Reologická řešení s otevřeným zdrojovým kódem od NETZSCH
Transformace testování měkkých materiálů pomocí reodialýzy pro NETZSCH reometr Kinexus
Technologie reodialýzy: Nový nástroj pro charakterizaci a testování měkkých materiálů v reálném čase.
Reodialýza umožňuje v reálném čase měnit chemické složení vzorku pomocí aplikace iontů přes membránu do vzorku na rotačním reometru.
Prozkoumejte inovativní technologii reodialýzy vyvinutou Liverpoolskou univerzitou(dr. Anders Aufderhorst-Roberts, přednášející v oboru udržitelných a biologických materiálů na Fakultě inženýrství) a Durhamskou univerzitou(prof. John Girkin, profesor biofyziky na Katedře fyziky) ve spolupráci s NETZSCH, která nabízí bezprecedentní možnost zkoumat vzájemné působení chemického prostředí a mechanických sil v měkkých materiálech.
Když se materiál setká se změnou smykového prostředí, nejčastěji se tato změna přímo shoduje se změnou chemického prostředí. Komerční reometry však nemohou kontrolovat smykové a chemické prostředí současně, což představuje zřejmou slepou uličku při pochopení zpracování měkkých strukturovaných materiálů a jejich konečných aplikací. Je to také nedílná součást mnoha biologických procesů.
Reodialýza je nové zařízení, které představuje naši společnou vizi, jak tento slepý bod vyřešit. Je to společné úsilí mého týmu, našich spolupracovníků z Durhamské univerzity a kolegů z NETZSCH. Místo toho, abychom toto zařízení komercionalizovali, dáváme ho plně a volně k dispozici všem zájemcům. Pokud se domníváte, že by vám mohlo pomoci zodpovědět nové výzkumné otázky, budeme rádi, když se nám ozvete. Kontaktujte nás prosím níže.
PROČ REODIALÝZA?
Měkké materiály jsou jen zřídka vystaveny mechanickým silám izolovaně.
Ve skutečných procesech dochází současně ke změnám smykového namáhání i chemického prostředí.
Dosud komerční rotační reometry dokázaly během testu dynamicky regulovat mechanické napětí a deformaci, nikoli však chemické prostředí. To představovalo mezeru v porozumění gelům, biopolymerům, farmaceutickým přípravkům, potravinářským systémům a biologickým materiálům.
Díky novému řešení Rheodialysis pro rotační reometr NETZSCH Kinexus byla tato mezera odstraněna.
Uvažujme alginátový hydrogel používaný k zapouzdření účinné farmaceutické látky.
Jakmile materiál přijde do styku s ionty vápníku, začne se měnit z kapaliny na gel. Současně dochází k difúzním procesům, mění se struktura a jeho mechanické vlastnosti se neustále vyvíjejí.
Dosud mohli vědci obvykle sledovat buď chemické změny, nebo reologickou odezvu. Současné studium obou jevů za realistických podmínek zůstávalo extrémně náročné.
Reodialýza to mění. Umožňuje výzkumníkům pozorovat, jak materiál mechanicky reaguje, zatímco se jeho chemické prostředí vyvíjí v reálném čase – čímž se laboratorní měření mnohem více přibližují reálným podmínkám.
Tento pojem spojuje dva pojmy:
- Reologie – věda zabývající se studiem toku a deformace materiálů
- Dialýza – řízený transport molekul přes membránu
Stejně jako dialýza umožňuje průchod některých látek membránou a zároveň zadržuje jiné, umožňuje reodialýza řízenou chemickou výměnu se vzorkem během reologického měření.
To umožňuje napodobovat procesy, jako je difúze iontů, výměna rozpouštědel, působení enzymů, změny pH nebo transport živin, a zároveň průběžně sledovat chování materiálu.
Mnoho měkkých materiálů je navrženo tak, aby reagovaly na své okolí.
Například:
Alginátové hydrogely
Alginát, získávaný z mořských řas, se široce používá při podávání léčiv, v tkáňovém inženýrství a při zapouzdřování buněk. Při vystavení iontům vápníku materiál geluje prostřednictvím Ionic zesíťování. Rheodialýza umožňuje výzkumníkům sledovat tento proces gelace v reálném čase a zároveň měřit měnící se viskoelastické vlastnosti.
Studie trávení potravin
Struktury potravin během konzumace neprocházejí pouze mechanickou deformací. Současně jsou vystaveny měnícím se hodnotám pH, solím a trávicím enzymům. Rheodialýza umožňuje výzkumníkům studovat, jak se mění textura a struktura potravin za podmínek, které se více podobají trávení.
Farmaceutické formulace
Systémy pro podávání léčiv často využívají procesy řízené difúzí. Pomocí reodialýzy mohou výzkumníci zkoumat, jak pufrovací roztoky, ionty nebo jiná činidla ovlivňují strukturu materiálu a chování při uvolňování při působení mechanických sil.
Tyto příklady ukazují, proč může současná regulace chemických procesů a smykového namáhání poskytnout poznatky, které konvenční reologická měření nedokážou zachytit.
Pomocí reodialýzy mohou výzkumníci:
✔ Řídit rychlost chemické difúze pomocí nastavení čerpadla a koncentrační re
✔ Identify přesně určit body gelace během výměny Ionic
✔ Přesněji modelovat reálné podmínky zpracování
Jak ukazuje nová bílá kniha, konvergence oscilačních fázových úhlů při různých frekvencích umožňuje přesně určit bod gelace během in-situ výměny Ionic.
STÁHNĚTE SI NOVOU BÍLOU KNIHU:
Proč si vybrat reodialýzu pro NETZSCH Kinexus?
Téměř všechny měkké materiály - biologické i průmyslové - jsou velmi citlivé na mechanické namáhání a na své chemické okolí. Tento reologický systém jedinečným způsobem umožňuje:
- Současně kontrolovat chemické prostředí a mechanické síly při testech smykovým reometrem
- Sledovat v reálném čase změny reologických vlastností, včetně viskozity a smykového napětí během dynamických chemických změn
- Pochopit synergii mezi chemickými a mechanickými podněty pro měkké pevné látky, gely a disperze
- Modelujte realistické procesy, jako je trávení, uvolňování léčiv a kinetika srážení krve, pomocí automatického řízení chemické difuze
Pokud se chcete dozvědět více o přístupu k revmodialýze, podívejte se na naši bílou knihu:
Hlavní výhody revmodialýzy
- Dynamické řízení chemického prostředí: Přesné nastavení pufrů, rozpouštědel, kyselin nebo enzymů v integrované průtokové cele rotačního reometru Kinexus
- Pokročilé měření viskozity a mechanických vlastností: Sledujte, jak polymery, hydrogely, léčiva, potravinářské výrobky a přípravky pro osobní hygienu reagují na chemické a mechanické namáhání
- Bezproblémová integrace: Navrženo výhradně pro modulární reometr NETZSCH Kinexus se snadnou výměnou kazet plug-and-play pro laboratoře s více uživateli
- Připravenost k automatizaci testování: Umožňuje automatizované reologické testování za více podmínek, například v prostředí s proměnlivým pH, což šetří čas a zvyšuje přesnost testů
- Všestranné použití pro vědy o živé přírodě a průmyslové aplikace: Od zdravotnictví a farmaceutického řízeného uvolňování činidel až po simulaci trávení potravin a analýzu opotřebení lepidel
Revodialýza: Experimentální platforma pro změnu chemického prostředí vzorku během reologického testování
Nejmodernější aplikace pro technologii revmodialýzy
- Sledování kinetiky gelování polymerů pod vlivem chemických iniciátorů.
- Simulace trávení a působení enzymů na strukturované potravinové materiály
- Sledování řízeného uvolňování činidel ve farmaceutických přípravcích při smykovém napětí.
- Reologická odezva krémů a kosmetických přípravků na slanost a interakci s enzymy
- Změny adhezních vlastností při kombinovaném chemickém a mechanickém opotřebení
- Kinetika srážení krve a reologie měkkých biologických materiálů
Přečtěte si také tento článek na blogu:
Proč byste se měli rozhodnout pro smykový reometr NETZSCH Kinexus?
| Funkce | Benefit |
|---|---|
| Modulární, otevřená konstrukce se snadným přístupem ke vzorkům | Bezproblémová výměna kazet pomocí speciálního reologického příslušenství zajišťuje rychlé přechody mezi testy |
| Optimalizované reologické příslušenství vhodné pouze pro Kinexus | Eliminuje problémy s přizpůsobením a zaručuje přesné měření chemicko-mechanické vazby |
| Vlastní software rSpace řídí automatizaci | Synchronizuje změny chemického prostředí a reologická měření pro zefektivnění experimentů |
| Vysoká citlivost a dvojí působení při smykovém a axiálním zkoušení | Umožňuje komplexní zkoumání složitých kapalin, měkkých pevných látek a disperzí |
Kontaktujte nás a dozvíte se více
Zjistěte, jak může technologie reodialýzy pro váš reometr NETZSCH Kinexus revolučně změnit vaše reologické testování chemicky citlivých měkkých materiálů. Diskutujte s našimi odborníky o zakázkových aplikacích pro inovace ve farmacii, zdravotnictví, potravinářství a materiálových vědách!
Časté dotazy týkající se služby reometru NETZSCH
Ano - podporujeme vás také při vývoji metod! Naši odborníci mají hluboké know-how v oblasti reologie a termické analýzy a úzce s vámi spolupracují na návrhu ideální měřicí metody pro vaši konkrétní aplikaci.
Jakmile je metoda vyvinuta, naše aplikační laboratoře NETZSCH mohou provádět smluvní testování pro širokou škálu průmyslových odvětví a výzkumných center. Jsme vybaveni nejmodernějšími reometry a přístroji pro termickou analýzu a zajišťujeme přesné a reprodukovatelné výsledky přizpůsobené vašim potřebám.
Poraďte se s odborníky, abyste vyvinuli nejvhodnější metodu měření pro vaše konkrétní potřeby.
Nabízíme:
- Instalace a uvedení do provozu
- Přemístění vašeho přístroje
- Údržbu a kontrolu
- Kalibrace
- Opravy
- Komplexní školení od základního až po pokročilé používání přístroje - na místě i online.
Upozorňujeme, že naše služby se mohou v jednotlivých regionech lišit. Náš servis na dálku je k dispozici po celém světě.
Ano, nabízíme smlouvy o údržbě vašich přístrojů podle různých regionálních a individuálních požadavků zákazníků. Neváhejte se obrátit na naše servisní oddělení nebo se blíže podívejte na naše webové stránky do sekce Service-Level Agreement - NETZSCH Analyzing & Testing.
Kromě toho nabízíme neomezenou záruku na přístroje Kinexus Prime!
Nabízíme online školení prostřednictvím naší NETZSCH Online Academy (NOA), individuální školení na dálku a školení na místě u vás nebo v našich školicích střediscích. Jednoduše kontaktujte svého obchodního zástupce nebo přejděte na stránku Know-How - NETZSCH Analýza a testování.
