Reodiyaliz: Kinexus Rheometer’ın NETZSCH ’ı ile Kimyasal Bileşim ve Kesme Kuvvetini Eşzamanlı Olarak Kontrol Etme

Yeni Rheodialysis Çözümünü keşfedin

Yumuşak malzemeler nadiren tek başına mekanik kuvvetlere maruz kalır.

Gerçek süreçlerde, kesme kuvveti ve kimyasal ortam aynı anda değişir.

Şimdiye kadar, ticari rotasyonel reometreler test sırasında mekanik gerilme ve gerinimi kontrol edebiliyordu, ancak kimyasal ortamı dinamik olarak kontrol edemiyordu. Bu durum, jeller, biyopolimerler, ilaçlar, gıda sistemleri ve biyolojik malzemelerin anlaşılmasında bir kör nokta yaratıyordu.

Yeni Rheodialysis çözümüyle NETZSCH Kinexus rotasyonel reometreiçin geliştirilen yeniRheodialysis

Bu Neden Önemli?

Aktif bir farmasötik bileşeni kapsüllemek için kullanılan bir aljinat hidrojelini ele alalım.

Malzeme kalsiyum iyonlarıyla temas eder etmez, sıvı halden jel haline dönüşmeye başlar. Aynı zamanda difüzyon süreçleri gerçekleşir, yapı değişir ve mekanik özellikleri sürekli olarak gelişir.

Şimdiye kadar araştırmacılar genellikle ya kimyasal değişiklikleri ya da reolojik tepkiyi izleyebiliyordu. Her ikisini de gerçekçi koşullar altında eşzamanlı olarak incelemek son derece zordu.

Reodiyaliz bu durumudeğiştiriyor . Araştırmacıların, bir malzemenin kimyasal ortamı gerçek zamanlı olarak değişirken mekanik olarak nasıl tepki verdiğini gözlemlemelerine olanak tanıyarak laboratuvar ölçümlerini gerçek dünya koşullarına çok daha yaklaştırıyor.

İşbirliğine Dayalı Bir Yenilik: Liverpool ve Durham Üniversiteleri ile NETZSCH

Reodiyaliz, Liverpool Üniversitesi (Dr. Anders Aufderhorst-Roberts) ve Durham Üniversitesi (Prof. John Girkin ve Dr. Lai Zhang) tarafından NETZSCH Analyzing & Testing ile yakın işbirliği içinde geliştirilmiştir.

Amaç açıktı: Reolojik testler sırasında kimyasal ortamın ve mekanik kuvvetlerin eşzamanlı olarak kontrol edilmesini sağlamak. Ortaklar, bunu kapalı bir sistem olarak ticarileştirmek yerine, açık kaynaklı bir yaklaşım benimsedi ve böylece bu konsepti araştırma camiasının erişimine açtı.

Reodiyaliz tekniği, temel bir zorluğun üstesinden gelmektedir: Kimyasal ve mekanik uyarıcılar nadiren bağımsız olarak etki eder. Biyolojik ve endüstriyel sistemlerde ise bunlar sinerji içinde ortaya çıkar.

Neden “Reodiyaliz” Adı Verilmiştir?

Neden Bu Ad Verilmiştir? Reodiyaliz?

Bu terim iki kavramı birleştirir:

• Reoloji – maddelerin akış ve deformasyonunun incelenmesi
• Diyaliz – moleküllerin bir zardan kontrollü bir şekilde taşınması

Tıpkı diyalizin bazı maddelerin membrandan geçmesine izin verirken diğerlerini ayrı tutması gibi, reodiyaliz de reolojik ölçüm sırasında numune ile kontrollü kimyasal değiş tokuşu sağlar.

Bu sayede, malzemenin davranışını sürekli olarak izlerken iyon difüzyonu, çözücü değişimi, enzim maruziyeti, pH değişiklikleri veya besin maddesi taşınımı gibi süreçleri taklit etmek mümkün olur.

Bu, Yumuşak Malzemeler Açısından Neden Önemlidir?

Hemen hemen tüm yumuşak malzemeler şunlara karşı hassastır:

• Mekanik gerilime
• Kimyasal ortam
• Zamana bağlı difüzyon süreçleri

Örnekler şunlardır:

• Kan pıhtısı oluşumu ve parçalanması
• Aljinat jelleşmesi
• Mide koşullarında gıda sindirimi
• Fizyolojik kesme kuvveti altında ilaç salımı
• Tuzluluk veya enzimlere maruz kalan kremler ve kozmetik ürünler

Gerçek Hayattaki Süreçleri Reometreye Aktarmak

Birçok yumuşak malzeme, çevresine tepki verecek şekilde tasarlanmıştır.

Örneğin:

Aljinat Hidrojeller
Deniz yosunundan elde edilen aljinat, ilaç dağıtımı, doku mühendisliği ve hücre kapsüllemede yaygın olarak kullanılmaktadır. Kalsiyum iyonlarına maruz kaldığında, malzeme Ionic çapraz bağlanma yoluyla jelleşir. Reodiyaliz, araştırmacıların değişen viskoelastik özellikleri ölçerken bu jelleşme sürecini gerçek zamanlı olarak izlemelerine olanak tanır.

Gıda Sindirim Çalışmaları
Gıda yapıları, tüketim sırasında sadece mekanik deformasyona maruz kalmaz. Aynı zamanda değişen pH değerlerine, tuzlara ve sindirim enzimlerine de maruz kalırlar. Reodiyaliz, araştırmacıların sindirime daha çok benzeyen koşullar altında gıda dokusunun ve yapısının nasıl değiştiğini incelemelerini sağlar.

Farmasötik Formülasyonlar
İlaç verme sistemleri genellikle difüzyon kontrollü süreçlere dayanır. Reodiyaliz sayesinde araştırmacılar, mekanik kuvvetler uygulandığında tampon çözeltilerinin, iyonların veya diğer reaktiflerin malzeme yapısını ve salım davranışını nasıl etkilediğini inceleyebilirler.

Bu örnekler, kimya ve kesme kuvvetinin aynı anda kontrol edilmesinin neden geleneksel reolojik ölçümlerin yakalayamadığı içgörüler sağlayabileceğini göstermektedir.

Rheodialysis ile araştırmacılar şunları yapabilir:

✔ Pompa ayarları ve konsantrasyon
aracılığıyla kimyasal difüzyon hızlarını kontrol edebilir ✔ Ionic değişimi sırasında
kesin jelleşme noktalarını Identify edebilir ✔ Gerçek dünya işleme koşullarını daha doğru bir şekilde modelleyebilir

Yeni teknik raporda gösterildiği gibi, farklı frekanslardaki salınım faz açılarının yakınsaması, yerinde Ionic değişimi sırasında kesin jelleşme noktasını belirleyebilir.

Beyaz kitabı buradan indirebilirsiniz:

Beyaz Kitapta Daha Fazla Bilgi Edinin

Teknik arka plan, deney düzeneği ve uygulama örneklerinin tamamı yeni Beyaz Kitap’ta açıklanmaktadır:

Özelleştir, Entegre Et, Yenilik Yap

Reolojik testler söz konusu olduğunda tek bir yöntem herkese uymaz. İşte bu nedenle NETZSCH Kinexus rotasyonel reometre , maksimum esneklik sağlayacak şekilde tasarlanmış açık bir platform olarak geliştirilmiştir:

✔️ Üçüncü taraf araçları entegre edin.
✔️ Özel aksesuarlar takın.
✔️ NETZSCH uzmanlarımızla birlikte yeni yazılım çözümleri geliştirin.

Reodiyaliz, araştırma ekipleri ile endüstri arasındaki yakın işbirliği sayesinde mümkün hale gelen uygulamalardan sadece bir örnektir. Uygulamanızın bir sonraki inovasyon vaka çalışması olmasını istiyorsanız, bizimle iletişime geçin!