Het Profil Institut für Stoffwechselforschung, een instituut voor metabool onderzoek, maakt gebruik van Watson-Marlow OEM pomptechnologie in een nieuw ontwikkeld medisch apparaat dat is ontworpen om automatisch bloedsuikerspiegels te meten en te reguleren bij patiënten met diabetes.
Elk ClampArt glucoseclampapparaat van Profil maakt gebruik van drie Watson-Marlow 400ST/RX-pompen. In totaal zijn er al meer dan acht jaar 28 ClampArt apparaten in gebruik, met meerdere honderdduizenden bedrijfsuren zonder enige pompstoring.
Profil, gevestigd in Neuss, Duitsland, is een toonaangevend contractonderzoeksinstituut (CRO) dat gespecialiseerd is in het uitvoeren van klinische proeven voor nieuwe diabetesmedicatie. Een van de kerngebieden is de studie van glucoseclamps – complexe procedures die de eigenschappen van nieuw ontwikkelde insulinepreparaten bepalen.
Na het toedienen van het bloedsuikerverlagende medicijn aan een patiënt wordt gedurende een periode van maximaal 48 uur continu een kleine hoeveelheid bloed afgenomen om de bloedsuikerspiegel minuut per minuut te analyseren. Tot voor kort moesten dergelijke tests handmatig worden uitgevoerd, wat arbeidsintensief was en onderhevig aan problemen zoals onnauwkeurigheden en menselijke fouten.
ClampArt is de geautomatiseerde glucoseclampoplossing van Profil. Na het invoeren van een doelbloedsuikerniveau, bekend als het clampniveau, kan ClampArt dit niveau regelen en handhaven door automatisch glucose toe te dienen. De methode om zulke kleine hoeveelheden vloeistof nauwkeurig en met zeer lage stroomsnelheden te pompen, was een van de belangrijkste technische uitdagingen om te overwinnen.
Het selectiedilemma
“De selectie van een geschikte pomp was een grote factor bij de ontwikkeling van ClampArt”, zei Sascha Heckermann, CEO van Profil. “In eerste instantie experimenteerden we met verschillende pompen die ongeschikt bleken. Het belangrijkste probleem was dat glucoseclamps werken met zeer lage stroomsnelheden van slechts 7,5 mL/uur en bijgevolg met buisdiameters van slechts 0,4 mm.”
Geen van de oorspronkelijk geteste pompen door Profil kon de vereiste precisie bieden bij dergelijke lage stroomsnelheden. Bovendien konden de buizen de constante, hoge contactdruk niet weerstaan. Dat wil zeggen, totdat het instituut een aanvraag indiende bij Watson-Marlow.
Watson-Marlow raadde aan om hun 400-serie OEM-pompen te gebruiken, die zijn ontworpen voor stroomsnelheden van slechts 0,2 µl/min tot 2 L/min. In combinatie met een ruime selectie aan pompkoppen en regelunits kunnen pompoplossingen worden geconfigureerd om te voldoen aan specifieke klantvereisten.
In ClampArt worden in totaal drie Watson-Marlow 400ST/RX-pompen ingezet. De eerste levert het lichaam een natriumchloride- en heparinemengsel om te voorkomen dat het bloed stolt, terwijl de tweede ‘sensor’-pomp continu een kleine hoeveelheid bloed van de patiënt afneemt. Dit wordt door de derde pomp in een mengkamer gepompt, waar het wordt vermengd met een hemolysebuffer en naar de meeteenheid wordt getransporteerd zodat de glucoseconcentratie kan worden gemeten.
De oplossing omvatte een kleine aanpassing, aangezien de kleine buisdiameter van 0,4 mm betekende dat de ruimte tussen de rolletjes van de pompkop en de baan te groot was. Als gevolg hiervan vergrootte Watson-Marlow de grootte van de rollen in de pompkop, waardoor de ruimte de ideale grootte kreeg voor de gebruikte buizen. Dit loste het probleem van hoge contactdruk op en bood het bijkomende voordeel van een langere levensduur van de buis.
“Watson-Marlow gaf ons deskundig advies tijdens het ontwikkelingsproces,” aldus Sascha Heckermann, CEO van Profil. “We zijn zeer tevreden met ons speciaal ontworpen pompmodel omdat het de lage stroomsnelheden levert die we nodig hebben met de hoogste precisie.”
Omdat glucoseclamps tot 48 uur kunnen duren, moeten de pompen betrouwbaar werken. Bovendien blijven testpatiënten meestal ‘s nachts bij Profil, dus moeten de pompen zo stil mogelijk werken. De pompen kunnen ook individueel worden geprogrammeerd en bediend via een aparte regellijn, terwijl ze qua veiligheid alleen op 12-60V werken en automatisch stoppen wanneer het deksel wordt opgetild. Dit maakte het gemakkelijker om CE-certificering voor ClampArt te verkrijgen.
“Na meerdere jaren van onderzoek en ontwikkeling hebben we met ClampArt een analyse-instrument gecreëerd dat klaar is voor productie. Voor zover we weten, zijn er geen concurrerende producten met vergelijkbare prestaties in Europa of de Verenigde Staten,” concludeerde Sascha Heckermann, CEO van Profil.
Klik hier om meer te weten te komen over alle OEM pompoplossingen van WMFTS
