23.07.2026 by Aileen Sammler
Reodialisi: controllo simultaneo dei parametri chimici e della forza di taglio con il reometro Kinexus dell’ NETZSCH
Come reagiscono i materiali quando la composizione chimica e lo sforzo di taglio variano contemporaneamente? Scopri la reodialisi con il reometro Kinexus dell’ NETZSCH!
Scopri la nuova soluzione di reodialisi
I materiali morbidi raramente subiscono forze meccaniche in modo isolato.
Nei processi reali, il taglio e le condizioni chimiche cambiano contemporaneamente.
Fino ad ora, i reometri rotazionali disponibili in commercio erano in grado di controllare Lo stressLa sollecitazione è definita come un livello di forza applicato su un campione con una sezione trasversale ben definita. (Sollecitazione = forza/area). I campioni con sezione trasversale circolare o rettangolare possono essere compressi o allungati. I materiali elastici come la gomma possono essere allungati fino a 5-10 volte la loro lunghezza originale.lo stress e la deformazione meccanici, ma non l’ambiente chimico in modo dinamico durante il test. Ciò ha creato un punto cieco nella comprensione di gel, biopolimeri, prodotti farmaceutici, sistemi alimentari e materiali biologici.
Con il nuovo soluzione di reodialisi per il NETZSCH reometro rotazionale Kinexus, questa lacuna è stata colmata.
Perché è importante?
Si consideri un idrogel di alginato utilizzato per incapsulare un principio attivo farmaceutico.
Non appena il materiale entra in contatto con gli ioni di calcio, inizia a trasformarsi da liquido a gel. Allo stesso tempo, si verificano processi di diffusione, la struttura cambia e le sue proprietà meccaniche si evolvono continuamente.
Fino ad ora, i ricercatori potevano in genere monitorare o i cambiamenti chimici o la risposta reologica. Studiare entrambi contemporaneamente in condizioni realistiche rimaneva estremamente difficile.
La reodialisi cambia questa situazione. Consente ai ricercatori di osservare come un materiale risponde meccanicamente mentre il suo ambiente chimico si evolve in tempo reale, avvicinando notevolmente le misurazioni di laboratorio alle condizioni del mondo reale.
Un’innovazione collaborativa: le Università di Liverpool e Durham e NETZSCH
La reodialisi è stata sviluppata dall’Università di Liverpool (dott. Anders Aufderhorst-Roberts) e dall’Università di Durham (prof. John Girkin e dott. Lai Zhang) in stretta collaborazione con NETZSCH Analyzing & Testing.
L’obiettivo era chiaro: consentire il controllo simultaneo dell’ambiente chimico e delle forze meccaniche durante le prove reologiche. Anziché commercializzarlo come sistema chiuso, i partner hanno optato per un approccio open source, rendendo il concetto accessibile alla comunità scientifica.
La tecnica della reodialisi affronta una sfida fondamentale: gli stimoli chimici e meccanici agiscono raramente in modo indipendente. Nei sistemi biologici e industriali, essi agiscono in sinergia.
Che cos’è la reodialisi?
La reodialisi integra una cella di flusso progettata su misura con una membrana porosa nella base di un reometro rotazionale Kinexus NETZSCH.
Attraverso questa membrana , tamponi, solventi, acidi, enzimi e Ionic vengono introdotti nel campione per diffusione passiva.
Contemporaneamente, vengono eseguite prove reologiche standard – oscillatorie, di taglio, a sollecitazione controllata.
Il risultato:
Monitoraggio in tempo reale delle proprietà reologiche mentre l’ambiente chimico cambia dinamicamente.
Nessun danno al campione dovuto al flusso diretto. Nessuna interruzione della misurazione.
Perché si chiama reodialisi?
Perché si chiama reodialisi?
Il termine combina due concetti:
- Reologia – lo studio del modo in cui i materiali scorrono e si deformano
- Dialisi – il trasporto controllato di molecole attraverso una membrana
Proprio come la dialisi consente alle sostanze di Punto di incrocioNei test reologici, come lo sweep di frequenza o lo sweep di tempo/temperatura, il punto di cross over è un comodo punto di riferimento per indicare un punto di "transizione" del campione. attraversare una membrana mantenendo separate le altre, la reodialisi permette uno scambio chimico controllato con un campione durante una misurazione reologica.
Ciò rende possibile simulare processi quali la diffusione ionica, lo scambio di solventi, l’esposizione agli enzimi, le variazioni di pH o il trasporto di nutrienti, monitorando continuamente il comportamento del materiale.
Perché questo è importante per i materiali morbidi
Quasi tutti i materiali morbidi sono sensibili a:
- Sollecitazioni meccaniche
- Ambienti chimici
- Processi di diffusione dipendenti dal tempo
Esempi includono:
- Formazione e degradazione dei coaguli di sangue
- Gelificazione dell'alginato
- Digestione degli alimenti in condizioni gastriche
- Rilascio di farmaci in presenza di taglio fisiologico
- Creme e cosmetici esposti a salinità o enzimi
Trasferire i processi del mondo reale nel reometro
Molti materiali morbidi sono progettati per interagire con l'ambiente circostante.
Ad esempio:
Idrogel di alginato
L'alginato, derivato dalle alghe marine, è ampiamente utilizzato nella somministrazione di farmaci, nell'ingegneria tissutale e nell'incapsulamento cellulare. Durante l'esposizione agli ioni di calcio, il materiale si gelifica attraverso un processo di reticolazion Ionic a. La reodialisi consente ai ricercatori di monitorare questo processo di gelificazione in tempo reale, misurando al contempo l'evoluzione delle proprietà viscoelastiche.
Studi sulla digestione degli alimenti
Le strutture degli alimenti non subiscono solo una deformazione meccanica durante il consumo, ma sono contemporaneamente esposte a variazioni del pH, ai sali e agli enzimi digestivi. La reodialisi consente ai ricercatori di studiare come la consistenza e la struttura degli alimenti cambino in condizioni che rispecchiano più fedelmente il processo digestivo.
Formulazioni farmaceutiche
I sistemi di somministrazione dei farmaci si basano spesso su processi controllati dalla diffusione. Grazie alla reodialisi, i ricercatori possono indagare in che modo le soluzioni tampone, gli ioni o altri reagenti influenzano la struttura del materiale e il comportamento di rilascio mentre vengono applicate forze meccaniche.
Questi esempi dimostrano perché il controllo simultaneo della chimica e dello sforzo di taglio possa fornire informazioni che le misurazioni reologiche convenzionali non sono in grado di cogliere.
Con la reodialisi, i ricercatori possono:
✔ Controllare le velocità di diffusione chimica tramite le impostazioni della pompa e l’
e della concentrazione ✔ Identify are con precisione i punti di gelificazione durante lo scambio Ionic e
✔ Modellare con maggiore accuratezza le condizioni di lavorazione reali
Come illustrato nel nuovo white paper, la convergenza degli angoli di fase oscillatori a diverse frequenze consente di individuare con precisione il punto esatto di gelificazione durante lo scambio di Ionic e in situ.
Scarica il white paper qui:
Principali vantaggi del reometro Kinexus di NETZSCH
Rheodialysis è progettato esclusivamente per la piattaforma modulare Kinexus:
- Perfetta integrazione nei sistemi esistenti
- Elevata sensibilità per le misurazioni di taglio e assiali
- Concetto di cartuccia plug-and-play per laboratori multiutente
Trasforma un reometro standard in una piattaforma dinamica per prove chimico-reologiche.
In questo modo, la reodialisi apre nuove possibilità per:
- Monitoraggio della cinetica di gelificazione dei polimeri
- Simulazione della digestione di alimenti strutturati
- Lo studio dei meccanismi di rilascio dei farmaci
- Lo studio della degradazione degli adesivi sotto carico combinato chimico e meccanico
- Esplorare la risposta dei materiali biologici in ambienti controllati
Ciò apre una nuova dimensione sperimentale: testare i materiali così come vengono effettivamente utilizzati.
Scopri di più nel white paper
Il contesto tecnico completo, la configurazione sperimentale e gli esempi di applicazione sono descritti nel nuovo white paper:
Personalizza, integra, innova
Quando si tratta di analisi reologiche, non esiste un approccio valido per tutti i casi. Ecco perché il NETZSCH reometro rotazionale Kinexus è concepito come una piattaforma aperta progettata per garantire la massima flessibilità:
✔️ Integrazione di strumenti di terze parti.
✔️ Montaggio di accessori personalizzati.
✔️ Sviluppo congiunto di nuove soluzioni software insieme ai nostri esperti di NETZSCH.
La reodialisi è solo un esempio di ciò che diventa possibile grazie alla stretta collaborazione tra i team di ricerca e l’industria. Se desiderate che la vostra applicazione diventi il prossimo caso di studio sull’innovazione, contattateci!
