NanoGenizer, un
omogeneizzatore ad alta pressione microfluidica su scala di laboratorio, offre un'efficace performance nella riduzione delle dimensioni delle particelle e nella rottura cellulare. Utilizza la tecnologia dell'interazione a getto microfluidico ad alta pressione ed è dotato di unità di alimentazione e di elaborazione altamente modulari. NanoGenizer è adatto per campioni rari e preziosi grazie al suo design a volume morto minimo e al suo flusso continuo, che gli consente di elaborare fino a 120 mL/min. Con applicazioni di successo in vari ambienti di nanotecnologia, il NanoGenizer ha guadagnato sempre più riconoscimenti grazie al suo notevole tasso di taglio, alla sua eccellente ripetibilità e alla sua scalabilità garantita.
NanoGenizer fornisce soluzioni efficienti per vari nanomateriali, tra cui: liposomi, nanoemulsioni, nanocristalli, micelle, nanoparticelle lipidiche, materiali di nano-incapsulamento cosmetico, dispersione di nanoparticelle, grafene, nanotubi di carbonio e altro ancora. Man mano che sempre più organizzazioni lo riconoscono, NanoGenizer sta diventando un omogeneizzatore ad alta pressione essenziale per i laboratori che lavorano sulla preparazione di nanomateriali di alta qualità.
Figura 1. Omogeneizzatore microfluidico ad alta pressione NanoGenizer
Tecnologia di base: camera di interazione con getto microfluidico NanoGenizer può essere diviso in un'unità di alimentazione (comprensiva del sistema di alimentazione, del sistema di controllo e del sistema di pompa ad alta pressione) e un'unità di elaborazione (comprensiva della camera di interazione microfluidica a diamante, dell'ingresso e dell'uscita del materiale e dello scambiatore di calore). La camera di interazione a diamante è un componente di reazione con una geometria fissa appositamente progettata, dove avvengono i getti microfluidici ad alta pressione e alta velocità e vengono elaborati i campioni. Dopo essere stati pressurizzati ed accelerati dall'intensificatore, i getti microfluidici del campione possono raggiungere velocità di 1.000 m/s, più veloci della velocità del suono (340 m/s). Quando il getto microfluidico a forma di proiettile ad alta velocità passa attraverso i micro-canali della camera di interazione a diamante, subisce effetti fisici complessi, come taglio ad alta frequenza, impatto ad alta energia, cavitazione e caduta di pressione, e altro ancora. Dopo di che, il materiale viene omogeneizzato e ridotto alle dimensioni nano.
La camera di interazione a diamante è l'area principale dove avvengono il getto microfluidico ad alta velocità, taglio ad alta velocità, collisione ad alta energia e altri effetti. Ha all'interno micro-canali a diamante a forma di Y o Z fissi, il che garantisce un effetto costante: distribuzione accurata e ripetibile delle dimensioni delle particelle.
Figura 2. Schema della struttura interna del DIXC
Figura 3.
camera di interazione a singola fessura con sistema di raffreddamento
Caratteristiche dell'omogeneizzatore ad alta pressione NanoGenizer Alta velocità di taglio Dopo essere stato pressurizzato dall'unità di alimentazione, il micro-getto del campione liquido o di miscela solido-liquido può raggiungere velocità fino a 1.000 m/s all'interno della camera di interazione a diamante microfluidica (DIXC). La dimensione minima dell'interno della DIXC può essere di soli 50 μm. Come mostrato in Figura 4, la velocità di taglio del NanoGenizer è la più elevata tra le tecnologie comparabili.
Figura 4. Velocità di taglio di tecnologie omogeneizzatrici comparabili La forza di taglio dell'omogeneizzatore ad alta pressione NanoGenizer sul materiale non ha pari tra gli omogeneizzatori convenzionali o altri equipaggiamenti di omogeneizzazione.
Struttura interna fissa e pressione di reazione costante
Figura 5. Camera di interazione a microfluidi a fessura singola di tipo Y con diamante
Figura 6. Camera di interazione a diamante microfluidica a singola fessura a forma di Z La camera di interazione a diamante ha una forma interna fissa (Figura 5 e 6) e non si muove con le variazioni di pressione. Quando il campione passa attraverso la DIXC, la pressione applicata raggiunge costantemente il picco durante ogni processo del ciclo (vedere la curva blu in Figura 7). Tuttavia, la valvola omogeneizzatrice tradizionale ha una struttura dinamicamente regolabile. La pressione del materiale cambia dinamicamente quando passa attraverso la valvola dell'omogeneizzatore convenzionale, che opera a pressioni di picco solo per brevi momenti di ogni ciclo (la curva nera in Figura 7). La dimensione delle particelle del materiale elaborato dalla camera di interazione a diamante microfluidica viene ridotta in modo efficiente e la distribuzione è più uniforme di quanto si possa ottenere con una valvola omogeneizzatrice tradizionale.
Figura 7. Curva di pressione durante il processo di omogeneizzazione
Effetto di interazione Il design della camera di interazione a diamante microfluidica Y sfrutta appieno la collisione di interazione dei materiali stessi. La velocità relativa istantanea dei due getti viene raddoppiata, causando un effetto di esplosione. La collisione tra i materiali riduce notevolmente l'usura e la forza di taglio sulla camera di interazione, prolungando la durata della camera e evitando il rischio di caduta di particelle di acciaio inossidabile. La brevettata DIXC-RT con funzione di raffreddamento (vedi Figura 3) protegge la bioattività dei campioni.
Scalabilità garantita
Figura 8. Camera di interazione a diamante microfluidica Y multi-slotted
Figura 9. Camera di interazione a diamante microfluidica Z multi-slotted
La DIXC a singola fessura (mostrata in Figura 2 e Figura 3) è adatta per l'equipaggiamento di omogeneizzatori ad alta pressione su scala di laboratorio. La DIXC multi-slotted (mostrata in Figura 8 e Figura 9) è composta da molteplici microcanali a diamante riprodotti in parallelo, garantendo la consistenza dell'effetto di trattamento. L'aumento del numero di canali consente anche un maggiore flusso volumetrico.
Genizer LLC è una delle due aziende al mondo che fornisce omogeneizzatori ad alta pressione equipaggiati con camere di interazione a diamante microfluidiche originali. Negli ultimi anni, le camere di interazione a diamante microfluidiche di Genizer sono state equipaggiate da sempre più produttori di omogeneizzatori.
Facile da utilizzare e intelligente Il design altamente modulare e integrato di NanoGenizer lo rende estremamente semplice da installare e utilizzare. Gli operatori possono completare le operazioni di routine cliccando sui tre pulsanti - "tasso di pressione", "avvia" e "stop" - sullo schermo touch. I clienti trovano l'attrezzatura semplice da utilizzare: devono solo impostare una pressione sullo schermo e quindi fare clic per avviare o arrestare l'omogeneizzazione. Non è necessario svitare la valvola con forza o sprecare alcun campione per regolare la pressione. Per elaborare un volume particolarmente piccolo, è possibile impostare il volume di campione elaborato da una corsa, i tempi di ciclo di corsa e il tempo di arresto automatico sull'interfaccia di configurazione. Rispetto ad altre attrezzature ad alta pressione, il funzionamento di NanoGenizer è elegante ed efficiente.
