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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

ElastoSens Bio は、非破壊・非接触かつリアルタイムにソフトマテリアルの粘弾性特性を正確に評価、分析することができるベンチトップの装置です。
非破壊・非接触のため、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、同一サンプルを用いて粘弾性経時変化(ゲル化、膨潤、消化、分解等)を分析することができます。サンプルは取り外し可能なサンプルホルダーに保持され、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。

カタログダウンロード(PDF)
特長

非破壊での粘弾性測定
ElastroSens Bioは、取り外し可能なサンプルホルダーを使用して、非破壊、非侵襲的に測定を繰り返すことができます。そのため、同一のサンプルの粘弾性特性変化(ゲル化、消化など)を長期間に追跡できます。また、測定が終わればサンプルホルダーをインキュベーターに戻し、すぐに別のサンプルの測定を開始することができます。
膨潤/分解のリアルタイム測定
ElastoSens Bioは、粘弾性特性に加え、非接触のセンサーを使用して、サンプルの高さをリアルタイムに測定します。この高さの変化により、サンプルの膨潤、分解などによる体積変化を表すことが出来ます。これらのデータは、粘弾性特性の値と合わせてデータベースに保存されます。
光刺激システム(オプション)
ElastoSens Bio には、オプションで光刺激システムを搭載することができます。このシステムを使用すると、光刺激により反応する材料(UV架橋性ゲルなど)の粘弾性特性変化を分析することができます。波長(365nm、385nm、405nm)および光強度(0-100%)を選択できます。また、要望に応じて異なる波長の光源を搭載することもできます。
高度な温度制御
ElastoSens Bio は、標準で室温+2℃~50℃の間でチャンバー内温度を制御することができます。さらに、オプションで4℃~70℃の温度制御に対応します。一定温度、または複数の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
ElastoSens Bio には、ガス導入ポートが備わっており、チャンバー内に不活性ガスを導入することができます。これにより、例えば窒素、アルゴンなどを導入して望ましくないサンプルの酸化、加水分解反応を抑制するなどが可能となります。
専用アプリケーション
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、すべての実験パラメーターを簡単に設定し、また測定データのデータベースへの保存、閲覧、エクスポートを行うことができます。アプリケーションには複数のユーザーを設定できるので、共通ラボなどに導入する場合でも、データの安全性を確保できます。また、1台のタブレットPCで最大5台の ElastoSens Bio を制御できます。


原理


ElastoSens Bioは、「振動」を利用して、非破壊・非接触でのソフトマテリアルの粘弾性測定を実現しています。これは、柔軟な膜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するという特許技術 Viscoelasticity Testing of Bilayered Materials (VeTBiM;複層材料の粘弾性試験)に基づいています。

ElastoSens 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ロードします。測定中、サンプルホルダーは装置にしっかりと固定され、数マイクロメートルの穏やかな振動にさらされます。この振動インパルスにより、サンプルと膜にわずかに振動が生じますが、その変位はチャンバー下部に位置するレーザー変位センサーにより非接触で測定されます。一方、チャンバー上部に位置する超音波センサーによりサンプルの高さが測定され、サンプルの膨潤/分解等により起こりうる体積変化をリアルタイムで正確に捉えます。

振動インパルスに対するサンプル-膜応答は、(1)膜の粘弾性特性、(2)サンプルの量(体積)と(3)粘弾性特性の影響を受けますが、ここで(1)は既知であり、(2)は測定したサンプル高さとサンプルホルダーの底面積(既知)から導出できます。そこで、サンプル-膜の応答を独自のモデルとアルゴリズムで処理し、(3)のサンプルの粘弾性測定、すなわち、貯蔵弾性率G’、損失弾性率G”、損失正接tan(δ)を得ます。

ElastoSens Bioでは、幅広い範囲の速度で進行する反応による粘弾性特性変化を捉えるため、高い自由度で総測定時間、測定間隔を設定できます。また、温度変化、光刺激、ガスへの暴露を受けた際のサンプルの挙動をリアルタイムに測定することもできます。
1.サンプルのロード


2.振動/応答測定


3.データ処理・表示

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 0.35~7.0 mL *ただし、測定サンプルの貯蔵弾性率(G')による
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℃)
〔オプション〕 4℃~70℃(精度:±0.1℃)
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 - ElastoSens 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

ヒドロゲルの開発
ElastroSens 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
ElastoSens 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
ElastoSens 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
ElastoSens 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 ElastoSens Bio を活用できます。
ドラッグデリバリー
ElastoSens 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。
ElastoSens 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)
ElastoSens 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。


アプリケーションノート(Rheolution社ウェブサイトへのリンク)

Gel formulation and long term stability analysis of cellularized gelatin-based hydrogel using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた細胞化ゼラチンゲルの組成および長期安定性の解析)
ElastoSensTM Bio: A tool for hydrogel formulation(ElastoSens Bio:ヒドロゲル開発のツール)
Long term degradation analysis of chitosan hydrogel using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いたキトサンゲルの長期的な分解の解析)
Analysis of UV crosslinked hydrogels using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いたUV架橋性ヒドロゲルの解析)
Blood coagulation analysis using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた血液凝固の解析)
Measuring the efficacy of hemostatic agents using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた血液凝固剤の有効性の分析)
Testing the viscoelasticity of 3D printed hydrogels using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた3Dプリントされたヒドロゲルの粘弾性試験)
Thermal degradation analysis of 3D printed scaffolds using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた3Dプリントされた足場の熱分解試験)
Real time digestion analysis of hydrogels using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いたヒドロゲル消化のリアルタイム解析)
Degradation and drug release of hydrogel-based drug delivery systems(ヒドロゲルベースのドラッグデリバリーシステムの分解と薬物の放出)
Testing the Swelling of Superabsorbent Polymers(SAP) and Gel Formation using ElastoSensTM Bio(ElastoSens Bio を用いた高吸水性ポリマーの膨潤およびゲル形成試験)


価格

製品名 価格 カタログ#
ElastoSens 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
消耗品
サンプルホルダー(96個入) お問合せ F-RH-ESB-HLD96

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