Diplomarbeiten aus dem

Bioreactor Sample Collector

Problemstellung
Um die Regeneration von Sehnen besser zu verstehen, ist es notwendig Versuche an Tiersehnen durchzuführen. Durch die Ergebnisse können neue Methoden zur Beschleunigung der Heilung von Sehnenverletzungen entwickelt werden. Deshalb wurde in einem Vorgängerprojekt in Kooperation mit der PMU Salzburg bereits ein sogenannter Versuchsreaktor entwickelt, mit dem Tiersehnen in einer Nährlösung getestet werden. Um Substanzen zu erfassen, die die Sehnen während der Versuche abgeben, sollen in Zukunft automatisiert und in regelmäßigen Abständen Proben entnommen und konserviert werden, um diese in späterer Folge zu analysieren.

Herausforderungen
Das Projekt bringt einige Herausforderungen mit sich. Damit die Proben nicht verfälscht werden, ist es essentiell, das gesamte System reinzuhalten und die Proben auf mindestens -20°C einzufrieren. Um die Reinheit des Systems zu gewährleisten, muss eine Spezialpumpe verwendet werden, die nicht direkt in Kontakt mit der Flüssigkeit kommt. Des Weiteren ist das Kühlen auf -20°C nicht zu unterschätzen, da hier sowohl Leistungselektronik verwendet werden muss, aber auch die Mechanik nicht vereisen darf.  

Realisierung
Eine eigens angefertigte Kühlbox wird mittels Peltier-Elementen auf -20°C gekühlt. In der Kühlbox werden die laboratorischen Gefäße aufbewahrt, in die mit Hilfe einer Pumpe und einem durch Schrittmotoren gesteuerten Mechanismus Kleinstmengen der Nährlösung abgefüllt werden. Die Eingaben des Benutzers werden durch einen Touchscreen erfasst und von dem Einplatinencomputer Raspberry Pi verarbeitet. Dieser steuert selbstständig alle Komponenten an, wodurch ein vollständig automatisierter Betrieb ermöglicht wird.