Ultraschallangeregter Spritzenfilter für höhere Probendurchsätze

Ultraschallangeregte Spritzenfilter ermöglichen das Arbeiten mit höheren Durchflussraten und Beladungskapazitäten. Proben mit höherem Feststoffgehalt lassen sich mit einem durch Ultraschall in Schwingung versetzten Spritzenfilter zuverlässig und effizient verarbeiten. Dies ermöglicht höhere Probendurchsätze. Die Ultraschallanregung von Spritzenfiltern lässt sich bei verschiedenen Membrantypen und Porengrößen einsetzen, die Ihren Prozessanforderungen entsprechen.

Spritzenfilter – Höhere Filtrationseffizienz mittels Ultraschall

Die Membran eines Spritzenfilters ist das entscheidende Bauteil, das als eigentlicher Filter dient. Membranen sind in verschiedenen Größen (Durchmessern) und Porengrößen sowie aus unterschiedlichen Materialien erhältlich, darunter Polyamid (PA), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Celluloseacetat (CA), regenerierte Cellulose (RC), Polypropylen (PP), Cellulosemischester (CME) und Polyethersulfon (PES).
Bei der Behandlung biologischer Proben sollte berücksichtigt werden, dass Proteine je nach Filtermaterial unterschiedlich stark adsorbiert werden. Viele Spritzenfilter sind sowohl in nicht sterilen als auch in sterilen Ausführungen erhältlich. Die Filtration mit einem Spritzenfilter ist häufig ein langsamer, zeitaufwendiger Prozess, bei dem zudem Probenverluste durch Totvolumen und unvollständige Filtration auftreten. Die Ultraschallanregung von Spritzenfiltern macht den Filtrationsprozess deutlich effizienter – sie ermöglicht eine schnellere und vollständigere Filtration.

Die Ultraschallanregung von Spritzenfiltern funktioniert mit Filtern unterschiedlicher Porengrößen. Die Porengröße der Membran ist ein wichtiger Faktor, der die Reinheit der Flüssigkeit nach der Filtration bestimmt. Die am häufigsten verwendeten Spritzenfilter haben eine Porengröße von 0,45 µm oder 0,2 µm. Eine Klarfiltration mit einer Porengröße von 0,45 µm eignet sich für eine Messung mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), um zu verhindern, dass Partikel die Trennsäule verstopfen. Für UHPLC ist hingegen eine feinere Porengröße von 0,2 µm sinnvoll.
In Laboren, in denen mikrobiologische Proben oder Zellkulturen verarbeitet und filtriert werden, dienen Spritzenfilter dazu, Bakterien aus einer Lösung mit thermolabilen Inhaltsstoffen (z. B. Vitaminen oder Antibiotika im Kulturmedium) zu entfernen. Da diese Proben nicht im Autoklaven bei 121°C dampfsterilisiert werden können, ist die Filtration mit einem Spritzenfilter das am häufigsten eingesetzte Trennverfahren. Für die Sterilfiltration eines Volumens von bis zu 100 ml werden am häufigsten Spritzenfilter mit einer Porengröße von 0,2 µm oder 0,45 µm verwendet; Viren und Mykoplasmen werden jedoch bei keiner der beiden Porengrößen zurückgehalten. Der sogenannte „Bacteria Challenge Test“ ist ein Prüfverfahren, das Aufschluss darüber gibt, welche Bakterienarten ein Spritzenfilter mit einer bestimmten Porengröße zurückhält.
Filter mit einer Porengröße von 5 µm werden zur Vorfiltration eingesetzt, um Fraktionen mit größeren Partikeln zu entfernen. Eine Vorfiltration ist besonders hilfreich, wenn die Probe einen hohen Feststoffanteil enthält, der eine feine Filtermembran sofort verstopfen würde.

Hielscher Ultrasonics bietet eine einfache und zuverlässige Lösung, um die Filtrationseffizienz Ihres Spritzenfilters zu steigern!

Die Lösung von Hielscher Ultrasonics für eine verbesserte Spritzenfiltration

Ultraschallangeregte Spritzenfilter entfernen partikuläre Verunreinigungen aus flüssigen Proben mit hoher Effizienz.
Die Sonotrode S26d26spec arbeitet mit dem Ultraschallprozessor UP200St und ist direkt erhältlich. Bei 100% Amplitude werden maximal etwa 40 Watt Leistung in den Filter eingekoppelt. Wenn der Filter mit Wasser gefüllt ist, sind Kavitationsgeräusche hörbar. Achtung: Es gelten die Grundgesetze der Thermodynamik. Die gesamte eingebrachte Leistung erwärmt letztlich den Filter und seinen Inhalt. Bei bis zu 40W führt dies zu einem messbaren Temperaturanstieg. Um Schäden an der Probe und am Spritzenfilter zu vermeiden, werden niedrigere Amplituden und ein Pulsbetrieb empfohlen (ein kurzer, intensiver Impuls, gefolgt von mehreren Sekunden Pause zur Wärmeabfuhr).
Die Ultraschallsonotrode lässt sich leicht an bestimmte Spritzenfiltertypen anpassen und individuell gestalten.
Auch spezielle Sonotroden zur gleichzeitigen Anregung mehrerer Spritzenfilter sind erhältlich.