Open-Source reologiløsninger af NETZSCH
Transformer test af bløde materialer med rheodialyse til NETZSCH Kinexus Rheometer
Rheodialyse-teknologi: Et nyt værktøj til karakterisering og test af bløde materialer i realtid.
Rheodialyse giver mulighed for realtidsændringer af en prøves kemi ved at tilføre ioner via en membran til prøven på et rotationsreometer.
Udforsk den innovative rheodialyse, der er udviklet af University of Liverpool(dr. Anders Aufderhorst-Roberts, lektor i bæredygtige og biologiske materialer ved School of Engineering) og Durham University(professor John Girkin, professor i biofysik ved Department of Physics) i samarbejde med NETZSCH, som giver en hidtil uset mulighed for at undersøge samspillet mellem kemiske miljøer og mekaniske kræfter i bløde materialer.
Når et materiale møder en ændring i forskydningsmiljøet, falder det oftest direkte sammen med en ændring i det kemiske miljø. Men kommercielle rheometre kan ikke kontrollere forskydning og kemi samtidigt, og det er en åbenlys blind vinkel, når man skal forstå behandlingen af bløde strukturerede materialer og deres endelige anvendelser. Det er også en integreret del af mange biologiske processer.
Rheodialysis er et nyt apparat, der repræsenterer vores fælles vision om at løse dette blinde punkt. Det er et samarbejde mellem mit team, vores samarbejdspartnere på Durham University og vores kolleger på NETZSCH. I stedet for at kommercialisere dette apparat gør vi det fuldt og frit tilgængeligt for alle interesserede brugere. Hvis du mener, at det kan hjælpe dig med at besvare nye forskningsspørgsmål, vil vi gerne høre fra dig. Kontakt os venligst nedenfor.
HVORFOR RHEODIALYSE?
Bløde materialer udsættes sjældent for mekaniske kræfter isoleret set.
I virkelige processer ændrer forskydning og kemiske forhold sig samtidig.
Indtil nu har kommercielle rotationsreometre kunnet styre mekanisk StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning og deformation – men ikke det kemiske miljø dynamisk under testen. Dette skabte en blind vinkel i forståelsen af geler, biopolymerer, lægemidler, fødevaresystemer og biologiske materialer.
Med den nye Rheodialysis-løsning til NETZSCH Kinexus-rotationsreometeret er dette hul nu lukket.
Lad os tage et eksempel på en alginathydrogel, der anvendes til at indkapsle et aktivt lægemiddelstof.
Så snart materialet kommer i kontakt med calciumioner, begynder det at omdannes fra en væske til en gel. Samtidig finder diffusionsprocesser sted, strukturen ændrer sig, og dets mekaniske egenskaber udvikler sig løbende.
Indtil nu har forskere typisk kun kunnet overvåge enten de kemiske ændringer eller den reologiske reaktion. Det har været yderst udfordrende at studere begge dele samtidigt under realistiske forhold.
Reodialyse ændrer dette. Det giver forskerne mulighed for at observere, hvordan et materiale reagerer mekanisk, mens dets kemiske miljø udvikler sig i realtid – hvilket bringer laboratoriemålingerne meget tættere på virkelighedens forhold.
Udtrykket kombinerer to begreber:
- Reologi – studiet af, hvordan materialer flyder og deformeres
- Dialyse – den kontrollerede transport af molekyler gennem en membran
Ligesom dialyse gør det muligt for visse stoffer at passere gennem en membran, mens andre holdes adskilt, muliggør reodialyse en kontrolleret kemisk udveksling med en prøve under en reologisk måling.
Dette gør det muligt at efterligne processer såsom iondiffusion, opløsningsmiddeludveksling, enzymeksponering, pH-ændringer eller næringsstoftransport, samtidig med at materialets adfærd overvåges kontinuerligt.
Mange bløde materialer er udviklet til at reagere på deres omgivelser.
For eksempel:
Alginathydrogeler
Alginat, der stammer fra tang, anvendes i vid udstrækning inden for lægemiddelafgivelse, vævsingeniørvidenskab og celleindkapsling. Ved eksponering for calciumioner gelerer materialet gennem en tværbinding af typen " Ionic ". Rheodialyse giver forskerne mulighed for at overvåge denne geleringsproces i realtid, samtidig med at de måler de skiftende viskoelastiske egenskaber.
Undersøgelser af fordøjelsen af fødevarer
Fødevarers strukturer udsættes ikke kun for mekanisk deformation under indtagelsen. De udsættes samtidig for skiftende pH-værdier, salte og fordøjelsesenzymer. Rheodialyse gør det muligt for forskere at undersøge, hvordan fødevarers tekstur og struktur ændrer sig under forhold, der i højere grad ligner fordøjelsen.
Farmaceutiske formuleringer
Lægemiddelafgivelsessystemer er ofte baseret på diffusionsstyrede processer. Med reodialyse kan forskere undersøge, hvordan bufferopløsninger, ioner eller andre reagenser påvirker materialets struktur og frigivelsesadfærd, mens der påføres mekaniske kræfter.
Disse eksempler viser, hvorfor samtidig styring af kemi og forskydning kan give indsigt, som konventionelle reologiske målinger ikke kan fange.
Med reodialyse kan forskere:
✔ Kontrollere kemiske diffusionshastigheder via pumpeindstillinger og koncentrations
✔ Identify præcise geleringspunkter under Ionic udveksling
✔ Modellere virkelige procesbetingelser mere nøjagtigt
Som det fremgår af den nye hvidbog, kan konvergensen af oscillerende fasevinkler ved forskellige frekvenser præcist lokalisere det nøjagtige geleringspunkt under in-situ- Ionic udveksling.
DOWNLOAD DEN NYE HVIDBOG:
Hvorfor vælge rheodialyse til NETZSCH Kinexus?
Næsten alle bløde materialer - biologiske eller industrielle - er meget følsomme over for mekanisk StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning og deres kemiske omgivelser. Dette reologisystem gør det muligt for dig at:
- Samtidig kontrollere det kemiske miljø og de mekaniske kræfter i dine shear rheometer-tests
- Overvåge realtidsændringer i reologiske egenskaber, herunder viskositet og forskydningsspænding under dynamiske kemiske ændringer
- Forstå synergi mellem kemiske og mekaniske stimuli for bløde faste stoffer, geler og dispersioner
- Modeller realistiske processer som fordøjelse, lægemiddelfrigivelse og blodkoagulationskinetik med automatiseret kemisk diffusionskontrol
Se vores hvidbog, hvis du gerne vil vide mere om reodialysetilgangen:
Vigtige fordele ved reodialyse
- Dynamisk kontrol af det kemiske miljø: Juster præcist buffere, opløsningsmidler, syrer eller enzymer i den integrerede flowcelle i dit Kinexus rotationsreometer
- Avanceret måling af viskositet og mekaniske egenskaber: Spor, hvordan polymerer, hydrogeler, lægemidler, fødevareprodukter og formuleringer til personlig pleje reagerer under kemisk og mekanisk StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress
- Problemfri integration: Designet udelukkende til det modulære NETZSCH Kinexus rheometer med nem plug-and-play udskiftning af patroner til laboratorier med flere brugere
- Automatiseringsklar testning: Muliggør automatiseret reologitestning under flere forhold, f.eks. i miljøer med variabel pH, hvilket sparer tid og øger testnøjagtigheden
- Alsidig til biovidenskabelige og industrielle anvendelser: Fra kontrolleret reagensfrigivelse i sundhedssektoren og medicinalindustrien til simulering af fødevarefordøjelse og analyse af klæbemiddelslitage
Reodialyse: En eksperimentel platform til at ændre en prøves kemiske miljø under reologisk testning
Banebrydende applikationer til reodialyseteknologi
- Overvågning af polymerers geleringskinetik under kemiske initiatorer.
- Simulering af fordøjelse og enzymeksponering på strukturerede fødevarematerialer
- Overvågning af kontrolleret frigivelse af reagenser i lægemidler under forskydningsspænding.
- Reologisk respons fra cremer og kosmetik på saltholdighed og enzyminteraktion
- Ændringer i klæbeegenskaber under kombineret kemisk og mekanisk slid
- Blodkoagulationskinetik og reologi i bløde biologiske materialer
Hvorfor skal du vælge et NETZSCH Kinexus Shear Rheometer?
| Funktion | Fordel |
|---|---|
| Modulært, åbent design med nem adgang til prøver | Ubesværet patronudskiftning med dedikeret reologitilbehør sikrer hurtige overgange mellem tests |
| Optimeret reologitilbehør, der kun passer til Kinexus | Eliminerer tilpasningsudfordringer og garanterer præcise målinger af kemisk-mekanisk kobling |
| Proprietær rSpace software styrer automatiseringen | Synkroniserer ændringer i det kemiske miljø og reologiske målinger for strømlinede eksperimenter |
| Høj følsomhed og dobbeltvirkende forskydnings- og aksialtestning | Muliggør omfattende undersøgelser af komplekse væsker, bløde faste stoffer og dispersioner |
Kontakt os for at få mere at vide
Opdag, hvordan rheodialyseteknologi til dit NETZSCH Kinexus rheometer kan revolutionere din reologiske testning af kemisk følsomme bløde materialer. Diskuter tilpassede applikationer til farmaceutiske, sundheds-, fødevare- og materialevidenskabelige innovationer med vores eksperter!
Ofte stillede spørgsmål om NETZSCH Rheometer Service
Ja - vi hjælper dig også med metodeudvikling! Vores eksperter har dybtgående viden om reologi og termisk analyse og arbejder tæt sammen med dig om at designe den ideelle målemetode til din specifikke anvendelse.
Når metoden er udviklet, kan vores NETZSCH applikationslaboratorier udføre kontrakttest for en lang række industrier og forskningscentre. Udstyret med topmoderne reometre og termiske analyseinstrumenter sikrer vi nøjagtige og reproducerbare resultater, der er skræddersyet til dine behov.
Rådfør dig med eksperterne for at udvikle den bedst egnede målemetode til dine specifikke behov.
Vi tilbyder:
- Installation og idriftsættelse
- Flytning af dit instrument
- Vedligeholdelse og inspektion
- Kalibrering
- Reparation
- Omfattende træning fra grundlæggende til avanceret brug af instrumentet - på stedet og online.
Bemærk, at vores service kan variere fra region til region. Vores fjernservice er tilgængelig over hele verden.
Ja, vi tilbyder vedligeholdelseskontrakter til dine instrumenter i henhold til de forskellige regionale og individuelle kundekrav. Du er velkommen til at kontakte vores serviceafdeling eller se nærmere på vores hjemmeside under Service-Level Agreement - NETZSCH Analyzing & Testing.
Desuden tilbyder vi en ubegrænset garanti på Kinexus Prime-instrumenter!
Vi tilbyder onlinetræning via vores NETZSCH Online Academy (NOA), en-til-en fjerntræning og træning på stedet hos dig eller i vores træningscentre. Du skal blot kontakte din salgsrepræsentant eller gå til Know-How - NETZSCH Analyzing & Testing.
