Caracterización de superficie

Caracterización de superficie

Face your surface

En la actualidad, uno de los principales objetivos de la caracterización de materiales es la investigación de la modificación de la superficie en el desarrollo de materiales de alto rendimiento. De forma parecida al control de calidad de los fabricantes, esto requiere de un análisis preciso de una serie de parámetros, con inclusión de las propiedades mecánicas, químicas y tribológicas de la superficie, como la: dureza, rigidez o elasticidad, resistencia, potencial/carga, estructura de la superficie, y otras muchas más. Anton Paar proporciona soluciones distintas para la caracterización de la superficie, aptas tanto para investigadores como para fabricantes.

Caracterización de superficie de biomateriales

A la hora de medir las características de la superficie de biomateriales, los investigadores así como los fabricantes deben hacer frente a retos concretos. Uno de los principales objetivos es predecir cómo reaccionará un material al implantarlo en el cuerpo humano y cómo interaccionará con tejidos biológicos, fluidos, etc. Los ensayos clínicos sobre la respuesta inmune son costosos, por lo que medirlo todo con anterioridad es clave cuando se quiere predecir el comportamiento del material. Otros campos de investigación se dedican al desarrollo de nuevos y mejores materiales para avanzar en el tratamiento médico de distintas enfermedades, u ofrecer mejores productos médicos a sus clientes.

Los estudios típicos sobre biomateriales incluyen la medición de la dureza y las propiedades estructurales, la caracterización de la carga superficial, la interacción superficial, las propiedades hidrofóbicas/hidrofílicas y muchos más. Anton Paar ha desarrollado soluciones específicas para el análisis de la superficie de biomateriales, como prótesis, implantes, tejidos, biopolímeros y biopelículas, piezas dentales, distintas aplicaciones oftalmológicas y para dispositivos médicos, como stents, píldoras y membranas.

La obtención de un análisis correcto de los datos permite comprender los materiales y su comportamiento a nivel molecular. Disponer de los datos correctos, y precisos, tiene un impacto enorme a la hora de conocer realmente un material y ver la forma en que los cambios más sutiles influyen en el rendimiento de un material. Conozca a continuación más detalles sobre el análisis de una serie de importantes muestras biomédicas.

Tribología de catéteres urinarios y piel artificial

Los dispositivos médicos enfrentan altas demandas en términos de rendimiento y seguridad del producto, así como de las regulaciones de FDA y MDR. Aquí presentamos una metodología en la que usted podrá realizar pruebas de sistemas de modelos tribológicos con catéteres urinarios y piel artificial. Para las pruebas de catéter se utilizará un tribómetro MCR con portamuestras que permite la fijación de componentes de dispositivos médicos y tejidos blandos. El control de temperatura, fuerza y velocidad del tribómetro MCR le permitirá definir parámetros de prueba para simular condiciones reales.

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Desarrollando mejores implantes dentales

La interacción del implante con su entorno biológico es un parámetro crucial a la hora de investigar revestimientos biocompatibles para materiales dentales.

Para estudiar la interacción de las proteínas en una solución con el implante dental puede utilizar el analizador del potencial zeta de la superficie SurPASS 3. Un conocimiento detallado de este campo le permitirá desarrollar implantes dentales resistentes a la formación de biopelículas bacterianas y, por consiguiente, reducir el riesgo de infecciones o fracaso del implante.

Descargue la carpeta de biomateriales SurPASS 3 para ver cómo el análisis del potencial zeta combina la determinación de la cinética de adsorción con las características de la capa de superficie adsorbida.

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Características mecánicas del esmalte dental

El análisis de las propiedades mecánicas sobre y debajo de la superficie de esmalte tratada resulta muy interesante en los tratamientos dentales, como la prevención de caries (cavidades) o tratamientos mínimamente invasivos de lesiones cariosas tempranas.

La nanoindentación es uno de los métodos más adaptados para estas muestras y proporciona una comprensión clara del gradiente de dureza del esmalte dental (dureza de la pieza dental). Los datos del análisis obtenidos conforman una base fundamental en la selección de nuevos materiales para reparaciones dentales.

Descárguese el informe de aplicación para ver cómo se ha utilizado el probador de nanoindentación NHT³ de mesa en un ensayo.

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Un método de prueba claro para el control de calidad en revestimientos de stent

Los stents son una aplicación médica de uso masivo. Están sujetos a una regulación estricta por parte de las autoridades nacionales, como la FDA, y deben pasar un riguroso control de calidad antes de poder utilizarlos en el paciente.

La prueba de rayado es uno de los pocos métodos capaces de verificar la adhesión de un revestimiento, asegurando así una vida útil suficientemente larga del implante. Para asegurar que los stents se comportan de la forma requerida, por ejemplo, desprenden productos químicos concretos, y que no se dañan en el interior del organismo, se mide la adhesión y la resistencia al rayado del revestimiento con un sistema de nano rasgado NST³.

Descárguese el informe de aplicación para ver cómo se pueden montar los stents en el dispositivo de rayado y cómo se determina la carga crítica del revestimiento.

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Biocompatibilidad de membranas de hemodiálisis

Las mediciones del potencial zeta son el método de análisis que necesita si desea comprobar la existencia de una modificación concreta en la superficie que mejore la biocompatibilidad de la superficie interna de una membrana de hemodiálisis.

El potencial zeta es sensible incluso a pequeños cambios en la química de la superficie. Por consiguiente, al medición del potencial zeta contribuye a mejorar la biocompatibilidad de las membranas de hemodiálisis. Soportes específicos de muestra para membranas de fibra hueca permiten caracterizar directamente la superficie interna de las membranas.

Con el analizador electrocinético SurPASS 3 puede realizar mediciones del potencial zeta fácilmente.

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En este artículo Wiki encontrará más información general sobre el potencial zeta: Potencial Zeta

Mejora de la comodidad de las lentes de contacto

Muchas personas utilizan lentes de contacto blandas debido a la comodidad de su uso, que es fundamental para todos aquellos que llevan este tipo de lentes diariamente.

La fricción y la elasticidad son factores clave para determinar la comodidad de uso. Una resolución excelente y funciones especiales orientadas a la investigación, como fuerza controlada contra mediciones de la profundidad, le permiten comprender las características de las lentes de contacto. Puede utilizar los resultados para mejorar sus propiedades de fricción y ofrecer a sus clientes un producto aún mejor.

Descárguese el informe de aplicación para ver cómo se ha utilizado el bioindentador UNHT³ (con un soporte de muestra especial para lentes de contacto) se usa para investigación.

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Comportamiento del envejecimiento de lentes de contacto

El uso previsto de las lentes de contacto suele limitarse a un período de tiempo determinado (p. ej., 1 mes, 1 año). El último día de uso deben ser igual de buenos que el primero, por lo que es de gran interés el comportamiento del envejecimiento.

El envejecimiento de los materiales suele ser difícil de estimar, pero conocer la elasticidad de un material proporciona detalles científicos válidos sobre el proceso de envejecimiento. El Bioindentador UNHT³ mida la elasticidad de una lente de contacto; el dato se puede utilizar para verificar el cambio en las propiedades mecánicas debido al envejecimiento.

Descargue el informe de aplicación para ver cómo se puede utilizar el bioindentador para caracterizar el comportamiento mecánico de lentes de contacto y biomateriales.

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Análisis de hidrogeles en condiciones reales

El análisis de hidrogeles se considera complicado debido a la dificultad que supone montarlos en o sobre un soporte de muestra, y porque incluso los cambios más mínimos en la presión ejercida pueden influir de forma significativa en sus propiedades tribológicas.

Se logran resultados de un análisis preciso, sin influencia de factores externos con un tribómetro MCR con soporte de muestra para hidrogeles especial. Además, permite una adaptación óptima a las condiciones reales en relación con la presión de contacto, velocidades de deslizamiento y temperatura, y ofrece una alta sensibilidad al medir la fricción, especialmente en un amplio rango de velocidades de deslizamiento, desde pocos nm/s hasta 1 m/s.

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Simulación de condiciones humanas en el análisis de fluidos para lentes de contacto

Las soluciones oftálmicas deben tener una baja fricción, y es difícil simular las condiciones humanas en una máquina. No obstante, resulta necesario analizar estas soluciones tanto por cuestiones económicas como por aspectos relacionados con la comodidad.

Un tribómetro MCR mide el coeficiente de fricción a distintas velocidades de deslizamiento y fuerzas normales. Su prestación a baja velocidad extrema le permite caracterizar tanto la fricción estática como la cinética. En la mayoría de los casos, la fricción límite determinada con precisión es crítica al analizar el rendimiento general del fluido.

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Estudio del tejido (humano) para la investigación de la evolución de la enfermedad y su tratamiento

Las propiedades de los tejidos humano y artificial son campos extensos, ya que son muchos los investigadores de todo el mundo que trabajan para comprender y curar todo tipo de enfermedades.

Muchos tejidos humanos están sometidos a carga mecánica, y su caracterización mecánica puede proporcionar información valiosa sobre evoluciones y tratamientos de enfermedades, y desarrollar de sustitutos artificiales (implantes, andamios). Anton Paar ha resuelto la falta inicial de instrumentación sensible en este área con el bioindentador UNHT³.

Descargue el informe de aplicación para ver cómo se utilizar para analizar tejidos y sus posibles materiales de sustitución.

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Métodos de análisis para el desarrollo de medicamentos para la osteoporosis

La osteoporosis reduce la dureza ósea (aumenta la debilidad ósea), en la mayoría de los casos debido a la edad.

Las sustancias activas en medicamentos ejercen un efecto directo sobre las características del hueso, por lo que su dureza, módulo elástico y deslizamiento son parámetros clave en el desarrollo de nuevos medicamentos. En análisis a alta resolución de dichos parámetros representa una ayuda fundamental para los resultados de la investigación a la hora de registrar patentes o promover nuevas sustancias activas en procesos de prueba o para lanzamientos al mercado.

Todos los parámetros se pueden medir con el bioindentador UNHT³ Bio: módulo elástico y propiedades de deslizamiento de los huesos.

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Beneficios adicionales para los investigadores:Anton Paar colabora estrechamente con varias universidades para desarrollar materiales óseos asequibles para fines de investigación. Estas colaboraciones le permiten acceder a conocimiento y desarrollos especiales, como soportes de muestra para muestras complejas, y nos ayudan a desarrollar soluciones individualizadas para usted, en caso de necesitarlas. Comuníquese con un representante Anton Paar para obtener más información.

Descubrir sustitutos de cartílago médica y económicamente valiosos

La búsqueda de un sustituto de material cartilaginoso sigue activa. No obstante, algunas cuestiones, como la preparación y montaje de la muestra, suponen un reto en la investigación de las propiedades mecánicas del cartílago. Asimismo, a la hora de trabajar con fluidos biológicos, el volumen de muestra disponible para el análisis es limitado. Todo ello requiere de una configuración adecuada para el análisis.

Las prestaciones de baja velocidad y torque bajo del tribómetro MCR incluyen una configuración de análisis eficiente en términos de tiempo y costo, que ofrecen posibilidades únicas en el análisis de la fricción y el desgaste de cartílago natural y artificial, y en sustitutos de fluidos sinoviales.

Descargue el informe de aplicación para ver cómo se utiliza el MCR en la investigación biotribológica del cartílago.

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Equipos de pruebas para laboratorios y fabricantes de materiales biocompatibles

Los biomateriales son con frecuencia sensibles, fácilmente influenciables por factores externos y difíciles de montar en instrumentos de medición. Por ello es necesario disponer de equipo de prueba altamente preciso que se puedan adaptar fácilmente a muestras como lentes de contacto, tejidos, geles, fluidos y otras.

Anton Paar ofrece instrumentos especializados que son ampliamente utilizados en laboratorios dedicados al análisis de biocompatibilidad:

Se encuentra disponible una gama de soportes de muestra especiales para lentes de contacto, hidrogeles y otros accesorios pensados para ayudar de forma óptima a los laboratorios en sus investigaciones biomédicas y a los fabricantes en la producción y control de calidad de biomateriales.

Si desea probar nuestra instrumentación de forma práctica, eche un vistazo a los seminarios y ofertas en los Centros técnicos Anton Paar o póngase en contacto directamente con un representante Anton Paar para solicitar más información o una demostración:

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3 años de garantía

  • Con entrada en vigor el 1 de enero de 2020, todos los instrumentos nuevos de Anton Paar* incluirán garantía de reparación de 3 años.
  • Los clientes pueden evitar costos imprevistos y siempre pueden confiar en su instrumento.
  • Junto con la garantía hay una amplia gama de servicios adicionales y opciones de mantenimiento disponibles.

*Debido a la tecnología que utilizan, algunos instrumentos requieren mantenimiento de acuerdo con un programa de mantenimiento. El cumplimiento del programa de mantenimiento es un requisito básico para acceder a la garantía de 3 años.

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Soluciones para la caracterización de superficies de Anton Paar

Tribología

Estudio de los materiales en condiciones de servicio con todas las geometrías de medición necesarias

Para obtener información acerca del rendimiento de un material sometido a la influencia de distintas condiciones externas, como la temperatura y la humedad, es imprescindible conocer el comportamiento tribológico. Los tribómetros determinan las propiedades de la fricción, el desgaste y la lubricación de todo tipo de materiales.

La experiencia adquirida por Anton Paar durante años, queda reflejada en una gama de instrumentos que abarca desde modelos tipo varilla sobre disco hasta modelos para altas temperaturas, nanomateriales, humedad y aplicaciones de vacío, así como un tribómetro MCR, combinando la tribología con la reología.

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Prueba de rasgado

La mejor visión posible del rasgado totalmente conforme a los estándares internacionales.

Los dispositivos de ensayo de rayado se emplean para caracterizar sistemas de capa-sustrato en términos de adhesión del revestimiento, resistencia al rayado y resistencia a arañazos. Los dispositivos de ensayo de rayado de Anton Paar se destacan por sus tecnologías patentadas, como la visión panorámica sincronizada del rayado actual y la curva de rayado.

La documentación de las mediciones cumple con los estándares internacionales, y las muestras se pueden volver a analizar o comparar con resultados anteriores en cualquier momento.

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Medición del espesor del recubrimiento (Calotests)

Determinación rápida y sencilla del espesor del recubrimiento

Dado que el espesor del revestimiento influye en el producto final, las mediciones precisas, a la vez que poco costosas, son de gran importancia para garantizar una calidad fiable del revestimiento.

Para satisfacer estas necesidades, los Calotesters de Anton Paar emplean el sencillo método de microabrasión. Esta técnica para la caracterización es rentable y permite realizar mediciones en 1 a 2 minutos conformes a los estándares internacionales, y por lo tanto, asegura la calidad de los datos, mejora el rendimiento y ahorrar costos.

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Análisis de la carga de superficies

Análisis rápido y directo de muestras reales para reflejar las propiedades individuales de la superficie

Muchos materiales están sujetos a cambios debidos al almacenamiento, envejecimiento o al desgaste durante el uso. Para predecir dichos cambios y desarrollar nuevos materiales de alto rendimiento optimizados, los materiales se prueban en condiciones reales. Las propiedades, como la modificación de la superficie, la adsorción/desorpción o la atracción/repulsión electroestática, nos permiten comprender el deterioro de membranas, los efectos de la limpieza con detergentes, la adhesión de sustancias biológicas y mucho más. Esta información se obtiene con solo medir el potencial zeta de una superficie.

Anton Paar es pionero en el análisis del potencial zeta de materiales sólidos macroscópicos, y ha transformado esta técnica de análisis de la superficie en una aplicación rutinaria en el trabajo diario del laboratorio.

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Prueba de indentación

Mida lo que otros estiman y obtenga resultados rápidamente

Las pruebas de indentación proporcionan información acerca de las propiedades mecánicas, como la dureza o el módulo elástico de películas finas, revestimientos y sustratos. Anton Paar es la única empresa que ofrece un probador de nanoindentación con un sensor de fuerza real que mide realmente la fuerza aplicada a una muestra, en lugar de estimar el valor basándose en un actuador.

La nueva generación de probadores de nanoindentación está equipada con el modo para la indentación rápida “Quick Indentation”, que proporciona resultados 8 veces más rápidos que generaciones anteriores de instrumentos.

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Dispersión de rayos X de ángulo pequeño en haz rasante (GISAXS)

Con el mejor equipamiento para estudios de partículas de superficie con el haz de luz de laboratorio SAXS/WAXS/GISAXS

GISAXS es una herramienta importante para la investigación de superficies nanoestructuradas y películas finas. La nanoestructura determina las propiedades de un material e influye en la usabilidad de revestimientos industriales, técnicas de impresión, componentes electrónicos, sensores médicos, medios de almacenamiento de energía y muchos otros. La investigación de nanoestructuras en condiciones cambiantes o extremas, como temperaturas elevadas y humedad, permite modificar y optimizar materiales.

Desde 1950, Anton Paar ha sido líder en el terreno de SAXS. Esta experiencia puntera está incorporada en sistemas SAXS/WAXS/GISAXS con la máxima resolución en un diseño compacto para la nanoinvestigación diaria, la caracterización eficiente de distintas muestras (desde líquidas a sólidas) y nuevo desarrollo del método.

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Refractometría

Determinación rápida del índice de refracción para la caracterización óptica de la superficie

Uno de los parámetros ópticos más importantes para la caracterización de las modernas ayudas visuales es el índice de refracción, que influye en la refracción de la luz cuando pasa a través del material en cuestión, por ejemplo, películas de polímeros y vidrios. El índice de refracción se usa en la verificación o la caracterización de materiales para garantizar una calidad constantemente alta del producto.

Mida el índice de refracción y la concentración de biomateriales de lentes de contacto hasta gafas modernas utilizando los refractómetros de laboratorio Abbemat de Anton Para.

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