Transfusionstechnik / Infusionstechnik
Pipetten sind Röhrchen, in die mit Unterdruck Flüssigkeiten aufgesogen werden, um dann genau dosiert wieder abgegeben zu werden.
In einer Blutmischeinheit wird Blutkonzentrat mit Plasma verdünnt und die Konzentration der roten Blutzellen auf einen für den menschlichen Organismus verträglichen Wert eingestellt. Aufgrund des hohen Viskositätsunterschieds beider Flüssigkeiten führt ein einfaches Zusammenführen der Phasen nicht zu einer homogenen Durchmischung.
Ziel - Die optimierte Blutmischeinheit gewährleistet eine homogene Durchmischung bei minimierten Schädigungspotenzial für die Blutzellen. Simulation: Das Mischverhalten lässt sich in einer Mehrphasenströmung aus roten Blutzellen und Plasma untersuchen. Die Viskosität der Suspension ändert sich dabei mit dem Anteil der roten Blutzellen. Die Hämolysemodelle erlauben die Gefahren der Blutschädigung durch erhöhte Scherraten in Querschnittsverengungen im Vorhinein zu untersuchen.
Methode - Modelle für Mehrphasenströmungen erlauben die Berechnung von Problemstellungen mit freien Oberflächen, wie sie in Pipetten auftreten. Neben dem Einfluss der Gravitation werden auch die flüssigkeits-spezifischen Eigenschaften wie die Oberflächenspannung und die Benetzbarkeit fester Oberflächen berücksichtigt.
Ergebnis - Aus den Geschwindigkeits- und Druckfelder sowie aus der Phasenverteilung erfolgt direkt die Optimierung der Pipetten bezüglich ihres Ansaugverhaltens, der Vermeidung von Lufteinschlüssen bzw. der Schädigung sensibler Medien.
