3D Smart CNC Milling Maschinensystem

Jahr der Anschaffung: 2021

Das 3D Smart CNC Milling Maschinensystem ermöglicht die hochpräzise Fertigung von 2D und 3D-Präzisionsteilen und Kleinstserien. Durch die Verwendung des Maschinensystems im Rahmen der Prototypenentwicklung im Bereich der Implantattechnologie sowie im Spezialgerätebau können komplexe Geometrien und Freiformflächen realisiert werden. Die Freiformen können aus anatomischen Geometrien hervorgehen und durch die Konstruktion mittels Computer Aided Design und darauf aufbauendem Computer Aided Manufacturing gefertigt werden. Neben Kunststoffen (z.B. PMMA, PEEK, PVC) können auch verschiedene Metalle und Metalllegierungen (z.B. Aluminium, Messing, Kuper und Edelstähle) verarbeitet werden.

Messumgebung zur Bestimmung des Zetapotenzials und der Größe der Partikel

Jahr der Anschaffung: 2021

Die Messumgebung zur Bestimmung des Zetapotenzials und der Größe von Partikeln im Größenbereich von wenigen Nanometern bis hin zu Mikrometern erlaubt die detaillierte Charakterisierung von Partikeln und Polymeroberflächen hinsichtlich der Oberflächenladung und des –potenzials. Aus den so erhobenen Ergebnissen lassen sich Rückschlüsse auf die Implantat-Gewebe-Interaktion zukünftiger Implantate ziehen sowie Verarbeitungstechnologien optimieren. Dabei ist es möglich die Partikelgröße und das Zetapotenzial in wässrigen und organischen Lösungen und Suspensionen zu bestimmen. Zusätzlich erlaubt die Messumgebung die Bestimmung des Zetapotenzials von flüssigen, pulverförmigen als auch festen (Polymer)Oberflächen.

Simultane thermische Analyse (TGA/DSC 3+)

Jahr der Anschaffung: 2021

Die Thermogravimetrie (TGA) ist eine analytische Methode, bei der die Massenänderung einer Probe in Abhängigkeit von der Temperatur und Zeit gemessen wird. Die TGA/DSC 3+ bietet eine simultane thermogravimetrische Analyse und Wärmestrommessung. Ziel der Analyse ist u.a. die Bestimmung des Lösemittelrestgehaltes in Implantatwerkstoffen und -beschichtungen. Weiterhin ermöglicht die TGA/DSC 3+ neben den thermischen Werkstoffeigenschaften auch Aussagen zur Nachbehandlung durch chemische und physikalische Methoden zur gezielten Einstellung der physiko-chemischen Eigenschaften und deren Nachweis. Das Gerät ist mit einer Ultramikrowaage mit einer Auflösung von 0,1 µg ausgestattet. Der integrierte Probenwechsler minimiert die Gefahr eines Kontakts mit Tiegeln und Chemikalien und ermöglicht auch größere Probenaufkommen im Rahmen der Qualitätssicherung zu leisten.

Prüfumgebung Tensiometer mit Kontaktwinkelmessgerät

Jahr der Anschaffung: 2021

Die kombinierte Messtechnik von Kontaktwinkel- und Tensiometer erlaubt die Untersuchung komplexer Strukturen wie wirkstoffbeladener Nanopartikel, Mikro-/Nanofaservliese und Dünnfilmbeschichtungen in verschiedensten Medien unter anwendungsnahen Bedingungen. Dabei lassen sich sowohl die Benetzbarkeit als auch die Haftung und Quellung der Wirkstoff-Polymerbeschichtungen auf Implantatstrukturen untersuchen. Die umfangreiche Ausstattung ermöglicht eine Charakterisierung von Ober- und Grenzflächenspannungen von festen, pulverförmigen als auch flüssigen Substanzgemischen. Darüber hinaus lassen sich Aussagen zur Oberflächengüte nachgelagerter chemischer oder physikalischer Modifikationen, die zur gezielten Einstellung der Oberflächenchemie genutzt werden, treffen. Die Beurteilung der Defektfreiheit, Porosität, Interaktion und Quellung von Dünnfilm- und Vliesbeschichtungen zukünftiger Implantate ist entscheidend, um gezielt Prozessanpassungen vornehmen und beispielsweise die Lösungs- und Umgebungsbedingungen während der Beschichtungs­prozesse überprüfen bzw. steuern zu können.

Gelpermeationschromatographie-System

Jahr der Anschaffung: 2020

Das Gelpermeationschromatographie(GPC)-System dient  zur Charakterisierung von Polymeren hinsichtlich ihres Molekulargewichts. Im Fokus des hier vorliegenden Aufbaus stehen wasserlösliche Stoffe. Neben synthetischen Polymeren und Hydrogelen ist auch die Molmasse von Biomolekülen wie Kohlenhydraten und Proteinen ermittelbar. Aus der Kenntnis des Molekulargewichts lassen sich Rückschlüsse auf biomechanische Eigenschaften und Verarbeitung der Materialien ziehen. Weiterhin kann in Degradationsstudien deren Abbauverhalten beschrieben werden. Die Kernkomponente des Systems ist der Lichtstreudetektor, mit dem es in Kombination mit dem Brechungsindexdetektor möglich ist, absolute Molmassen zu messen. Die Ausstattung des Lichtstreudetektors mit 8 Messwinkeln ermöglicht darüber hinaus die Ermittlung der hydrodynamischen Radien von Makromolekülen und Partikeln in Lösung.

Pulse-Duplicator-System / Herzklappendauertester

Jahr der Anschaffung: 2020

Für die hydrodynamische in vitro Charakterisierung von Herzklappenprothesen kommen entsprechende Kreislaufmodelle der linken Herzhälfte zum Einsatz. Diese sogenannten Pulse-Duplicator-Systeme bilden die hydromechanisch relevanten Bestandteile und Belastungssituationen der linken Herzhälfte technisch ab und sind für die Charakterisierung von Herzprothesen seit vielen Jahren etabliert. Das Gerät ist eine neue Generation solcher Systeme und wird für die Untersuchung von Herzklappenprototypen mit neuartigen Klappensegelmaterialien zum Einsatz kommen. Die Prüfung der Dauerfestigkeit für künstliche Herzklappen erfordert die zyklische Beanspruchung entsprechend ihres Typs über 200 oder 600 Mio. Lastzyklen (5 oder 15 Jahresäquivalent). Der Herzklappendauertester ermöglicht die beschleunigte Untersuchung von bis zu 2 chirurgischen bzw. Transkatheter-Herzklappen, wobei eine Druckdifferenz entsprechend ISO 5840 aufgebracht wird. Die maximale Prüffrequenz beträgt 30 Hz. Das Gerät ist für die Verwendung verschiedener wässriger Prüfmedien und damit auch für die Untersuchung von Kalzifizierungseffekten geeignet.

Messgerät für die dynamisch-mechanische Analyse (DMA)

Jahr der Anschaffung: 2020

Die dynamisch-mechanische Analyse ist ein wichtiges Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Materialien, insbesondere Polymeren, in Abhängigkeit von der Temperatur und Frequenz. Die Probe wird einer sinusförmigen periodischen Beanspruchung ausgesetzt, wobei verschiedene Deformationsarten (Zug, Druck, 3-Punkt-Biegung, Scherung) untersucht werden können. Eine Besonderheit ist die Erfassung der mechanischen Eigenschaften im Medium unter Verwendung entsprechender Eintauch-Probenhalter. Die DMA ermöglicht eine genaue Messung der Steifigkeit des Materials (E-Modul), aber auch anderer wichtiger mechanischer Eigenschaften, wie Dämpfung, Kriechen und Spannungsrelaxation. Ebenso können Glasübergangstemperaturen, Kristallisations- und Schmelztemperaturen bestimmt werden.

Chip Kalorimeter Flash DSC 2+

Jahr der Anschaffung: 2019

Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ist die wichtigste Methode der thermischen Analyse. Das Flash DSC 2+ revolutioniert das DSC-Verfahren. Es ermöglicht die Analyse bislang nicht messbarer Reorganisationsprozesse. Mit dieser Methode ist es beispielsweise möglich, die einzelnen Nanofasern in einem Vliesverbund, dünne Schichten im Nanometerbereich oder einzelne Partikel thermisch zu analysieren. Trotz sehr hoher Heiz- und Kühlraten bietet das Flash DSC eine sehr hohe Temperaturauflösung. Es liefert Werkstoffkennwerte als Grundlage für die Werkstoffauswahl, sowie zur Qualitätssicherung von Implantatentwicklungen. Durch die extrem hohen Heiz- und Kühlgeschwindigkeiten erhält die Analyse thermisch induzierter, physikalischer Umwandlungen und chemischer Prozesse wie z. B. die Kristallisation und Reorganisation von Polymeren eine neue Dimension.

Prüfstand zur in vitro - Prüfung von Segelklappenmaterialien

Jahr der Anschaffung: 2019

Die Prüfung der Dauerfestigkeit von Biomaterialien erfordert die zyklische Beanspruchung bis zu 600 Mio. Lastzyklen. Der Prüfstand kann zur beschleunigten Untersuchung von diversen Proben, beispielsweise Biomaterialien, azellulären und mit Zellen besiedelten Trägerstrukturen, nativen Gewebeproben und synthetischen Gewebekonstrukten eingesetzt werden. Sowohl eine axiale als auch eine axiale pulsatile Belastung kann realisiert werden. Die automatische Protokollierung der Prüfparameter (Drücke, Kräfte, Längenänderungen, Lastzykluszahl) erfolgt über den gesamten Prüfzeitraum. Das Gerät ist für die Verwendung verschiedener wässriger Prüfmedien, insbesondere Zellkulturmedien, geeignet und ist damit auch für die Untersuchung von Kalzifizierungseffekten geeignet. Das Gerät wird im Wesentlichen für die Untersuchung von neuartigen Herzklappensegelmaterialien zum Einsatz kommen.

Imaging System zur Messung von Chemilumineszenz, Fluoreszenz und Kolorimetrie

Jahr der Anschaffung: 2019

Analyse des Genoms, Transkriptoms und Proteoms gewährt wichtige Einblicke in die physiologischen Prozesse innerhalb der Zellen und gehört zu den klassischen Werkzeugen der Molekular- und Zellbiologie. Der ChemiDoc XRS+ Imager (BIO-RAD) ist ein Messgerät zum Nachweis und zur Dokumentation von Protein- bzw. Nukleinsäure-beladenen Trägern (z.B. Membrane, Gele) mittels Chemilumineszenz, Fluoreszenz, Kolorimetrie und Densitometrie. Das Kernstück des Systems bildet eine tiefgekühlte, hochauflösende und hochsensitive CCD-Kamera. Durch den Einsatz des Interline-Transfer-CCD-Verfahrens sind Echtzeit-Aufnahmen möglich. Die Steuerung des Systems und Detektion der Proben erfolgen mit der leistungsstarken und intuitiven ImageLab-Software (BIO-RAD). Neben der Verwendung von sowohl benutzerdefinierten als auch festgelegten Aufnahmeprotokollen ist hier eine präzise automatisierte Quantifizierung der Bandenintensität sowie direkte Berichterstellung möglich. Das Gerät wird im Wesentlichen zur Charakterisierung der physiologischen Antwort biologischer Systeme auf Wirk- bzw. Werkstoffe verwendet.

Radialkraftmessgerät

Jahr der Anschaffung: 2018

Die Radialkraft eines vaskulären Implantats ist eine für die sichere Funktion wichtige Kenngröße, da zumeist die Hauptfunktion im Offenhalten des Gefäßes liegt. Das beschaffte System (TTR2 Radial Force Testing System – Blockwise Engineering) verwendet das Irisblendenverfahren / Segmented Head Verfahren für verschiedene Prüfdurchmesser in der benötigten Auflösung. Das Messprinzip besteht darin, dass der Durchmesser einer Irisblende definierter Länge maschinell verringert bzw. vergrößert wird und die dabei auftretende Kraft gemessen wird. Da die Blende selbst mit sehr geringer Reibung arbeitet, ist die gemessene Kraft der Radialkraft des in der Blende befindlichen zylindrischen Implantats gleichzusetzen. Durch eine Temperatursteuerung werden die anwendungsnahen Bedingungen eingehalten, was für temperaturabhängige Werkstoffe (Polymere, Formgedächtnismetalle) von Bedeutung ist. Die physikalisch-technischen Randbedingungen sind in ISO 25539-2, ISO 5840-3 sowie speziell zur Radialkraft von Stents in ASTM F3067-14 formuliert.

Herzklappendauertester

Jahr der Anschaffung: 2018

Die Prüfung der Dauerfestigkeit für künstliche Herzklappen erfordert die zyklische Beanspruchung entsprechend ihres Typs über 200 oder 600 Mio. Lastzyklen (5 oder 15 Jahresäquivalent). Der Herzklappendauertester ermöglicht die beschleunigte Untersuchung von bis zu 6 chirurgischen bzw. Transkatheter-Herzklappen, wobei eine Druckdifferenz entsprechend ISO 5840 aufgebracht wird. Die maximale Prüffrequenz beträgt 30 Hz. Eine besondere Flexibilität wird erreicht, indem jede einzelne Herzklappe in der Beanspruchung separat gesteuert wird. Die automatische Protokollierung der Prüfparameter (Drücke, Temperatur, Lastzykluszahl) erfolgt über den gesamten Prüfzeitraum. Das Gerät ist für die Verwendung verschiedener wässriger Prüfmedien geeignet und ist damit auch für die Untersuchung von Kalzifizierungseffekten geeignet. Das Gerät wird im Wesentlichen für die Untersuchung von Herzklappenprototypen mit neuartigen Klappensegelmaterialien zum Einsatz kommen.

Automatisches System zur Bestimmung von Partikelgrößen und Partikelformverteilung

Jahr der Anschaffung: 2017

Der Partikelanalysator arbeitet nach dem Prinzip der dynamischen Bildanalyse nicht sichtbarer Partikel im Mikrometerbereich, bei der in Lösung befindliche Partikel an einem Fotosensor vorbeigeführt und einzeln fotografisch dokumentiert werden. Er ermöglicht dadurch neben der Bestimmung der Anzahl und Größe von Partikeln in flüssigen Medien eine morphologische Charakterisierung und stellt eine Ergänzung der bereits etablierten Messung und größenabhängigen Zählung mittels Laserabschattung dar. Das Verfahren ermöglicht die Trennung zwischen Partikeln und Luftblasen, die Eingrenzung von Partikelmaterial bzw. -herkunft und die Erkennung von Agglomerationen. Wesentliches Anwendungsgebiet wird die Untersuchung von Implantatoberflächen, speziell der Integrität von Beschichtungen, sein.

FTIR-Spektrometer Vertex 70

Jahr der Anschaffung: 2017

Das Vertex 70 ermöglicht die qualitative und quantitative zerstörungsfreie Vermessung materialcharakteristischer Schwingungsbanden von Feststoffen und Flüssigkeiten. Schwerpunkte der Analytik sind chemische Strukturveränderungen und die Dokumentation von Reaktionskinetiken. Die integrierte ATR-Einheit ermöglicht dabei die Analyse von Festkörperoberflächen aber auch hochviskoser Pasten. Unter Nutzung des kompatiblen Mikroskops sind zudem ortsaufgelöste Messungen möglich. In einem Messschritt kann dabei ein komplettes Fern- und Mittel-Infrarotspektrum von 7000 cm^-1 bis 600 cm^-1 aufgenommen werden.