Open-source oplossingen voor reologie door NETZSCH
Transformeer testen van zacht materiaal met reodialyse voor NETZSCH Kinexus Rheometer
Reodialysetechnologie: Een nieuw hulpmiddel voor het in real-time karakteriseren en testen van zachte materialen.
Reodialyse maakt real-time veranderingen van de chemie van een monster mogelijk door ionen via een membraan in het monster aan te brengen op een roterende reometer.
Verken de innovatieve reodialyse ontwikkeld door de Universiteit van Liverpool(dr. Anders Aufderhorst-Roberts, Docent Duurzame & Biologische Materialen aan de School of Engineering) en Durham University(Prof. John Girkin, Professor Biofysica aan het Department of Physics) in samenwerking met NETZSCH, die een ongekende mogelijkheid biedt om de wisselwerking tussen chemische omgevingen en mechanische krachten in zachte materialen te onderzoeken.
Vaker wel dan niet, wanneer een materiaal te maken krijgt met een verandering in de schuifomgeving, valt dit direct samen met een verandering in de chemische omgeving. Maar commerciële reometers kunnen afschuiving en chemie niet tegelijkertijd controleren en dit is een duidelijke blinde vlek bij het begrijpen van de verwerking van zachte gestructureerde materialen en hun eindtoepassingen. Het is ook een integraal onderdeel van veel biologische processen.
Rheodialysis is een nieuw apparaat dat onze gezamenlijke visie vertegenwoordigt om deze blinde vlek aan te pakken. Het is een gezamenlijke inspanning van mijn team, onze medewerkers aan de Durham University en onze collega's op NETZSCH. In plaats van dit apparaat te commercialiseren, maken we het volledig en gratis beschikbaar voor alle geïnteresseerde gebruikers. Als je denkt dat dit je kan helpen bij het beantwoorden van nieuwe onderzoeksvragen, dan horen we graag van je. Neem hieronder contact met ons op.
WAAROM RHEODIALYSE?
Zachte materialen worden zelden afzonderlijk blootgesteld aan mechanische krachten.
In reële processen veranderen schuifkrachten en chemische omstandigheden tegelijkertijd.
Tot nu toe konden commerciële rotatierheometers 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 Rheodialysis-oplossing voor de NETZSCH Kinexus-rotatierheometer is deze leemte nu opgevuld.
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 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 hier verandering 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.
De term omvat 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.
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 afgiftedrag beïnvloeden terwijl er mechanische krachten worden uitgeoefend.
Deze voorbeelden laten zien waarom het gelijktijdig beheersen van chemie en afschuifkrachten 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 vaststellen 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 NIEUWE WHITEPAPER:
Waarom kiezen voor reodialyse op NETZSCH Kinexus?
Bijna alle zachte materialen - biologisch of industrieel - zijn zeer gevoelig voor mechanische spanning en hun chemische omgeving. Dit reologiesysteem stelt u op unieke wijze in staat om:
- Gelijktijdig de chemische omgeving en mechanische krachten in uw shear reometertests controleren
- Realtime veranderingen in reologische eigenschappen bewaken, inclusief viscositeit en schuifspanning tijdens dynamische chemische veranderingen
- De synergie begrijpen tussen chemische en mechanische stimuli voor zachte vaste stoffen, gels en dispersies
- Modelleer realistische processen zoals spijsvertering, geneesmiddelafgifte en bloedstollingskinetiek met geautomatiseerde chemische diffusieregeling
Bekijk onze whitepaper als u meer wilt weten over de Reodialyse-aanpak:
Belangrijkste voordelen van reodialyse
- Dynamische chemische omgevingsbesturing: Pas nauwkeurig buffers, oplosmiddelen, zuren of enzymen aan binnen de geïntegreerde flowcel van uw Kinexus rotationele reometer
- Geavanceerde meting van viscositeit en mechanische eigenschappen: volg hoe polymeren, hydrogels, farmaceutische producten, voedingsmiddelen en persoonlijke verzorgingsproducten reageren onder chemische en mechanische druk
- Naadloze integratie: Exclusief ontworpen voor de modulaire NETZSCH Kinexus reometer met eenvoudige plug-and-play verwisseling van cartridges voor multi-user labs
- Testen klaar voor automatisering: Maak geautomatiseerde reologietests met meerdere condities mogelijk, zoals omgevingen met variabele pH, wat tijd bespaart en de nauwkeurigheid van de tests verhoogt
- Veelzijdig voor biowetenschappen en industriële toepassingen: van gecontroleerde vrijgave van reagentia in de gezondheidszorg en de farmaceutische industrie tot simulatie van de voedselvertering en analyse van lijmslijtage
Reodialyse: Een experimenteel platform voor het veranderen van de chemische omgeving van een monster tijdens reologische testen
Geavanceerde toepassingen voor reodialyse technologie
- Monitoring van de gelatiekinetiek van polymeren onder invloed van chemische initiatoren.
- Simulatie van vertering en enzymblootstelling op gestructureerde voedingsmaterialen
- Monitoring van gecontroleerde afgifte van reagentia in farmaceutische producten onder schuifspanning.
- Reologische respons van crèmes en cosmetica op zoutgehalte en enzyminteractie
- Veranderingen in hechtingseigenschappen onder gecombineerde chemische en mechanische slijtage
- Bloedstollingskinetiek en reologie van zachte biologische materialen
Waarom zou je kiezen voor een NETZSCH Kinexus Shear Rheometer?
| Kenmerken | Voordeel |
|---|---|
| Modulair, open ontwerp met gemakkelijke toegang tot het monster | Moeiteloos verwisselen van cartridges met speciale reologieaccessoire voor snelle overgangen tussen tests |
| Geoptimaliseerd reologie accessoire alleen geschikt voor Kinexus | Elimineert aanpassingsproblemen en garandeert nauwkeurige chemisch-mechanische koppelingsmetingen |
| De eigen rSpace software regelt de automatisering | Synchroniseert chemische omgevingsveranderingen en reologische metingen voor gestroomlijnde experimenten |
| Hoge gevoeligheid en dubbelwerkende afschuif- en axiale testen | Maakt uitgebreid onderzoek van complexe vloeistoffen, zachte vaste stoffen en dispersies mogelijk |
Neem contact met ons op voor meer informatie
Ontdek hoe reodialysetechnologie voor uw NETZSCH Kinexus reometer uw reologische tests van chemisch gevoelige zachte materialen kan revolutioneren. Bespreek toepassingen op maat voor innovaties in de farmaceutische industrie, gezondheidszorg, voedingsmiddelenindustrie en materiaalwetenschappen met onze experts!
Veelgestelde vragen over de NETZSCH Reometer Service
Ja - we ondersteunen u ook bij methodeontwikkeling! Onze experts beschikken over diepgaande knowhow in reologie en thermische analyse en werken nauw met u samen om de ideale meetmethode te ontwerpen voor uw specifieke toepassing.
Zodra de methode is ontwikkeld, kunnen onze NETZSCH toepassingslaboratoria contracttesten uitvoeren voor een breed scala aan industrieën en onderzoekscentra. Uitgerust met ultramoderne reometers en thermische analyse-instrumenten garanderen we nauwkeurige en reproduceerbare resultaten op maat van uw behoeften.
Overleg met de experts om de meest geschikte meetmethode te ontwikkelen voor uw specifieke behoeften.
Wij bieden:
- Installatie en inbedrijfstelling
- Verhuizing van je instrument
- Onderhoud en inspectie
- Kalibratie
- Reparatie
- Uitgebreide training van basis- tot geavanceerd gebruik van het instrument - op locatie en online.
Houd er rekening mee dat onze service per regio kan verschillen. Onze Remote Service is wereldwijd beschikbaar.
Ja, we bieden onderhoudscontracten voor uw instrumenten volgens de verschillende regionale en individuele eisen van de klant. Neem gerust contact op met onze serviceafdeling of neem een kijkje op onze website onder Service-Level Agreement - NETZSCH Analyzing & Testing.
Bovendien bieden we een onbeperkte garantie voor Kinexus Prime instrumenten!
We bieden online training via onze NETZSCH Online Academy (NOA), één-op-één training op afstand en on-site training op jouw locatie of in onze trainingscentra. Neem contact op met uw verkoopvertegenwoordiger of ga naar Know-How - NETZSCH Analyseren & Testen.
