superficies de contacto
Celda de intercambio de superficies de contacto
La Celda de intercambio de superficies de contacto amplía la oferta de productos patentados de TA Instruments para la reología de superficies de contacto al proporcionar la capacidad de manipular de forma directa la composición de la capa líquida inferior (subfase) durante las mediciones reológicas. Esta capacidad exclusiva permite la caracterización de la respuesta de las superficies de contacto a una composición de subfase modificada, lo que permite cuantificar los efectos de cambios de pH, sal o concentración de fármacos, o la introducción de nuevas proteínas, surfactantes u otros ingredientes activos.
Tecnología
La Celda de intercambio de superficies de contacto consta de tres componentes clave: la geometría de Anillo de doble pared, un canal de la celda de intercambio con puertos de entrada y salida, y una bomba de jeringa controlada por computadora. El diseño de la celda, basado en las simulaciones dinámicas de fluidos computacionales de Schroyren et. al. (1), está optimizado para maximizar la uniformidad de la composición y, a su vez, mantener una altura interfacial constante y minimizar la tensión en la interfase del bombeo de fluido a la celda.
(1) Schroyen et. al., Rheologica Acta, Volumen 56, Edición 1, pp1-10
Canal de la celda de intercambio
Canal de la celda de intercambio
El canal interfacial de doble pared (2), especialmente diseñado, cuenta con puertos de entrada y salida de fluido estratégicamente ubicados para intercambiar la subfase durante una medición reológica. Durante el experimento, la nueva subfase se introduce a través de cuatro puertos ubicados en la parte inferior de la celda, mientras que el mismo volumen se elimina simultáneamente a través de cuatro puertos ubicados justo debajo de la interfase fluido/fluido. Este intercambio simultáneo y el diseño equilibrado del canal aseguran una infusión y una extracción uniformes, lo que garantiza un volumen de subfase y una ubicación de interfase constantes a lo largo de la prueba.
(2) Patente de EE.UU. número 7,926,326
Anillo de doble pared
Anillo de doble pared
La Celda de intercambio de superficies de contacto utiliza el Anillo de doble pared (DWR) de inercia ultra baja como geometría de medición. Con un gran diámetro y una sección transversal en forma de diamante para “fijar” la interfaz al anillo, el DWR es la plataforma preferida para datos sensibles y cuantitativos de reología de superficies de contacto.
Bomba de jeringa
Bomba de jeringa
El cambio de subfase se realiza con precisión mediante una bomba de jeringa de infusión/extracción en simultáneo que se controla y programa directamente con el software TRIOS. Un par de jeringas a cada lado permiten un intercambio completo y uniforme del volumen de la subfase, a la vez que se mantiene una altura interfacial constante. Con un caudal representativo de 6 mL/min, el volumen de subfase en el interior de la celda se puede cambiar por completo en 8 minutos.
Aplicaciones
Infusión controlada de solución jabonosa
La tensión interfacial de una red de proteínas adsorbida en una interfase aceite/agua puede verse afectada por factores como el pH, la concentración de sal y la presencia de surfactantes. En este ejemplo, se formó una red fuerte y estable de albúmina de suero bovino en la interfase entre una solución salina amortiguada con fosfatos y dodecano.
A continuación, la solución amortiguadora de la subfase se cambió por una solución jabonosa muy diluida. Pocos minutos después de la infusión de la solución jabonosa, los módulos interfaciales caen varios órdenes de magnitud, lo que refleja una destrucción drástica de la interfase proteica. La introducción del surfactante reduce la tensión superficial y desplaza las moléculas de proteínas de la interfase. Con el paso del tiempo, la acumulación continua de surfactante en la interfase provoca la destrucción catastrófica de la interfase proteica original mediante un desplazamiento orogénico o procesos de separación de fases.
Recursos
“A versatile subphase exchange cell for interfacial shear rheology”, B. Schroyen, D. Z. Gunes, J. Vermant, Rheologica Acta, 2017, Volumen 56 (1), pp 1-10
Seminario en Internet: Interfacial Rheology (Reología de las superficies de contacto) a cargo de Prof. Gerry Fuller, Stanford University
- Descripción
-
Celda de intercambio de superficies de contacto
La Celda de intercambio de superficies de contacto amplía la oferta de productos patentados de TA Instruments para la reología de superficies de contacto al proporcionar la capacidad de manipular de forma directa la composición de la capa líquida inferior (subfase) durante las mediciones reológicas. Esta capacidad exclusiva permite la caracterización de la respuesta de las superficies de contacto a una composición de subfase modificada, lo que permite cuantificar los efectos de cambios de pH, sal o concentración de fármacos, o la introducción de nuevas proteínas, surfactantes u otros ingredientes activos.
- Tecnología
-
Tecnología
La Celda de intercambio de superficies de contacto consta de tres componentes clave: la geometría de Anillo de doble pared, un canal de la celda de intercambio con puertos de entrada y salida, y una bomba de jeringa controlada por computadora. El diseño de la celda, basado en las simulaciones dinámicas de fluidos computacionales de Schroyren et. al. (1), está optimizado para maximizar la uniformidad de la composición y, a su vez, mantener una altura interfacial constante y minimizar la tensión en la interfase del bombeo de fluido a la celda.
(1) Schroyen et. al., Rheologica Acta, Volumen 56, Edición 1, pp1-10
Canal de la celda de intercambio
Canal de la celda de intercambio
El canal interfacial de doble pared (2), especialmente diseñado, cuenta con puertos de entrada y salida de fluido estratégicamente ubicados para intercambiar la subfase durante una medición reológica. Durante el experimento, la nueva subfase se introduce a través de cuatro puertos ubicados en la parte inferior de la celda, mientras que el mismo volumen se elimina simultáneamente a través de cuatro puertos ubicados justo debajo de la interfase fluido/fluido. Este intercambio simultáneo y el diseño equilibrado del canal aseguran una infusión y una extracción uniformes, lo que garantiza un volumen de subfase y una ubicación de interfase constantes a lo largo de la prueba.
(2) Patente de EE.UU. número 7,926,326
Anillo de doble pared
Anillo de doble pared
La Celda de intercambio de superficies de contacto utiliza el Anillo de doble pared (DWR) de inercia ultra baja como geometría de medición. Con un gran diámetro y una sección transversal en forma de diamante para “fijar” la interfaz al anillo, el DWR es la plataforma preferida para datos sensibles y cuantitativos de reología de superficies de contacto.
Bomba de jeringa
Bomba de jeringa
El cambio de subfase se realiza con precisión mediante una bomba de jeringa de infusión/extracción en simultáneo que se controla y programa directamente con el software TRIOS. Un par de jeringas a cada lado permiten un intercambio completo y uniforme del volumen de la subfase, a la vez que se mantiene una altura interfacial constante. Con un caudal representativo de 6 mL/min, el volumen de subfase en el interior de la celda se puede cambiar por completo en 8 minutos.
- Aplicaciones
-
Aplicaciones
Infusión controlada de solución jabonosa
La tensión interfacial de una red de proteínas adsorbida en una interfase aceite/agua puede verse afectada por factores como el pH, la concentración de sal y la presencia de surfactantes. En este ejemplo, se formó una red fuerte y estable de albúmina de suero bovino en la interfase entre una solución salina amortiguada con fosfatos y dodecano.
A continuación, la solución amortiguadora de la subfase se cambió por una solución jabonosa muy diluida. Pocos minutos después de la infusión de la solución jabonosa, los módulos interfaciales caen varios órdenes de magnitud, lo que refleja una destrucción drástica de la interfase proteica. La introducción del surfactante reduce la tensión superficial y desplaza las moléculas de proteínas de la interfase. Con el paso del tiempo, la acumulación continua de surfactante en la interfase provoca la destrucción catastrófica de la interfase proteica original mediante un desplazamiento orogénico o procesos de separación de fases.
- Recursos
-
Recursos
“A versatile subphase exchange cell for interfacial shear rheology”, B. Schroyen, D. Z. Gunes, J. Vermant, Rheologica Acta, 2017, Volumen 56 (1), pp 1-10
Seminario en Internet: Interfacial Rheology (Reología de las superficies de contacto) a cargo de Prof. Gerry Fuller, Stanford University
