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ソフトマテリアル用粘弾性測定装置
ElastoSens Bio
  
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Rheolution社製 ソフトマテリアル用粘弾性測定装置
ElastoSens
TM Bio


カタログダウンロード(PDF)


ElastoSens
TM Bio とは


ElastoSensTM Bio は、既存の機器では測定が困難であったソフトマテリアルなどの柔らかい物質の粘弾性特性を、非破壊・非接触かつリアルタイムに評価、分析することが可能なベンチトップの装置です。例えば、凝固過程の血液、止血剤、3Dプリントされた足場、ヒドロゲルの様なsampleの粘弾性を測定することが可能です。一般的なレオメーターやDMA(動的器械分析)装置とは異なり、同一のサンプルの変化(ゲル化、膨潤、消化、分解等)を長期的に分析することが可能です。サンプルは取り外し可能なサンプルホルダー(特許取得済み)に保持され、測定時以外はインキュベーター等に戻すこともできますので、細胞を含むサンプル、生体サンプルなどの分析にも活用できます。一部オプションとなりますが、温度制御システムや光刺激システムの搭載も可能なため、様々な環境制御を行うことも可能です。別売りのμボリュームサンプルホルダーを使用することで、少量サンプルの粘弾性特性の測定もできます。


ElastoSens
TM Bio の特長

非破壊・非接触の粘弾性特性試験
取り外し可能なサンプルホルダーを使用して、非破壊、非接触の技術により粘弾性測定を行います。測定後インキュベーターに戻し、再度測定を行うことも可能なため、同一サンプルの粘弾性特性変化(ゲル化、消化など)を長期間追跡可能です。
膨潤/分解のリアルタイム測定
粘弾性に加えて、非接触センサーによりサンプルの高さをリアルタイムで測定します。これにより、サンプルの膨潤または分解による体積変化をリアルタイムで測定可能です。
光刺激システム(オプション)
3つの波長(365nm、385nm、405nm)の光刺激システムをオプションで搭載することが可能です。これらの波長は光強度を調節して照射可能です。
高度な温度制御
標準で(室温+2℃)~50℃の間でチャンバー内の温度設定が可能です。オプションで搭載可能なペルチェ加熱冷却システムでは、サンプル温度を 4℃~70℃の間で制御可能です。一定温度または、複数ステップを含む温度プロファイルを設定することができます。
雰囲気の制御
機器にはガス導入ポートが備わっており、サンプルの周囲の空気を窒素やアルゴンなどの不活化ガスに置換することが可能です。これにより、サンプルの酸化、加水分解反応を抑制することが可能になります。
データベースとデータ管理
付属のタブレットPCにインストールされている専用アプリケーションを使用し、データベースにアクセス可能です。データベースには、実験パラメーターの設定や、測定データが含まれます。測定データをエクスポートして、追加の分析を行うことも可能です。アプリケーションには、複数ユーザーの設定が可能であり、さらに、1台のタブレットPCで最大5台の ElastoSens
TM Bio を制御可能です。


ElastoSensTM Bio の原理


ElastoSensTM Bio は、振動を利用して、非破壊・非接触で柔らかい物質の粘弾性測定を行います。この測定は特許技術である Viscoelasticity Testing of Bilayered Materials (VeTBiM;複層材料の粘弾性試験)に基づいています。

VeTBiM では、柔軟な膜をおよびその膜上のサンプルにより構成される複層材料の振動インパルスに対する自由応答を計測しています。
ElastoSensTM Bio では、底部に柔軟な膜を備えたサンプルホルダーにサンプルを入れます。試験中、このサンプルホルダーは装置内の振動ユニットに取り付けられ、数マイクロメートルの穏やかな振動にさらされ、これにより、膜とサンプルにわずかな振動が引き起こされます。膜の変異はレーザー変位センサーによって非接触で測定されます。また、内臓の超音波センサーによりサンプルの高さを測定し、膨張や分解によって引き起こされる可能性のあるサンプルの体積変化をリアルタイムで正確に捕捉します。
動的励起に対するサンプル膜の応答は、膜の粘弾性特性、サンプル量(体積)とサンプルの粘弾性特性に影響を受けます。膜の粘弾性特性とサンプルの体積は既知であるため、動的励起に対するサンプル膜の応答は試験対象のサンプルの粘弾性特性のみに依存します。

膜とサンプル振動は、独自のモデルとアルゴリズムを使用して処理され、サンプルの粘弾性特性(線形せん断貯蔵弾性率(G’)、線形せん断損失弾性率(G”)、せん断複素弾性率(G)、損失正接 tan(δ))を取得します。


アプリケーション例


ヒドロゲルの開発
ElastroSensTM Bio は、ヒドロゲルの組成検討をよりスマートに、より迅速に行うことを可能とします。同一サンプルを使用し、完全に制御された環境条件下で長期間のゲル形成、安定性、分解を試験することができます。
組織工学
ElastoSensTM Bio により、壊れやすい生体材料の非破壊、非接触の粘弾性試験が可能となります。装置をクリーンベンチ等の無菌環境に設置すれば、細胞を含むヒドロゲルの長期的な変化を無菌環境下で解析することができます。
止血剤/血液凝固
ElastoSensTM Bio により、止血剤作用下での血栓形成をリアルタイムに測定することができます。止血ガーゼ、ゲルまたは粉末止血剤の開発、品質管理のための in vitro 試験に活用できます。
3Dバイオプリンティング
ElastoSensTM Bio は、単純なゲルのみならず、3Dプリントされた足場を破壊することなく検査することができます。バイオインクの組成検討、足場構造の最適化、3Dプリントされた細胞を含む足場材の長期的な変化の解析など、3Dバイオプリンティングに関する多くのプロセスで ElastoSensTM Bio を活用できます。
ドラッグデリバリー
ElastoSensTM Bio は、ドラッグデリバリーシステムにおける薬物放出の試験、最適化にも活用できます。
ElastoSensTM Bio では in vivo の環境を簡単にシュミレートするためのオプションが利用できるため、より効果的に薬物放出速度を調整するための分析を行うことができます。
高吸水性ポリマー(SAP)
ElastoSensTM Bio は、高吸水性ポリマーの吸水プロセスにおけるゲル形成(つまり弾性率の変化)を測定することにより、高吸水性ポリマーがどの様に液体を吸収するかををリアルタイムで分析することができます。吸水が開始されるタイミング、吸水の速度、最終的なゲルの弾性率を測定できます。


サンプルホルダー(対応可能なサンプル量)について


サンプルホルダーは、通常のディスポタイプのサンプルホルダーと、再利用が可能なμボリュームサンプルホルダーの2種類があります。

【通常のディスポタイプのサンプルホルダー】
測定サンプルの貯蔵粘弾率(G’)にもよりますが、0.35~7.0ml のサンプル量に対応可能です。

【μボリュームサンプルホルダー】
サンプル量が制限される用途向けに特別に設計された製品です。サンプルローディングシステム、μボリュームサンプルホルダー、 ElastoSensTM Bio 接続用アダプターが各3つ含まれています。μボリュームサンプルホルダーは、オートクレーブ可能なため再利用が可能です。200~400μl のサンプル量に対応可能です。12ウェルプレートとの互換性があるため、サンプルを含むサンプルホルダーは、12ウェルプレート内で培地や生理食塩水などと共にインキュベートした後に複数回試験することもできます。
※本サンプルホルダーの使用には、使い捨てのサンプル保持スプリングが必要です。

(μボリュームサンプルホルダーの構造)

(μボリュームサンプルホルダーの使い方)



技術仕様


測定項目 - 貯蔵弾性率(G')
- 損失弾性率(G'')
- 複素弾性率(G*
- 損失正接(tan δ)
- サンプル高さ
*貯蔵弾性率(G')が500Pa未満の場合、貯蔵弾性率(G')のみ測定可能
貯蔵弾性率(G')測定範囲 1 Pa~1 MPa(再現性:±1%)
損失正接(tan δ)測定範囲 0~1(再現性:±1%)
サンプル高さ測定範囲 1.0~20.0 mm(精度±0.20 mm)
サンプル容量 【通常のディスポタイプのサンプルホルダー】
 0.35~7.0 mL *ただし、測定サンプルの貯蔵弾性率(G')による
【μボリュームサンプルホルダー】
 200~400μl
光刺激システム光源波長 〔標準〕 設定なし
〔オプション〕 365 nm、385 nm、405 nm
チャンバー温度範囲 〔標準〕 室温+2℃~50℃(精度:±0.1℃)(加熱)
〔オプション〕 4℃~70℃(精度:±0.1℃)(加熱冷却)
チャンバー温度制御モード - 温度制御なし
- 一定温度
- カスタム(ステップ数、各ステップの温度、ステップ間の温度上昇/下降速度のプログラム)
設定可能な測定間隔 2秒~60分
設定可能な総測定時間 10秒~240時間
外径寸法 〔本体〕 230[w]×508[d]×268[h] mm
〔タブレットPC〕 245[w]×175[h]×8[t] mm
重量 〔本体〕 16kg
電源 100-240VAC、50-60Hz
製品内容物 - ElastoSensTM Bio 本体
- タブレットPC(専用アプリケーションインストール済)
- アクセサリー収納ケース
- キャリブレーション用サンプルピースセット(粘弾性測定用、高さ測定用2種)
- 水準器
- サンプル揮発防止用オイル
- マニュアル(英文オリジナル版および和訳版各1部)

【外径寸法および重量】



アプリケーションノート(Rheolution社ウェブサイトへのリンク)

ハイドロゲルの形成
ハイドロゲル凍結乾燥の最適ポイントの発見
ハイドロゲルのゲル化反応速度とその機械的特性のAIベースの予測
Cellink社アルギン酸ゲルの粘弾性特性評価
脱細胞化細胞外マトリックスベースの TissueLabs社 MatriXpecTM 組織特異的ハイドロゲルの粘弾性特性評価
Gelomics社 LunaGelTM 光架橋性細胞外マトリックスの粘弾性特性評価とがん細胞浸潤に対するその効果
Advanced BioMatrix社の修飾ゼラチンおよびヒアルロン酸の光架橋反応速度に対する露光と配合の影響(日本語版)
ハイドロゲル形成の評価(レオメーターと ElastroSensTM Bio の比較)(日本語版)
UV 架橋ハイドロゲルの分析
ハイドロゲルの分解
3D プリントスキャフォールドの熱劣化解析
ハイドロゲルベースの薬物送達システムの分解と薬物放出(日本語版)
ハイドロゲルのリアルタイム分解分析
キトサンハイドロゲルの長期分解解析
組織工学
脱細胞化細胞外マトリックスベースの TissueLabs社 MatriXpecTM 組織特異的ハイドロゲルの粘弾性特性評価
Gelomics社 LunaGelTM 光架橋性細胞外マトリックスの粘弾性特性評価とがん細胞浸潤に対するその効果
細胞化ゼラチンベースのハイドロゲルのゲル割合と長期機械的安定性の分析(日本語版)
止血剤と血液凝固剤
血漿凝固の動態の測定
血液凝固に対する止血剤の影響: in vitro での定量的特性評価
血液凝固分析
止血剤の有効性の測定(日本語版)
3D バイオプリンティング
Cellink社 アルギン酸ゲルの粘弾性特性評価
3D プリントスキャフォールドの熱劣化解析
3D プリントされたハイドロゲルの粘弾性試験
UV 架橋ハイドロゲルの分析
光架橋
Gelomics社 LunaGelTM 光架橋性細胞外マトリックスの粘弾性特性評価とがん細胞浸潤に対するその効果
Advanced BioMatrix社の修飾ゼラチンおよびヒアルロン酸の光架橋反応速度に対する露光と配合の影響(日本語版)
UV 架橋ハイドロゲルの分析
天然組織の機械的特性
ブタおよびヒツジの軟部臓器の粘弾性特性
高吸水性ポリマー
高吸水性ポリマー(SAP)の膨潤とゲル形成試験(日本語版)


テクニカルノート


ElastroSensTM Bio のテクノロジー(日本語版)


価格

製品名 価格 カタログ#
ElastoSensTM Bio 基本構成(装置本体+タブレットPC) お問合せ F-RH-ESB
オプション機能
光刺激システム(波長365/385/405nm) *後付不可 お問合せ F-RH-ESB-PS
精密温度制御システム(4℃~70℃) *後付不可 お問合せ F-RH-ESB-WTC
サンプルホルダー・消耗品
ディスポタイプのサンプルホルダー(96個入) お問合せ F-RH-ESB-HLD96
μボリュームサンプルホルダー(3個) お問合せ F-RH-96007
μボリュームサンプルホルダー用サンプル保持スプリング(160枚) お問合せ F-RH-30310

お問い合わせ 試薬機器部: biosupport@filgen.jp P.052-624-4388 www.filgen.jp
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