Lösungen für Lösungsmittelverlust in Dual-Spritzen-Arzneimittelabgabesystemen

Wie computergestützte Modellierung den Unterschied macht

Projektbeschreibung

Der mikroskopische Lösungsmittelverlust aufgrund einer fehlerhaften Dichtung am Point of Care brachte einen unserer Kunden erheblich in Schwierigkeiten. Erfahren Sie, wie Sanner mithilfe computergestützter Modellierung und Tests sowohl einen Konstruktions- als auch einen Materialfehler für unseren Kunden beheben konnte – und so die Fortsetzung der Fertigung ermöglichte.

Die Herausforderung

Kürzlich haben wir an einem Fall gearbeitet, bei dem eine zweiteilige palliative Krebsbehandlung über ein Dual-Spritzen-System verabreicht wurde. Obwohl das Konzept schlüssig war, trat während der Entwicklung ein unerwartetes Problem auf: Lösungsmittelverlust durch die Verbindungsdichtung.

Das Gerät bestand aus zwei separaten Spritzen, die über eine abgedichtete Schnittstelle verbunden waren, um die Komponenten bis zum Zeitpunkt des Mischens stabil zu halten. Während der Tests wurde jedoch deutlich, dass Lösungsmittel durch die Dichtung permeierte und verdampfte.

Obwohl die Verluste visuell nicht offensichtlich waren, waren ihre Auswirkungen erheblich:

  • Verringerte Formulierungsintegrität, mit Risiko für die Wirksamkeit
  • Produktionsverzögerungen aufgrund nicht bestandener Qualitätsprüfungen
  • Eingeschränkter Patientenzugang, da die Geräte nicht freigegeben werden konnten

Dies war nicht nur ein Materialproblem – es war ein Transportproblem auf mikroskopischer Ebene.

Unser Ansatz

Die Ursache mithilfe von Modellierung verstehen

Um dies anzugehen, setzten wir computergestützte Modellierung ein, um zu simulieren, wie sich das Lösungsmittel im Laufe der Zeit durch die Dichtung bewegte. Dadurch konnten wir:

  • Permeationsraten quantifizieren unter unterschiedlichen Bedingungen
  • Diffusionspfade visualisieren durch das Dichtungsmaterial
  • Kritische Bereiche identifizieren, in denen die Verluste am stärksten ausgeprägt waren

Anstatt uns ausschließlich auf Trial-and-Error-Tests zu verlassen, lieferte die Modellierung ein schnelles und detailliertes Verständnis der zugrunde liegenden Physik, die das Problem verursachte.

Zentrale Erkenntnisse

Die Simulationen zeigten mehrere wichtige Faktoren, die zum Lösungsmittelverlust beitrugen:

  • Materialpermeabilität der Dichtung war höher als erwartet
  • Dichtungsgeometrie erzeugte lokale Bereiche mit höherem Diffusionsfluss
  • Temperatur- und Lagerbedingungen verstärkten Verdunstungseffekte

Diese Erkenntnisse machten deutlich, dass es sich nicht um einen einzelnen Fehlerpunkt handelte, sondern um eine Kombination aus Konstruktions- und Materialaspekten.

Ergebnisse

Die Behandlung wieder auf Kurs bringen

Mit einem optimierten Design kann der Kunde nun mit der Fertigung fortfahren, Verzögerungen reduzieren und sicherstellen, dass das Gerät die Leistungsanforderungen erfüllt.

Vor allem bedeutet dies, dass Patientinnen und Patienten Zugang zu der Behandlung erhalten, die sie benötigen.

Dieses Projekt unterstreicht die Leistungsfähigkeit computergestützter Modellierung in der Entwicklung von Medizinprodukten. Wenn alleinige physische Tests die Ursache nicht ohne Weiteres aufdecken können, schließt die Simulation die Lücke und macht unsichtbare Prozesse in umsetzbare Erkenntnisse überführbar.

Im Gesundheitswesen, wo Zeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind, kann dieser Vorteil den entscheidenden Unterschied machen.

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