23.07.2026 by Aileen Sammler
Rheodialyse: gelijktijdige regeling van chemische eigenschappen en afschuifkracht met de Kinexus-reometer van de NETZSCH
Hoe reageren materialen wanneer de chemische samenstelling en de afschuifkracht tegelijkertijd veranderen? Ontdek reodialyse met de Kinexus-reometer van NETZSCH!
Ontdek de nieuwe Rheodialysis-oplossing
Zachte materialen worden zelden afzonderlijk blootgesteld aan mechanische krachten.
In reële processen veranderen schuifkrachten en chemische omstandigheden tegelijkertijd.
Tot nu toe konden commerciële rotatiereometers wel de mechanische spanning en rek regelen, maar niet de chemische omgeving tijdens de test. Dit zorgde voor een blinde vlek in het begrip van gels, biopolymeren, geneesmiddelen, voedselsystemen en biologische materialen.
Met de nieuwe Rheodialyse oplossing voor de NETZSCH Kinexus-rotatierheometeris deze leemte nu opgevuld.
Waarom is dit belangrijk?
Neem bijvoorbeeld een alginaathydrogel die wordt gebruikt om een actief farmaceutisch ingrediënt in te kapselen.
Zodra het materiaal in contact komt met calciumionen, begint het te veranderen van een vloeistof in een gel. Tegelijkertijd vinden er diffusieprocessen plaats, verandert de structuur en evolueren de mechanische eigenschappen voortdurend.
Tot nu toe konden onderzoekers doorgaans ofwel de chemische veranderingen, ofwel de reologische reactie volgen. Het was nog steeds een enorme uitdaging om beide tegelijkertijd onder realistische omstandigheden te bestuderen.
Reodialyse brengt hierverandering in . Het stelt onderzoekers in staat om in realtime te observeren hoe een materiaal mechanisch reageert terwijl de chemische omgeving ervan verandert – waardoor laboratoriummetingen veel dichter bij de werkelijke omstandigheden komen te staan.
Een gezamenlijk innovatieproject: de universiteiten van Liverpool en Durham en NETZSCH
Reodialyse is ontwikkeld door de Universiteit van Liverpool (dr. Anders Aufderhorst-Roberts) en de Universiteit van Durham (prof. John Girkin en dr. Lai Zhang) in nauwe samenwerking met NETZSCH Analyzing & Testing.
Het doel was duidelijk: het mogelijk maken om tijdens reologische tests tegelijkertijd de chemische omgeving en de mechanische krachten te regelen. In plaats van het als een gesloten systeem op de markt te brengen, kozen de partners voor een open-sourcebenadering – waardoor het concept toegankelijk werd voor de onderzoeksgemeenschap.
De reodialysetechniek biedt een oplossing voor een fundamentele uitdaging: chemische en mechanische prikkels werken zelden onafhankelijk van elkaar. In biologische en industriële systemen werken ze synergetisch samen.
Wat is reodialyse?
Bij reodialyse wordt een op maat ontworpen doorstroomcel met een poreus membraan geïntegreerd in de basis van een NETZSCH Kinexus-rotatierheometer.
Via dit membraan worden buffers, oplosmiddelen, zuren, enzymen en Ionic door passieve diffusie in het monster gebracht.
Tegelijkertijd worden standaard reologische tests – oscillerend, afschuifkracht, spanningsgestuurd – uitgevoerd.
Het resultaat:
Realtime monitoring van reologische eigenschappen terwijl de chemische omgeving dynamisch verandert.
Geen beschadiging van het monster door directe doorstroming. Geen onderbreking van de meting.
Waarom heet het reodialyse?
Waarom heet het reodialyse?
De term combineert twee begrippen:
- Reologie – de studie van hoe materialen stromen en vervormen
- Dialyse – het gecontroleerde transport van moleculen door een membraan
Net zoals bij dialyse bepaalde stoffen door een membraan kunnen passeren terwijl andere worden tegengehouden, maakt reodialyse een gecontroleerde chemische uitwisseling met een monster mogelijk tijdens een reologische meting.
Hierdoor is het mogelijk om processen zoals ionendiffusie, oplosmiddeluitwisseling, blootstelling aan enzymen, pH-veranderingen of het transport van voedingsstoffen na te bootsen, terwijl het gedrag van het materiaal continu wordt gemonitord.
Waarom dit van belang is voor zachte materialen
Bijna alle zachte materialen zijn gevoelig voor:
- Mechanische belasting
- Chemische omgevingen
- Tijdsafhankelijke diffusieprocessen
Voorbeelden hiervan zijn:
- De vorming en afbraak van bloedstolsels
- Gelvorming van alginaat
- Voedselvertering onder maagomstandigheden
- Afgifte van geneesmiddelen onder fysiologische afschuifkrachten
- Crèmes en cosmetica die worden blootgesteld aan zoutgehalte of enzymen
Procesomstandigheden uit de praktijk in de reometer brengen
Veel zachte materialen zijn zo ontworpen dat ze reageren op hun omgeving.
Bijvoorbeeld:
Alginathydrogels
Alginate, afkomstig van zeewier, wordt op grote schaal gebruikt bij medicijnafgifte, weefselengineering en celinkapseling. Bij blootstelling aan calciumionen gelert het materiaal door middel van Ionic crosslinking. Met behulp van reodialyse kunnen onderzoekers dit geleringsproces in realtime volgen en tegelijkertijd de veranderende visco-elastische eigenschappen meten.
Onderzoek naar voedselvertering
Voedselstructuren ondergaan tijdens consumptie niet alleen mechanische vervorming. Ze worden tegelijkertijd blootgesteld aan veranderende pH-waarden, zouten en spijsverteringsenzymen. Met rheodialyse kunnen onderzoekers bestuderen hoe de textuur en structuur van voedsel veranderen onder omstandigheden die beter aansluiten bij de spijsvertering.
Farmaceutische formuleringen
Systemen voor de toediening van geneesmiddelen zijn vaak gebaseerd op diffusiegestuurde processen. Met reodialyse kunnen onderzoekers onderzoeken hoe bufferoplossingen, ionen of andere reagentia de materiaalstructuur en het afgiftegedrag beïnvloeden terwijl er mechanische krachten worden uitgeoefend.
Deze voorbeelden laten zien waarom het gelijktijdig beheersen van chemie en afschuifkracht inzichten kan opleveren die conventionele reologische metingen niet kunnen vastleggen.
Met reodialyse kunnen onderzoekers:
✔ De snelheid van chemische diffusie regelen via pompinstellingen en concentratie
✔ Identify precieze gelatiepunten tijdens Ionic -uitwisseling
✔ Praktische verwerkingsomstandigheden nauwkeuriger modelleren
Zoals in de nieuwe whitepaper wordt aangetoond, kan de convergentie van oscillerende fasehoeken bij verschillende frequenties het exacte gelatiepunt tijdens in-situ- Ionic uitwisseling nauwkeurig bepalen.
Download de whitepaper hier:
Belangrijkste voordelen van de Kinexus-reometer van NETZSCH
Rheodialyse is uitsluitend ontworpen voor het modulaire Kinexus-platform:
- Naadloze integratie in bestaande systemen
- Hoge gevoeligheid voor afschuif- en axiale metingen
- Plug-and-play-cartridgeconcept voor laboratoria met meerdere gebruikers
Het transformeert een standaard reometer in een dynamisch chemisch-reologisch testplatform.
Daarmee opent reodialyse nieuwe mogelijkheden voor:
- Het monitoren van de geleringskinetiek van polymeren
- Het simuleren van de vertering van gestructureerde voedingsmiddelen
- Het onderzoeken van afgifteprocessen van geneesmiddelen
- Het bestuderen van de afbraak van kleefstoffen onder gecombineerde chemische en mechanische belasting
- Het verkennen van de reactie van biologisch materiaal onder gecontroleerde omstandigheden
Dit opent een nieuwe experimentele dimensie: het testen van materialen op de manier waarop ze daadwerkelijk worden gebruikt.
Lees meer in de whitepaper
De volledige technische achtergrond, de experimentele opstelling en de toepassingsvoorbeelden worden beschreven in de nieuwe whitepaper:
Aanpassen, integreren, innoveren
Als het om reologische tests gaat, is er geen standaardoplossing die voor iedereen geschikt is. Daarom is de NETZSCH Kinexus-rotatiereometer is ontworpen als een open platform voor maximale flexibiliteit:
✔️ Integreer tools van derden.
✔️ Bevestig op maat gemaakte accessoires.
✔️ Ontwikkel samen met onze NETZSCH -experts nieuwe softwareoplossingen.
Reodialyse is slechts één voorbeeld van wat er mogelijk wordt door nauwe samenwerking tussen onderzoeksteams en de industrie. Als u wilt dat uw toepassing de volgende innovatiecase wordt, neem dan contact met ons op!
