機械的試験による注入性の定量化

力を測定することで、材料が注射可能であるかどうか、針と注射器のサイズを変更するか、製剤の処理と化学が注入に影響を与えるかを確認できます。このテクニックは高速で簡単です。さまざまな針およびシリンジの幾何学と使用でき、主要な力の値を得るためにほとんどデータ処理を必要としなくて済む。

この方法は、特にヒドロゲルおよびセメントなどの注射可能な生体材料、持続薬物送達および組織工学の適用に適用可能である。機械テスターをセットアップするには、平らな圧縮試験プランテインを機械テスターに取り付け、200ニュートンの最大負荷をテスターにロードセルを手動で装備します。手動制御ボタンを使用してプランテインを分離し、針、注射器、プランジャー用の約30センチメートルのスペースを可能にします。

テスト プロトコルを作成するには、デバイス ソフトウェアでテスト ウィザードを開き、テストの種類を単軸圧縮に設定します。テストを開始する測定力プリロード値を設定し、プリロード速度を1分あたり5ミリメートルに調整して、クロスヘッドがプリロードに遭遇するまで下に移動する速度を設定します。荷重を変位制御に設定し、適切なテスト速度を選択します。

次に、テストを停止する上限値を設定します。クランプシステムを設定するには、選択したシリンジを2つのスタンドにしっかりと取り付けるのに十分な大きさのグリップを持つクランプを2セット取り付けます。クロスヘッドとベースプレートの間に、シリンジと針のグリップの下に十分なスペースを持たしてグリップを配置し、グリップの中心をクロスヘッドの中心に合わせます。

空のシリンジを使用して、配置を支援します。次に、下向きの力が加わったときにクランプに動きがないようにクランプがしっかりと固定されていることを確認し、押し出された材料を収集するために底板に皿を置きます。注射器をクランプグリップに挿入し、その位置にシリンジを固定し、クロスヘッドに垂直なシリンジとプランジャーで抵抗することなく上下に動かすことができるように、シリンジをクランプグリップに挿入し、グリップを閉じます。

ボタンを使用してプランジャーのすぐ上の上のプレートを下げ、ゼロフォースをクリックして測定力をゼロにします。次に、[実行] をクリックしてテスト プロトコルを実行します。試験の最後に、シリンジを取り除くことができるようにプレートを十分な高さに上げ、次のサンプルでテストを繰り返します。

各試行の後、力と変位値のテーブルが生成されるように形式でデータを保存し、X軸上の変位とY軸の力を使用して各試験の結果をプロットします。すべての試験がプロットされたら、各グラフから最大および高原の力を決定します。一般的な力変位曲線は、3つのセクションで構成されています。

プランジャーがバレルからの摩擦を克服し、材料が最大の力を加速したように、初期勾配。そして、材料としての高原は定常状態で押し出される。より狭いオリフィスを通過する粘性サンプルの場合、一定の速度でサンプルを注入するために必要な力は、バレルの摩擦を克服し、材料を加速するために必要な力よりも大きくなります。

したがって、明確なピークは見られない。非常に粘性の高いサンプルや非常に狭い針の場合、材料を押し出すために必要な力は、シリンジのバックルと失敗ほど大きいかもしれません。多くの場合、材料の非常に少ない押し出しで。

注入される材料に粒子が含まれているか、または設定し始めている場合、フィルター押し付けまたはバルク設定が発生し、不完全な注入につながることがあります。シリンジがぴったりとフィットし、中央に配置され、クロスヘッドに垂直になるように、束がしっかりと固定されていることを確認することが不可欠です。相関は、注入の容易さの測定力を関連付けるために使用することができる。

あるいは、注射のプロセスが材料にどのように影響するかを理解するために、レロジーを使用することができます。