Sanjeeva Murthy是一位材料科亚博网站下载学家,在新泽西州生物材料中心(NJCBM)的副研究教授工作。
他是生物材料,聚合物和生物结构的专家。亚博网站下载约阿希姆·科恩(Joachim Kohn)博士于1991年创立了NJCBM,目的是通过发展和商业化的生物材料来改善公共卫生和患者护理。亚博网站下载
该实验室目前参与了新型聚合物用于再生医学的合成和表征,并将其制成设备,生物医学植入物,用于组织修复和替代的支架,心血管支架,手术网状,手术网状,眼部药物递送系统和骨骼再生。该实验室开发的一些设备包括临床用途,包括抗菌速度制造袋,毒品洗脱的疝气斑块和可降解支架。
管道中的发展包括神经管道和骨骼固定装置。在所有这些应用中,将聚合物处理成不同形式,点,膜,纤维和销钉是一个共同的分母。在这些制造步骤中,需要优化处理参数以减轻处理过程中的降解。毛细血管变流是他们确定材料挤出和3D打印的处理参数的关键工具。亚博网站下载
分析挑战
在开发NJCBM聚合物制造方法的过程中,该团队经常面临有关如何解决与可降解聚合物制造有关的问题的问题。处理可降解的聚合物会带来特殊问题。加工的持续时间,挥发物的存在,剪切速率和温度的影响都导致聚合物降解。NJCBM通过试图通过挤出机的反复试验来处理其聚合物,并消耗数百克聚合物来处理其聚合物,从而意识到毛细血管觉得计的重要性。
我们的材料为每克$ 20,因为它们是自定义合成的。使用5-10克聚合物,我们能够在大型挤出机上使用200 g之前确定处理条件。熔体索引使用了相同数量的材料,但没有提供与颗节仪那样多的信息。亚博网站下载在我们决定进行大规模操作的决定中,对剪切速率,粘度,温度和加工所需的压力的理解非常有价值。
新泽西州生物材料中心(NJCBM)副研究教授Sanjeeva Murthy,罗特大学亚博网站下载
毛细血管 - 流变仪 - 加工实验室的关键设备app亚博体育
在实验室中,NJCBM通常参与了针对各种生物医学应用的新聚合物的探索。在尝试处理新聚合物之前,一个关键的资格步骤是了解聚合物的加工性,如果是这样,请确定最佳的处理参数,包括持续时间,压力(剪切速率)和温度,并以最少的材料量。Rosand Capillary Rheemeter是这两个步骤的首选工具。作为研究实验室,聚合物通常具有完全不同的组成,因此,它们的热特性尚不清楚。
在使用DSC和TGA进行初步评估之后,我们一旦获得大约就可以做的第一件事。10 g聚合物是尝试挤出聚合物。如果聚合物可挤出,则在评估聚合物的流变学时,我们通常也会大约进行。直径为100 µm,以评估聚合物的机械和降解行为。这样,毛细血管流变仪使我们能够筛选大量聚合物,并为所需应用选择最合适的聚合物。
Sanjeeva穆西
在评估过程中,通常通过挤出常用的聚合物(例如polylactides)来比较性能和加工性。
根据Sanjeeva的说法,Rosand Capillary节感计在评估可降解聚合物时的效用不能过分强度,因为它们具有紧密的处理窗口。如果温度太高,并且如果温度太低,则聚合物的降解会发生。枪管中的时间太大可能会交叉聚合物,但时间太短可能不足以平衡聚合物。
我们使用流变仪评估可能在降解过程中稳定聚合物的添加剂。我们还使用流变仪评估掺入聚合物的药物的稳定性,”通知Sanjeeva。“我们利用流变仪的温度稳定性来评估聚合物的热稳定性,通过将聚合物保持在不同时间和温度下,然后测量其流变学。此类研究可用于将挤出过程扩展到大批聚合物,并作为加速衰老实验。
流变学实验室中使用的另一种创新应用是裁判通过两种不同的GPC方法的一系列具有相同组成的聚合物的分子量测定(该实验室还具有Malvern Panalytical Viscotek仪器,此外还有其他GPC设备)。app亚博体育虽然GPC决定了肿胀的体积,而不是聚合物链的长度,但熔体粘度与聚合物链长度直接相关,而GPC测量中存在的溶剂和色谱柱特征没有干扰。
以下是使用Rosand Rhemeter取得的一些最近成功:
- 评估聚合物对3D打印应用的适用性,并挤出所需的直径(1.75 mm)丝,以供融合沉积建模3D打印机
- 使用加工到骨固定螺钉中的聚(L-乳酸)的4-5 mM杆挤出
- 成功挤出了两种酪氨酸衍生的聚合物,一个用于半月板应用,另一个用于神经导管应用
选择Malvern Analytic仪器
NJCBM需要一种可以用作误解计和挤出机的乐器,并且很少有监督的学生易于处理。该中心既考虑毛细血管节省仪和旋转的休斯仪,但选择了Rosand毛细血管变理。与旋转的休斯仪相比,毛细血管节省仪需要更多的材料,但它具有双重目的,作为节湿计和小规模的挤出机。选择一个小孔直径(9.5毫米)的流变仪,以进一步最大程度地减少操作仪器所需的聚合物量,并已对其进行修改以促进细丝挤出。
即使是本科生也能够通过最少的培训生产高质量的数据。实际上,高中生在2017年夏季将其用作新泽西州州长工程与技术学院的一部分 - “聚合物缝合线和脑支架的制造和表征”。
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Malvern Panalytical Panlytical在技术支持和服务方面的声誉是选择Rosand Rheemeter和Sanjeeva的另一个原因,他对Malvern Paralytical迄今为止提供的支持表示感谢,并评论说,“ Malvern Panalytical客户服务非常出色。他们的技术顾问始终在仪器所需的任何帮助下呼叫。将来,我们计划使用休斯仪来测量蛋白质溶液和凝胶的粘度。”
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此信息已从Malvern Panalytical提供的材料中采购,审查和改编。亚博网站下载
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