Sensirion und TTP Ventus arbeiten gemeinsam an einem Mikrofluidik-Hochleistungstreiber

Prototyp eines kompakten Mikrofluidik-Hochleistungstreiber
Quelle: Sensirion/TTP Ventus
18.11.2020

Sensirion, der führende Hersteller von Durchfluss- und Umweltsensoren, gibt seine Zusammenarbeit mit dem Mikropumpenhersteller TTP Ventus Ltd für die Entwicklung eines kompakten Mikrofluidik-Hochleistungstreibers bekannt. Das System soll den Prototypenbau im Labor und die Produktentwicklung für ein breites Spektrum von Mikrofluidik-Anwendungen – von Labortestsystemen bis hin zu Diagnose- und Analyseinstrumenten – unterstützen. Die Unternehmen stellen ihren Kunden das Design zur individuellen Anpassung und Verwendung online zur Verfügung.

Die beiden Unternehmen haben den neuen Sensirion Durchflusssensor der SLF3x-Serie in das Disc-Pump-Evaluationskit von TTP Ventus integriert und damit die Vorteile der beiden Technologien kombiniert. Das dabei entstandene autonome System bietet eine Flussquelle mit geschlossenem Regelkreis und konstanter Durchflussrate für Präzisionsanwendungen. 

Das System arbeitet nach dem Prinzip des „hydrodynamischen Durchflusses“ bzw. „Luft über Flüssigkeit“, bei dem der von der Pumpe erzeugte Gasdruck den Durchfluss durch den mikrofluidischen Kreislauf antreibt. Falls eine Kreuzkontamination zwischen Flüssigkeiten verhindert werden muss, kann anstelle der SLF3x-Serie der Einwegsensor LD20 von Sensirion zum Einsatz kommen. Diese Trennung von Pumpe und Flüssigkeit unterstützt das in der Diagnose- und Analyseinstrumentierung weit verbreitete Mehrweg-Einweg-Modell, bei dem sich die Pumpe in einem wiederverwendbaren Teil des Systems und der Flüssigkeitsweg sowie der Sensor in einer Einwegkomponente befinden.

Konstante Durchflussrate ohne Oszillationen

Die pulsationsfreie Druckerzeugung der Mikropumpe sorgt für eine konstante Durchflussrate ohne die bei herkömmlichen Technologien, etwa Peristaltikpumpen, häufig auftretenden Oszillationen. Dies bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich: So können zum Beispiel ein laminarer Durchfluss erzeugt, Messstörungen reduziert und empfindliche Materialien schonender gehandhabt werden. Darüber hinaus bietet die Pumpe eine hervorragende Druckregelung, die zusammen mit der hohen Auflösung des Sensors eine optimale Durchflusssteuerung ermöglicht. 

Große Flexibilität bei der Entwicklung von fluidischen Systemen und Prozessen

Die beiden Technologien bieten einen großen dynamischen Bereich, der eine Durchflusssteuerung über mehrere Größenordnungen von Mikrolitern pro Minute bis hin zu mehreren Millilitern pro Minute erlaubt. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der Entwicklung von fluidischen Systemen und Prozessabläufen. Dank der Durchflusssteuerung mit geschlossenem Regelkreis kann das System in nur wenigen Sekunden auf maßgebliche Sollwertänderungen reagieren. Dadurch lassen sich wiederum Prozesse beschleunigen und die Verschwendung wertvoller oder teurer Medien minimieren. 

Erfolgreiche Zusammenarbeit zweier IVAM-Mitglieder

Tom Harrison, Business Development Manager bei TTP Ventus, erklärt: „Mit dieser Zusammenarbeit wollten wir zeigen, was durch die Kombination der Technologien von TTP Ventus und Sensirion möglich ist. Das Ergebnis ist eine hervorragende Durchflusssteuerung mit Komponenten, die so klein sind, dass sie in tragbare Point-of-Care-Geräte passen.“ Susanne Pianezzi, Product Manager Liquid Flow Products bei Sensirion, ergänzt: „Wir hoffen, dass das von uns geschaffene System eine Plattform für die Prototypenfertigung und Produktentwicklung in den Bereichen Biowissenschaften und Industrie bietet und somit die Schaffung einer neuen Generation von mikrofluidischen Geräten unterstützen wird.“

Kontakt: Sensirion AG, info@sensirion.com
TTP Ventus, tom.harrison@ttpventus.com