Dispositivo di misurazione del pH versatile in uso nel più puro ambiente sterile del mondo

La Gesellschaft Fraunhofer è tra le principali organizzazioni di ricerca applicata in Europa. Svolge ricerca orientata all'applicazione per un beneficio diretto per aziende private e pubbliche e per il bene della società, ma non partecipa alla ricerca di base. Tra i committenti ci sono aziende industriali o di servizi e la pubblica amministrazione. I 57 istituti Fraunhofer impiegano oltre 15.000 dipendenti in più di 40 sedi in Germania. Il budget annuale per la ricerca ammonta a 1,4 miliardi di euro. Attraverso i centri di ricerca e le filiali in Europa, negli Stati Uniti, in Asia e in Medio Oriente, si mantiene una stretta collaborazione internazionale.

Le aree di specializzazione dell'istituto sono la logistica aziendale, l'automazione e la robotica, nonché la tecnologia delle superfici. I materiali e i dispositivi testati presso il Fraunhofer IPA vengono contrassegnati con il marchio di qualità «Fraunhofer IPA TESTED DEVICE». Ciò certifica la compatibilità con le camere bianche per le diverse classi di dispositivi. Attraverso test fisici e microbiologici vengono raccolte informazioni dettagliate sull'oggetto o sul materiale testato e viene rilasciato il relativo certificato. Il nostro referente presso il Fraunhofer IPA è Markus Keller, del dipartimento di microproduzione e produzione in ambienti sterili.

La Super Camera Bianca

Il dipartimento di microproduzione e ambienti sterili si occupa di questioni tecniche relative ai processi di produzione di prodotti miniaturizzati e critici in termini di contaminazione, come ad esempio nella produzione di semiconduttori, nell'industria automobilistica e nel settore delle scienze della vita. L'oggetto di punta di questo dipartimento è la «camera bianca» più pulita del mondo: la sua purezza supera di dieci volte la classe ISO 1, la classe ufficialmente più pura in assoluto. Questa «Super Camera Bianca», in cui si mantiene una pressione superiore alla pressione atmosferica, viene alimentata con un flusso d'aria laminare a 0,45 m/s. La temperatura è di 22 °C e l'umidità relativa dell'aria è del 45%. Markus Keller spiega: «Il SevenMulti® S47 viene utilizzato presso il Fraunhofer IPA in diverse sedi per scopi differenti.» I test principali:

- Capacità di pulizia delle superfici Tutte le superfici utilizzate in ambienti di produzione igienici devono essere particolarmente facili da pulire e disinfettare, secondo le disposizioni del European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Le superfici in acciaio inossidabile lucidato sono considerate ideali. Per misurare l'effetto di pulizia, si determina il numero di microbi prima e dopo la pulizia con il metodo di contatto superficiale (figura 1 e 2). A tal fine, una piastra di Petri rivestita di nutriente viene premuta sulla superficie con una forza prestabilita per 5 secondi. In questo metodo di test, il SevenMulti® e l'elettrodo pH di routine In-Lab vengono utilizzati per la preparazione e la regolazione precisa del pH del nutriente.

- Metabolismo dei materiali Sotto determinate condizioni climatiche e ambientali, i microrganismi possono colonizzare e diffondersi sulle superfici in plastica. La loro presenza può danneggiare non solo la plastica stessa, ma anche compromettere il funzionamento delle componenti contenute nella plastica. Per studiare l'effetto dei microrganismi sulle plastiche, il Fraunhofer IPA utilizza lo standard europeo di prova EN ISO 846. L'influenza microbiologica sui campioni di plastica viene studiata in un mezzo di nutrimento privo di carbonio. Se non si verifica crescita nel mezzo di nutrimento, il campione non contiene nutrienti di crescita e il metabolismo può essere escluso. Lo strumento a due canali SevenMulti® S47 viene utilizzato per regolare il pH della soluzione di sali minerali con una soluzione sterile di NaOH 0,01 mol/L.

Di seguito sono elencati in modo sintetico altri campi di applicazione del SevenMulti®:

- Verifica dell'acidità delle soluzioni di lavaggio durante i test per metalli estrabili

- Controllo del pH durante il lavaggio di particelle organiche non pH-stabilizzate, ad esempio precursori di farmaci, per prevenirne o stabilizzarne la presenza

- Monitoraggio dell'acqua ultrapura con il nuovo InLab 741 e l'unità di espansione SevenMulti® per le misure di conducibilità.

Le due ultime applicazioni vengono generalmente eseguite in camera bianca (figura 3). In questo caso, il SevenMulti® deve essere accuratamente pulito. Ciò include la pulizia con isopropanolo e l'asciugatura con flusso di aria sterile. Markus Keller è molto soddisfatto: «Grazie alla funzionalità a due canali del SevenMulti® S47, possiamo eseguire in modo efficiente e preciso tutte le misurazioni di pH e conducibilità con un solo strumento.»