Ultrarent vand til forskning og udvikling på universiteter
Mange akademiske discipliner er afhængige af en pålidelig forsyning af ultrarent vand.
Fra de præcise eksperimenter i kemilaboratorier til de sarte cellekulturer i biologiforskningen er efterspørgslen efter vand uden forurenende stoffer universel. Inden for fysik og ingeniørvidenskab, hvor præcision er altafgørende, sikrer ultrarent vand nøjagtigheden af målinger og pålideligheden af eksperimenter. Og inden for miljøvidenskab er behovet for uforurenet vand afgørende, når man studerer økosystemer og deres komplicerede dynamik. Det ultrarene vands alsidighed strækker sig over forskellige områder og fremhæver dets centrale rolle i at opretholde integriteten og troværdigheden af akademisk forskning på tværs af det videnskabelige spektrum.
I universiteternes forsknings- og udviklingslaboratorier skal vandet være fri for bakterier, organisk materiale, mineralioner og andre urenheder, der kan forurene prøverne og ødelægge resultaterne. Fordi ultrarent vand er fri for disse urenheder, bruges det i en lang række applikationer.
Hvad er ultrarent vand?
Ultrarent vand (UPW) er vand, der er blevet renset for at opfylde strenge specifikationer. Det må ikke indeholde forurenende stoffer som organiske og uorganiske forbindelser, flygtige og ikke-flygtige stoffer, opløst og partikulært materiale, opløste gasser samt hydrofile og hydrofobe stoffer. Det, der er tilbage, er simpelthen rent vand, der består af lige store mængder hydrogen- og hydroxidioner.
Fordi det er så stærkt renset, resulterer fraværet af mineraler og andre forurenende stoffer i, at ultrarent vand har en neutral pH-værdi, hvilket gør det til en svag leder af elektricitet. Manglen på mineraler og urenheder giver ultrarent vand et meget gennemsigtigt og farveløst udseende, og det er også smagløst og lugtfrit.
Behandling af ultrarent vand består typisk af tre trin:
- Et forbehandlingstrin, der producerer renset vand med processer som filtrering og ultrafiltrering, demineralisering og omvendt osmose.
- Et trin, der yderligere renser vandet med processer, herunder ultraviolet (UV) lys for at reducere organisk indhold, og elektrodeionisering og/eller ionbytning i blandet leje til demineralisering.
- Et poleringstrin, hvor vandet gennemgår strenge behandlingsprocesser, herunder ikke-regenererbar ionbytning, membranafgasning og ultrafiltrering for at levere vand, der opfylder de strenge UPW-specifikationer.
Ultrarent vand adskiller sig fra deioniseret vand, som produceres ved at fjerne de fleste mineralioner ved ionbytning under deioniseringsprocessen. Deionisering fjerner ikke pålideligt uladede organiske molekyler, bakterier, vira eller opløste gasser. Selvom deioniseret vand betragtes som meget rent vand og kun indeholder få eller ingen mineralioner, kan der stadig være forurenende stoffer som opløste gasser samt bakterier og vira tilbage. Deioniseret vand er velegnet til mange anvendelser, men til anvendelser, der kræver den højeste grad af rensning, er ultrarent vand det mest hensigtsmæssige valg.
Anvendelser med ultrarent vand
Ultrarent vand spiller en afgørende rolle i processer, hvor selv minimale niveauer af forurenende stoffer kan føre til alvorlige konsekvenser, herunder mange forskningsdiscipliner som biologi og bioteknologi, medicin, farmaceutisk forskning, halvlederstudier samt forskning og udvikling.
- Ultrarent vand spiller en afgørende rolle i laboratorieforskning og -udvikling samt i bioteknologiske laboratorier, hvor enhver form for kontaminering kan kompromittere gyldigheden af videnskabelige eksperimenter eller kvaliteten af de produkter, der udvikles. Ultrarent vand bruges i formuleringen af sterile opløsninger, medier og reagenser og til rengøring af laboratorieudstyr for at forhindre krydskontaminering.
- Ultrarent vand spiller en afgørende rolle i udviklingen af farmaceutiske produkter. Dets primære funktion er at forhindre kontaminering og sikre kvaliteten af ingredienserne, så slutproduktet er effektivt og sikkert at indtage for mennesker. I laboratorietestprocedurer og kvalitetskontrol er ultrarent vand uundværligt. Det bruges til opgaver som fortynding af prøver eller opløsninger, instrumentkalibrering og rengøring og sterilisering af laboratorieudstyr og overflader.
- Ultrarent vand bruges til at rense halvlederskiver, printkort og paneler med flydende krystaller under fremstillingsprocessen for at sikre, at de er fri for snavs og fine partikler, der kan reducere deres ydeevne eller ydeevnen for andre følsomme komponenter.
- Ultrarent vand bruges til at rengøre og sterilisere kirurgiske instrumenter, medicinsk udstyr og andet udstyr, der bruges i procedurer, hvor kontaminering kan føre til infektion, der kan kompromittere patienternes helbred og velbefindende. Ultrarent vand bruges også som vand til injektion.
Hvorfor er der brug for ultrarent vand i laboratorier?
Farmaceutiske, biovidenskabelige og R&D-laboratorier udfører kritiske kliniske tests og laboratorieeksperimenter, hvis resultater kan blive kompromitteret af tilstedeværelsen af uønskede forurenende stoffer. Vand fra hanen kan være sikkert for mennesker at drikke, men det indeholder stadig harmløse urenheder som mineraler eller spor af bakterier, der kan bringe nøjagtigheden af disse resultater eller kvaliteten af farmaceutiske produkter i fare. Det er derfor vigtigt, at man kun bruger vand af højeste kvalitet, når man fremstiller farmaceutiske produkter eller udfører laboratorieeksperimenter, tests og analyser. Nogle eksempler på, hvorfor det er så vigtigt, er beskrevet nedenfor:
Celle- og vævskulturer: Når celler dyrkes kunstigt i et kontrolleret laboratorium, skal cellekulturen forsynes med vand og essentielle næringsstoffer for at lette væksten, samtidig med at der tages strenge forholdsregler for at forhindre, at kulturen bliver forurenet med potentielt skadelige forurenende stoffer som tungmetalioner, bakterier og endotoksiner. Ultrarent vand tjener dette formål og sikrer, at cellekulturen får det vand og de næringsstoffer, den har brug for til at blomstre uden at blive kompromitteret.
Genetisk testning og sekventering: Når man udfører DNA-sekventering af biologiske prøver, skal det vand, der bruges under sekventeringsprocessen, overholde strenge kvalitetsstandarder. Forureninger som bakterier, ioner, nuklease og organisk materiale kan forstyrre DNA-sekventeringsprocessen eller påvirke resultaterne negativt. Da DNA-sekventeringsprocessen forstærker DNA, vil alt uønsket DNA - for eksempel fra bakterier - også blive forstærket, hvilket potentielt kan kompromittere prøven og undersøgelsens resultater.
Kromatografi: Kromatografi er en effektiv metode til at identificere komponenter i en væske- eller gasblanding. Ultra-rent vand bruges som reagens i denne proces, fordi det ikke indeholder forurenende stoffer som bakterier, ioner, organiske forbindelser og faste partikler, der kan introducere baggrundsstøj og potentielt kompromittere nøjagtigheden af resultaterne.
Hvordan kan MECO støtte universiteterne?
MASTERpak™ MICRO udmærker sig i universitetslaboratorier med et kompakt design, forbedret bæredygtighed og en reduktion i driftsomkostningerne.
MECOs MASTERpak™ MICRO er et nøglefærdigt vandrensningssystem, der producerer ultrarent vand af høj kvalitet, som opfylder globale farmakopé- og laboratoriestandarder, herunder standarder for vand til injektion. MASTERpak™ MICRO's lille fodaftryk, støjsvage output og omkostningseffektive drift gør den til den ideelle løsning for universitetslaboratorier, der har brug for en prisbillig og bæredygtig kilde til ultrarent vand. Fordelene ved MASTERpak™ MICRO inkluderer:
Lille fodaftryk: MASTERpak™MICRO's kompakte design kræver mere end 40 % mindre plads og producerer 60 % mere vand end lignende løsninger i industrien. I et universitetslaboratorium, hvor pladsen ofte er begrænset, er det en stor fordel, fordi det frigør værdifuld plads til andre formål.
Støjsvag udgang: MASTERpak™ MICRO er med et støjniveau på kun 60 dB det mest støjsvage system til behandling af ultrarent vand på markedet. Denne støjsvage drift gør den velegnet til universitetsmiljøer, hvor støjende maskiner kan være en stor distraktion. MASTERpak™ MICRO kan placeres hvor som helst på campus, også ved siden af et kontor, uden at forstyrre koncentrationen hos akademikere eller studerende, der arbejder eller studerer i nærheden.
Reducerede driftsomkostninger: MASTERpak™ MICRO er designet med bæredygtighed for øje. Den har vand- og energibesparende mekanismer, der minimerer vand- og elforbruget og maksimerer vandgenvindingen. Den bruger også færre kemikalier, hvilket resulterer i lavere driftsomkostninger.
Kontakt MECO for løsninger til vandrensning
Med mere end 90 års erfaring i at levere innovative, omkostningseffektive vandrensningsløsninger fortsætter MECO med at støtte universiteternes forsknings- og udviklingslaboratorier og den farmaceutiske industri ved at levere omkostningseffektive vandrensningsløsninger til støtte for deres forskning. Kontakt MECO i dag for at høre mere om vores vandrensningsløsninger, og hvordan de kan gavne dit laboratorium.