Avoimen lähdekoodin reologiset ratkaisut by NETZSCH
Muunna pehmeiden materiaalien testaus reodialyysillä NETZSCH Kinexus Rheometerille
Reodialyysitekniikka: Uusi väline pehmeiden materiaalien reaaliaikaiseen karakterisointiin ja testaukseen.
Reodialyysi mahdollistaa näytteen kemian reaaliaikaiset muutokset soveltamalla ioneita kalvon kautta näytteeseen pyörimisreometrissä.
Tutustu Liverpoolin yliopiston kehittämän innovatiiviseen reodialyysiin(Dr. Anders Aufderhorst-Roberts, insinööritieteiden korkeakoulun kestävien ja biologisten materiaalien lehtori) ja Durhamin yliopiston(professori John Girkin, biofysiikan professori fysiikan laitoksella) yhteistyössä NETZSCH kanssa, mikä tarjoaa ennennäkemättömän mahdollisuuden tutkia kemiallisten ympäristöjen ja mekaanisten voimien vuorovaikutusta pehmeissä materiaaleissa.
Useimmiten, kun materiaalin leikkausympäristö muuttuu, tämä on suoraan yhteydessä kemiallisen ympäristön muutokseen. Kaupalliset reometrit eivät kuitenkaan pysty kontrolloimaan leikkausta ja kemiaa samanaikaisesti, ja tämä on ilmeinen sokea piste, kun ymmärretään pehmeärakenteisten materiaalien käsittelyä ja niiden loppukäyttösovelluksia. Se on myös olennainen osa monia biologisia prosesseja.
Reodialyysi on uusi laite, joka edustaa yhteistä visiotamme tämän sokean pisteen ratkaisemiseksi. Se on minun ryhmäni, Durhamin yliopistossa toimivien yhteistyökumppaneidemme ja NETZSCH-verkkosivuston kollegojemme yhteinen hanke. Sen sijaan, että kaupallistaisimme tätä laitetta, annamme sen täysin ja vapaasti kaikkien kiinnostuneiden käyttäjien käyttöön. Jos uskot, että tämä voisi auttaa sinua vastaamaan uusiin tutkimuskysymyksiin, haluaisimme kuulla sinusta. Ota yhteyttä alla.
MIKSI REODIALYYSI?
Pehmeisiin materiaaleihin kohdistuu harvoin mekaanisia voimia erillään muista tekijöistä.
Todellisissa prosesseissa leikkausvoimat ja kemialliset olosuhteet muuttuvat samanaikaisesti.
Tähän asti kaupalliset rotaatioreometrit ovat pystyneet säätelemään mekaanista rasitusta ja venymää, mutta eivät kemiallista ympäristöä dynaamisesti testin aikana. Tämä on aiheuttanut tiedonpuutetta geelien, biopolymeerien, lääkkeiden, elintarvikkeiden ja biologisten materiaalien ymmärtämisessä.
NETZSCH in Kinexus-kiertoreometrin uuden Rheodialysis-ratkaisun avulla tämä aukko on nyt täytetty.
Tarkastellaan alginaattihydrogeeliä, jota käytetään farmaseuttisen vaikuttavan aineen kapselointiin.
Heti kun materiaali joutuu kosketuksiin kalsiumionien kanssa, se alkaa muuttua nesteestä geeliksi. Samalla tapahtuu diffuusioprosesseja, rakenne muuttuu ja sen mekaaniset ominaisuudet kehittyvät jatkuvasti.
Tähän asti tutkijat ovat yleensä voineet seurata joko kemiallisia muutoksia tai reologista käyttäytymistä. Molempien samanaikaista tutkimista realistisissa olosuhteissa on kuitenkin ollut erittäin haastavaa.
Reodialyysi muuttaa tämän. Sen avulla tutkijat voivat havainnoida, miten materiaali reagoi mekaanisesti samalla, kun sen kemiallinen ympäristö muuttuu reaaliajassa – mikä tuo laboratoriomittaukset paljon lähemmäksi todellisia olosuhteita.
Termi yhdistää kaksi käsitettä:
- Reologia – materiaalien virtauksen ja muodonmuutoksen tutkimus
- Dialyysi – molekyylien hallittu kuljetus kalvon läpi
Aivan kuten dialyysi mahdollistaa tiettyjen aineiden kulun kalvon läpi samalla kun muut aineet pysyvät erillään, reodialyysi mahdollistaa hallitun kemiallisen vaihdon näytteen kanssa reologisen mittauksen aikana.
Tämä mahdollistaa esimerkiksi ionidiffuusion, liuottimenvaihdon, entsyymialtistuksen, pH-muutosten tai ravinteiden kuljetuksen kaltaisten prosessien jäljittelemisen samalla, kun materiaalin käyttäytymistä seurataan jatkuvasti.
Monet pehmeät materiaalit on suunniteltu reagoimaan ympäristöönsä.
Esimerkiksi:
Algiinihydrogeelit
Merilevästä peräisin olevaa algiinia käytetään laajalti lääkkeiden annostelussa, kudostekniikassa ja solujen kapseloinnissa. Kalsiumioneille altistuessaan materiaali geeliytyy Ionic ristisidostumisen kautta. Rheodialyysin avulla tutkijat voivat seurata tätä geeliytymisprosessia reaaliajassa ja mitata samalla muuttuvia viskoelastisia ominaisuuksia.
Ruoansulatustutkimukset
Ruoan rakenteet eivät altistu kulutuksen aikana pelkästään mekaaniselle muodonmuutokselle. Ne altistuvat samanaikaisesti muuttuville pH-arvoille, suoloille ja ruoansulatusentsyymeille. Reodialyysin avulla tutkijat voivat selvittää, miten ruoan rakenne ja tekstuuri muuttuvat olosuhteissa, jotka muistuttavat paremmin ruoansulatusta.
Lääkevalmisteet
Lääkkeiden annostelujärjestelmät perustuvat usein diffuusio-ohjattuihin prosesseihin. Reodialyysin avulla tutkijat voivat selvittää, miten puskuriliuokset, ionit tai muut reagenssit vaikuttavat materiaalin rakenteeseen ja vapautumiskäyttäytymiseen, kun niihin kohdistetaan mekaanisia voimia.
Nämä esimerkit osoittavat, miksi kemian ja leikkausvoiman samanaikainen hallinta voi tarjota oivalluksia, joita perinteisillä reologisilla mittauksilla ei voida havaita.
Rheodialyysin avulla tutkijat voivat:
✔ säätää kemiallisten aineiden diffuusionopeuksia pumppuasetusten ja pitoisuus
n avulla ✔ Identify ida tarkkoja geeliytymispisteitä vaihdon aikana Ionic
✔ mallintaa todellisia prosessointiolosuhteita tarkemmin
Kuten uudessa raportissa esitetään, eri taajuuksilla esiintyvien värähtelevien vaihekulmien konvergenssi mahdollistaa tarkan geeliytymispisteen määrittämisen in situ - Ionic invaihdon aikana.
LATAa UUSI VALKOINEN KIRJA:
Miksi valita reodialyysi NETZSCH Kinexus?
Lähes kaikki pehmeät materiaalit - niin biologiset kuin teollisetkin - ovat erittäin herkkiä mekaaniselle rasitukselle ja kemialliselle ympäristölleen. Tämän reologian järjestelmän avulla voit ainutlaatuisella tavalla:
- Valvoa samanaikaisesti kemiallista ympäristöä ja mekaanisia voimia leikkausreometrikokeissa
- Seurata reaaliaikaisia muutoksia reologisissa ominaisuuksissa, mukaan lukien viskositeetti ja leikkausjännitys dynaamisten kemiallisten muutosten aikana
- Ymmärtää kemiallisten ja mekaanisten ärsykkeiden synergiaa pehmeiden kiinteiden aineiden, geelien ja dispersioiden osalta
- Mallintaa realistisia prosesseja, kuten ruoansulatusta, lääkeaineen vapautumista ja veren hyytymiskinetiikkaa, automaattisen kemiallisen diffuusion ohjauksen avulla
Tutustu valkoiseen asiakirjaan, jos haluat lisätietoja reodialyysimenetelmästä:
Reodialyysin tärkeimmät edut
- Dynaaminen kemiallisen ympäristön säätö: Säädä puskurit, liuottimet, hapot tai entsyymit tarkasti Kinexus-rotaatioreometrin integroidussa virtaussolussa
- Kehittynyt viskositeetin ja mekaanisten ominaisuuksien mittaus: Seuraa, miten polymeerit, hydrogeelit, lääkkeet, elintarvikkeet ja henkilökohtaisen hygienian tuotteet reagoivat kemiallisessa ja mekaanisessa rasituksessa
- Saumaton integrointi: Suunniteltu yksinomaan modulaarista NETZSCH Kinexus -reometriä varten, jossa on helppo plug-and-play-kasettien vaihto usean käyttäjän laboratorioissa
- Automaatiovalmis testaus: Mahdollistaa automatisoidun moniolosuhteisen reologisen testauksen, kuten vaihtelevan pH:n ympäristöt, mikä säästää aikaa ja parantaa testien tarkkuutta
- Monipuolinen biotieteisiin ja teollisuussovelluksiin: Terveydenhuollon ja lääketeollisuuden hallitusta reagenssien vapautumisesta elintarvikkeiden ruoansulatuksen simulointiin ja liimojen kulumisanalyyseihin
Reodialyysi: Kokeellinen alusta näytteen kemiallisen ympäristön muuttamiseksi reologisen testauksen aikana
Reodialyysiteknologian huippuluokan sovellukset
- Polymeerien hyytelöitymiskinetiikan seuranta kemiallisilla initiaattoreilla.
- Strukturoitujen elintarvikemateriaalien ruoansulatuksen ja entsyymialtistuksen simulointi
- Reagenssien kontrolloidun vapautumisen seuranta lääkeaineissa leikkausrasituksen alaisena.
- Voiteiden ja kosmetiikan reologinen vaste suolapitoisuuteen ja entsyymien vuorovaikutukseen
- Liimaominaisuuksien muutokset yhdistetyssä kemiallisessa ja mekaanisessa kulumisessa
- Veren hyytymiskinetiikka ja pehmeiden biologisten materiaalien reologia
Lue myös tämä blogiartikkeli:
Miksi sinun pitäisi valita NETZSCH Kinexus Shear Rheometer?
| Ominaisuus | Hyöty |
|---|---|
| Modulaarinen, avoin rakenne, josta näytteet ovat helposti saatavilla | Vaivaton patruunan vaihto reologian lisälaitteella takaa nopean siirtymisen testien välillä |
| Optimoitu reologiatarvike sopii vain Kinexusiin | Poistaa mukauttamishaasteet ja takaa tarkat kemiallis-mekaanisen kytkennän mittaukset |
| Omatoiminen rSpace -ohjelmisto ohjaa automaatiota | Synkronoi kemiallisen ympäristön muutokset ja reologiset mittaukset virtaviivaistettujen kokeiden varmistamiseksi |
| Korkea herkkyys ja kaksitoiminen leikkaus- ja aksiaalinen testaus | Mahdollistaa monimutkaisten nesteiden, pehmeiden kiintoaineiden ja dispersioiden kattavan tutkimuksen |
Ota yhteyttä saadaksesi lisätietoja
Tutustu siihen, miten NETZSCH Kinexus-reometrin reodialyysitekniikka voi mullistaa kemiallisesti herkkien pehmeiden materiaalien reologisen testauksen. Keskustele asiantuntijoidemme kanssa räätälöidyistä sovelluksista lääke-, terveydenhuolto-, elintarvike- ja materiaalitieteen innovaatioihin!
Usein kysytyt kysymykset NETZSCH Rheometer Service -palvelusta
Kyllä - tuemme sinua myös menetelmäkehityksessä! Asiantuntijoillamme on syvällinen osaaminen reologian ja lämpöanalyysin alalla, ja he työskentelevät tiiviissä yhteistyössä kanssasi suunnitellakseen ihanteellisen mittausmenetelmän juuri sinun sovellukseesi.
Kun menetelmä on kehitetty, NETZSCH -sovelluslaboratoriomme voivat suorittaa sopimustestejä useille eri teollisuudenaloille ja tutkimuskeskuksille. Uusimmilla reometreillä ja lämpöanalyysilaitteilla varustettuna varmistamme tarkat ja toistettavat, tarpeisiisi räätälöidyt tulokset.
Konsultoi asiantuntijoita, jotta voit kehittää juuri sinun tarpeisiisi parhaiten sopivan mittausmenetelmän.
Tarjoamme:
- Asennus ja käyttöönotto
- Laitteesi siirtäminen
- Huolto ja tarkastus
- Kalibrointi
- Korjaus
- Kattava koulutus laitteen peruskäytöstä edistyneeseen käyttöön - paikan päällä ja verkossa.
Huomaa, että palvelumme voivat vaihdella alueittain. Etäpalvelumme on saatavilla maailmanlaajuisesti.
Kyllä, tarjoamme laitteillesi huoltosopimuksia eri alueiden ja asiakkaiden yksilöllisten vaatimusten mukaisesti. Ota rohkeasti yhteyttä huolto-osastoomme tai tutustu tarkemmin verkkosivujemme kohtaan Huoltosopimus - NETZSCH Analyzing & Testing.
Lisäksi tarjoamme rajoittamattoman takuun Kinexus Prime -laitteille!
Tarjoamme verkkokoulutusta osoitteessa NETZSCH Online Academy (NOA), henkilökohtaista etäkoulutusta ja koulutusta paikan päällä sinun toimipaikassasi tai koulutuskeskuksissamme. Ota yhteyttä myyntiedustajaasi tai siirry osoitteeseen Know-How - NETZSCH Analyzing & Testing.
