Soluciones reológicas de código abierto de NETZSCH
Transforme los ensayos de materiales blandos con la reodiálisis para NETZSCH Reómetro Kinexus
Tecnología de reodiálisis: Una nueva herramienta para la caracterización y ensayo en tiempo real de materiales blandos.
La reodiálisis permite modificar en tiempo real la química de una muestra aplicando iones a través de una membrana a la muestra en un reómetro rotativo.
Explore la innovadora reodiálisis desarrollada por la Universidad de Liverpool(Dr. Anders Aufderhorst-Roberts, Profesor de Materiales Sostenibles y Biológicos en la Escuela de Ingeniería) y la Universidad de Durham(Prof. John Girkin, Profesor de Biofísica en el Departamento de Física) en colaboración con NETZSCH, ofreciendo una capacidad sin precedentes para sondear la interacción entre los entornos químicos y las fuerzas mecánicas en materiales blandos.
La mayoría de las veces, cuando un material experimenta un cambio en el entorno de cizallamiento, éste coincide directamente con el cambio en el entorno químico. Pero los reómetros comerciales no pueden controlar simultáneamente el cizallamiento y la química, lo que representa un evidente punto ciego a la hora de comprender el procesamiento de materiales de estructura blanda y sus aplicaciones finales. También forma parte integral de muchos procesos biológicos.
Rheodialysis es un nuevo dispositivo que representa nuestra visión compartida para abordar este punto ciego. Se trata de un esfuerzo conjunto de mi equipo, nuestros colaboradores de la Universidad de Durham y nuestros colegas de NETZSCH. En lugar de comercializar este dispositivo, lo ponemos a disposición de todos los usuarios interesados de forma completa y gratuita. Si cree que esto podría ayudarle a responder a nuevas preguntas de investigación, nos gustaría saber de usted. Póngase en contacto con nosotros.
¿POR QUÉ LA REODIÁLISIS?
Los materiales blandos rara vez se ven sometidos a fuerzas mecánicas de forma aislada.
En los procesos reales, el esfuerzo cortante y la química cambian al mismo tiempo.
Hasta ahora, los reómetros rotacionales comerciales podían controlar la tensión y la deformación mecánicas, pero no el entorno químico de forma dinámica durante el ensayo. Esto suponía un punto ciego a la hora de comprender los geles, los biopolímeros, los productos farmacéuticos, los sistemas alimentarios y los materiales biológicos.
Con la nueva solución de reodiálisis para el reómetro rotacional Kinexus de NETZSCH , se ha subsanado esta carencia.
Consideremos un hidrogel de alginato utilizado para encapsular un principio activo farmacéutico.
En cuanto el material entra en contacto con iones de calcio, comienza a transformarse de líquido a gel. Al mismo tiempo, se producen procesos de difusión, la estructura cambia y sus propiedades mecánicas evolucionan continuamente.
Hasta ahora, los investigadores solían poder monitorizar o bien los cambios químicos o bien la respuesta reológica. Estudiar ambos aspectos simultáneamente en condiciones realistas seguía siendo un reto enorme.
La reodiálisis cambia esta situación. Permite a los investigadores observar cómo responde mecánicamente un material mientras su entorno químico evoluciona en tiempo real, lo que acerca mucho más las mediciones de laboratorio a las condiciones del mundo real.
El término combina dos conceptos:
- Reología: el estudio de cómo fluyen y se deforman los materiales
- Diálisis: el transporte controlado de moléculas a través de una membrana
Al igual que la diálisis permite que unas sustancias atraviesen una membrana mientras mantiene separadas otras, la reodiálisis permite un intercambio químico controlado con una muestra durante una medición reológica.
Esto permite simular procesos como la difusión iónica, el intercambio de disolventes, la exposición a enzimas, los cambios de pH o el transporte de nutrientes, al tiempo que se supervisa continuamente el comportamiento del material.
Muchos materiales blandos están diseñados para adaptarse a su entorno.
Por ejemplo:
Hidrogeles de alginato
El alginato, derivado de las algas marinas, se utiliza ampliamente en la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y la encapsulación celular. Al exponerse a iones de calcio, el material se gelifica mediante un Ionic e reticulación. La reodialisis permite a los investigadores monitorizar este proceso de gelificación en tiempo real, al tiempo que miden la evolución de las propiedades viscoelásticas.
Estudios sobre la digestión de los alimentos
Las estructuras de los alimentos no solo sufren una deformación mecánica durante su consumo, sino que, al mismo tiempo, se ven expuestas a cambios en los valores de pH, a sales y a enzimas digestivas. La reodiálisis permite a los investigadores estudiar cómo cambian la textura y la estructura de los alimentos en condiciones que se asemejan más a la digestión.
Formulaciones farmacéuticas
Los sistemas de administración de fármacos suelen basarse en procesos controlados por difusión. Con la reodiálisis, los investigadores pueden investigar cómo las soluciones tampón, los iones u otros reactivos influyen en la estructura del material y en el comportamiento de liberación mientras se aplican fuerzas mecánicas.
Estos ejemplos demuestran por qué el control simultáneo de la química y el cizallamiento puede aportar conocimientos que las mediciones reológicas convencionales no pueden captar.
Con la reodiálisis, los investigadores pueden:
✔ Controlar las velocidades de difusión química mediante los ajustes de la bomba y la concentración
✔ Identify puntos de gelificación precisos durante el intercambio e Ionic
✔ Modelar con mayor precisión las condiciones de procesamiento del mundo real
Tal y como se muestra en el nuevo informe técnico, la convergencia de los ángulos de fase oscilatorios a diferentes frecuencias permite determinar con precisión el punto exacto de gelificación durante el intercambio e Ionic e in situ.
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¿Por qué elegir la reodiálisis en NETZSCH Kinexus?
Casi todos los materiales blandos -biológicos o industriales- son muy sensibles a la tensión mecánica y a su entorno químico. Este sistema reológico le permite:
- Controlar simultáneamente el entorno químico y las fuerzas mecánicas en sus ensayos de reómetro de cizallamiento
- Controlar en tiempo real los cambios en las propiedades reológicas, incluidas la viscosidad y la tensión de cizallamiento durante los cambios químicos dinámicos
- Comprender la sinergia entre estímulos químicos y mecánicos para sólidos blandos, geles y dispersiones
- Modele procesos realistas como la digestión, la liberación de fármacos y la cinética de coagulación de la sangre con un control automatizado de la difusión química
Eche un vistazo a nuestro libro blanco si desea saber más sobre el Enfoque de la Reodiálisis:
Principales beneficios de la reodiálisis
- Control dinámico del entorno químico: ajuste con precisión tampones, disolventes, ácidos o enzimas en la celda de flujo integrada de su reómetro rotacional Kinexus
- Medición avanzada de la viscosidad y de las propiedades mecánicas: controle cómo responden los polímeros, hidrogeles, productos farmacéuticos, productos alimentarios y formulaciones para el cuidado personal a las tensiones químicas y mecánicas
- Integración perfecta: Diseñado exclusivamente para el reómetro modular NETZSCH Kinexus con fácil intercambio de cartuchos plug-and-play para laboratorios multiusuario
- Pruebas preparadas para la automatización: Permite realizar pruebas reológicas multicondición automatizadas, como entornos de pH variable, ahorrando tiempo y aumentando la precisión de las pruebas
- Versátil para aplicaciones industriales y de ciencias de la vida: desde la liberación controlada de reactivos en los sectores sanitario y farmacéutico hasta la simulación de la digestión de alimentos y el análisis del desgaste de adhesivos
Reodiálisis: Una plataforma experimental para modificar el entorno químico de una muestra durante un ensayo reológico
Aplicaciones punteras de la tecnología de rediálisis
- Seguimiento de la cinética de gelificación de polímeros bajo iniciadores químicos.
- Simulación de la digestión y la exposición enzimática en materiales alimentarios estructurados
- Monitorización de la liberación controlada de reactivos en productos farmacéuticos bajo tensión de cizallamiento.
- Respuesta reológica de cremas y cosméticos a la salinidad y la interacción enzimática
- Cambios de las propiedades adhesivas bajo desgaste químico y mecánico combinado
- Cinética de la coagulación sanguínea y reología de materiales biológicos blandos
Lee también este artículo del blog:
¿Por qué debería decidirse por un reómetro de cizallamiento Kinexus de NETZSCH?
| Función | Ventaja |
|---|---|
| Diseño modular y abierto con fácil acceso a las muestras | El cambio de cartucho sin esfuerzo con un accesorio reológico específico garantiza transiciones rápidas entre pruebas |
| Accesorio reológico optimizado adaptado únicamente para Kinexus | Elimina los retos de adaptación, garantizando mediciones precisas de acoplamiento químico-mecánico |
| El software patentado rSpace controla la automatización | Sincroniza los cambios del entorno químico y las mediciones reológicas para agilizar los experimentos |
| Alta sensibilidad y ensayos axiales y de cizallamiento de doble acción | Permite la investigación exhaustiva de fluidos complejos, sólidos blandos y dispersiones |
Más información
Descubra cómo la tecnología de reodiálisis para su reómetro NETZSCH Kinexus puede revolucionar sus ensayos reológicos de materiales blandos químicamente sensibles. Hable con nuestros expertos sobre aplicaciones personalizadas para innovaciones farmacéuticas, sanitarias, alimentarias y de ciencia de materiales
Preguntas frecuentes sobre el servicio de reómetro NETZSCH
Sí, también le ayudamos a desarrollar métodos Nuestros expertos poseen profundos conocimientos en reología y análisis térmico y colaboran estrechamente con usted para diseñar el método de medición ideal para su aplicación específica.
Una vez desarrollado el método, nuestros laboratorios de aplicaciones NETZSCH pueden realizar ensayos por contrato para una amplia gama de industrias y centros de investigación. Equipados con reómetros e instrumentos de análisis térmico de última generación, garantizamos resultados precisos y reproducibles adaptados a sus necesidades.
Consulte con los expertos para desarrollar el método de medición más adecuado a sus necesidades específicas.
Ofrecemos:
- Instalación y puesta en servicio
- Traslado de su instrumento
- Mantenimiento e inspección
- Calibración
- Reparación
- Formación completa, desde el uso básico hasta el avanzado del instrumento, in situ y en línea.
Tenga en cuenta que nuestro servicio puede variar de una región a otra. Nuestro servicio a distancia está disponible en todo el mundo.
Sí, ofrecemos contratos de mantenimiento para sus instrumentos en función de los distintos requisitos regionales e individuales de los clientes. No dude en ponerse en contacto con nuestro Departamento de Servicio o consulte la sección de nuestra página web dedicada a los contratos de mantenimiento: NETZSCH Analyzing & Testing.
Además, ofrecemos una garantía ilimitada para los instrumentos Kinexus Prime
Ofrecemos formación en línea a través de nuestra NETZSCH Online Academy (NOA), formación a distancia individualizada y formación in situ en sus instalaciones o en nuestros centros de formación. Póngase en contacto con su representante de ventas o visite Know-How - NETZSCH Analyzing & Testing.
