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BioPAT® Trace

1. Abbildung 23 Sichern der Ventilschl uche durch Zusammen schieben der F hrungsplatten Nachdem Sie alle drei Ventile best ckt haben schieben Sie anschlie end die beiden F hrungsplatten in Richtung Ventil um die Position der Schl uche im Ventilschlitz zu fixieren Abbildung 23 Im n chsten Schritt werden die beiden Pumpen kassetten auf die Motorwelle aufgesteckt und fest an die Halteplatte gepresst bis ein Klicken durch das Einrasten zu h ren ist A Vor dem Aufstecken der Pumpen kassetten ist zu pr fen ob die Motor welle sauber ist gegebenenfalls mit einem weichen Tuch abbwischen Schmutzpartikel oder Abrieb von vorhe rigen Anwendungen kann die einwand freie Funktion der Pumpe beeintr chti gen oder sogar vollst ndig verhindern Es werden nacheinander die untere Pumpe P2 und die obere Pumpe P1 aufgesteckt Abbildung 24 25 Abbildung 24 25 Aufstecken der unteren Pumpenkassette P2 und der oberen Pumpenkassette P1 Inbetriebnahme 47 Da mg Abbildung 27 Komplett montierte Seitenplatte 48 Inbetriebnahme Abbildung 26 Korrekter Sitz der Pumpenkassette eingerasteter Befestigungszapfen Der korrekte Sitz der Pumpenkassetten wird berpr ft Abbildung 26 Nachdem die Front des Ger tes mit den Pumpen und Ventilen best ckt wurde wird die Seitenplatte des Ger tes mit Sensor Tropfkammern und Diffusions mod
2. Anbindung der Dialysesonde an das Schlauchset Anbindung der Dialysesonde an das Schlauchset Filtrationssonden in 12 mm und 25 mm Bauweise Bestandteile der Filtrationssonde zum Einbau in den 12 mm Deckelport mit PG 13 5 Anschluss Filtrationssonde mit Adapter M26x1 Filtrationssonde mit Adapter RD 28x 1 8 Einlegen der Fenrules er en es sa ai Aufstecken der Polypropylen Membran 0 Einlegen des O RINQSi ur teed ate aan Anziehen der berwurfmutter 0 c cece cence aes Hydrophilisierungs Set mit Pumpenkassette und Schlauchleitungen Hydrophilisierungs Set Aufbau und Anschluss Startseite Filtration mit Bedienfeld f r die Ansteuerung der Pumpe zur Hydrophilisierung 0 00 cece eee eee Filtrationssonde mit Schlauchset Anbindung des Schlauchsets Login f r Netzwerkeinstellungen Eingabefeld zur Netzwerkeinsteliung 0 Start Einstellungen Abbildung 62 Abbildung 63 Abbildung 64 Abbildung 65 Abbildung 66 Abbildung 67 Abbildung 68 Abbildung 69 Abbildung 70 Abbildung 71 Abbildung 72 Abbildung 73 Abbildung 74 Abbildung 75 Abbildung 76 Abbildung 77 Abbildung 78 Abbildung 79 Abbildung 80 Abbildung 81 Abbildung 82 Abbildung 83 Abbildung 84 Abbildung 85 Abbildung 86 Abbildung 87 Abbildung 88 Abbildung 89 Abbildung 90 Abbildung 91 Analogausg nge nennen Startseite mit Kennzeichnung der Auswahl und Anzeigebereiche Autostart Bildschi
3. Enzymatische Umsetzung von Laktat mit paralleler anodischer Oxidation von H D Enzymatische Umsetzung von Methanol Ethanol mit paralleler anodischer Oxidation von HO Prinzip der Flie diffusionstechnik Flie schema zur Erl uterung der Flie diffusionsanalytik Frontansicht BioPAT Trace mit folgenden Baugruppen Seitenansicht des BioPAT Trace mit folgenden Baugruppen R ckseitige Ansicht des BioPAT Trace mit folgenden Elementen Prinzip der Probezuf hrung ber die Dialysesonde am BioPAT Trace Flie schema der Online Dialysemethode Flie schema der Online Filtrationsmethode Messzelle mit Sp lleitung Schematischer Aufbau und Befestigung des Diffusionsmoduls Funktionsprinzip der Dialysesonde Filtrationssonde zur sterilen Probenentnahme aus Bioreaktoren AOD Enzymreaktor 2222 222222 eee eee ees Ansicht eines Schlauchsets f r die Betriebsart Filtration Ansicht einer fertig best ckten Frontseite f r die Betriebsart Filtration Spannen und Ausrichten der Schlauchpaare in der F hrungsplatte y anssen ternie een Positionierung der Ventilschl uche am Ger t Spannen und Einlegen des Schlauchpaares Spannen und Einlegen des Schlauchpaares Sichern der Ventilschl uche durch Zusammenschieben der F hrungspl tten 4 de 40 14 dees Aufstecken der unteren Pumpenkassette P2 und der oberen Pumpenkassette P1 Aufstecken der unteren Pump
4. Gewicht Tabelle 10 Technisches Datenblatt 1 8 kg Anhang 125 Sartorius Stedim Biotech GmbH August Spindler Str 11 37079 Goettingen Germany Phone 49 551 308 0 Fax 49 551 308 3289 www sartorius stedim com Copyright by Sartorius Stedim Biotech GmbH Goettingen Germany All rights reserved No part of this publication may be reprinted or translated in any form or by any means without the prior written permission of Sartorius Stedim Biotech GmbH The status of the information specifications and illustrations in this manual is indicated by the date given below Sartorius Stedim Biotech GmbH reserves the right to make changes to the technology features specifications and design of the equipment without notice Status February 2013 Sartorius Stedim Biotech GmbH Goettingen Germany Printed in Germany on paper that has been bleached without any use of chlorine W Publication No SLL6006 d13022 Order No 85032 541 54 Ver 02 2013
5. Sartorius biotech Bedienungsanleitung BioPAT Trace 2 Kanal Online Analysesystem WURR GE KC 2 Allgemein Wichtiger Hinweis Die Daten und Informationen in diesem Handbuch wurden mit gr ter Sorgfalt zusammengestellt Trotz gr ter Aufmerksamkeit bei der Erstellung dieses Dokumentes kann keine Garantie f r eine absolute Fehlerfreiheit gegeben werden Sollten in dieser Anleitung f r Sie wichtige Informationen fehlen sollten Sie fachliche Fehler finden oder ausf hrlichere Informationen zu einzelnen Bauteilen w nschen bitten wir Sie uns darauf hinzuweisen Nachdruck bersetzung und Vervielf ltigung in jeglicher Form auch auszugsweise bed rfen der schriftlichen Genehmigung der Sartorius Stedim Biotech GmbH Adresse der Technischen Dokumentation Sartorius Stedim Biotech GmbH Technische Redaktion August Spindler Strasse 11 D 37079 G ttingen E mail tech pubs sartorius stedim com Internet www sartorius stedim com Inhalt Abbildungsverzeichnis essen 7 Tabellenverzeichnisz 2u2 ve tongues rl 10 ZeichenerklarUN Tieman ose nense EE 10 Ts lt TL DEE 11 2 Produktbeschreibung BioPAT Trace 12 2 1 Grundlagen der elektrochemischen Messtechnik 222 2 13 2 2 BIOSENSOTIK EE 14 2 3 Fluidik und Probenahme 000 ccc cece eee eee cece tees eens 15 2 4 Daten bertragung und D atenspeicherung eee eee 17 3 Allgemeine Sicherheitshinweise ne 18 4 Li
6. der Referenzfaktor f r Laktat bleibt dann bei 1 0 Im weiteren Verlauf der Kultivierung kann dann der Anstieg der Laktatkonzentration besser beobachtet werden und zu gegebener Zeit eine normale Referen zierung bei der beide Werte berschrieben werden durchgef hrt werden 8 4 Vermeidung von Kontaminationen im Schlauchset Bei l nger andauernden Prozessen Wochen kann es mit der Zeit zur Bildung von Biofilm im Schlauchset kommen Das kann zum Verstopfen der Leitungen oder zu stark schwankenden Messwerten f hren Dieses ist insbesondere der Fall wenn der Vorrats beh lter der betriebsbereit verd nnten Transport l sung immer wieder mit frischer L sung nachgef llt wird Es ist vorteilhaft den fast leeren Beh lter komplett gegen einen neuen Beh lter mit frischer L sung auszutauschen um eine Verschleppung von Keimen zu vermeiden Eine weitere M glichkeit des Eintrags von Keimen in das Schlauchset ist die Sp lleitung der Messzelle beim Entfernen von Luftblasen in der Messkammer Verwenden Sie deshalb nur frische L sungen und oder einen Sterilfilteraufsatz f r diesen Zweck In einigen F llen von Langzeitkultivierungen wurde beobachtet dass sich Biofilme in der Abfallleitung ansiedeln und sich bis in die Tropfkammer ausbreiten Auch hierzu ist es ratsam Abfallgef e regelm ig auszutauschen und das Eintauchen der Abfallleitung in den Abfall zu verhindern Als weiterer Schutz kann dem Abfallbeh lter eine Desi
7. ffnen Sie die Luer Verbinder wieder Erneut mit Hilfe der Einmalspritze die Sonde mit Pufferl sung f llen und vorsichtig auf freien Fluss pr fen siehe Abbildung 42 Jetzt kann die Dialysesonde an das entsprechende Schlauchset des online Analyseger tes angeschlossen werden b on Sg e f Inbetriebnahme 59 60 6 2 6 4 Anbindung der Dialysesonde an das Schlauchset Die Dialysesonde wird mit dem Dialyse Schlauchset der online Analyseger te verbunden Die Zu und Abl ufe der Sonde sind durch Pfeile an den Seiten gekennzeichnet Die Markierungen am Schlauchset zeigen in dieselbe Richtung siehe nachstehende Abbildungen 44 und 45 DE Fr 3 z Ka a e dh v x e K SE Abbildung 44 45 Anbindung der Dialysesonde an das Schlauchset 85 Bei Inbetriebnahme der Sonde nach der Sterilisation sind eventuell auftretende Luftblasen in der Messkammer am online Analyseger t zu entfernen Inbetriebnahme 6 2 6 5 Reinigung der Dialysesonde und Wechsel der Membran a Vor dem Ausbau der Dialysesonde aus dem Bioreaktor wird das Schlauchset von der Sonde entfernt in dem die Schlauchenden gel st werden b Nach der Ernte des Bioreaktors und einer eventuellen Totautoklavierphase wird die Dialysesonde aus dem Reaktor ausgebaut Die anschlie ende Reinigung der Sonde und des Adapters erfolgt mit einer weichen B rste und Wasser c Die Dichtungsringe des Di
8. tion der dialysierbaren Bestandteile im Fl ssigkeits segment des Transportpuffers Membran D T ffi D ransportpuffer o k Oo oO c gt S d 8 Schritt 1 Sp len Aufnahmekammer Auslass Schritt 3 Abtransport des Akkumulates zur Messzelle Abbildung 4 Prinzip der FlieBdiffusionstechnik 16 Produktbeschreibung BioPAT Trace Wenn dieses Segment beim Zur ckschalten der Ventile frei geschaltet wird flie t es zur Messzelle und erzeugt dort ein Signal Die Intensit t des Signals ist das Ma f r die Konzentration der Probe Ein gro er Vorteil dieser Anreicherungsmethode ist der sehr breite Messbereich der durch Variation der Diffusionszeit erreicht wird sowie der Schutz der Sensoren vor st renden Bestandteilen in der Probe Bypass Bypass E A L N e Messzelle N Messzelle Ventil Aufnahme Ventil Aufnahme kammer kammer Donor Donor Abbildung 5 Flie schema zur Erl uterung der Flie diffusionsanalytik Linkes Bild Ventilschaltung w hrend der Basislinienermittlung und beim Beladen Rechtes Bild Schaltung w hrend des Entladens und der Signaldetektion 2 4 Daten bertragung und Datenspeicherung Die Anbindung des BioPAT Trace an Datenaufzeichnungssysteme ist aufgrund einer Vielzahl von Ausg ngen sehr flexibel Neben einem Standard Analogausgang f r Signale von 0 20 mA 0 10 V oder 4 20 mA besit
9. Kalibration gescheitert Kalibrierstandard leer Transportpuffer leer Luftblase in der Messkammer Falsches Schlauchset verwendet Messzelle nicht richtig eingelegt Falsche Methode gew hlt Ventilschl uche falsch oder nicht eingelegt nur Dialyse Drei Wege Hahn falsch eingestellt Schlauchset veraltet Leckage im Schlauchset Kalibrierleitung blockiert oder Schlauchset verstopft Software Versionen Ger t PC passen nicht zueinander Ventil gelb schaltet nicht Messwert zu hoch oder zu niedrig Kalibration fehlerhaft Parametereintrag Standard und tats chlicher Standard stimmen nicht berein Luftblase in der Messkammer Transportpuffer leer Leckage im Schlauchset nur Dialyse Referenzierung nicht durchgef hrt nur Dialyse Referenzierung nicht aktuell Kein oder negativer Messwert 120 Hilfe bei St rungen Messzelle nicht richtig eingelegt Transportpuffer leer Schlauchset verstopft Leckage im Schlauchset Schlauchset veraltet Keine oder falsche Probenahmesonde angeschlossen Fehler Fehlermeldung M gliche Ursache Messwert schwankt stark Luftblase in der Messkammer Messzelle nicht richtig eingelegt Schlauchset veraltet Filtration Probenahmesonde dicht und oder Ventil schlauch gr nes Ventil nicht richtig eingelegt Keine Verbindung mit Trace IP Adresse nicht richtig eingestellt mon PC IP Adresse nicht automatisch vergeben Netzkabel falsch oder fehlerhaft Ger t bootet aber
10. keiten am Dialysesondenkopf zur Folge haben und die Sterilit t des gesamten Kultivierungsprozesses gef hrden Inbetriebnahme 57 58 Inbetriebnahme 6 2 6 2 Installation der Dialysesonde im Bioreaktor Vor dem Einbau in den Fermenter die Gleitscheibe und den O Ring einlegen Abbildung 41 E Abbildung 41 Einlegen der Gleitscheibe und O Ring 6 2 6 3 Sterilisation der Dialysesonde vor dem Anschluss an das BioPAT Trace Vor dem Anschluss der Dialysesonde an das BioPAT Trace muss die Sonde zusammen mit dem Bioreaktor sterilisiert werden Verbinden Sie die Dialysesonde mit dem Schlauchset wie in Abbildung 42 dargestellt Die Zu und Abl ufe der Sonde sind durch Pfeile an den Seiten gekennzeichnet Die Markierungen am Schlauchset zeigen in dieselbe Richtung Abbildung 42 F llen der Sonde Abbildung 43 Verschlie en der mit Pufferl sung Sonde vor dem Sterilisieren a Vor dem Sterilisieren die Dialysesonde mit Puffer l sung mit Hilfe der Einmalspritze und dem Luer UNF Adapter f llen Abbildung 42 Dabei kann gleichzeitig die Dichtigkeit der Sonde gepr ft werden Zum Sterilisieren die Sonde durch Verbinden der Luer Anschl sse verschlie en Abbildung 43 Dadurch wird verhindert dass an der Membran in der Dialysesonde ein einseitiger berdruck entsteht der die Membran sch digen k nnte Sterilisieren Sie nun den Reaktor Nach der Sterilisation Nach der Abk hlphase
11. statt 2 3 Fluidik und Probenahme Zur Durchf hrung der jeweiligen Analyse einer Probe muss repr sentatives Material zum Biosensor transportiert werden Dazu dient ein Fluidik System Schlauch Set bestehend aus Schlauchleitungen Pumpen und Ventilen Zus tzlich wird die Probe im Fluidik System konditioniert d h sie wird von m glicherweise st renden Kompo nenten befreit und so weit verd nnt dass sie mit Hilfe der hochsensitiven Bio sensoren sicher erfasst werden kann Dazu dient eine Abtrennung ber eine Dialyse Membran die in jedem Schlauchset als Diffusionsmodul integriert ist Die Probenkonditionierung beruht auf dem Verfahren der Flie diffusionsanalyse Abbildung 4 Diese Methode arbeitet mit einer zeitabh ngigen Probe bertragung Dazu werden die Messleitung und die Probe bzw die Probezuf hrung durch eine Produktbeschreibung BioPAT Trace 15 Membran voneinander getrennt Die Messstrecke wird als Akzeptor aufnehmend und die Probeseite als Donor gebend bezeichnet Bei einer Analyse wird die Messleitung mit einem Transportpuffer durchsp lt der als Akzeptorstrom f r eine definierte Zeit hinter der Membran gestoppt werden kann Dieser Vorgang erfolgt durch Umschal ten eines Ventils das eine Bypass Strecke ffnet Die Analyten in der Probe diffundieren w hrend dessen durch die Membran hindurch und reichern sich dabei in der Aufnahmekammer an So entsteht mit fortschreitender Dauer eine steigende Konzentra
12. BPT0013 Ersatz Randelmutter fiir Messzelle BPT0026 Netzteil BPT0027 Netzkabel EU UK USA BPT0028 Tabelle 5 Zubeh r f r das BioPAT Trace 24 Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 5 Aufbau und Funktion 5 1 Aufbau des Ger tes Das BioPAT Trace ist ein Online Analysesystem in einem kompakten Metallgeh use Die Kommunikation mit dem Anwender erfolgt ber einen externen Computer Die Front und die Seitenplatten sind gem Abbildung 6 und Abbildung 7 mit den Elementen des vorkonfektionierten Schlauchsets f r die Analyse best ckt Die Aktorik und Sensorikelemente befinden sich au en am Geh use ber eine Pumpe 1 b werden dem Analysesystem Standard oder Probel sung zugef hrt Eine Auswahl der zu f rdernden L sungen erm glicht eines der Quetschventile 3 Der Pufferstrom wird mit Hilfe der oberen Pumpe 1 a transportiert In einem Parti kelfilter 2 werden kleinere Teilchen und Luftblasen aus dem Pufferstrom entfernt sartorius Be ES o 3 i ge i eo 1b e S U ef W Abbildung 6 Frontansicht BioPAT Trace mit folgenden Baugruppen Pos Baugruppe 1a b Pumpenkassetten 2 St ck 2 Partikelfilter 3 Quetschventile 3 St ck Aufbau und Funktion 25 Abbildung 7 Seitenansicht des BioPAT Trace mit folgenden Baugruppen Pos Baugruppe 4 Messzelle 5 R ndelmutter zur Befestigung de
13. Erstinbetriebnahme 6 4 Aufrufen der Internetseite des Ger tes 77 Herunterladen des Installationsprogramms 77ff Ausf hren des Installationsprogramms 78ff Einstellen der IP Adresse und der 79 59 61 Subnetzmaske 1 Vorbereitung der Sonden 6 2 6 und 55ff 37 58 6 2 7 Einbau der Membran 55 ff 37 40 DATT 50 53 Nur f r Filtration Hyrophilisierung 69ff 54 56 der Membran mit Isopropanol Einbau der Sonde in den Reaktor 58ff 41 43 und ggf Sterilisation 74ff 2 Vorbereitung des Transportpuffers 6 2 2 und 44 111 und des Abfallgef es 8 4 Pufferkonzentrat verd nnen und 6 2 2 42 in Flasche bereitstellen ggf Abfallgef mit Desinfektionsmittel 8 4 111 bereitstellen 3 Verschlauchung des Ger tes 6 2 2bis 42ff 17 33 6 2 4 F hrungsplatte ausrichten und leicht ffnen 45ff 19 Ventilschl uche einlegen und in den 46 20 22 Ventilschlitz herunterziehen F hrungsplatten als Sicherung an die 47 23 Ventile heranschieben Pumpen aufstecken und einrasten 47ff 24 26 Messzelle in die Aufnahme einsetzen 48ff 28 29 und mit R ndelmutter fixieren Diffusionsmodul anbringen 50 30 Einstecken der Tropfenz hler 50 31 nur f r Dialyse 3 Wege Hahn anschlie en 51 32 33 optional 116 Tipps und Checkliste Arbeits Aktion Kapitel Seite Abbildung Checkliste schritt 4 Anschluss der Zu und Ableitungen 6 2 2 44 Anschluss der Verschlauchung an 4a den Transportp
14. Ger t mitgelieferte Steckernetzteil ist mit einem Netzstecker einem Netzteil sowie mit einem Ger tstecker versehen Stecken Sie den Ger testecker in die Anschlussbuchse auf der R ckseite des BioPAT Trace ein und stellen Sie die Verbindung zu Ihrer Spannungsversorgung her Das Ger t wird durch Ein und Ausschalten des Netzschalters in oder au er Betrieb genommen Beim Einschalten leuchtet auf der Frontseite eine gr ne LED auf Verbinden Sie das BioPAT Trace mit einem Ethernet kabel ber den Ethernet Anschluss auf der R ckseite mit dem lokalen Netzwerk Die Steuerung des Ger tes erfolgt ber einen PC mit Hilfe der mitgelieferten Bediensoftware Dieser PC muss ebenfalls mit dem lokalen Netz oder direkt ber das mitgelieferte Cross over Ethernetkabel verbunden werden berpr fen Sie nach dem Anschluss des Ger tes an den PC ob die Systemzeiten beider Ger te synchronisiert sind Verfahren Sie dazu wie in Kapitel gt 7 1 4 2 Grundeinstellung auf Seite 106 beschrieben Inbetriebnahme 41 6 2 2 Verschlauchung des Ger tes Je nach gew hlter Betriebsart ist das BioPAT Trace mit dem dazugeh rigen Schlauchset Fluidik zu best cken F r jede Betriebsart finden Sie nachstehend eine ent sprechende Anweisung zur Montage des Schlauchsets Das jeweilige Schlauchset besteht aus den f r die Analyse notwendigen Komponenten Pumpenkasset ten Ventilschl uche Messkammer Diffusionsmodul Tropfenz hler und Ans
15. Hu H COOH O OH H OH H OH D Glucono lacton D Glucons ure Abbildung 1 Enzymatische Umsetzung von Glukose mit paralleler anodischer Oxidation von H 0 HO on HO LOD D e m c O2 _ CH H O o 0 272 H Hat ie o 2H 2e Abbildung 2 Enzymatische Umsetzung von Laktat mit paralleler anodischer Oxidation von H O 14 Produktbeschreibung BioPAT Trace Die BioPAT Trace Sensoren bestehen aus Platin Dickschicht Elektroden die dauer stabil mit den entsprechenden Enzymen Glukoseoxidase GOD bzw Laktatoxidase LOD beschichtet werden Enzym und Elektrode befinden sich dann in unmittelbarer N he zueinander so dass die oben dargestellten Reaktionen direkt erfasst werden k nnen H H AOD ur un Oz So SCH H203 R R R H Methanol R H Formaldehyd R CH Ethanol R CH Acetaldehyd H203 0 2H 2e Abbildung 3 Enzymatische Umsetzung von Methanol Ethanol mit paralleler anodischer Oxidation von H O In Abbildung 3 ist die enzymatische Umsetzung von Methanol bzw Ethanol zu Formaldehyd bzw Acetaldehyd dargestellt Als Katalysator wird das Enzym Alkohol oxidase AOD verwendet die in einem Enzymreaktor in immobilisierter Form vorliegt Das bei der Reaktion gebildete Wasserstoffperoxid H O wird amperometrisch detektiert Bei dieser Methode wird der Alkohol in dem Enzymreaktor umgesetzt und die Detektion des gebildeten Wasserstoffperoxids findet auf einer Platinelektrode
16. Methanol f r die Dialysesonde Inhalt 5 St ck BPT0047 Membran f r die Filtrationssonde L nge 130 mm BPT0025 Membran f r die Filtrationssonde Lange 90 mm BPT0037 Tabelle 2 Verbrauchsmaterial f r das BioPAT Trace 4 3 Probenahmesonden 4 3 1 Dialysesonde Lieferung mit Einsatzkit 2 Membranen und Bedienungsanleitung Beschreibung Bestell Nr Dialysesonde Lange 132 mm BPT0014 Dialysesonde L nge 165 mm BPTOO15 Dialysesonde L nge 212 mm BPT0016 Dialysesonde L nge 232 mm BPT0017 Dialysesonde L nge 332 mm BPT0018 Dialysesonde Lange 362 mm BPT0019 Dialysesonde L nge 432 mm BPT0020 4 3 2 Single Use Dialysesonde Lieferung mit Bedienungsanleitung Beschreibung Bestell Nr Single Use Dialysesonde ContiTRACE BPT0002 22 Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 4 3 3 Filtrationssonde Lieferung mit Einsatzkit 1 Membran und Bedienungsanleitung Beschreibung Bestell Nr Filtrationssonde f r den Deckelport 12 mm mit Klemmverschraubung BPTO021 PG13 5 Membranl nge 130 mm Filtrationssonde f r den Deckelport 12 mm mit Klemmverschraubung BPT0022 PG13 5 um 100 mm verl ngerte Einbautiefe Membranl nge 130 mm Filtrationssonde f r den Seitenport 25 mm mit Absperrhahn BPT0023 Membranlange 130 mm Filtrationssonde fiir den Seitenport 25 mm mit Absperrhahn BPT0036 Membranlange 90 mm Tabelle 3 Probenahmesonden f r das BioPAT Trace 4 4 Zubeh r f r die Pr
17. Programm startet nicht Pumpe dreht sich nicht Pumpenkassette abziehen und Motorwelle reinigen Pumpenschlauch strammziehen Kein Fluss Transportpuffer leer Kalibrierstandard leer Filtrationssonde verblockt Filter verstopft Schlauchset verstopft Leckage im Schlauchset Tabelle 8 Problembeschreibung und behebung bei BioPAT Trace Hilfe bei St rungen 121 Fehlermeldung Kalibration gescheitert M gliche Ursache Was ist zu tun 1 Der Transportpuffer ist leer Ist noch gen gend Neuen Transportpuffer Transportpuffer in dem Vorratsgef Ist der anschlie en und den Ansaugschlauch noch im Vorratsgef Schlauchsatz bef llen Tropft der Puffer in den Tropfenz hler 2 Eine Kalibrationsl sung ist leer Neue Kalibrationsl sung anschlie en 3 Silikonschlauche sind nicht richtig in die Sitz der Ventilschl uche ber Ventile eingelegt pr fen und gegebenenfalls korrigieren 4 Eine Luftblase ist in der Messkammer Luftblase mit Hilfe einer Spritze ber die Sp lleitung entfernen 5 Schlauchsatz und eingestellte Applikation Applikation richtig einstellen passen nicht zusammen z B Schlauchsatz Dialyse und am Ger t ist Filtration eingestellt 6 Abquetschen eines Schlauchs z B beim Ein Quetschung entfernen schrauben der Deckel in die Standardflaschen 7 Verstopfung im Schlauchsatz Durch l ngeres Verstopfung l sen oder falls stehen des Puffers im Schlauchsatz nicht m glich
18. an rot an Tabelle 6 Statusmeldungen der LED 108 Bedienung 8 Tipps und Checkliste 8 1 Auswahl der geeigneten Standardl sungen F r eine optimale Abdeckung der erwarteten Konzen trationsverl ufe stehen verschiedene Kombinationen von Kalibrierstandardl sungen zur Verf gung Wir empfehlen jeweils den h herkonzentrierten Standard als Standard 1 anzuschlie en Je nach Prozessbedingungen und Zielsetzung der Kultivierung sind verschiedene Konzentrationsberei che abzudecken Grunds tzlich sollte der Konzen trationsbereich zwischen den Konzentrationen der Standardl sungen liegen um eine optimale Mess genauigkeit sicherzustellen Au erdem ist es immer ratsam einen Standard mit sehr niedriger Konzentra tion zu w hlen um Messwerte nahe Null sicher zu bestimmen Bei Regelungen sollten die Konzentrationen der Kalibrierstandards nicht zu weit vom Regelpunkt entfernt liegen Beispielsweise ist f r eine Regelung bei 1g L sinnvoller mit einer Kombination 0 5 g L und 4 g L zu arbeiten als mit z B 1 g L und 10 g L 8 2 Dialyse Modus Referenzierung zu Beginn einer Fermentation Bei der Verwendung der Dialyse Methode ist es notwendig eine Referenzierung durchzuf hren um die Durchl ssigkeiten der Membranen innerhalb des Reaktors und au erhalb in der Diffusionszelle mitein ander abzugleichen sowie Temperaturunterschiede zwischen beiden Membranen zu kompensieren Eine zuverl ssige Bestimmung des Referenzfaktors ist des
19. cee cence eee e cence een eeee 34 Funktion des Partikel filters 2 dciccc Soc oddundansdeskanedeyacahedia dare 35 Funktion des Diffusionsmoduls 36 Funktion der Dialvsesonde essien ia er EE EEEa 37 Funktion der Hltrattonssonde 00 000 ccc cc cee ec e cece cece n ee ee 38 Funktion des Enzymreaktors 00 000 e cece cece enee 39 Temperaturkorrektur 2 ccc cece cece eee nent eee eee e een ees 39 Inhalt ll dE TE UE A0 era MEI lee A0 6 2 Aufstellung nassen ae 40 6 2 1 Aufstellung des Ger tes e eee e tee eee nes 40 6 2 2 Verschlauchung des Ger tes 0 cence eee eee eee 42 6 2 3 Montage des Schlauchsets Platon 45 6 2 4 Montage des Schlauchsets f r die Betriebsart Dialyse 51 6 2 5 Anschluss und Ausbau des Enzymreaktors 52 6 2 6 Anschluss der Dialysesonde 0 00000 cece cece eect tees sees 55 6 2 6 1 Montage der Dialysemembran in der Dialysesonde 55 6 2 6 2 Installation der Dialysesonde im Bioreaktor 58 6 2 6 3 Sterilisation der Dialysesonde vor dem Anschluss an das BioPAT Teater een ba SN en 58 6 2 6 4 Anbindung der Dialysesonde an das Schlauchset 60 6 2 6 5 Reinigung der Dialysesonde und Wechsel der Membran 61 6 2 7 Anschluss der Filtrationssonde 2 e cece cette eee ees 62 6 2 7 1 Beschreibung des Aufbaus 0 c ccc eeeee eee eee 64 6 2 7 2 Optionales Zubch r ence eee 65 6 2 7 3 Monta
20. der Dialysesonde als Probenahme system gew hrleistet eine volumenkonstante Analytik Aufbau und Funktion 37 5 7 Funktion der Filtrationssonde Abbildung 15 Filtrationssonde zur sterilen Probenentnahme aus Bioreaktoren Eine Entnahme von zellfreien Substratproben aus Bioreaktoren erfolgt mit der Probenahmesonde auf Filtrationsbasis Abbildung 15 Die hydrophilisierte Sonde wird im Innenraum des Bioreaktors fixiert und anschlie end zusammen mit dem Medium sterilisiert Das Membranmodul der Sonde wird in der turbulenten Zone des Reaktors nahe des R hrers positioniert Als Sterilbarriere dient eine tubul re Membran aus Polypropylen Die Filtratleistung betr gt maximal 2 ml min Die zellfreie Probe kann nach der Entnahme direkt dem BioPAT Trace zur Analyse zugef hrt werden Die Filtrationssonde wird eingesetzt wenn ein ausreichendes Reaktorvolumen zur Verf gung steht 38 Aufbau und Funktion Abbildung 16 AOD Enzymreaktor 5 8 Funktion des Enzymreaktors Der Enzymreaktor wird f r die Messung von Methanol und Ethanol ben tigt Abbildung 16 In dem Reaktor befindet sich das immobilisierte Enzym Alkoholoxida se AOD Dort wird der jeweilige Alkohol umgesetzt und Wasserstoffperoxid gebildet Das Wasserstoffper oxid wird anschlie end in der Messzelle detektiert A Temperaturen ist der Einsatz eines Klimaschranks empfehlenswert Aufgrund der Stabilit t des verwendeten Enzym
21. des Ger tes oder Neustart des Steuerprogramms erscheint die in Abbildung 75 dargestellte Abfragemaske Weitermessen oder mit neuem Schlauchsatz fortfahren Weitermessen Abbildung 75 Abfragefenster bei Neustart nach Anhalten Durch Bet tigen der Taste Weitermessen geht das System direkt in den Bereitschaftsmodus ber Es werden keine Sp lvorg nge oder Kalibrierungen durchgef hrt Die alten Kalibrierwerte werden beibehalten F hren Sie Weitermessen nur aus wenn Sie sicher sind dass die gleichen Bedingungen wie vor dem Anhalten herrschen z B bei kurzen Unterbrechungen Ansonsten k nnen fehlerhafte Messwerte resultieren Bei l ngeren Unterbrechungen z B ber Nacht ist es empfehlenswert zun chst eine Kalibrierung durch zuf hren bevor mit weiteren Messungen fort gefahren wird 7 1 3 Men punkt Anzeige Einstellungen Information Darstellung bearbeiten d Verbindung zeigen Diagramm drucken Kalibrierwerte Status Ist der Unterpunkt Verbindung zeigen aktiviert so wird mit einem Sternchen angezeigt dass der Steuercomputer mit dem BioPAT Trace ordnungs gem kommuniziert Durch Auswahl des Men unterpunktes Diagramm drucken wird das aktuell gezeigte Diagramm auf einem Drucker ausgedruckt Wird der Unterpunkt Kalibrierwerte gew hlt so wird ein Fenster mit den aktuellen Kalibrierwerten ge ffnet Abbildung 77 Die Achsenab
22. fen und ggf zu ersetzen W hlen Sie am Reaktor einen Stutzen aus der die Positionierung der Sonde in einem Bereich m glichst gro er Turbulenz erm glicht Eine m glichst hohe Str mungsgeschwindigkeit im Bereich der Filterober fl che bewirkt eine Verl ngerung der Standzeit der Filtrationssonde Crossflow Effekt Achten Sie unbedingt darauf dass die Sonde nach dem Einbau nicht mit bewegten Teilen z B R hrer R hrerwelle im Inneren des Bioreaktors in Ber hrung kommt Die Polypropylen Membran muss im Betrieb des Bioreaktors immer vollst ndig in die Fl ssigkeit eintauchen Andernfalls ist eine starke Abnahme der Filtratleistung m glich Ein hoher hydrostatischer Druck an der Entnahme stelle kann die Leistung der Filtrationseinheit verbessern Die Filtrationssonde ist immer erst kurz vor dem Bef llen des Bioreaktors einzubauen da ein Austrock nen der Membran zu einem Verlust der hydrophilen Eigenschaften f hrt 6 2 7 8 In line Sterilisation der Filtrationssonde Nach dem Einbau wird die Filtrationssonde mit einem Blindstopfen verschlossen und zusammen mit dem Bioreaktor sterilisiert Wahrend des gesamten Vorganges muss die Sonde vollst ndig mit Fl ssigkeit bedeckt sein Nach Abschluss der Sterilisation und Erreichen der Betriebstemperatur des Reaktors von max 40 C muss der Filtratauslass ge ffnet werden und die Filtrationssonde wird mit dem BioPAT Trace ber ein Schlauchset zur Probenentnahme verb
23. und Anschluss 6 2 7 6 1 Beschreibung des Aufbaus Das Hydrophilisierungs Set besteht aus einer Pumpenkassette von der zwei PTFE Schl uche wegf hren An einem Schlauchende befindet sich ein UNF Fitting mit Ferrule zum Anschluss an die Sonde und das andere Schlauchende ist ohne Fitting siehe Abbildung 54 6 2 7 6 2 Durchf hrung der Hydrophilisierung Nach dem Einbau in die Filtrationssonde muss die Polypropylen Membran mit Isopropanol 70 ig vol vol hydrophilisiert werden In einem Standzylinder ausreichender L nge wird die Sonde so in die 70 ige Isopropanol L sung getaucht dass sich die Membran vollst ndig in der Fl ssigkeit befindet Das Schlauchende mit UNF Fitting wird an die Filtrationssonde angeschlossen Das freie Schlauch ende wird in dem Standzylinder so fixiert dass es frei in der Luft oberhalb des Fl ssigkeitsstandes h ngt siehe Markierung in Abbildung 55 Die Pumpenkassette des Hydrophilisierungs Set wird auf eine Motorwelle des BioPAT Trace gesteckt Die zweite Motorwelle bleibt frei Nach Starten des Programms TraceMon im Filtra tionsmodus erscheint die in Abbildung 56 gezeigte Startseite Auf der rechten Seite der Bedienoberfl che befindet sich das Bedienfeld mit den Steuerkn pfen f r das Starten Pumpe ein und das Stoppen Pumpe aus der Pumpe sowie der Steuerknopf f r die Dichtigkeitspr fung Durch Dr cken von Pumpe ein wird der Hydrophi lisierungsvorgang gestartet Die Is
24. wird jeweils bei Vorliegen eines neuen Messwertes ge ndert und bleibt unver ndert bis a ein neuer Messwert vorliegt b das Ger t neu gebootet wird c neues Schlauchset aktiviert wird 6 7 Inbetriebnahme des Ger tes Vor jeder Inbetriebnahme sollte BioPAT Trace auf eine Funktionsbereitschaft hinsichtlich s mtlicher Module am Ger t berpr ft werden Folgende Bedingungen sind am Ger t sorgf ltig zu kontrollieren Sind die zwei Original Pumpenkassetten richtig eingelegt Ist das Schlauchset vollst ndig und korrekt angeschlossen Ist in der Betriebsart Methanol Ethanol der Enzymreaktor eingebaut Befindet sich die Messzelle in der Halterung Stehen ausreichende Mengen an Transportpuffer sowie die entsprechenden Kalibrierl sungen bereit Anschlie end kann das Ger t gestartet werden In Kapitel 7 Bedienung auf Seite 85 sind die dazu notwendigen Funktionen der Bediensoftware im Detail beschrieben Grunds tzlich ist folgender Ablauf einzuhalten 1 W hlen Sie im Men Grundeinstellungen die Messmethode aus Kapitel 7 1 4 2 Grund einstellung auf Seite 106 Legen Sie im Men Parameter fest welche Kalibrierstandards und welche Mess und Kalibrier frequenz Sie nutzen wollen Kapitel 7 1 4 1 Parameter auf Seite 102 Sind alle Schlauchleitungen und Probenahme leitungen angeschlossen starten sie das Bef llen Kapitel 7 Bedienung auf Seite 85 D
25. 4 8 C zu lagern Sollte Luft in den Enzymreaktor eindringen besteht die Gefahr einer Kapazit tsabnahme des Enzymreaktors verbunden mit einer geringeren Empfindlichkeit 54 Inbetriebnahme 6 2 6 Anschluss der Dialysesonde 6 2 6 1 Montage der Dialysemembran in der Dialysesonde Vor jeder Online Messung bei Bioprozessen mit Sterilanforderung muss eine neue Dialysemembran wie in der nachstehenden Abbildung 37 dargestellt eingebaut werden Bei Nichtbeachtung kann eine Unsterilit t den gesamten Kultivierungsprozess gef hrden unterer Teil der Dialysesonde Membransandwich Brille OP Schrauben M3 OP silberne Seite zeigt in Richtung Brille Abbildung 37 Wechsel der Membran in der Dialysesonde f r die Applikation Glukose Laktat Inbetriebnahme 55 Die neue Dialysemembran muss korrekt platziert werden und die Sondenbrille muss mit den zwei Schrauben fest angezogen werden siehe Abbildungen 38 bis 40 ta Abbildung 38 Einlegen Abbildung 39 Einbau der der Membran Sondenbrille Abbildung 40 Anziehen der 2 Schrauben 56 Inbetriebnahme Es ist besonders auf die korrekte Platzierung der Membran in der Dialysesonde zu achten Die wei e Membranseite ist in Richtung der Dialysesonde einzulegen pufferber hrend Die silberne Membranseite zeigt in Richtung Sondenbrille medienber hrend Schr ges Einlegen der Membran kann Undichtig
26. Bedienungsanleitung verwendeten Symbole sollen vor allem auf die Sicherheitshinweise aufmerk sam machen Das jeweils verwendete Symbol kann den Text des Sicherheitshinweises nicht ersetzen Der Text ist daher immer vollst ndig zu lesen Hinweis auf n tzliche Zusatzinformationen und Anwendungstipps Warnung vor m glichen Folgesch den Warnung vor gef hrlicher elektrischer Spannung KEE e Warnung vor gesundheitssch dlichen oder reizenden Stoffen Allgemeine Sicherheitshinweise 19 4 Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 4 1 Lieferumfang Beschreibung Bestell Nr Ger t BioPAT Trace mit Netzteil Netzsteckern Europa USA UK BPTO001 Cross over Ethernetkabel Bedienungsanleitung und PC Software trace_mon Tabelle 1 Lieferumfang f r das BioPAT Trace 4 2 Verbrauchsmaterial 4 2 1 Schlauchsets Beschreibung Bestell Nr Schlauchset Dialyse Glukose Laktat BPTO003 Schlauchset Filtration Glukose Laktat BPT0004 Schlauchset Filtration Glukose Laktat cellulasestabil BPT0005 Schlauchset Dialyse Ethanol Methanol BPT0050 Schlauchset Filtration Ethanol Methanol BPT0049 Enzymreaktor fiir Applikation Ethanol Methanol BPT0048 4 2 2 Pufferkonzentrat Beschreibung Bestell Nr Pufferkonzentrat 20x fiir Zellkultivierungen BPT0006 Applikation Glukose Laktat Inhalt 0 5 Liter Pufferkonzentrat 5x fiir mikrobiel
27. Durch Setzen einer Markierung in Uhr stellen k nnen Sie die Systemzeiten Ihres PC und des BioPAT Trace abgleichen Die PC Systemzeit wird dann im BioPAT Trace bernommen 7 1 4 3 Sprache Im Unterpunkt Sprache kann die Spracheinstellung ausgew hlt werden Abbildung 85 7 1 5 Men punkt Information Beim Aufrufen des Men punktes Information werden die aktuellen Softwareversionsnummern des BioPAT Trace und der Steuersoftware angezeigt Bedienung 107 7 2 Statusmeldungen der LED Um den Ger testatus auch unabh ngig von der Bediensoftware auf einem ange schlossenen PC direkt am BioPAT Trace ablesen zu k nnen sind die verschiedenen Betriebszust nde anhand der frontseitigen LED ablesbar Die folgende Tabelle 4 gibt einen berblick ber die LED Signale Status Aktion LED1 gr n LED 2 Farbe LED 2 Status In und Ausserbetriebnahme Boot Vorgang an weiss an Anhalten an cyan an Bef llen an cyan blinkt Vormessen an gr n cyan blinkt Messbetrieb Messbetrieb beladen an gr n an Messbetrieb entladen an gr n blinkt Messpausen Bereitschaft Bereitschaft an gelb an Intervall Ruhe an gelb blinkt Sp lvorg nge Medienwechsel an magenta an Sonde sp len an magenta blinkt Kalibrationen Kalibration beladen an blau an Kalibration entladen an blau blinkt Referenz beladen an blau an Referenz entladen an blau blinkt St rungen Keine Netzverbindung
28. Geh use das dem Anwendungszweck und den Umge bungsbedingungen angepasst ist Alle mechanischen und fluidischen Elemente sind auf der Front bzw auf der Seitenplatte angeordnet Die Elektronik ist modular aufgebaut und kommuniziert ber verschiedene Schnittstellen Die Analyse wird mit Hilfe einer Sensorik Einheit durchgef hrt die aus einem elektrochemischen Biosensor besteht Die Systemsteuerung und die Datenauswertung erfolgt ber einen externen Computer Die mitgelieferte Steuersoftware zeichnet sich durch eine einfache Bedienbarkeit aus Einleitung 11 2 Produktbeschreibung BioPAT Trace Das BioPAT Trace dient der gleichzeitigen Online berwachung der Analyten Glukose und Laktat in Labor oder Industriekultivierungen von Mikro organismen und Zelllinien Als weitere Applikation steht die Messung von Ethanol bzw Methanol zur Verf gung Unabh ngig von der Kultivierungsart Batch Fed Batch kontinuierliche Kultivierung ist eine kontinuierliche Analyse mit dem BioPAT Trace durchf hrbar Der Messbereich am BioPAT Trace erstreckt sich von 0 1 bis 40 g L f r Glukose von 0 05 bis 10 g L f r Laktat 0 5 bis 20 g L f r Methanol und 1 bis 40 g L f r Ethanol Die Messfrequenz liegt je nach Bedingung bei maximal 60 Analysen pro Stunde Aufgrund des strukturierten Aufbaus und des einfachen Bedien konzepts kann die routinem ige Analytik nach nur kurzer Einf hrung durchgef hrt werden Die Umgebungste
29. PAT Trace Probenahmesonden f r das BioPAT Trace Zubeh r f r Probenahmesonden Zubeh r f r das BioPAT Trace Statusmeldungen der LUED Checkliste zur Inbetriebnahme 0 20 cee eee Problembeschreibung und behebung bei BioPAT Trace Kalibrationsfehler und deren Behebung 222200 Technisches Datenblatt 2 4 6 044 cc vag dae ed od Zeichenerkl rung 0 Hinweis auf niitzliche Zusatzinformationen und Anwendungstipps Warnung vor m glichen Folgesch den Warnung vor gef hrlicher elektrischer Spannung A A A Warnung vor gesundheitssch dlichen oder reizenden Stoffen 10 Inhalt 1 Einleitung Das BioPAT Trace ist ein 2 Kanal online Analysesystem zur Bestimmung von Glukose und L Laktat Es kann sowohl in mikrobiellen Fermentationsprozessen als auch bei der Kultivierung von tierischen oder humanen Zelllinien eingesetzt werden Bei der Analyse von Substraten in Kultivierungsmedien ist es notwendig dass eine Probe unter sterilen Bedin gungen aus dem Bioreaktor Fermenter entnommen wird Dabei m ssen Reproduzierbarkeit und Relevanz der genommenen Probe gewahrt bleiben F r das BioPAT Trace stehen momentan folgende M glich keiten zur Probenahme zur Verf gung Filtrationssonde und Dialysesonde Alle Systeme erlauben eine sterilsichere Entnahme aus dem Bioreaktor Das BioPAT Trace besteht aus einem kompakten
30. alysesondenadapters m ssen auf Sauberkeit und korrekten Sitz berpr ft werden d Die zwei Torxschrauben am Dialysesondenende werden mit dem mitgelieferten Torxschl ssel gel st so dass die Dialysesondenbrille mit der Dialysemembran von der Brillenhalterung entfernt werden kann Die Sondenbrille und die Brillenhalterung werden anschlie end mit einer weichen B rste und Wasser gereinigt e wa Inbetriebnahme 61 62 Inbetriebnahme 6 2 7 Anschluss der Filtrationssonde Die Filtrationssonde In line Probenahmesonde dient zur Gewinnung keimfreien Filtrates aus Bioreaktoren und Fermentern unter sterilen Bedingungen Eine schlauchf rmige Mikrofiltrationsmembran aus Polypropylen die mit Hilfe einer Inline Sonde im Inneren des Bioreaktors positioniert wird dient als Sterilbarriere Die Sterilisation der Filtrationssonde erfolgt zusammen mit dem Bioreaktor Der Einbau der Probenahmesonde erfolgt in Reaktor Stutzen gem METTLER TOLEDO INGOLD Standard 12 und 19 mm Deckelport sowie 25 mm Seitenport Das keimfreie Filtrat wird am Sonden kopf der au erhalb des Bioreaktors Fermenters zug nglich ist kontinuierlich oder diskontinuierlich entnommen Zur Filtratf rderung wird die Sonde an das Filtrations Schlauchset angeschlossen Die nachstehende Abbildung 46 zeigt die Filtrations sonde zum Einbau in den 12 mm Deckelport sowie mit Absperrhahn zum Einbau in den 25 mm Seitenport Abbildun
31. as Ger t startet nach dem Priming automatisch mit den Messungen falls Option Autostart aktiviert wurde oder geht in den Bereitschaft Zustand ber N WII gt Inbetriebnahme 83 84 Inbetriebnahme Falls Sie mit der Methode Dialyse arbeiten m ssen Sie rechtzeitig eine Referenzmessung durchf hren um aussagekr ftige Messergebnisse zu erhalten Gehen sie dazu wie in Kapitel 7 Bedienung auf Seite 85 beschrieben vor 6 8 Au erbetriebnahme Das Ger t kann jederzeit durch Ausschalten des Netzschalters au er Betrieb genommen werden Die zuletzt gespeicherten Kalibrier und Referenz werte bleiben dabei f r den n chsten Start erhalten siehe Abschnitt 7 1 2 1 Anbinden auf Seite 93 Wird das Messger t f r zwei Tage z B ber das Wochenende au er Betrieb genommen so kann das System mit Puffer gef llt stehen bleiben Bei einer l ngeren Nichtnutzung muss das Schlauch set vor einem erneuten Start gewechselt werden In der Betriebsart Methanol Ethanol muss der Enzymreaktor bei einer Au erbetriebnahme aus gebaut und k hl gelagert werden siehe Kapitel 6 2 5 Anschluss und Ausbau des Enzymreaktors 7 Bedienung Das BioPAT Trace wird am Netzschalter auf der R ckseite eingeschaltet und ber einen externen PC angesteuert Auf dem Desktop des PC befindet sich das Start Icon Gg Durch Doppelklick wird die Anwendung gestartet Die in Abbildung 63 gezeigte Bedien oberfl che e
32. ation zu lassen findet alle x Messungen siehe Messungen zwischen Kalibrationen eine automatische Rekalibration statt Verz gert Kalibrieren Normalerweise wird eine Kalibrierung nach Ablauf einer bestimmten Anzahl von Messungen durchge f hrt Bei sehr langen Intervallen z B Messungen alle 6 Stunden bei Zellkultivierungen entsteht dadurch ein sehr langer Zeitraum zwischen aktueller Kalibrierung und der n chsten Messung Durch Aktivieren des verz gerten Kalibrierens wird die Kalibration bis kurz vor die n chste Messung verlegt so dass dann ein aktueller Kalibrierwert vorliegt Anzahl der Messwerte in der Gruppe Bei gr eren Messintervallen kann es sinnvoll sein zum jeweiligen Zeitpunkt mehrere Messungen mit maximaler Frequenz hintereinander ablaufen zu las sen So k nnte beispielsweise alle 6 Stunden eine Gruppe von 10 Messungen erfolgen Die Anzahl der Messwerte in der Gruppe l sst sich hier einstellen Es wird kein Mittelwert gebildet Jeder Messwert wird direkt nach der Messung ausgegeben Ist die f r die Abwicklung der Gruppe notwendige Zeit gr er als die Messperiode dann beginnt die n chste Gruppe mit dem neuen Messintervall F r die Ermittlung der Anzahl Messungen zwischen Kalibrierungen wird jede Messung in einer Gruppe mit ber cksichtigt Dieses ist bei der Wahl der Kalibriereinstellungen zu ber cksichtigen Standard Werte Glukose und Laktat Geben Sie hier die Konzentrationen der f r Ihr
33. bau aus Punkt 6 2 7 6 2 verwendet Statt Isopropanol durch die Membran der Sonde zu ziehen wird nun Luft in die Sonde gepumpt Die Flie rate sollte die gleiche wie bei der vorherigen Hydrophilisierung sein Viele kleine Luftblasen sollten zeitlich verz gert aus der Membran austreten ansonsten ist die Membran unzureichend hydrophilisiert Der Austritt von gro en Luftblasen aus den Ver schraubungen deutet auf defekte Dichtungen hin Um die Membran bis zum Einbau in den Bioreaktor hydrophil zu halten wird die Aufbewahrung unter Hydrophilisier L sung 70 igem Isopropanol empfohlen Kurz vor dem Einbau in den Bioreaktor sollte das Isopropanol durch Wasser ersetzt werden um Verdunstung und den Verlust der Hydrophilisie rung zu vermeiden 6 2 7 6 Verwendung des Hydrophilisierungs Sets Das Hydrophilisierungs Set ist ein Hilfsmittel zur Inbetriebnahme der Filtrationssonde Es kann optional bestellt werden Die Polypropylen Membran die f r die Filtrations sonde eingesetzt wird ist f r w ssrige Medien undurchl ssig hydrophob Aus diesem Grund muss die Membran vor jedem Einsatz mit 70 iger Iso propanol L sung hydrophilisiert werden Diese Hyd rophilisierung kann mit dem Hydrophilisierungs Set und dem BioPAT Trace einfach durchgef hrt werden Inbetriebnahme 69 Abbildung 54 Hydrophilisierungs Set mit Pumpenkassette und Schlauchleitungen Abbildung 55 Hydrophilisierungs Set Aufbau
34. ber Der gesamte Vorgang ben tigt je nach gew hlter Messmethode zwischen 40 bis 60 Minuten Es besteht aber auch die M glichkeit das BioPAT Trace direkt nach dem Priming selbst ndig mit den Messungen beginnen zu lassen F r den Autostart wird im Auswahlfeld autom Starten ein H kchen gesetzt Abbildung 64 dann startet das Ger t nach dem initialen Kalibrieren automatisch mit der Messung Wird die Taste Bef llen gedr ckt so startet das Ger t mit der Bef llung und die Taste Bef llen verschwindet 86 Bedienung Wenn Sie das System mit Autostart in Betrieb nehmen stellen Sie vorher sicher dass das Schlauchset ordnungsgem an die Probenahme am Bioreaktor angeschlossen wurde Ist die Messbereitschaft hergestellt so wird dies in der Zeile unten rechts angezeigt Abbildung 65 Im Filtrationsmodus stehen nach Erlangung der Mess bereitschaft zwei Tasten zur Verf gung Zum einen die Taste Kalibrieren um eventuell eine erneute Kalibrationsmessung mit dem Ger t durchzuf hren und zum anderen die Taste Start um den Beginn der Messungen auszul sen Seeet D Ze Abbildung 65 Bildschirmanzeige im Zustand Bereitschaft Im Dialysemodus erscheint eine dritte Taste rechts neben dem Messfenster mit der Beschriftung Referenz Wird die Taste Referenz aktiviert so beginnt das Ger t mit einer Referenzmessung zur Kalibration der angeschlossenen Dialy
35. chlussleitungen f r Puffer Standards Abfall sowie die Probenahmesonde Filtration Dialyse Die Leitungen zu Puffer Standards Probenahmesonde und Abfall sind vormontiert und in Folienbeutel verpackt Es wird empfohlen diese erst nach der Montage des Schlauchsets am Ger t zu ffnen um die Handhabung zu erleichtern Abbildung 17 Ansicht eines Schlauchsets f r die Betriebsart Filtration 42 Inbetriebnahme Im Schlauchset Dialyse befindet sich zus tzlich eine Einmalspritze mit 3 Wege Hahn f r die Analyse von externen Proben Entfernen Sie vor Beginn der Montage die beiden Leerkassetten auf den Pumpensteckpl tzen Die Leerkassetten k nnen als Transportschutz der Motorachsen wiederverwendet werden Bei jeder Verschlauchung sind die konfektionierten original Schlauchs tze zu verwenden Die Schlauchsegmente d rfen weder gequetscht noch geknickt werden um einen einwandfreien Flu der L sungen zu gew hrleisten Es ist darauf zu achten dass die Ventilschl uche Ventilschl uche fest im Quetschventil sitzen damit ein einwandfreies Schlie en und ffnen der Schl uche gew hrleistet ist Inbetriebnahme 43 44 Die zu und abf hrenden Leitungen der Schlauchsets sind in Folienbeuteln verpackt und beschriftet Die einzelnen Schl uche sind mit folgenden Markierungen versehen BUFFER Anschluss an Transportpuffer WASTE Anschluss an Abfall lt Sondenansch
36. cht mit der Bediensoftware verbinden lassen Netzwerkeinstellungen INTERFACE address 192 168 120 233 e netmask 255 255 255 0 e gateway 192 168 120 1 RESOLV CONF search trace bs local nameserver 192 168 120 10 e Daten absenden Abbildung 60 Eingabefeld zur Netzwerkeinstellung Falls Sie ber ein lokales oder Firmennetzwerk arbeiten m chten kann es sein dass die vorein gestellte Netzwerkadresse oder die Netzbezeichnung nicht mit Ihrem Netz kompatibel ist Wenden Sie sich in diesen Fallen an Ihren Netzwerkadministrator und ndern Sie die IP Adresse des BioPAT Trace in diesem Formularfeld Nach dem Andern der Netzwerkadresse ist das BioPAT Trace nur ber diese neue IP Adresse erreichbar Die letzten 3 Ziffern der IP Adresse hier 231 stellen die Ger tenummer dar die in der Bedienoberfl che angezeigt wird Inbetriebnahme 79 80 Inbetriebnahme 6 3 1 Problembehebung Falls Sie auf der Webseite des Ger tes und w hrend der Installation verschiedene oder versehentlich falsche IP Adressen angegeben haben kann keine Verbindung aufgebaut werden Sie k nnen dann wie folgt verfahren Versuchen Sie zun chst mittels einer direkten Verbindung mit einem PC und einem Cross over Ethernet Kabel eine Verbindung ber die Standard IP Adresse 192 168 120 231 zur ger teinternen Webseite herzustellen Ist dieses nicht m glich muss mittels der Boot Datei eine nderung auf eine bekann
37. chtigsten Einstellungen zum Betrieb und zur Kommunikation des Ger tes durchgef hrt werden Parameter erlaubt die anwenderspezifische Einstellung der Messfrequenz Kalibrierh ufigkeit Konzentration der Kalibrierstandards etc Grundeinstellung hier wird das Ger t auf die gew hlte Probenahme methode eingestellt Ebenso kann der Anwender Angaben zum Ger t und dem Projekt machen die sp ter in der Datenausgabe verwendet werden Sprache hier kann die Sprache der Men f hrung ver ndert werden Bedienung 101 102 Bedienung 7 1 4 1 Parameter Im Unterpunkt Parameter k nnen alle relevanten Parameter f r den Messbetrieb eingestellt werden Abbildung 82 verz gert kalibrieren Anzahl der Messwerte in der Gruppe Standard 1 Glukose Standard 2 Glukose Messungen zwischen Kalibrationen Messungen pro Standard 1 00 Minuten Messungen pro externe Probe Analogausgang Glukose maximale Anzahl Messungen pro Standard Ausgabebereich Glukose Standard 1Laktat e Standard 21 abtat Abbildung 82 Eingabemaske zur Einstellung der Messparameter Messperiode Geben Sie hier das gew nschte Messintervall an Bei Wert 1 wird jede Minute bzw mit maximaler Frequenz gemessen Eine Analyse pro Stunde erfordert beispielsweise die Eingabe 60 Eine nderung der Frequenz ist jederzeit m glich und wird nach Best tigen mit Ok sofort wirksam Autokalibration Auswahl ja nein Wenn Sie die Autokalibr
38. d als Ergebnis ange zeigt Sie k nnen dann wie oben beschrieben die Messwerte bernehmen korrigieren verwerfen oder eine erneute Messung einer externen Probe durch f hren Bevor Sie weiterarbeiten stellen Sie sicher dass das Dreiwegeventil nach Entfernen der externen Probe wieder in den Ausgangszustand gestellt wurde siehe Abbildung 69 um bei der n chsten Kalibration den Standard 1 korrekt zu vermessen A Stellen Sie unbedingt sicher dass der Dreiwege hahn wie abgebildet eingestellt ist Ansonsten werden alle folgenden Kalibrierungen fehlerhaft und die resultierenden Messwerte falsch sein Bedienung 91 92 Bedienung 7 1 Men leiste 7 1 1 Men punkt Datei nzeige Einstellungen Information Abbildung 70 Men Optionen Datei Die Messdaten werden im Textformat in einer ptd Datei aufgezeichnet und standardm ig im Unterordner Daten abgelegt Soll eine neue Datei angelegt werden so w hlt man den Unterpunkt Neu Sollen Messdaten aus einer lteren Datei geladen und angezeigt werden muss der Unterpunkt Offnen gew hlt werden Die gespeicherten Dateien k nnen auf einfache Weise weiterverarbeitet werden z B in Excel Hinweise zur Import als Excel Datei finden Sie in Kapitel 8 5 7 1 2 Men punkt Ger t kid G 231 Dialyse Datei Ger t Anzeige Einstellungen Information Anbinden Inbetriebnahme Anhalten L EE Abbil
39. dung 71 Men Optionen Ger t Drei Unterpunkte stehen zur Verf gung Anbinden Inbetrieonahme und Anhalten siehe Abbildung 71 7 1 2 1 Anbinden W hlt man den Unterpunkt Anbinden aus so hat man die M glichkeit ein neues BioPAT Trace anzubinden Abbildung 72 Hierzu muss die IP Adresse des Ger tes eingegeben werden Falls Sie die Software ber das Start Icon DH auf dem Desktop gestartet haben befindet sich bereits die Standard IP Adresse 192 168 120 231 in der Anzeige Bedienung 93 94 bid ak Datei Ger t Anzeige Abbildung 73 Verbindungs Anzeige Bedienung THE Wer ist da Vorgabe Name oder IP Adresse des Ger ts ee eee Abbildung 72 Ger t anbinden Falls Ihr Ger t eine abweichende Adresse zugewiesen bekommen hat z B von Ihrem Netzwerkadministra tor dann tragen sie diese hier ein Wenn Sie diese neue Adresse auch zuk nftig automa tisch vorgeschlagen bekommen m chten verfahren Sie wie in Abschnitt gt 6 5 ndern der Start Einstellungen auf Seite 81 beschrieben Wenn Sie die korrekte IP Adresse eingetragen haben und sich das Ger t im Netzwerk befindet wird dieses an den Steuercomputer angebunden und ein Sternchen hinter dem Ger tenamen bzw der Ger tenummer erscheint im Anzeigebalken mn Tee Werist da Vorgabe Name oder IP Adresse des Ger ts 192 168 120 231 oa Abbrechen Abbildung 74 Netz durchsuchen Alte
40. dung 8 R ckseitige Ansicht des BioPAT Trace mit folgenden Elementen Pos Funktion 9 Netzschalter 10 Ethernet Anschluss 11 USB Schnittstelle 12a b c Analoge Ausg nge 1 3 13 Serielle Schnittstelle Aufbau und Funktion 27 28 Das BioPAT Trace kann optional an Laborstative Haltestangen oder Tischst nder befestigt werden Eine entsprechende Stativklemme sowie ein passendes Tischstativ sind als Zubeh r erh ltlich An den analogen Datenausg ngen auf der R ckseite des BioPAT Trace darf auf keinen Fall eine Spannungsquelle angeschlossen werden Darunter f llt auch ein Multimeter zur Wider standsmessung Wird ein Multimeter zur Messung der Spannung oder der Stromst rke eingesetzt so sind vor dem Wechsel des Messbereichs am Multimeter die Kontakte zum BioPAT Trace zu entfernen An dernfalls besteht die Gefahr einer Besch digung des Ger tes Aufbau und Funktion 5 2 BioPAT Trace Messmethoden Das BioPAT Trace erm glicht zwei Online Probenahme Methoden Filtration mit Filtrationssonde Dialyse mit Dialysesonde Die einfachste Methode stellt die direkte Vermessung einer filtrierten Medium Probe dar Der Anwendungs bereich ist jedoch wegen des Verbrauchs an Reaktor medium auf Prozesse beschr nkt bei denen gen gend Reaktorvolumen zur Verf gung steht oder kontinuier lich gef ttert wird F r Prozesse bei denen aufgrund des Reaktorvolu mens nicht
41. e Anwendung ausgew hlten und angeschlossenen Kalibrier Standardl sungen an Messungen zwischen Kalibrationen Hier k nnen Sie festlegen nach wie vielen Messun gen eine automatische Kalibration stattfinden soll Gilt allerdings nur wenn die Autokalibration zugelassen wurde Bedienung 103 104 Bedienung Sie k nnen eine Kalibrierung jederzeit durch Dr cken der Taste Kalibrieren ausl sen Bei nderung der Autokalibrier Angaben w hrend des Betriebes werden die nderungen erst mit der n chsten Kalibrierung g ltig Messungen pro Standard Mit dieser Funktion kann die Anzahl der Messungen pro Kalibrier Standard festgelegt werden Pro Messung eines Kalibrierwertes wird eine Minute be n tigt Eine normale Kalibration mit 3 Messungen pro Standard ben tigt somit 6 Minuten zuz glich Sp lzeiten f r den Medienwechsel Ausgabebereich Glukose Ausgabebereich Laktat Hier werden die Ausgabebereiche der Analogaus g nge eingestellt Dabei wird folgenderma en vorgegangen Es wird immer die obere Grenze des Messbereichs angegeben Die untere Grenze ist auf 0 voreinge stellt Bei einem gew nschten Messbereich von z B 0 10 g L Glukose wird beim Ausgabebereich Glukose 10 obere Grenze eingestellt Bei Auswahl des Spannungsbereichs 0 10 V entsprechen 10 Volt dann 10 g L Glukose Anzahl der Messwerte in der Gruppe a Standard 1 Glukose Standard 2 Glukose Messungen zwischen Kalibrat
42. e siehe Kapitel 7 1 3 l sst sich der Fortgang der Bef llung in der Anzeige verfolgen Vor oder w hrend der Vormessungen muss das Ger t angehal ten werden um den Reaktor einbauen zu k nnen Halten Sie das Ger t mit Anhalten siehe Kapitel 7 1 2 3 an Sollte Luft in den Enzymreaktor eindringen besteht die Gefahr einer Kapazit tsabnahme des Enzymreaktors verbunden mit einer geringeren Empfindlichkeit Zum Einbau wird der Enzymreaktor aus dem Transportbeh lter genommen und die roten Verschlusskappen ge ffnet Anschlie end wird er in die davor vorgesehene Stelle in das Schlauchset eingebaut siehe Abbildungen 34 36 Nach dem Einbau des Enzymreaktors starten Sie das Ger t erneut mit Inbetriebnahme siehe Kapitel 7 1 2 2 W hlen Sie neuer Schlauchsatz und starten Sie einen erneuten Bef llvorgang mit dem eingebauten Enzymreaktor Abbildung 34 Einbaustelle f r Abbildung 35 Befestigen des den Enzymreaktor Enzymreaktors Inbetriebnahme 53 Abbildung 36 Fertig eingebauter Enzymreaktor Der Ausbau des Reaktors erfolgt ebenfalls in einem angehaltenen Status Ger t Anhalten Der Reaktor wird mit den roten Verschlusskappen verschlossen und in den Transportbeh lter gestellt und k hl bei 4 8 C gelagert A Der Enzymreaktor ist zur Weiternutzung aus dem Schlauchset auszubauen und mit Transportpuffer gef llt im K hlschrank bei
43. eferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 20 AT Lieferumf ng us ee ai 20 4 2 Verbrauchsmateral nennen nenn 20 4 2 1 Schlauchsets iarria aeri 2a aan 20 4 2 2 Pufferkonzentrat 0 0 00 20 4 2 3 Desinfektionsmittel e mu see NEEN EN bee en 21 4 2 4 Kalibrierstandardl sungen Inhalt 0 5 Liter 21 4 2 5 Membranen 4 SNE NEE NEE ann 22 4 3 Probenahmesonden 222200eeeeeeeenneee nennen nennen 22 4 3 1 Dialysesonde Lieferung mit Einsatzkit 2 Membranen und Bedienungsanleitung 2222222e rennen 22 4 3 2 Single Use Dialysesonde Lieferung mit Bedienungsanleitung 22 4 3 3 Filtrationssonde Lieferung mit Einsatzkit 1 Membran und Bedienungsanleitung 0 20 e cece eee eee eee 23 4 4 Zubeh r f r die Probenahmesonden 23 4 4 1 Zubeh r f r die Dialysesonde 000 cee eee ee eee 23 4 4 2 Zubeh r f r die Pitratonssonde e eee eee 23 4 4 3 Zubeh r f r die Dialyse und Filtrationssonde 24 4 5 Zubeh r f r das BIOPAT Trace 24 Inhalt 3 5 Aufbau und Funktion 25 4 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5 9 Aufbau des Ger tes aan 25 BioPAT Trace Mesemethoden aankan 29 5 2 1 Messmethode Dialyse mit der Dialysesonde 31 5 2 2 Messmethode Filtration mit der Filtrationssonde 33 Funktion der Messzelle 00 000 ccc ccc ccc
44. einen neuen kristallisieren Salze aus Diese Kristallisationen Schlauchsatz verwenden treten meistens an den Silikonschl uchen in den Ventilen auf Ein anderer Fall von Verstopfung kann durch mikrobiellen Bewuchs auftreten 8 Leckage Wird eine Verstopfung nicht Leckage beheben oder falls behoben so kann es zum Abplatzen von nicht m glich einen neuen Schl uchen kommen Schlauchsatz verwenden 9 Sensor hat keinen richtigen Kontakt Wird Sensor ausbauen und wieder der Sensor nicht richtig eingelegt so hat die richtig einbauen Sensorr ckseite keinen richtigen elektrischen Kontakt mit der Sensoraufnahme 122 Hilfe bei St rungen M gliche Ursache Was ist zu tun 10 Die Dialysemembran wurde falsch positioniert in die Sonde eingebaut nur bei der Applikation DIALYSE Neue Dialysemembran korrekt in die Sonde einbauen 11 Drei Wege Hahn wurde falsch eingestellt nur bei der Applikation DIALYSE Eine externe Probe wurde gemessen und der Drei Wege Hahn wurde nicht wieder zur ckgestellt Drei Wege Hahn in die richtige Position bringen 12 Softwareversionen vom BioPAT Trace und PC passen nicht zusammen Tabelle 9 Kalibrationsfehler und deren Behebung Passende Software verwenden Gegebenenfalls die PC Soft ware trace_mon von der Internetseite neu installieren Hilfe bei St rungen 123 124 Instandhaltung 10 Instandhaltung 10 1 Ger t Wird eine Messreihe f r k
45. emisch aktiv sind und somit viele St rsubstanzen in einer Probe l sung nicht detektiert werden Die Selektivit t ist abh ngig vom Material der Arbeitselektrode und dem angelegten Potential Um die Selektivit t eines elektrochemischen Sensors weiter zu erh hen bietet sich eine Kombination mit Enzymen an aus der Elektrode wird dadurch ein Biosensor Produktbeschreibung BioPAT Trace 13 2 2 Biosensorik Die Analyten Glukose und Laktat werden mit Hilfe von enzymatischen Reaktionen detektiert In Abbildung 1 ist die enzymatische Umsetzung von Glukose zu Glucono lacton aufgef hrt Bei Anwesenheit von Wasser erfolgt die sofortige Hydrolyse von Gluconolacton zu Glucons ure Das im ersten Schritt produzierte Wasserstoffperoxid H 0 wird durch anodische Oxidation die zwei Elektronen freisetzt amperometrisch detektiert In Abbildung 2 ist die enzymatische Umsetzung von Laktat zu Pyruvat dargestellt Auch bei dieser Reaktion wird H O gebildet und anschlie end ampero metrisch detektiert Enzymreaktionen erfolgen nach dem Schl ssel Schloss Prinzip Sie sind spezifisch und somit hochgradig selektiv Die Reaktion am Enzymsystem ist also eine weitere Selektion Die Kombination beider selektiver Prinzipien macht das BioPAT Trace weitgehend unempfindlich gegen ber Matrixeffekten und St rstoffen CH20H Ha 0 2H Zei H a O OH GoD F DH H a d 0 H OH CH OH CH OH H o S H OH B D Glukose Du use
46. enkassette P2 und der oberen Pumpenkassette P1 Korrekter Sitz der Pumpenkassette eingerasteter Befestigungszapfen Komplett montierte Seitenplatte Inhalt Abbildung 28 Abbildung 29 Abbildung 30 Abbildung 31 Abbildung 32 Abbildung 33 Abbildung 34 Abbildung 35 Abbildung 36 Abbildung 37 Abbildung 38 Abbildung 39 Abbildung 40 Abbildung 41 Abbildung 42 Abbildung 43 Abbildung 44 Abbildung 45 Abbildung 46 Abbildung 47 Abbildung 48 Abbildung 49 Abbildung 50 Abbildung 51 Abbildung 52 Abbildung 53 Abbildung 54 Abbildung 55 Abbildung 56 Abbildung 57 Abbildung 58 Abbildung 59 Abbildung 60 Abbildung 61 8 Inhalt Einsetzen der Messzelle am Ger t Fixieren der Messzelle am Ger t Fixieren des Diffusionsmoduls an der Befestigungsschiene Einstecken der Tropfenz hler in die Halterung Montageort f r 3 Wege Hahn 3 Wege Hahn und Spritze montiert 0 eee Einbaustelle f r den Enzymreaktor ee eres Befestigen des Enzymreaktors 0 0 c cece eee eee Fertig eingebauter Enzvmreaktor 0 0 00 eee eee Wechsel der Membran in der Dialysesonde fiir die Applikation Glukose Laktat Einlegen der Membran Einbau der Sondenbrille Anziehen der 2 Schrauben eee eee eee eee ees Einlegen der Gleitscheibe und O Ring 0 eee eee F llen der Sonde mit Pufterl sung 000 cease eee Verschlie en der Sonde vor dem Sterilisieren
47. er eingegebenen Werte mit dieser Konzentration vergleichen und den neuen Referenz faktor bestimmen Bedienung 89 Falls kein offline Ger t zur Ermittlung der Referenz werte verf gbar ist k nnen Sie die Probe auch am BioPAT Trace direkt vermessen W hlen Sie dazu die Funktion Messung und folgen Sie den weiteren Anweisungen der Men f hrung Abbildung 67 bekannten Wert bereithalten oder externe Probe ziehen und mittels Dreiwegehahn anschlie en Dreiwegehahn richtig stellen Abbrechen Abbildung 67 Aufforderung zur Entnahme einer Probe und Anschluss an den 3 Wegehahn Entnehmen Sie eine zellfreie Probe aus dem Bioreaktor mindestens 5 ml f llen diese in eine 5 mL Spritze und schlie en diese an den 3 Wegehahn an wie in Abbildung 68 dargestellt Achten Sie dabei auf die korrekte Stellung des Dreiwegehahns Die Pfeile des Hahns m ssen zur gr nen Schlauch markierung und zur Spritze zeigen E A l Abbildung 68 Anschluss der externen Probe 90 Bedienung F hren Sie Probe bereit nur aus wenn Sie sicher sind dass die gef llte Spritze angeschlossen und der Dreiwegehahn in der richtigen Stellung steht Ansonsten werden fehlerhafte Messwerte resultieren Abbildung 69 Korrekte Stellung des Dreiwegehahns Mit Probe bereit l sen Sie die Vermessung der externen Probe aus Es werden drei Messungen durch gef hrt und der Mittelwert wir
48. f Basis der Kalibriergeraden Aufbau und Funktion 33 Abbildung 12 esszelle mit Sp lleitung 5 3 Funktion der Messzelle In der Messzelle befinden sich die Biosensoren f r Glukose und Laktat Die Messzelle ist in Abbildung 12 dargestellt Der 2 Kanal Sensor wird senkrecht von der Fl ssigkeit angestr mt wall jet Prinzip Durch das Sichtfenster l sst sich ein luftblasenfreier Durchfluss der Zelle kontrollieren Gegebenenfalls k nnen Luftblasen durch das Sp len der Messkammer entfernt werden Die Fl ssigkeit wird dazu durch die Sp lleitung mit R ckschlagventil gespritzt Das an den Elektroden messbare elektrische Signal wird von den Federkontakten abgegriffen und in das BioPAT Trace weitergeleitet Durch eine R ndelmutter wird die Messzelle am Ger t fixiert Es ist darauf zu achten dass sich w hrend der Messung keine Luftblasen in der Messkammer der Flie zelle befinden da diese das Messergebnis verf lschen Nach Anschluss der Probenahmesonde und vor dem Start jeder Messreihe ist die Mess zelle durch das Sichtfenster auf Luftblasen zu berpr fen Falls vorhanden sind diese mit Hilfe der Sp lleitung zu entfernen Verwenden Sie zum Sp len der Messzelle nur Transportpuffer oder destilliertes Wasser Andere Fl ssigkeiten k nnen den Sensor sch digen Verwenden Sie nur frische L sungen und oder einen Sterilfilteraufsatz um den Eintrag von Keimen in das Schla
49. g 46 Filtrationssonden in 12 mm und 25 mm Bauweise Beachten Sie bei der Montage und Bedienung der Filtrationssonde unbedingt die mitgelieferte Anleitung Es ist unerl sslich die beschriebenen Vorg nge zur Hydrophilisierung der Polypropylenmembran zum Einbau in den Bioreaktor Dichtigkeitspr fung In line Sterilisation und Reinigung der Filtrations sonde einzuhalten Inbetriebnahme 63 6 2 7 1 Beschreibung des Aufbaus Die Filtrationssonde zum Einbau in einen 12 mm Deckelport besteht aus der Filtra tionseinheit 1 mit Membrantr ger 2 berwurfmutter 3 Ferrule 4 O Ring 5 Polypropylen Membran 6 Montagekit Klemmverschraubung mit Gleitscheibe und O Ring 7 und Blindstopfen 8 Abbildung 47 Bestandteile der Filtrationssonde zum Einbau in den 12 mm Deckelport mit PG 13 5 Anschluss Die Fixierung der Polypropylen Membran 6 erfolgt auf dem Membrantr ger 2 einem gewendelten Rohr aus Edelstahl Das durch die Membran gewonnene Permeat wird ber einen wendelf rmigen Kanal zu insgesamt 4 Kreuzbohrungen gef hrt Diese leiten das Filtrat auf k rzestem Wege in die Sammelbohrung der Filtrations einheit wodurch eine R ckvermischung der Probe weitgehend vermieden wird Die Ferrule 4 aus PTFE umschlie t das Ende der Membran und den freiliegenden Teil des Membrantr gers Durch Anziehen der berwurfmutter 3 wird die Ferrule unter Druck verformt und dichtet das Membran Ende z
50. ge der Filtrationssonde 0 0 cece eee ees 66 6 2 7 4 Hydrophilisierung der Polypropylenmembran 68 6 2 7 5 Dichtigkeitspr fung eee eect eee 68 6 2 7 6 Verwendung des Hydrophilisierungs Sets 69 6 2 7 6 1 Beschreibung des Aufbaus 2222 70 6 2 7 6 2 Durchf hrung der Hydrophilisierung 70 6 2 7 6 3 Durchf hrung der Dichtigkeitspr fung 72 6 2 7 6 4 Durchf hrung der Regenerierung der Filtrationssonde nach der Fermentation 73 6 2 7 7 Einbau im Bioreaktor cece cece cece 74 6 2 7 8 In line Sterilisation der Filtrationssonde 75 6 2 7 9 Anbindung der Filtrationssonde an das Schlauchset 76 6 3 Laden der Software und Netzwerkanschluss 2 00 cee ee eee e ees 77 6 3 1 Problembehebung 0 c ccc eeeeee eee eee eee eee eee e eee en 80 6 4 Installation der PC Software 81 6 5 ndern der Start Einstellungen cccccceceeeeeeceueeeaee een ens 81 6 6 Belegung der Analogausgange 0 c cece cece e eee eee eee e nen 82 6 7 Inbetriebnahme des Ger tes 0 2 nunnurnar erenn rarere rrr 83 6 8 Au erbetriebnahme 3 4 3222 dade EREN 84 Inhalt 5 7 10 11 6 Bedienung nn ea ee en u 85 721 lees ng Agen nassen ae Eed 92 7 1 1 Men punkt Datei ea 92 7 1 2 Men punkt Ger t 93 7 1 2 1 Anbinden u ae le le a 93 7 1 2 2 Inbetriebnahme anerem o
51. gen gend Probematerial zur Verf gung steht bietet sich eine Probenahme mittels Dialyse an Diese Methode entfernt nur niedermolekulare Stoffe aus dem Reaktormedium ohne dabei das Fl ssigkeits volumen zu verringern Abbildung 9 zeigt beispielhaft eine fotographische Darstellung der Ankopplung des BioPAT Trace an einen Bioreaktor ber eine Dialysesonde N here Erl uterungen zu den Probenahmesonden finden Sie in den Kapiteln 5 6 Funktion der Dialysesonde auf Seite 37 p gt 5 7 Funktion der Filtrationssonde auf Seite 38 Aufbau und Funktion 29 Abbildung 9 Prinzip der Probezuf hrung ber die Dialysesonde am BioPAT Trace 30 Aufbau und Funktion 5 2 1 Messmethode Dialyse mit der Dialysesonde Bei der Messmethode Dialyse mit der Dialysesonde findet die Analyt bergabe durch eine Dialysemembran in der Dialysesonde statt die den Reaktorinhalt Medium vom Akzeptorstrom trennt Gleichzeitig stellt die Dialysemembran die Sterilbarriere dar Abbildung 10 zeigt schematisch das Flie system Mit dem Kalibrier Ventil gr n und dem 3 Wege Hahn wird zwischen den Standards und der manuellen Probe ausgew hlt Mit dem Proben Ventil rot und dem Bypass Ventil gelb werden die Dialysesonde und das Diffusionsmodul selektiert Der obere Teil des Flie systems stellt den Donorstrom dar der f r die Zuf hrung der Kalibrierl sung zum Diffusionsmodul zust ndig ist Der Tr gerstrom akkumuliert je nach A
52. halb f r die Qualit t der Messergebnisse sehr wichtig Tipps und Checkliste 109 110 Tipps und Checkliste Es wird deshalb empfohlen den Referenzwert m glichst fr hzeitig zu Beginn der Kultivierung zu bestimmen und dabei eine Phase ohne Konzentra tionsschwankungen im Medium zu nutzen Inaktivieren Sie dazu die Autokalibration und stellen Sie zun chst das Messintervall auf 1 Verfolgen Sie danach einige Messwerte Wenn diese nicht zu stark streuen und m glichst konstant liegen k nnen Sie die Referenzmessung ausl sen Nach der Referenzierung sollten Sie noch einige Messungen abwarten und berpr fen ob die neu berechneten Werte Ihren Er wartungen entsprechen Gegebenenfalls k nnen Sie die Referenzierung auch wiederholen Wenn Sie mit dem Ergebnis einverstanden sind k nnen Sie die Messparameter wieder ver ndern und mit der Kulti vierung beginnen 8 3 Dialyse Modus Referenzierung bei niedrigen Laktat Konzentrationen In vielen F llen liegt bei Beginn einer Kultivierung Glukose im berschuss vor und das Medium ist noch frei von Laktat Bei der Durchf hrung einer Referen zierung schl gt das BioPAT Trace nach der Referenz messung einen Wert vor der in der Regel durch Eingabe des bekannten Wertes aus der Medienzu sammensetzung bekannt oder mit einem externen Analysator ermittelt berschrieben wird Falls die vorhandene Laktatkonzentration noch sehr klein ist berschreiben sie diesen Wert zun chst noch nicht
53. ieren Der Abgleich funktioniert wie folgt Nach Ausl sen der Taste Referenz bestimmt das Ger t die Konzent rationswerte im Reaktor und schl gt entsprechende Werte vor siehe Abbildung 66 Sie m ssen nun anhand einer Referenzprobe berpr fen ob diese korrekt sind und ggf korrigieren Falls Sie die Konzentrationswerte kennen z B aus der Einwaage k nnen Sie die Werte direkt eingeben Sie k nnen die Konzentrationen im Reaktor auch anhand einer externen Probe mit einem Offline Analysator bestimmen Mit bernehmen best tigen Sie die vorgeschlage nen Messwerte Falls Sie nderungen vornehmen m chten tragen sie die neuen Werte in das Eingabe feld ein mit Dezimalpunkt und best tigen Sie mit bernehmen Mit der Funktion Verwerfen brechen Sie den Vorgang ab und kehren zur Ausgangslage zur ck Solange das Eingabefenster offen ist und keine neuen Referenzwerte eingetragen und best tigt wurden arbeitet das BioPAT Trace mit dem aktuell g ltigen Referenzfaktor weiter F r den Fall dass die Bestimmung einer Referenzmes sung an einem externen Analyseger t l nger dauern wird und w hrend dieser Zeit eine Konzentrations nderung im Medium zu erwarten ist sollten Sie die Referenzmessung abwarten und erst dann eine Probe f r die externe Analyse ziehen Wenn das Eingabe fenster f r die Referenzwerte erscheint hat sich das Ger t die aktuelle gemessene Konzentration gemerkt und wird die sp t
54. ionen Ca Messungen pro Standard Me n pro externe Probe Analogausgang Glukose maximale Anzahl Messungen pro Standard E E Ausgabebereich Glukose Standard 1 Laktat Standard 2 Laktat Analogausgang Laktat Ausgabebereich Laktat Abbildung 83 Umschalten der Analogausgabe Hier kann die Ausgabe der Signale auf den Analog ausg ngen zwischen 0 20 mA und 4 20 mA sowie zwischen 0 10 V und 2 10 V umgeschaltet werden siehe Abbildung 83 Bedienung 105 7 1 4 2 Grundeinstellung Der Unterpunkt Grundeinstellung erm glicht wichtige Eingaben f r die Durchf hrung und Dokumentation der Messungen Abbildung 84 Vor der Durchf hrung der Messung k nnen Projektname Standort des Ger tes und ID des Benutzers eingegeben werden Wichtigster Punkt ist die Auswahl der verwendeten Anwendung Zur Auswahl stehen Filtration Dialyse f r die Bestimmung von Glukose und Laktat sowie Filtration Methanol Ethanol und Dialyse Methanol Ethanol Filtration Dialyse Filtration Methanol Ethanol Dialyse Methanol Ethanol Fri Feb 15 14 05 05 2013 7 Uhr stellen Ok Abbruch Abbildung 84 Eingabemaske zur Grundeinstellung 106 Bedienung Pr fen Sie vor dem Arbeiten mit einem neuen Schlauchsatz immer ob die richtige Anwendung gew hlt wurde Ansonsten sind falsche Messwerte oder die Zerst rung des Schlauchsets die Folge Abbildung 85 Auswahlfenster zur Spracheinstellung
55. itz Beim Einlegen ist die Seite mit der Markierung immer mit der rechten Hand zu f hren berpr fen Sie nach dem Einlegen des Schlauchsets ob das Ergebnis mit dieser Darstellung bereinstimmt Nehmen Sie im ersten Schritt die beiden F hrungs platten in beide H nde und ffnen sie leicht um die Ventilschl uche parallel auszurichten siehe Abbildung 19 Das rot markierte Schlauchpaar sollte dabei oben und die Markierung rechts sichtbar sein Inbetriebnahme 45 Legen sie nun die F hrungsplatten so ber die Ventile dass die Schlauchpaare jeweils ber den Ventilschlit zen liegen siehe Abbildung 20 Achten Sie beim Einlegen der Schl uche darauf dass sich die Farbmarkierung rot gelb gr n immer rechts neben dem Ventil befindet und mit der Farb markierung des Ventils bereinstimmt Halten Sie beim Einlegen die beiden Seiten des jeweiligen Schlauchpaares straff gespannt und Abbildung 20 Positionierung i S der Ventilschl uche am Ger t bewegen Sie es nach unten bis beide Schl uche fest in den Schlitzen sitzen siehe Abbildung 21 22 Dr cken Sie dabei abwechselnd auf die schwarzen Tasten des Ventils um auch die hinteren Schl uche tief in den Ventilschlitz einf hren zu k nnen Der kor rekte Sitz der Schl uche im Ventil ist anschlie end zu berpr fen um Fehler bei der Messung zu vermeiden Abbildung 21 22 Spannen und Einlegen des Schlauchpaares 46 Inbetriebnahme
56. le Kultivierungen BPTOO60 Applikation Glukose Laktat Inhalt 1 Liter Pufferkonzentrat 5x Applikation Methanol Ethanol Inhalt 1 Liter BPT0046 20 Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 4 2 3 Desinfektionsmittel Beschreibung Bestell Nr Desinfektionsmittel Konzentrat Inhalt 1 Liter BPT0044 4 2 4 Kalibrierstandardl sungen Inhalt 0 5 Liter Beschreibung Bestell Nr Kalibrierstandard 0 1 g L Glukose 0 05 g L Laktat BPT0043 Kalibrierstandard 0 5 g L Glukose 0 25 g L Laktat BPTOO11 Kalibrierstandard 1 g L Glukose 0 5 gL Laktat BPT0010 Kalibrierstandard 2 g L Glukose 1 g L Laktat BPT0009 Kalibrierstandard 4 g L Glukose 2 g L Laktat BPT0008 Kalibrierstandard 10 g L Glukose 5 g L Laktat BPT0007 Kalibrierstandard 20 g L Glukose 10 g L Laktat BPT0041 Kalibrierstandard 0 2 g L Methanol BPT0051 Kalibrierstandard 1 g L Methanol BPT0052 Kalibrierstandard 5 g L Methanol BPT0053 Kalibrierstandard 20 g L Methanol BPT0054 Kalibrierstandard 0 5 g L Ethanol BPT0058 Kalibrierstandard 2 g L Ethanol BPT0057 Kalibrierstandard 4 g L Ethanol BPT0056 Kalibrierstandard 40 g L Ethanol BPT0055 Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 21 4 2 5 Membranen Beschreibung Bestell Nr Membranen Glukose Laktat f r die Dialysesonde Inhalt 5 St ck BPT0024 Membranen Glukose Laktat cellulasestabil f r die Dialysesonde BPT0040 Inhalt 5 St ck Membranen Ethanol
57. luss 1 Dialyse gt Sondenanschluss 2 Dialyse Sample Sondenanschluss Filtration Standard Deckelbeschriftung f r Standard Kalibrierl sung 1 Standard2 Deckelbeschriftung f r Standard Kalibrierl sung 2 Stellen Sie vor Beginn des Bef llens des Schlauch sets sicher dass alle L sungen angeschlossen sind und die Gef e noch ausreichend gef llt sind Nicht oder nur teilweise gef llte Schlauchsets f hren zu fehlerhaften Messwerten Die Transportl sung wird als Konzentrat geliefert Beachten Sie den Hinweis zur fachgerechten Verd nnung auf der Verpackung Falsche oder keine Verd nnung f hrt zu fehlerhaften Messwerten Inbetriebnahme Abbildung 18 Ansicht einer fertig best ckten Frontseite f r die Betriebsart Filtration Abbildung 19 Spannen und Ausrichten der Schlauchpaare in der F hrungsplatte 6 2 3 Montage des Schlauchsets Filtration Zur Montage des Schlauchsets m ssen zun chst die Ventilschl uche in die Quetschventile eingelegt werden Um Verwechslungen zu vermeiden sind die jeweiligen Leitungen farbig markiert Dabei gelten folgende Regeln Die Schlauchpaare sind farbig markiert rot gelb und gr n und werden von zwei F hrungsplatten gehalten Die Reihenfolge von oben nach unten folgt dem Prinzip der Ampel rot oben gelb mitte gr n unten Die farbig markierte Leitung des Schlauchpaares kommt immer in den vorderen Ventilschl
58. luss Enzymreaktor Einbau des Enzymreaktor in das Schlauchset 52ff 34 36 11 Messkammer berpr fen 5 3 und 34 60 6 2 6 4 Messkammer auf Abwesenheit von 34 60 Luftblasen pr fen ggf sp len 12 Nur f r Dialyse Referenzierung durchf hren 7 88ff 66 69 Referenzierung mit externer Probe 88ff 66 69 oder bekanntem Messwert 13 Optional Anschluss des Analogausgangs 6 6 82 62 an das Prozessleitsystem Anschluss des Analogausgangs 82 62 0 10 V 4 20 mA bzw 0 20 mA Tabelle 7 Checkliste zur Inbetriebnahme 118 Tipps und Checkliste 9 Hilfe bei St rungen L sst sich das BioPAT Trace nicht starten oder treten Funktionsst rungen w hrend des Betriebes auf so sind in der Regel erfahrene Anwender f r Instandhal tung bzw Servicemitarbeiter des Herstellers f r Reparaturen hinzuzuziehen Um Lebensgefahr durch elektrischen Stromschlag zu vermeiden sind Arbeiten an der elektrischen Ausr stung nur von qualifiziertem und befugtem Fachpersonal auszuf hren d rfen nur solche St rungen selbst ndig beho ben werden die offensichtlich auf Bedienungs oder Wartungsfehler zur ckzuf hren sind versuchen Sie auf keinen Fall St rungen an der elektrischen Ausr stung zu beheben Bei Problemen mit BioPAT Trace zun chst die folgenden Tabellen 8 und 9 aufmerksam lesen die eine bersicht ber m gliche St rungen geben Hilfe bei St rungen 119 Fehler Fehlermeldung M gliche Ursache
59. mperatur des BioPAT Trace kann aufgrund einer internen Temperaturkorrektur zwischen 15 und 35 C liegen Die Umgebungsluft feuchtigkeit sollte 90 nicht berschreiten Die Analyse im BioPAT Trace erfolgt in Kombination von enzymatischer Umsetzung und elektrochemischer Detektion Als Biosensor dient eine mit Oxidasen beschichtete 2 Kanal Enzymelektrode bzw eine Kombination eines Enzymreaktors mit einer Platin elektrode Methanol Ethanol Applikation 12 Produktbeschreibung BioPAT Trace Die Standzeit des Sensorsystems betr gt abh ngig von der Anwendung garantierte 30 Tage bzw 5000 Messungen Die Abweichung vom mittleren Messwert betr gt bei einer Messung von 5 g L Glukose bzw 2 5 g L Laktat weniger als 3 2 1 Grundlagen der elektrochemischen Messtechnik Ein elektrochemischer Detektor dient zum Messen eines Stromes der bei einem bestimmten an den Elektroden angelegten Potential durch den Analyten in einer Durchfluss Messzelle produziert wird Der elektrochemische Umsatz der Substanz an der Arbeitselektrode f hrt in Gegenwart einer Elektrolyt l sung zu einer Abgabe oder Aufnahme von Elektro nen Oxidation bzw Reduktion Die Gr e des mess baren Grenzstromes h ngt sowohl von Parametern des Faradayschen Gesetzes der Elektrolyse als auch des Fick schen Diffusionsgesetzes ab und ist der Konzentration proportional Die Selektivit t dieses sensitiven Detektors beruht darauf dass nicht alle Stoffe elektroch
60. n Im ersten Schritt des Textkonvertierungs Assistenten w hlen Sie das Feld Getrennt orange Markierung Dieser Schritt wird mit Dr cken der Taste Weiter rote Markierung beendet tierungs Assistent Schritt 1 von 3 Der Textkonvertierungs Assistent hat erkannt dass Ihre Daten mit Trennzeichen versehen sind Wenn ale Angaben korrekt sind kicken Se auf Weiter oder w hlen Sie den korrekten Datentyp Urspr nglicher Datentyp ve typ der Ihre Daten am besten beschreibt CZE zeichen une 2 0 Kommas oder Tabstoppe vennen Felder Excel 4 0 Standard Felder sind in Spalten ausgerichtet mit Leerzeichen zwischen jedem Feld Import beginnen in Zeie 1 D gt Dateareprung MS DOS PC 8 E Vorschau der Datei C Users Daten 1_14_9196 ptd Abbildung 88 Datenimport der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 1 Tipps und Checkliste 113 114 Tipps und Checkliste 6 Textkonvertierungs Assistent Schritt 2 In diesem Schritt wird das Trennzeichen Semikolon ausgew hlt orange Markierung und durch Dr cken der Taste Weiter best tigt rote Markierung extko ertierungs Assistent Schritt 2 von 3 Jean Dieses Oislogfield erm glicht es Ihnen Trennzeichen festzulegen Sie k nnen in der Vorschau der markierten Daten sehen wie Ihr Text erscheinen ward 2 P00000 768 00000 755 00000 742 00900 732 00090 723 Abbildung 89 Datenimpo
61. n sollten Sie anschlie end auch die Start Einstellungen in der Programmverkn pfung des Start Icons aktualisieren damit das Ger t auch weiterhin automatisch verbunden wird Gehen Sie dazu wie folgt vor 1 Wechseln Sie mit der Bildschirmanzeige auf den Desktop 2 Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Start Icon W hlen Sie den Unterpunkt Eigenschaften 4 Tragen Sie an der in der folgenden Abbildung 61 gekennzeichneten Stelle Ihre neue IP Adresse ein 5 Best tigen Sie die nderung mit bernehmen und anschlie end OK w Inbetriebnahme 81 N Analog Abbildung 62 Analogausg nge 82 Inbetriebnahme 6 6 Belegung der Analogausg nge Die ermittelten Messwerte stehen zur weiteren Verwendung als Analogsignale an den Buchsen Analog 1 Messkanal 1 Glukose und Analog 2 Messkanal 2 Laktat zur Verf gung Bei Anwendung der Methode Ethanol Methanol wird das Signal auf Analog 1 ausgegeben Der Ausgang Analog 3 ist nicht belegt 1 1 0 2 10V 2 1 0 2 10 V 1 2 GND 2 2 GND 1 3 0 4 20mA 2 3 0 4 20mA Im Men Parameter 7 1 4 1 kann das Ausgabe format jeweils zwischen 0 10 V und 2 10 V bzw 0 20 mA und 4 20 mA umgeschaltet werden Hier werden auch die Ausgabebereiche der Analog ausg nge eingestellt Die Ausgabebereiche der Analogausg nge k nnen wie in Kapitel 7 1 4 1 Parameter auf Seite 102 beschrieben eingestellt werden Das Signal am Analogausgang
62. nesie n enaa 95 712 3 Anhalten eene ao SE SE e A 95 7 1 3 Men punkt Anzeige neniet ensinei 97 7 1 3 1 Darstellung bearbeiten 99 7 1 4 Men punkt Enstellungen cece eee eee eee 101 FAA Parameter een 102 7 1 4 2 Grundeinstellung 0 00 0 c cece e eee e eee e eens 106 TAA Sprache sanken 107 7 1 5 Men punkt Information 107 7 2 Statusmeldungen der LED er eann 108 Tipps und Checkltste nenn 109 8 1 Auswahl der geeigneten Standardl sungen eee e eee 109 8 2 Dialyse Modus Referenzierung zu Beginn einer Fermentation 109 8 3 Dialyse Modus Referenzierung bei niedrigen Laktat Konzentrationen en 110 8 4 Vermeidung von Kontaminationen im Schlauchset 111 8 5 Datenimportin Exel ka Seet ENEE EENS KEE EEN E te 112 Hilfe bei St rungen e ENEE dE ee 119 DIEN TL EE 124 OP IE TE E AE P er ee 124 10 2 SchlauchSseteus see ne ee en eee Sens 124 Anhang EE 125 RS Wan EE 125 Inhalt Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Abbildung 2 Abbildung 3 Abbildung Abbildung Abbildung Abbildung Abbildung Abbildung GA Abbildung 10 Abbildung 11 Abbildung 12 Abbildung 13 Abbildung 14 Abbildung 15 Abbildung 16 Abbildung 17 Abbildung 18 Abbildung 19 Abbildung 20 Abbildung 21 Abbildung 22 Abbildung 23 Abbildung 24 Abbildung 25 Abbildung 26 Abbildung 27 Enzymatische Umsetzung von Glukose mit paralleler anodischer Oxidation von HO
63. nfektionsl sung siehe Verbrauchsmaterial Tabelle 3 zugesetzt werden Bei Anwendung der Methode Filtration kann die Desinfektionsl sung sogar dem Transportpuffer direkt zugesetzt werden 0 5 V V Dadurch wird der effek tivste Schutz vor Verkeimung erreicht F r die Metho de Dialyse ist dieses Vorgehen leider nicht m glich da die Transportl sung die Dialysemembran hinter sp lt und das Desinfektionsmittel dabei ber die Membran direkt in den Reaktor gelangen kann Tipps und Checkliste 111 112 Tipps und Checkliste 8 5 Datenimport in Excel Die Messwerte des BioPAT Trace werden als ptd Datei auf dem Rechner gespeichert F r eine Weiterverarbeitung in Excel k nnen die Daten importiert werden Der Datenimport der ptd Datei in Excel erfolgt in sieben Schritten 1 ffnen Sie das Programm MS Excel 2 W hlen Sie Datei ffnen und w hlen Sie das Verzeichnis aus in der die ptd Datei gespeichert ist 3 Aktivieren Sie Alle Dateien orange Markierung Abbildung 86 Datenimport der ptd Datei in Excel Aktivieren Sie Alle Dateien 4 Markieren Sie die ptd Datei orange Markierung Best tigen Sie diese Auswahl durch Bet tigen der Taste ffnen rote Markierung Abbildung 87 Datenimport der ptd Datei in Excel Markieren der ptd Datei 5 Textkonvertierungs Assistent Schritt 1 Anschlie end startet der Textkonvertierungs Assistent In drei Schritten wird die Datei eingelese
64. nlegen des Schlauchsets Dialyse erfolgt wie bei dem Schlauchset Filtration Zusatzinformation Im Schlauchset Dialyse befindet sich zus tzlich eine Einmalspritze mit 3 Wege Hahn f r die Analyse von externen Proben Falls Sie diese Option nutzen wollen m ssen Sie den 3 Wege Hahn zwischen dem An schluss mit der gr nen Markierung und die Leitung zum Kalibrierstandard 1 anbringen siehe Abbildung 32 und 33 Abbildung 32 Montageort f r Abbildung 33 3 Wege Hahn und 3 Wege Hahn Spritze montiert Inbetriebnahme 51 52 Inbetriebnahme 6 2 5 Anschluss und Ausbau des Enzymreaktors In der Betriebsart Methanol Ethanol wird f r die enzymatische Umsetzung der Analyten ein Enzym reaktor mit immobilisierter Alkoholoxidase ben tigt Da das Enzym relativ temperaturempfindlich ist und nicht trocken gelagert werden kann wird der Reaktor getrennt vom Schlauchset geliefert Der Enzymreaktor muss in das daf r vorgesehene Schlauchset eingebaut werden Aufgrund der Lagerbedingungen bei 4 8 C sollte dieses erst direkt vor der Inbetrieonahme erfolgen Vor dem Einbau des Reaktors muss das Schlauchset in das BioPAT Trace eingelegt und mit Puffer gef llt sein Eine trockene Inbetriebnahme f hrt zu einer Kapazit tsabnahme des Reaktors und sollte deshalb unbedingt vermieden werden Starten Sie zum F llen des Schlauchsets zun chst den Bef llvorgang siehe Kapitel 7 Abbildung 64 Durch Aktivieren der Status anzeig
65. nleitung auf Ihren Rechner herunter zu laden sowie dem Ger t eine f r Ihr eigenes Netz werk passende IP Adresse zu vergeben Falls Sie keine nderung vornehmen m chten z B bei direkter Verbindung mit einem PC ber ein Cross over Ether net Kabel wird das Ger t mit der werkseitigen IP Ad resse arbeiten Achten Sie bei der Verwendung einer direkten Verbindung darauf dass ihr Rechner nicht auf automatische IP Adressvergabe eingestellt ist Inbetriebnahme 77 Im ersten Schritt laden Sie die f r die weitere Installation wichtigen Dateien auf Ihren Rechner herunter rechter Mausklick Diese finden Sie im Men punkt Download Sie finden dort folgende Dateien setup_tracemon_x_x_x als Setup Datei der Bediensoftware _x_x_x Versionsangabe ip_set als Sicherheitskopie der Boot Datei Bedienungsanleitung des BioPAT Trace als pdf Datei ndern Sie im zweiten Schritt die Netzwerkadresse des Ger tes Diese finden Sie im Men punkt Netzwerkeinstellungen HE sartorius Start Download Natzwerkeinstellungen Logout English Abbildung 59 Login f r Netzwerkeinstellungen Dazu m ssen Sie sich mit dem Kennwort TuSh1Vf5Ja einloggen 78 Inbetriebnahme Die werkseitige IP Adresse wird in den meisten F llen nicht mit Firmennetzwerken kompatibel sein Lassen Sie sich von Ihrem Netzwerkadminist rator eine geeignete IP Adresse zuteilen ansonsten k nnte sich das Ger t ni
66. obenahmesonden 4 4 1 Zubeh r f r die Dialysesonde Beschreibung Bestell Nr Einsatzkit Dialysesonde BPT0045 Adapter 25 12 mm f r den Einbau der Dialysesonde 165 mm in den 25 mm Seitenport Ingold Stutzen 52 mm inkl O Ringe 4 4 2 Zubeh r f r die Filtrationssonde BB 38242540 Beschreibung Bestell Nr Einsatzkit Filtrationssonde BPT0059 Schlauchset zur Hydrophilisierung von Filtrationsmembranen BPT0042 Membranschutzk fig f r die Filtrationssonde zum Einbau in 23mm BPT0038 Seitenport mit Membranl nge 130 mm Verl ngerung der Einbautiefe um ca 25 mm Membranschutzk fig f r die Filtrationssonde zum Einbau in 253mm BPT0039 Seitenport mit Membranl nge 90 mm Verl ngerung der Einbautiefe um ca 25 mm Lieferumfang Zubeh r und Verbrauchsmaterial 23 4 4 3 Zubeh r f r die Dialyse und Filtrationssonde Beschreibung Bestell Nr Klemmverschraubung PG13 5 mit O Ring und Gleitscheibe BPTOO61 Adapter 19 12 mm f r den Einbau der Dialyse und Filtrationssonde BB 8848630 in den 12 mm Deckelport M26x1 inkl O Ringe Adapter 19 12 mm f r den Einbau der Dialyse und Filtrationssonde in den 12 mm Deckelport RD28x1 8 BB 34104704 O Ring au en f r Adapter RD28x1 8 BB 39120830 O Ring innen fiir Adapter RD28x1 8 Tabelle 4 Zubeh r f r Probenahmesonden 4 5 Zubeh r f r das BioPAT Trace BB 39121054 Beschreibung Bestell Nr Stativ BPT0012 Stativklemme
67. opropanol L sung wird durch die Filtrationssonde gesaugt und wieder zur ck in den Standzylinder gepumpt Die Dauer der Hydrophilisierung sollte mindestens 2 Stunden betragen um im Betrieb ausreichend gute Filtrations leistungen zu erzielen Zum Abschluss der Hydrophi lisierung wird die Pumpe durch bet tigen der Taste Pumpe aus gestoppt Gnened Abbildung 56 Startseite Filtration mit Bedienfeld f r die Ansteuerung der Pumpe zur Hydrophilisierung Inbetriebnahme 71 72 Inbetriebnahme 6 2 7 6 3 Durchf hrung der Dichtigkeitspr fung Nach erfolgter Hydrophilisierung muss mit Hilfe des Bedienfeldes siehe Abbildung 56 eine Dichtig keitspr fung durchgef hrt werden Dazu wird der Steuerknopf Dichtigkeitspr fung aktiviert F r die Dichtigkeitspr fung wird der Hydrophilisie rungsaufbau aus Abbildung 55 verwendet Das freie Schlauchende des Hydrophilisierungs Sets muss frei in der Luft oberhalb des Fl ssigkeitsstandes im Stand zylinder h ngen siehe Markierung in Abbildung 55 Der Testvorgang dauert 8 Minuten W hrend dieser Zeit wird Luft in die Sonde gepumpt Anschlie end zieht die Pumpe automatisch wieder Isopropanol durch die Membran um sicherzustellen dass die Membran nicht wieder hydrophob wird W hrend des Testvorgangs sollte folgendes zu beobachten sein Viele kleine Luftblasen sollten zeitlich verz gert nach etwa 6 Minuten aus der Membran austreten ansonsten ist die Membran unzu
68. r Messzelle 6 Diffusionsmodul 7 Tropfenz hler 8 Sp lleitung mit R ckschlagventil Die Anreicherung eines Segments der Pufferl sung mit dem Analyten aus dem Donorstrom erfolgt im Diffusionsmodul 6 Nach einer zeitabh ngigen Anreicherung im Diffusionsmodul 6 flie t der Akzeptorstrom in die Messzelle 4 zur Detektion des Analytgehalts Die Messzelle ist mit einer Halteplatte fixiert die durch eine R ndelmutter 5 gel st bzw befestigt werden kann Des Weiteren ist an der Mess zelle eine Sp lleitung mit R ckschlagventil 8 befestigt Bevor die L sungen in den Abfall transportiert werden durchlaufen sie jeweils einen Tropfenz hler 7 26 Aufbau und Funktion Die r ckseitige Ansicht des BioPAT Trace ist in Abbildung 8 dargestellt Durch das Bet tigen des Netzschalters 9 kann das Ger t ein bzw ausgeschaltet werden Das elektrochemische Signal des Biosensors wird mit Hilfe der Kalibrierdaten intern zu einem Konzentrationswert umgerechnet Die Ausgabe des Messwertes erfolgt nach Abschluss der Analyse ber einen an den Ethernet Anschluss 10 angeschlossenen PC Es besteht die M glichkeit die Signale ber die analogen Signalausg nge 12 ausgeben zu lassen Folgende Bereiche sind m glich 0 10 V 0 20 mA 4 20 mA Die USB Schnittstelle 11 sowie die serielle Schnittstelle RS232 13 k nnen ebenfalls zur Daten bertragung genutzt werden derzeit nicht realisiert 12a 12b 12 Abbil
69. raubt Die Verschraubung wird unter Verwendung von 2 Maulschl sseln bis zum mechanischen Anschlag angezogen Sn a Abbildung 52 Einlegen des Abbildung 53 Anziehen der O Rings berwurfmutter Befeuchten Sie das Au engewinde der Filtrations sonde vor der Montage mit demineralisiertem Wasser Die Schraubverbindung der Filtrationssonde wird bis zum mechanischen Anschlag angezogen Inbetriebnahme 67 68 Inbetriebnahme 6 2 7 4 Hydrophilisierung der Polypropylenmembran Neue Polypropylen Membrane sind undurchl ssig f r w ssrige Medien hydrophob Nach dem Einbau in die Filtrationssonde muss die Membran daher hydrophilisiert werden Als Hydro philisier L sung findet Isopropanol 70 ig vol vol Verwendung In einem Standzylinder ausreichender L nge wird die Sonde so in die Hydrophilisier L sung getaucht dass sich die Membrane vollst ndig in der Fl ssigkeit befindet Mit Hilfe einer Schlauchpumpe welche am Probenauslass der Sonde angeschlossen ist wird der Alkohol mit einer Flie rate von 1 2 ml min im Kreislauf durch die Sonde gepumpt Die Dauer der Hydrophilisierung betr gt mindestens 2 Stunden Ohne Pumpeneinsatz kann die Sonde auch ber Nacht durch Aufbewahrung in 70 igem vol vol Isopropanol hydrophilisiert werden 6 2 7 5 Dichtigkeitspr fung Nach erfolgter Hydrophilisierung wird eine Dichtig keitspr fung durchgef hrt Dazu wird der Hydrophili sierungsauf
70. reichend hydrophilisiert Falls der Austritt von gro en Luftblasen aus den Verschraubungen beobachtet wird deutet dieses auf defekte Dichtungen hin Um die Membran bis zum Einbau in den Bioreaktor hydrophil zu halten wird die Aufbewahrung in 70 iger Isopropanol L sung empfohlen Kurz vor dem Einbau in den Bioreaktor muss das Isopropanol durch Wasser ersetzt werden um Verdunstung und den Verlust der Hydrophilisierung zu vermeiden Tauschen Sie dazu die L sung im Standzylinder siehe Abbildung 55 gegen Wasser aus und starten sie am Bedienfeld siehe Abbildung 56 die Pumpe durch bet tigen der Taste Pumpe ein Nach ca 10 Minuten stoppen Sie den Vorgang durch Dr cken der Taste Pumpe aus Entfernen Sie das Hydrophilisierungs Set von der Filtrationssonde und bauen diese gem Bedienungs anleitung in den Bioreaktor ein Beachten Sie unbedingt die Anweisungen in der Bedienungsanleitung zur Filtrationssonde Durch unsachgem e Montage Vorbehandlung oder Reinigung der Membran k nnen Messfehler oder Kontaminationen des Bioreaktors entstehen 6 2 7 6 4 Durchf hrung der Regenerierung der Filtrationssonde nach der Fermentation Direkt nach der Entleerung und Sterilisation des Bioreaktors ist die Filtrationssonde aus dem Reaktor port auszubauen Wir empfehlen nach jedem Einsatz den Austausch von Membran und PTFE Ferrule In vielen F llen ist jedoch ein wiederholter Einsatz der Membran 3 5 Eins
71. rmanzeige im Zustand Bereitschaft Anzeige nach Referenzmessung Aufforderung zur Entnahme einer Probe und Anschluss an den 3 Wegehahn Anschluss der externen Probe Korrekte Stellung des Dreiwegehahns Men Optionen Datei Men Optionen Ger t Ger t anbinden Verbindungsanzelge 2 ccc eee eee ees Netz d rehsuchen uu n n an ei ees Abfragefenster bei Neustart nach Anhalten Men Optionen Anzeige Bildschirmanzeige der aktuellen Kalibrierwerte Bildschirmanzeige der Statuszeile Bildschirmanzeige zur Anpassung der Messwerte Darstellung Anzeige des Messwertverlaufes Men Optionen Einstellungen Eingabemaske zur Einstellung der Messparameter Umschalten der Analogausgabe Eingabemaske zur Grundeinstellung Auswahlfenster zur Spracheinstellung Datenimport der ptd Datei in Excel Aktivieren Sie Alle Dateien Datenimport der ptd Datei in Excel Markieren der ptd Date sense Datenimport der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 1 Datenimport der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 2 Datenimport der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 3 Datenimport der ptd Datei in Excel Weitere Textimporteinstellungen Inhalt 9 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle Tabelle 10 2 3 4 5 Tabelle 6 7 8 9 0 Lieferumfang f r das BioPAT Trace Verbrauchsmaterial f r das Bio
72. rnativ kann man durch Dr cken der Taste Wer ist da eine Suche nach Ger ten im Netz starten Die Ergebnisse werden nach einiger Zeit angezeigt und das gew nschte Ger t kann markiert und mit Ok ausgew hlt werden Falls keine Ger te gefunden wurden erscheint eine Fehlermeldung Versuchen Sie dann die direkte Eingabe der IP Adresse oder wenden Sie sich an Ihren Netzwerkadministrator 7 1 2 2 Inbetriebnahme Wird das Schlauchset gewechselt so muss der Unterpunkt Inbetrieonahme aufgerufen werden Inbetriebnahme setzt die bisherigen Kalibrier und Referenzdaten au er Kraft und erfordert ein erneutes Priming des Schlauchsystems 7 1 2 3 Anhalten Anhalten dient zur vor bergehenden AuBerbetrieb nahme des Systems z B bei Unterbrechungen des zu berwachenden Bioprozesses bei kurzen Betriebs unterbrechungen oder beim Anschlie en von Enzym reaktoren siehe Kapitel 6 2 5 Seite 52 Der Mess betrieb und die Messbereitschaft werden durch Bet tigen des Unterpunkts Anhalten unterbrochen Alle Pumpen werden angehalten und die Ventile ausgeschaltet Das Ger t beh lt in diesem Fall die gespeicherten Daten f r Kalibrier und Referenz werte Bedienung 95 96 Bedienung Bet tigen Sie die Taste Anhalten geht das BioPAT Trace in den Stillstand ber Das Programm kann nun geschlossen werden Auch das Ger t kann am Netz schalter ohne Datenverlust ausgeschaltet werden Beim erneuten Anschalten
73. rscheint ZZ ZZ eg seg Y Dan Ge Anzeige Unsteihungen Inlemation und Abbildung 63 Startseite mit Kennzeichnung der Auswahl und Anzeigebereiche In der Kopfzeile erscheint die Ger tenummer Hier 231 Das Sternchen zeigt an dass der Computer zur Steuerung eine Verbindung mit dem BioPAT Trace hat Liegt keine Verbindung zum Messger t vor so muss diese hergestellt werden siehe Abschnitt 6 3 1 Anschluss ber Ethernet auf Seite 80 In der Men leiste sind folgende Punkte anw hlbar Datei Ger t Anzeige Einstellungen und Information Bedienung 85 In dem Messfenster in der Mitte werden die Glukose und Laktatmesswerte gegen die Zeit aufgetragen Die Glukosewerte werden durch blaue Punkte dargestellt und die Laktatmesswerte durch rote Punkte Unter dem Messfenster wird der Status des Ger tes Abbildung 64 Autostart angezeigt Zu Beginn befindet sich das Ger t im Grundzustand Rechts neben dem Messfenster befindet sich der Bereich f r kontextbasierte Auswahltasten Nach einem Neustart des Ger tes ist es zun chst notwendig das Schlauchset komplett zu Bef llen und einige Vormessungen ablaufen zu lassen damit sich das Sensorsystem in einen stabilen Zustand befindet bevor die Kalibrierung beginnt Dieser sogenannte Priming Prozess beinhaltet neben dem Bef llen und den Vormessungen auch eine initiale Kalibration des Systems Nach dem Priming geht das Ger t in den Zustand Bereitschaft
74. rt der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 2 7 Textkonvertierungs Assistent Schritt 3 In diesem Schritt wird die Option Weitere gew hlt orange Markierung 1 Datenformat der Spalten or Die Option behalt Datums und Zahlemmverte bei und wandeit Standard Tet abe anderen Werte in Text O Datum mO E 00000 765 00000 755 00000 742 000900 732 00000 729 00000 684 Abbildung 90 Datenimport der ptd Datei in Excel Textkonvertierungs Assistent Schritt 3 Hier k nnen Weitere Textimporteinstellungen gew hlt werden Als Dezimaltrennzeichen wird der Punkt und als 1000er Trennzeichen wird ein Leerzeichen eingestellt rote Markierung Hinweis Zahlen werden entsprechend den numerischen Einstellungen in den L ndereinstellungen der Systemsteuerung angezeigt Zur cksetzen V Nachstehendes Minuszeichen f r negative Zahlen Abbildung 91 Datenimport der ptd Datei in Excel Weitere Textimporteinstellungen Nach Best tigung dieses Fensters mit OK wird auch der Schritt 3 des Textkonvertierungs Assistenten mit Weiter best tigt Die Daten der ptd Datei liegen nun in einer Excel Tabelle vor Tipps und Checkliste 115 Checkliste zur Inbetriebnahme Arbeits Aktion Kapitel Seite Abbildung Checkliste schritt 0 Installation der PC Software 6 3 und 77ff 59 61 nur bei der
75. s darf die Umgebungstemperatur nicht h her als 25 C sein Bei h heren 5 9 Temperaturkorrektur Das BioPAT Trace ist mit einem Temperatursensor ausgestattet Dieser ist in der N he der Messzelle angeordnet Alle Messwerte werden mit einer temperaturabh ngigen Funktion korrigiert Aufbau und Funktion 39 40 6 Inbetriebnahme 6 1 Transport Das BioPAT Trace inklusive Zubeh r wird in einer Schutzverpackung geliefert Bitte bewahren Sie diese Verpackung auf da nur in der Originalverpackung ein einwandfreier Versand gew hrleistet ist Kontrollieren Sie nach Erhalt der Lieferung die Sendung auf Vollst ndigkeit und eventuelle Be sch digungen durch den Transport Transportsch den sollten innerhalb einer Woche nach Lieferung mitgeteilt werden Sp tere Beanstandungen k nnen nicht ber cksichtigt werden 6 2 Aufstellung 6 2 1 Aufstellung des Ger tes Das BioPAT Trace muss in der N he des zu berwachenden Bioreaktors max Entfernung 2 m aufgestellt werden Der Stellplatz muss ersch tte rungsfrei und gesch tzt vor korrosiver Atmosph re und Verschmutzung durch Chemikalien sein Des Weiteren sollte das BioPAT Trace vor direkter Sonneneinstrahlung gesch tzt werden Befolgen Sie die nachstehend aufgef hrten Vorschriften zum Netzanschluss Beim Betrieb des Ger tes mit falscher Netzspannung und oder falscher Netzsicherung besteht Lebensgefahr Inbetriebnahme Das zum
76. schnitte a0 Kalibrationssteigung a1 und die Referenzfaktoren Referenz fr werden angezeigt Bedienung 97 f a0 0 001 al 10E10 Referenz fr 27 1 35 2 77 5 1 000000000 Beierenam uk NM 2 1 000000000 Abbildung 77 Bildschirmanzeige der aktuellen Kalibrierwerte 98 Bedienung Aktivierung der Option Referenzen zur cksetzen bewirkt dass die Referenzfaktoren auf den Faktor 1 0 zur ckgestellt werden nur im Dialyse Modus Wird der Unterpunkt Status gew hlt so wird eine Informationsleiste am unteren Bildschirmrand zugeschaltet die in drei Feldern weitere Informa tionen ber den aktuellen Status anzeigt siehe Abbildung 78 Diese Funktion ist insbesondere bei langen Intervallen oder bei Gruppenmessungen interessant Im Feld 1 wird die Anzahl der anstehen den Gruppenmessungen bzw Vormessungen angezeigt Im Feld 2 z hlt ein aktueller Zeitz hler die Zeit bis zum Ende der aktuellen Aktion in Sekunden herunter Im Feld 3 wird die verbleibende Zeit im Intervall der Messperiode angezeigt in Sekunden 1 693 0 505 Won gu IEIS IBI VEIT IESP SEIP AERO 1821 1622 107 RSR 1627 w zu Se 10 Arte Zeie 107 Fee 107 Messing wird vorberetet Abbildung 78 Bildschirmanzeige der Statuszeile 7 1 3 1 Darstellung bearbeiten Die Darstellung des Diagramms kann im Unterpunkt Darstellung bearbeiten ver ndert werden Hier kann man die Punktgr en die P
77. sesonde Bedienung 87 Abbildung 66 Anzeige nach Referenzmessung 88 Bedienung Referenz nur f r Dialyse Zum Abgleich der Durchl ssigkeit der beiden Diffusionsmembranen in der Diffusionszelle die nur mit den Kalibrierl sungen in Kontakt gebracht werden kann und in der Dialysesonde die nur in Kontakt mit dem Reaktorinhalt steht ist eine Referenzmessung notwendig Das Verh ltnis beider Membranen zueinander wird dann in einem Referenz faktor festgehalten der in die Berechnung der Messwerte eingeht Sie k nnen eine Referenzmessung jederzeit durch f hren insbesondere wenn sich im Prozess nderun gen ergeben die einen Einfluss auf die Diffusions geschwindigkeit haben k nnte z B nach Temperatur nderungen Referenzmessungen k nnen auch routinem ig durchgef hrt werden z B wenn Proben f r die externe begleitende Analytik genommen werden Der Messwert wird erst dann ber einen neuen Referenzfaktor korrigiert wenn der neue Referenz wert eingegeben und mittels bernehmen best tigt wurde Bis dahin werden zwischenzeitlich ermittelte Messwerte immer mit dem aktuell g ltigen Referenz faktor berechnet und angezeigt Das Ger t startet mit einem Referenzfaktor von 1 0 W ren beide Membranen in gleichem Masse durch l ssig w re dieser Wert korrekt In der Praxis hat sich jedoch gezeigt dass fertigungsbedingt und durch Einfl sse der Umgebungsbedingungen der Sonde Unterschiede result
78. t Schritt 3 Aufnahme der Kalibriergeraden der Dialysesonde ber die Sonde Nach Vermessung der Standards zur Berechnung der Kalibriergeraden errechnet das BioPAT Trace einen Faktor aus den Steigungen der einzelnen Geraden Dieser Faktor wird bei allen Messungen ber die Dialysesonde zur Berechnung der realen Konzentration herangezogen 5 2 2 Messmethode Filtration mit der Filtrationssonde Bei der Messmethode Filtration erfolgt die Probenahme aus dem Bioreaktor ber die Filtrationssonde Dabei findet die Probe bergabe in den Pufferstrom mittels Diffusion im Diffusionsmodul statt Mit dem Kalibrier Ventil gelb und dem Proben Ventil gr n wird zwischen den Kalibrierl sungen und der Filtrationssonde ausgew hlt Mit dem Bypass Ventil rot werden das Diffusionsmodul und der Bypass selektiert Abbildung 11 zeigt schematisch das Flie system Filtrationssonde Abfall r E Ventil 2 Ventil 3 oO Sicherheitsventil G Pumpe Standard 1 Standard 2 Ge Transportpuffer Pumpe 1 Abbildung 11 Flie schema der Online Filtrationsmethode Die Kalibrierung des BioPAT Trace und die Messung einer Probe erfolgen bei der Online Filtrationsmethode stets unter Verwendung des Diffusionsmoduls Aus einer Mehrfachmessung der Kalibrierstandards 1 und 2 berechnet das BioPAT Trace die Regressionsgerade inklusive Nullpunkt und Steigung Die Berechnung der Proben konzentration erfolgt wiederum au
79. te IP Adresse erzwungen werden Schalten Sie zun chst das Ger t aus Kopieren Sie dann die Boot Datei Ap set auf einen USB Stick und schlie en Sie diesen auf der Ger ter ckseite an Schalten Sie anschlie end das Ger t an Nach dem Bootvorgang hat es nun die neue IP Adresse 192 168 120 232 Rufen Sie nun in Ihrem Webbrowser die neue IP Adresse 192 168 120 232 auf Nachdem Sie die Verbindung zum Ger t auf diese Weise hergestellt haben k nnen Sie die Netzwerk adresse wie oben beschrieben ber Ihren Webbrowser einstellen Schehet ___Detele Vorgangerveionen Ageman Verknuplung K mgstbitat H uge Zeg Anwendung Dein TRACE Zei TRACE wroce_mon exe SECHER Agen CATRACE Abbildung 61 Start Einstellungen 6 4 Installation der PC Software Zur Installation der Bediensoftware auf Ihrem Rechner f hren Sie dann die Datei setup_tracemon aus Sie werden dabei aufgefordert die neue IP Adresse anzugeben berschreiben Sie dazu die vorgeschlagene werkseitige IP Adresse Falls Sie keine nderung der IP Adresse vorgenommen haben best tigen Sie mit Weiter W hrend der Installation werden Sie aufgefordert die Speicherorte f r das Programm und die sp teren Messdaten festzulegen Anschlie end startet die Soft ware das Ger t mit der angegebenen IP Adresse und verbindet sich automatisch mit dem BioPAT Trace 6 5 ndern der Start Einstellungen Falls Sie zu einem sp teren Zeitpunkt die IP Adresse ge ndert habe
80. tze nach vorheriger Reinigung m glich In diesem Fall verfahren Sie wie folgt Entfernen Sie z B unter Verwendung einer weichen B rste unter flie endem Wasser alle an der Filtrati onssonde haftenden Bel ge Nachfolgend wird zur Entfernung der Protein Kontamination der Membran eine schwache Base z B 0 5 N NaOH im Kreislauf in Filtratrichtung durch die Filtrationssonde gepumpt die Dauer des Reinigungszyklus betr gt etwa 4 Stunden Sie k nnen hierzu dieselbe Vorrichtung wie zur Hydrophilisierung verwenden Inbetriebnahme 73 74 Inbetriebnahme Nach Beendigung des Reinigungsvorganges f llen Sie den Standzylinder mit demineralisiertem Wasser und sp len die Filtrationssonde mit dem angeschlossenen Hydrophilisierungs Set sorgf ltig so dass die Reste der basischen L sung entfernt werden Um die Hydrophilisierung der Membran zu erhal ten muss die Sonde bis zum n chsten Einsatz unter Hydrophilisierungs L sung 70 igem Isopropanol aufbewahrt werden Sollte die Filtratleistung der Filtrationssonde trotz intensiver Sp lung mit einer basischen L sung unzu reichend sein muss eine neue Membran einschlie lich der erforderlichen PTFE Ferrule eingebaut werden 6 2 7 7 Einbau im Bioreaktor Vor jedem Einbau der Filtrationssonde in den Entnah mestutzen des Bioreaktors sind alle Verschraubungen auf festen Sitz zu pr fen und ggf nachzuziehen Ebenso ist der O Ring an der Filtrationssonde auf Besch digung zu pr
81. uchset zu vermeiden 34 Aufbau und Funktion 5 4 Funktion des Partikelfilters Der Partikelfilter ist Teil des Schlauchsets Er erf llt zwei Aufgaben im BioPAT Trace ber die Membran mit einer Porenweite von 0 22 um erfolgt zun chst eine Sterilfiltration der Pufferl sung Bevor die L sung das Modul verl sst wird an einer zweiten Membran eine Entgasung vorgenommen Mit Hilfe des Partikelfilters ist somit ein partikel und luftblasenfreier Akzeptorstrom im BioPAT Trace gew hrleistet Zum sicheren Betrieb des Messger tes muss das Schlauchset inklusive Partikelfilter regelm ig ausgetauscht werden Aufbau und Funktion 35 5 5 Funktion des Diffusionsmoduls Das Diffusionsmodul ist Teil des Schlauchsets ber das Diffusionsmodul werden dem Analysesystem die Standardl sungen bzw eine externe Probe zugef hrt Eine Membran erm glicht die Diffusion des Substrats aus den Donorl sungen Standards und Probe in die Pufferl sung Akzeptor Die verschiedenen Mem branmaterialien erm glichen Dialyse cellulasestabile Dialyse und Gasdiffusion zur Abtrennung der Substra te Einen schematischen Aufbau zeigt Abbildung 13 Donor Abbildung 13 Schematischer Aufbau und Befestigung des Diffusionsmoduls 36 Das Modul ist aus PMMA gefertigt Es besitzt eine Diffusionsfl che von 20 mm und gew hrleistet einen ausreichenden Stoffaustausch zwischen Donor und Akzeptorstrom Der Zula
82. uf des Donor und Akzeptor stroms erfolgt jeweils am unteren Eingang des Moduls Der Ablauf befindet sich oben A F r einen zuverl ssigen Betrieb des Messger ts muss das Diffusionsmodul in der korrekten Lage an der Halteplatte befestigt werden Pfeil zeigt nach oben Aufbau und Funktion Pufferstrom r unbeladen Diffusionsmembran Analyt se Abbildung 14 Funktionsprinzip der Dialysesonde 5 6 Funktion der Dialysesonde Erfolgt die Probezuftihrung aus dem Bioreaktor zum BioPAT Trace ber eine Dialysesonde wird der Analyt ber eine Diffusionsmembran in einen durch die interne Pumpe bewegten Pufferstrom berf hrt und zur Messzelle transportiert Die prinzipielle Funktion der Sonde zeigt Abbildung 14 Die Dialysesonde ist f r s mtliche Kultivierungsarten geeignet Eine hohe Sterilsicherheit wird durch den Einsatz einer u erst robusten Diffusionsmembran gew hrleistet Die verschiedenen Membranmateriali en erm glichen Dialyse cellulasestabile Dialyse und Gasdiffusion zur Abtrennung der Substrate Der Einbau der Sonde in den Bioreaktor kann sowohl in den Deckel als auch in einen Seitenstutzen erfolgen Die Einsatzm glichkeit der Dialysesonde h ngt von den Reaktordimensionen und den Prozessbedingun gen ab Generell wird ein Einsatz der Dialysesonde f r kleinere Bioreaktoren empfohlen da hier ein Volu menverlust w hrend der Probenahme inakzeptabel ist Der Einsatz
83. uffer Anschluss der Verschlauchung an 44 die Kalibrierl sungen Anschluss der Abfall Leitung an 44 das Abfallgef 5 Anschalten des Ger tes 7 85 Einschalten des Netzschalters auf der 7 85 R ckseite des Ger tes Booten des internen Rechners abwarten 7 2 108 weisse LED wechselt auf rot 6 Starten der PC Software 7 85ff 63 73 Doppelklick der Start Icons auf dem 85 63 Desktop trace mon Automatischen Verbindungsaufbau 7 und 85 72 abwarten oder Ger t anbinden 7 1 24 93ff Start mit neuem Schlauchsatz ausw hlen 96 73 7 Einstellung der Betriebsparameter 7 1 4 101ff 79 80 Menue Einstellungen Grundeinstellung 7 14 2 105ff 82 Auswahl der Messmethode Filtration Dialyse 105ff 82 Messparameter 7 14 1 102ff 80 81 Einstellung der Messperiode 102 Eingabe der Kalibrierstandard Werte 103 Anlegen einer Datei zum Speichern TAA 92 70 der Messwerte 8 Anschluss der Probenahmesonde 6 2 6 4 und 60 76 44 45 6 2 7 9 57 58 Filtrations oder Dialysesonde an 60 76 44 45 die Verschlauchung anschlieBen 57 58 9 Start der Messungen 7 85ff 64 65 Bet tigung der Taste Bef llen und 86ff 64 65 Kalibration abwarten Alternativ Aktivierung der Option autom 86ff 64 65 Start Ger t geht nach Befiillen und Kalibra tion automatisch in den Messbetrieb ber Tipps und Checkliste 117 Arbeits Aktion Kapitel Seite Abbildung Checkliste schritt 10 Nur f r Methanol Ethanol 6 2 5 52ff 34 36 Ansch
84. ufgabe den Analyten im Diffusionsmodul oder der Dialysesonde Externe Probe Standard 1 Abfall Standard 2 _ ___Diffusionsmodul _ _ _ Messzelle veni Ventil 2 Ventil 3 Sicherheitsventil run oO 3 Wege Hahn Transportpuffer Dialysesonde Abbildung 10 Flie schema der Online Dialysemethode Bei der Dialysemethode erfolgt die Kalibrierung des BioPAT Trace ber das interne Diffusionsmodul Die Messung der Probe verl uft dagegen stets ber die Dialysesonde im Bioreaktor Zwischen den beiden Membranen wird einmalig ein Referenzfaktor ermittelt Aufbau und Funktion 31 32 Aufbau und Funktion Da kein Standard in den Bioreaktor eingebracht werden kann muss die Kalibrierung des BioPAT Trace durch den Referenzfaktor indirekt erfolgen Dabei wird die Anfangskonzentration im Bioreaktor als Startkonzentration f r die Dialysesonde verwendet Aus den Probe Messwerten mit identischer Konzentration berechnet BioPAT Trace den Faktor zwischen der Membran des Diffusionsmoduls und der Membran in der Dialysesonde Der Ablauf zur Kalibrierung der Dialysemethode umfasst somit insgesamt drei Schritte Schritt 1 Aufnahme der Kalibriergeraden am Diffusionsmodul mit Standard 1 und 2 Schritt 2 Messung der externen Probe am BioPAT Trace mit Hilfe der Kalibriergeraden Alternativ direkte Eingabe der Konzentrationswerte falls durch Einwaage oder externe Analyse bekann
85. ul versehen Eine fertig montierte Seitenplatte ist in Abbildung 27 gezeigt Abbildung 28 Einsetzen der Messzelle am Ger t Abbildung 29 Fixieren der Messzelle am Ger t Zuerst wird die Messzelle in die Aufnahme des Messverst rkers eingesetzt Abbildung 28 L sen Sie dazu die R ndelmutter an der oberen Halteplatte so dass diese nach oben verschoben werden kann Setzen Sie dann die Unterkante der Messzelle in die Vertiefung am unteren Rand der Aufnahme ein Abbildung 28 Klappen Sie die Messzelle nach oben an den Kontaktstecker Ziehen Sie dabei die obere Halteplatte etwas nach oben Dr cken Sie die Messzelle an die Aufnahme schieben Sie die Halteplatte nach unten Abbildung 29 Durch Festziehen der R ndelmutter wird die Messzelle am Ger t fixiert Inbetriebnahme 49 Anschlie end werden die restlichen Elemente am Ger t befestigt Fixieren Sie das Diffusionsmodul ber die seitlichen Halteschlitze an der Befestigungs schiene Abbildung 30 Achten Sie dabei auf die korrekte Ausrichtung des Diffusionsmoduls mit dem Pfeil nach oben zeigend Abbildung 30 Fixieren des Diffusionsmoduls an der Befestigungsschiene Danach stecken Sie die beiden Tropfenz hler in die daf r vorgesehenen Halterungen Abbildung 31 Abbildung 31 Einstecken der Tropfenz hler in die Halterung 50 Inbetriebnahme 6 2 4 Montage des Schlauchsets f r die Betriebsart Dialyse Das Ei
86. um Membrantr ger hin sicher ab 64 Inbetriebnahme Das Gewinde der Sonde wird durch den O Ring 5 und durch Festziehen gegen Endanschlag vor dem Eindringen von Mikroorganismen gesch tzt Die Eintauchtiefe der Filtrationssonde ist durch die Installation mit der Klemmverschraubung des Montagekits 7 von 160 bis 330 mm variabel Der Blindstopfen 8 dient dem Verschluss der Filtrationssonde w hrend der Sterilisation 6 2 7 2 Optionales Zubeh r Zum Einbau der Filtrationssonde in den 19 mm Deckelport stehen zwei Reduzieradapter 19 12 mm M26x1 mit Feingewinde und RD 28x 1 8 mit Grobgewinde zur Verf gung Se Sn Abbildung 48 Filtrationssonde Abbildung 49 Filtrationssonde mit Adapter M26x1 mit Adapter RD 28x1 8 Inbetriebnahme 65 66 Inbetriebnahme 6 2 7 3 Montage der Filtrationssonde Schieben Sie die Ferrule mit der engen ffnung voran ber den Membrantr ger bis in die konische untere Membranhalterung der Filtrationseinheit Abbildung 50 Die Polypropylen Membran wird aus der Verpackung genommen und vorsichtig auf den Membrantr ger bis zum Anschlag in die bereits montierte PTFE Ferrule gesteckt En Abbildung 50 Einlegen der Abbildung 51 Aufstecken der Ferrule Polypropylen Membran Schieben Sie den O Ring ber das Au engewinde der Filtrationseinheit Nun wird die berwurfmutter vorsichtig ber die aufgesteckte Membran geschoben und in die Filtrationseinheit gesch
87. unden Inbetriebnahme 75 76 Inbetriebnahme 6 2 7 9 Anbindung der Filtrationssonde an das Schlauchset Die Filtrationssonde wird mit dem Filtrations schlauchset der online Analyseger te verbunden Zum Anschluss der Filtrationssonde an das Schlauch set des online Analyseger tes BioPAT Trace befindet sich im Zubeh r eine Adapterleitung Luer UNF Diese ist wie in den folgenden Abbildungen 57 und 58 dargestellt zwischen die Sonde UNF Anschluss und das BioPAT Trace Schlauchset Luer Anschluss zu montieren Dan u e ku N gt A n NYY Wiig M Abbildung 57 Filtrationssonde Abbildung 58 Anbindung mit Schlauchset des Schlauchsets 6 3 Laden der Software und Netzwerkanschluss Das BioPAT Trace wird intern von einem Computer gesteuert und kann als vollwertiger Teilnehmer in Firmennetzen lokalen Netzen oder in direkter Verbindung mit einem PC betrieben werden Dazu muss die mitgelieferte Software auf dem f r die Bedienung vorgesehenen PC installiert werden Die zur Installation der Bediensoftware trace_mon notwendigen Dateien sind auf dem Datenspeicher des Ger tes abgelegt und sind ber eine ger teinterne Webseite erreichbar Zur Installation gehen sie wie folgt vor Schlie en Sie das BioPAT Trace an Ihr Netzwerk an und rufen Sie in Ihrem Webbrowser die werkseitige IP Adresse 192 168 120 231 auf Hier haben Sie die M glichkeit wichtige Dateien und die Bedienungsa
88. unktfarben sowie die Achsenskalierungen einstellen Abbildung 79 Als Vorgabe sind die Werte f r Glukose in der Farbe Blau und f r Laktat in Rot dargestellt F r Methanol bzw Ethanol ist eine gr ne Punktfarbe voreingestellt e Sg mn IETS SEMS 1817 gi gn 182 Zur Abbildung 79 Bildschirmanzeige zur Anpassung der Messwerte Darstellung Bedienung 99 100 Bedienung W hrend des Betriebes kann die Anzeige der Mess werte jederzeit ver ndert werden Durch Dr cken der rechten Maustaste erscheint das Eingabefeld zur Bearbeitung der Anzeige Abbildung 80 Folgende weitere Optionen stehen zur Auswahl Verschieben der Grafik Rechte Maustaste gedr ckt halten und Bewegen Zoomen Fenster von oben rechts nach unten links zeichnen linke Maustaste gedr ckt halten Zur ck zur Startanzeige Fenster von unten links nach oben rechts zeichnen linke Maustaste gedr ckt halten 4 937 1374 Os POPP o were et eeeessesee reese Fae AALE wee ER EE TEE ER IT ege rr ET ZEL ZZ EZ I 1 1230 1236 1208 1205 1248 1206 1900 1905 1310 THIS 1920 1925 1330 1335 1900 1945 1240 1246 Ze Beretschaft Abbildung 80 Anzeige des Messwertverlaufes 7 1 4 Men punkt Einstellungen Datei Ger t Anzeige Einstellungen Information Parameter Grundeinstellung Sprache Abbildung 81 Men Optionen Einstellungen In der Men Option Einstellungen k nnen die wi
89. urze Zeit unterbrochen maximal zwei Tage so kann das System ohne Aus tausch des Schlauchsets weiter betrieben werden Ist das BioPAT Trace f r l ngere Zeit au er Betrieb l nger als 7 Tage ist im Anschluss das Schlauchset zu wechseln Eine Reinigung der BioPAT Trace Geh use oberfl che ist nur mit einem feuchten Tuch durchzuf hren 10 2 Schlauchset Verstopfte oder besch digte Schlauchsets sind auszuwechseln und durch neue zu ersetzen Vor jeder Inbetriebnahme der Anlage sind alle Verbindungen mit Luer Lock oder UNF Fittings auf Dichtigkeit hin zu berpr fen und gegebenenfalls nachzuziehen 11 Anhang 11 1 Datenblatt Messprinzip enzymatisch amperometrisch Messbereich Glukose 0 10 40 g L Messbereich Laktat 0 05 5 g L Messbereich Methanol 0 5 20 g L Messbereich Ethanol 1 40 g L Messfrequenz bis zu 60 Messwerte h Messwertabweichung Glukose lt 3 bei 5 0 g L Messwertabweichung Laktat lt 3 bei 2 5 g L pH Bereich des Mediums 4 8 9 2 Standzeit der Enzymelektrode 30 Tage oder 5000 Analysen Umgebungstemperatur 15 35 C Umgebungsluftfeuchtigkeit 10 90 Schnittstellen RS 232 Ethernet PC zur Ansteuerung Betriebssystem Windows XP Windows 7 Analogausgang 0 10 V 0 20 mA 4 20 mA Eingangsspannung 100 120 220 240 V 50 60 Hz Abmessungen in mm BxHxT 120 x 170 x 200
90. zt das BioPAT Trace einen Ethernet Anschluss ber den das Ger t mit einem PC ber ein Netzwerk verbunden werden kann Mit Hilfe der mitgelieferten Software k nnen die Messergebnisse grafisch dargestellt und gespeichert werden siehe Kapitel 7 Bedienung auf Seite 85 Produktbeschreibung BioPAT Trace 17 3 Allgemeine Sicherheitshinweise BioPAT Trace wurde unter Ber cksichtigung einer Gef hrdungsanalyse und nach sorgf ltiger Auswahl der einzuhaltenden harmonisierten Normen sowie weiterer technischer Spezifikationen konstruiert und gefertigt Es entspricht damit dem Stand der Technik und gew hrleistet ein H chstma an Sicherheit Diese Sicherheit kann in der betrieblichen Praxis jedoch nur dann erreicht werden wenn alle daf r erforderlichen Ma nahmen getroffen werden Es unterliegt der Sorgfaltspflicht des Betreibers diese Ma nahmen zu planen und ihre Ausf hrung zu kontrollieren Der Betreiber muss insbesondere sicherstellen dass das BioPAT Trace nur bestimmungsgem verwendet wird vgl hierzu Kapitel 2 Produkt beschreibung BioPAT Trace auf Seite 12 das BioPAT Trace nur in einwandfreiem funktionst chtigem Zustand betrieben wird die Betriebsanleitung stets in einem leserlichen Zustand und vollst ndig am Einsatzort zur Verf gung steht nur ausreichend qualifiziertes Personal das BioPAT Trace wartet und repariert 18 Allgemeine Sicherheitshinweise Die in der

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