Fragen und Antworten zur Verwendung des Brechungsindex in der Blutplasmazwischenultrafiltration

Wenn Sie unser  Webinar (auf Englisch) „Verwendung des Brechungsindex zur Gewährleistung von Qualität und Sicherheit in der Blutplasmazwischenultrafiltration“ verpasst haben, können Sie sich diese kurze Übersicht oder das vollständige Webinar ansehen.

Während des Webinars erhielten wir viele ausgezeichnete Fragen, für deren Beantwortung wir keine Zeit hatten. Nach dem folgenden Video finden Sie alle Fragen und zugehörigen Antworten.

Frage:  Was  bedeutet  dn/dc?

Antwort: Die Schreibweise bezieht sich auf die Steigung oder Empfindlichkeit, wie stark der Brechungsindex durch eine Änderung der Proteinkonzentration beeinflusst wird. In der Schreibweise ist n der Brechungsindex, c die Proteinkonzentration, und d bezieht sich auf eine Differenzänderung. In wissenschaftlichen Publikationen wird die dn/dc-Schreibweise genutzt, um auf den Zusammenhang zwischen Brechungsindex und Proteinkonzentration hinzuweisen.

Frage:  Welche Lebensdauer hat die Lichtquelle des Vaisala Refraktometers?

Antwort: Die LED-Lichtquelle in unseren Refraktometern ist äußerst langlebig, sodass bis heute keine Lichtquellenausfälle aufgetreten sind. Wir haben Kunden mit Refraktometerinstallationen, die vor mehr als zwanzig Jahren durchgeführt wurden und weiterhin in Betrieb sind.

Frage: Gibt es Teile im Refraktometer, die im Laufe der Zeit ausgetauscht werden müssen?

Antwort: Vaisala Refraktometer enthalten keine beweglichen Teile oder Verbrauchsmaterialen, und sie sind auch nicht anfällig für Messabweichungen. Es sind keine austauschbaren Teile oder eine Neukalibrierung erforderlich.  Vaisala bietet spezielle Prismareinigungslösungen, die wir für anspruchsvolle Anwendungen empfehlen, bei denen sich geschichtete Ablagerungen auf den Rohrinnenflächen (und damit auch auf dem Prisma) bilden können. In Bezug auf die Blutproteinfiltrationsanwendung würden wir jedoch keine Probleme mit geschichteten Ablagerungen auf dem Prisma erwarten.

Frage: Wenn die Flüssigkeit inhomogen ist, wie kann der Brechungsindex die Teilkonzentration nur einer Komponente angeben?

Antwort: Der Brechungsindex wird von allen Bestandteilen in der Flüssigkeit beeinflusst, und daher zeigt das Refraktometer immer die Gesamtkonzentration (Gehalt an echt gelösten Stoffen) und nicht eine Teilkonzentration aus der Flüssigkeit an.  In einer Blutplasmaultrafiltrationsanwendung, wo die Flüssigkeit viele Bestandteile hat und auch die Nicht-Protein-Matrix die Messung beeinflusst, kann die Proteinkonzentration basierend auf der Differenz des Brechungsindex von sowohl Permeat als auch Retentat aus dem Ultrafiltrationsverfahren bestimmt werden.

Frage:  Wie wirkt sich  Saccharose  in der Lösung auf die Messung der Proteinkonzentration aus?

Antwort: Wie Proteine erhöhen auch gelöste Zucker in der Lösung den Brechungsindex. Die Zuckermenge kann aus einer möglichen früheren Medienherstellungsphase des Verfahrens bestimmt werden, in der nur Saccharose vorhanden ist.

Frage: Wir haben eine Lösung, die 8 % Saccharose enthält. Die Konzentration der monoklonalen Antikörper (mAk) beträgt ~ 120 g/l. Könnten  wir   zum  Messen ein Refraktometer einsetzen?

Antwort: Ja, Refraktometer können zur Messung der Gesamtkonzentration der Lösung eingesetzt werden, da sowohl Saccharose als auch mAk den Brechungsindex beeinflussen. Im Ultrafiltrationsverfahren ermöglichen Messungen von Retentat und Permeat die Unterscheidung der Nicht-Protein-Matrix.

Frage: Welche Kommunikationsprotokolle kommen bei Refraktometern zum Einsatz?

Antwort: Die Refraktometer der Serie PR-43 verfügen über mA- und Ethernet-Ausgänge. Die Ethernet-Kommunikation basiert auf dem UDP/IP-Protokoll. Die Details dazu finden Sie im Benutzerhandbuch der Serie PR-43. Optional kann ein zusätzlicher Feldbuskonverter für FJB verwendet werden, wenn Modbus TCP, Modbus RTU, Ethernet/IP, PROFIBUS oder PROFINET benötigt wird.

Frage:  Wird die Messung des Vaisala Refraktometers von der Matrix (Art und Konzentration) beeinflusst?

Antwort: Der Brechungsindex wird von allen Bestandteilen in der Flüssigkeit beeinflusst. Daher zeigt das Refraktometer immer den Gesamtkonzentrationswert (Gehalt an echt gelösten Stoffen) an. Änderungen in der Nicht-Protein-Matrix (z. B. Salzkonzentration) wirken sich ebenfalls auf den Brechungsindex aus. Dadurch sind sowohl Retentat- als auch Permeatmessungen wichtig, um das Ultrafiltrationsverfahren zu steuern.

Frage: Kann ich das Refraktometersignal direkt in meine Skid- oder Automatisierungssteuerung integrieren? Oder muss ich den Sender kaufen?

Antwort: Vaisala Refraktometer der Serie PR-33 und PR-43 können als eigenständige Geräte eingesetzt werden. Das bedeutet, dass Sie das mA- oder Ethernet-Signal des Refraktometers direkt in Ihr Automatisierungssteuerungssystem integrieren können. Die Web-Nutzungsoberfläche ist im Refraktometer enthalten. Die physischen Anzeigeeinheiten Mehrkanal-Nutzungsoberfläche MI und Kompakt-Nutzungsoberfläche CI sind optional. Beachten Sie, dass die älteren Refraktometer der Serie PR-23 den DTR Messwertgeber erfordern.

Frage: Eigentlich keine Frage, aber für gekühlte Anwendungen müssen Referenzmessungen mit dem eigenständigen Zubehör am Prozessrefraktometer durchgeführt werden, da Auftischmessgeräte nicht unter rund 15 °C abkühlen können …

Antwort: Wir freuen uns zu hören, dass unsere Labortestküvette für das Refraktometer PR-43-PC, die eine Thermostatisierung der Probe ermöglicht, von Vorteil ist.

Frage:  Kann nach der Validierung  ein  Bericht für Audits gespeichert werden?

Antwort: Ja. Unser Refraktometerüberprüfungsverfahren ist einfach durchzuführen und überprüft, ob das Refraktometer die Genauigkeitsspezifikation des Brechungsindex erfüllt. Das Überprüfungsverfahren stellt dazu einen Bericht bereit.

Frage:  Ist die  Brechungsindextrübung (z. B. Partikel)  abhängig?

Antwort: Nicht ganz. Schwebstoffe oder Partikel beeinflussen den Brechungsindex nicht, da es sich um eine selektive Messung für die flüssige Phase und gelöste Feststoffe handelt. Daher ist die Trübung ein anderer Parameter als der Brechungsindex. Wenn wir sehr kleine Partikel betrachten, gibt es eine Linie, wo Partikel als gelöst angesehen werden können und beginnen, den Brechungsindex zu beeinflussen.

Frage: Kann das Refraktometer zur Messung der Ethanolkonzentration in Plasmasuspensionen verwendet werden?

Antwort: Im Prinzip ja. Wie alle anderen Bestandteile beeinflusst auch die Ethanolkonzentration den Brechungsindex. Ein Refraktometer kann den Anteil der Ethanolkonzentration aus der Plasmasuspension nicht selektiv messen. Vielmehr können Änderungen der Ethanolkonzentration anhand des Brechungsindex erfasst werden.
Wir müssten mehr über Ihre spezielle Anwendung erfahren. Zum Beispiel: Wie hoch ist die erforderliche Genauigkeit oder Wiederholbarkeit für Änderungen der Ethanolkonzentration? Wie sind die Temperaturverhältnisse? Gibt es andere Bestandteile als Ethanol, die sich ändern? Bitte kontaktieren Sie uns, um dies weiter zu besprechen.

Frage:  Ist es möglich,  die  Proteinkonzentration in einer Mischung aus Proteinen und Filterhilfsmitteln zu messen?

Antwort: Ja, das Refraktometer kann den Gehalt an echt gelösten Stoffen der Flüssigkeit messen. Aber um die Frage vollständig beantworten zu können, müssten wir Details besprechen, wie z. B. welche Art von Filterhilfsmitteln eingesetzt wird. Dies würde uns helfen, etwaige Auswirkungen auf den Brechungsindex vor der Ultrafiltration sowie im Permeat und Retentat zu ermitteln.

Fragen Sie uns, um mehr darüber zu erfahren, wie Ihre Anwendung von dem Brechungsindex profitieren kann.  

Erfahren Sie mehr über Refraktometer in biotechnologischen Anwendungen.