Bioinginerie
Bioingineria aplică concepte biologice pentru a rezolva probleme din lumea reală în domeniul științelor vieții1. Înlocuirea organelor sau țesuturilor pierdute sau deteriorate este un domeniu major în care ingineria țesuturilor și biofabricarea sunt strategii relevante2.
NETZSCH oferă soluții pentru caracterizarea termică și reologică de-a lungul lanțului valoric de la materii prime la țesuturi și țesuturi artificiale.
1Pavlovic, Bioengineering A Conceptual Approach, Springer, 2015, DOI 10.1007/978-3-319-10798-1
2Malda, J. et al., 25th Anniversary Article: Engineering Hydrogels for Biofabrication, Advanced Materials, 2013, https://doi.org/10.1002/adma.201302042
Materii prime (biofunduri, biorezine, culturi celulare)
imprimarea 3D a hidrogelurilor de alginat:
- Evaluarea capacității de imprimare a hidrogelurilor pentru imprimarea 3D bazată pe extrudare
- Studiul modului în care sarcina medicamentului influențează proprietățile reologice ale hidrogelurilor
Crioprezervare:
- Determinarea proceselor de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare cu ajutorul DSC
- Studiul vitrificării celulelor și biopolimerilor în timpul liofilizării
Caracterizarea în timp real a gelificării:
- Studiul în timp real al gelării hidrogelului biopolimeric
- Studiul efectului modificării mediului chimic în timpul aplicării forfecării
Unele dintre provocările enumerate mai sus decurg din comportamentul complex de curgere al biofundurilor și biomaterialelor multicomponente, unde răspunsul mecanic și mediul chimic sunt strâns interconectate.
Tehnicile reologice avansate, cum ar fi reodializa, permit modificări controlate ale chimiei probei în timpul forfecării, permițând investigarea contribuțiilor individuale la răspunsul reologic general în condiții de proces realiste.
bioimprimare 3D
Electrofilarea fibrelor:
- Înțelegerea și predicția procesului de electrofilare a fibrelor prin aplicarea reologiei
- Optimizarea eficientă a procesului pe baza înțelegerii reologice
Validarea bio-tintelor pentru calibrarea proceselor de bioimprimare 3D:
- Acoperirea unei game suficient de largi de proprietăți reologice pentru bioimprimarea 3D
- Asigurarea unor procese de calibrare solide prin alegerea unor materiale model adecvate
Schelă
Denaturarea biomoleculelor:
- Analizați efectul denaturării asupra biomoleculelor
- Aplicați pentru covoarele de fibre de sânge și colagen
Denaturarea colagenului și a gelatinei:
- Studiul denaturării componentelor relevante din hidrogeluri, cum ar fi colagenul sau gelatina
Controlul calității schelelor:
- Amprentarea termică pentru controlul calității prin obiectivele DSC și TGA
- Utilizarea tranzițiilor caracteristice și a etapelor de pierdere în greutate ca parametri de control al calității
- Verificarea rapidă a consistenței între loturi
- Pregătirea nedistructivă a probelor în multe cazuri
Cultivarea
În procesele de cultivare, sistemele biologice sunt adesea extrem de sensibile la modificările mediului chimic înconjurător, în special în condiții de StresTensiunea este definită ca un nivel al forței aplicate pe o probă cu o secțiune transversală bine definită. (Tensiune = forță/zonă). Eșantioanele cu secțiune circulară sau dreptunghiulară pot fi comprimate sau întinse. Materialele elastice, cum ar fi cauciucul, pot fi întinse până la de 5 până la 10 ori lungimea lor inițială.stres mecanic aplicat.
Pentru a studia modul în care proprietățile structurale și reologice evoluează în astfel de condiții dinamice, reodializa permite modificarea in situ a chimiei probei, monitorizând în același timp comportamentul vâscoelastic în timp real în condiții de forfecare controlată.
Țesuturi și țesuturi artificiale
Calcificare:
- Răspundeți la întrebări privind calcificările referitoare la compoziția și gradul la implanturile sau țesuturile dumneavoastră
Sânge artificial:
- Asigurarea unui comportament reologic comparabil al sângelui artificial în raport cu sângele uman integral
- Utilizarea înțelegerii reologice a sângelui artificial pentru dezvoltarea de dispozitive medicale precum stenturi și valve cardiace
Piele:
- Studiul modificărilor legate de vârstă ale proprietăților mecanice ale pielii prin utilizarea reologiei de forfecare
Regenerarea creierului lezat:
- Studiul gelificării hidrogelului peptidic pentru regenerarea creierului lezat
- Aplicarea reologiei pentru caracterizarea gelului
Unele aplicații legate de țesuturi implică materiale moi, foarte dinamice, ale căror proprietăți mecanice evoluează ca răspuns la modificările structurii sau ale mediului chimic.
Pentru aceste sisteme complexe, abordările reologice avansate, cum ar fi reodializa, permit un schimb chimic controlat în timpul măsurătorilor, oferind o perspectivă mai profundă asupra gelificării și a relațiilor structură-proprietăți în condiții de încărcare mecanică realistă.
Partenerii noștri
