Caractérisation des propriétés mécaniques de billes d'alginate

Les perles d'alginate sont largement utilisées dans l'industrie biomédicale. Les propriétés mécaniques des perles d'alginate peuvent être mesurées avec précision avec le Mach-1 malgré leur diamètre inférieur à 1 mm.

Deux types de perles ont été testées; une ayant une teneur en Guluronic a-L et une ayant une teneur en G différente (LVM à 13% et LVG à 70%). Elles ont été testées sous compression non confinée dans NaCl 0,15 M et dans des solutions de CaCl2 50 mM, après 30 minutes d'équilibrage. Nous avons appliqué une rampe de compression de 50% du diamètre du bourrelet en 2 secondes et on a supposé à l'équilibre un taux de relaxation de charge de 0,05 g / min.

Le Mach-1 est conçu pour exercer divers protocoles de test, y compris stress / relaxation, les sinusoïdes dynamiques et le glissement. La figure 3 montre les résultats typiques d'un essai de relaxation de contrainte avec un échantillon de LVG dans une solution de CaCl2. Le tableau 1 résume les propriétés mécaniques des deux types de billes dans les deux solutions de test (voir le fichier de ressources associé). N représente le nombre d'échantillons, D représente le diamètre de l'échantillon, Ft représente la charge transitoire, Feq représente la charge d'équilibre, t1 représente le temps où la moitié de la charge de pointe est obtenue pendant la rampe et t2 représente le temps où la moitié de la charge transitoire Est assouplie.

Nous avons observé que les billes LVG avec une teneur en G de 70% étaient plus grandes que les billes LVM avec une teneur en G de 13%. Les perles LVG étaient également plus rigides que les perles LVM dans les deux solutions. Cependant, les billes LVM semblaient avoir une réaction d'affaiblissement avec le calcium. En effet, les billes LVM sont plus rigides et se détendent plus lentement dans la solution NaCl 0,15 M que dans la solution CaCl2 50 mM. Une forte teneur en G augmente la rigidité des billes et semble diminuer la sensibilité à la présence ou à l'absence de calcium.

La précision élevée du testeur mécanique était nécessaire pour obtenir des données précises sur les propriétés mécaniques des billes avec des diamètres inférieurs à 1 mm. Le Mach-1 est un système souple adapté aux tests très sensibles et précis de nombreux types d'échantillons (biomatériaux, microsphères, pilules, tissus vivants, etc.) dans des environnements contrôlés (incubateurs). Sa facilité d'utilisation et son logiciel modulaire offrent des possibilités de test illimitées et permettent une analyse directe et rapide des résultats.