CT3质构仪挤出单元在生物医学的应用

BROOKFIELD CHINA REPRESENTATIVEGuangzhou： 020-37600995， 37600548；guangzhou@brookfield.com.cn博勒飞Shanghai： 021-62575091， 62572166； shanghai@brookfield.com.cnBeijing： 010-84284842， 84284943； beijing@brookfield.com.cn 美国 BROOKFIELD 公司中国代表处博勒飞粘度计质构仪技术服务有限公司 CT3质构仪挤出单元在生物医学的应用 生物科学工程开发了一系列用于人体的新材料，如牙科胶粘剂、滴眼液、骨关节填料等。在操作和应用于人体的过程中需要对这些材料的物理特性进行测试并量化。 在这个领域，质构仪正在越来越广泛地被应用。这个仪器是一种轴向负荷测试仪，让样品发生形变，测试形变过程中受到的阻力。形变是由一个专门设计的探头以一个设定的移动速率刺入样品而引起的。所选的探头用于模拟研究的动作类型。在上述提及的例子中，目的是分析医务人员将材料注射到指定位置时所需要的力。 图1为质构仪及其附件，装有样品的圆筒杯。装在质构仪上的是与样品杯配套的圆盘形探头。在杯子的底部中心有个圆孔，当探头向下移动时材料可以向外流出。图2展示了完整的全套附件。仪器设置和测试方法类似下列描述： 图1安装挤出单元的 Brookfield CT3质构仪 设备 质构仪、带负载挤出探头(挤出柱塞)的挤出单元可选： Texture Pro CT 软件 参数设置 Test Type ： Compression Pre-Test Speed ： 1.0mm/s Test Speed ：1.0 mm/s Post-Test Speed ： 1.0mm/s Target Type ： Distance Target Value ： 15mm Trigger Force ： 200g 图2双向挤出单元夹具 测试步骤(见图3) 1. 将圆盘探头(挤出柱塞)连接到负载单元上。 2.固定工作基台于仪器上，松开拇指螺丝使其有一定程度的灵活性。 3.将底部有4mm 孔的样品杯装满样品，放于工作基台上。 4.将探头下降至样品表面上方数厘米的位置。 5.重新调整样品杯的位置，将样品杯居中于挤出柱塞下方，使得探头可以完全渗入样品杯而不碰到样品杯的边缘。 6. 调整完成后，紧固工作基台以避免基台进一步移动。 图3测试前样品的准备 Beijing： 010-84284842， 84284943； beijing@brookfield.com.cn 7.选择一个初始位置，如样品表面或容器上方 10mm 处。 8.开始测试(见图4)。 图4物料从杯底挤出 图5两种不同生物材料的挤出力 VS时间曲线图 结果 图5展示了在室温下进行挤出测试，两种不同样品的稠度和硬度。图上的最大峰值为样品的硬度。每条曲线从测试开始到最大值下方的区域为得到硬度所作的功。 注意： a. 数据值的波动是压缩样品中的气泡所导致。 b.探头穿透样品的距离不要超过样品深度的75%；否则，与杯底相关的底部效应会影响测试数据值。 观察 挤压柱塞挤压样品 15mm 的指定距离。在这个过程中，样品形变，在剩余空间内压实(在下降的柱塞下)。随着样品中气泡被压缩，作用力迅速增大，样品从样品杯底部的孔挤出.一旦达到指定的距离，柱塞就从样品杯中撤出。 图上的最大值是在指定距离测得的样品硬度；数值越高，样品越坚硬。曲线下的区域表示样品的稠度。值越高，样品越稠。 结论 质构仪是用于评估将材料推出注射器所用挤压力的合适工具。样品也可以测试得到其他物理特性如粘结性(粘性)和粘结力。当柱塞探头撤出样品返回起始位置时得到这些数值。图上曲线的负值部分，即由于挤出探头返回，加载作用力的值小于零，表示探头返回时样品对探头的粘结性和阻力。图上的最大负值为样品的附着力；负值越大，说明样品粘性越大。