L'équipement de pulvérisation à ultrasons est utilisé pour la pulvérisation atomisée de solutions de revêtement de bio-protéines.

L'équipement de pulvérisation à ultrasons, avec ses principaux avantages d'atomisation à faible-dommages et de dépôt de haute-précision, résout les problèmes liés à la dénaturation des bio-protéines et à la difficulté de contrôler l'uniformité du revêtement lors de la pulvérisation atomisée de solutions de revêtement de bio-protéines. Il est actuellement largement utilisé dans les domaines biomédicaux tels que les implants médicaux et les biocapteurs. Des solutions d'optimisation ciblées sont disponibles pour les paramètres de processus et la compatibilité des équipements. Ce qui suit est une introduction détaillée : Scénarios d'application de base

Revêtement de dispositif médical implantable : Il s’agit du principal domaine d’application de cet équipement. En orthopédie, des solutions de revêtement de collagène peuvent être pulvérisées sur la surface des articulations artificielles en alliage de titane, activant l'adhésion et la prolifération des ostéoblastes, raccourcissant considérablement le temps d'intégration osseuse et réduisant l'incidence du descellement postopératoire. Dans le domaine cardiovasculaire, des solutions de revêtement telles que le fibrinogène sur les stents de l'artère coronaire peuvent inhiber l'agrégation plaquettaire et réduire considérablement le risque de thrombose intra-stent. En outre, il peut également être utilisé pour la pulvérisation de revêtement protéique de ballons à élution de médicament-, améliorant ainsi la biocompatibilité entre le ballon et le tissu vasculaire.

 

Revêtements pour équipements de biodiagnostic : sur les dispositifs de diagnostic in vitro tels que les biocapteurs et les puces microfluidiques, des revêtements contenant de l'albumine, des enzymes et d'autres protéines biologiques peuvent être pulvérisés. Ces revêtements améliorent les capacités de reconnaissance biospécifique des capteurs, garantissant ainsi l'exactitude des résultats de diagnostic. Cet équipement peut également être utilisé pour recouvrir des consommables de diagnostic in vitro, par exemple en recouvrant des protéines spécifiques sur la surface de certaines puces de détection afin d'améliorer la sensibilité de la détection.

 

Revêtements pour autres consommables médicaux : Pour certains textiles médicaux spéciaux, tels que les bandages antibactériens, la pulvérisation d'un revêtement contenant des protéines antibactériennes peut conférer des propriétés antibactériennes. De plus, la pulvérisation de revêtements protéiques spécifiques sur les parois internes de certaines seringues spéciales peut réduire l’irritation des tissus lors de l’injection et améliorer la sécurité.

Paramètres de processus clés pour l'adaptation à l'équipement de pulvérisation à ultrasons : Un contrôle précis des paramètres est nécessaire pour équilibrer l'activité de la protéine biologique avec la qualité du revêtement. Différentes caractéristiques des protéines nécessitent différentes combinaisons de paramètres :

Fréquence d'atomisation : celle-ci doit être ajustée en fonction du poids moléculaire de la protéine. Les protéines à petites molécules, telles que l'insuline, conviennent à l'atomisation à haute fréquence-de 80-100 kHz ; les protéines à grosses molécules, telles que l'albumine, conviennent à une atomisation à basse fréquence -de 20 à 40 kHz afin de réduire les dommages causés à la structure spatiale de la protéine par les vibrations à haute fréquence.

 

Paramètres d'alimentation en liquide et de mouvement : en prenant comme exemple le dépôt d'un revêtement de collagène de 100 nm d'épaisseur, en contrôlant le débit d'alimentation en liquide à 0,3 ml/min et en réglant la vitesse de mouvement de pulvérisation à 2 mm/s, on obtient un revêtement uniforme sans trous d'épingle ni fissures. Simultanément, un système de contrôle en boucle fermée-permet un réglage continu de l'épaisseur du revêtement de 50 à 500 nm.

 

Conditions environnementales : L'environnement de pulvérisation doit être maintenu à une température de 20 à 25 degrés et une humidité relative de 40 à 60 % pour éviter une évaporation trop rapide des gouttelettes qui pourrait entraîner une fissuration du revêtement, et pour empêcher une température et une humidité élevées de nuire à l'activité des protéines.

 

Des avantages techniques significatifs :

Taux de rétention d'activité élevé : le processus d'atomisation ne nécessite pas de flux d'air à haute pression, ce qui entraîne une distribution uniforme de l'énergie et un taux de destruction de la structure spatiale des protéines inférieur à 5 %, bien supérieur à la pulvérisation pneumatique traditionnelle, maximisant la préservation de l'activité biologique de la protéine.

 

Utilisation élevée des matériaux et faibles pertes : une surpulvérisation minimale lors de la pulvérisation, avec un taux d'utilisation du liquide supérieur à 95 %, réduit non seulement la perte de matières premières protéiques biologiques coûteuses, mais réduit également les coûts. De plus, la buse a une fonction autonettoyante-, ce qui la rend moins sujette au colmatage. Cela réduit les coûts de maintenance et évite le gaspillage de matériau et les défauts de revêtement causés par le blocage des buses.

 

Adaptation aux besoins personnalisés : l'équipement peut ajuster de manière flexible la plage de pulvérisation et l'épaisseur du revêtement, permettant une préparation personnalisée du revêtement protéique pour les différentes tailles de dispositifs implantables et les besoins de tests d'équipement de diagnostic de différents patients. Par exemple, la plage de revêtement protéique du stent peut être ajustée en fonction du diamètre du vaisseau sanguin pour s'adapter aux besoins cliniques des différents patients.

 

Quels sont les avantages de l’équipement de pulvérisation à ultrasons dans la pulvérisation par atomisation de liquides d’enrobage de protéines biologiques ?

Les principaux avantages de l'équipement de pulvérisation à ultrasons dans la pulvérisation par atomisation de liquides d'enrobage de protéines biologiques sont de faibles dommages tout en préservant l'activité, un taux d'utilisation élevé et une réduction des coûts, ainsi qu'une adaptation de haute précision aux besoins. Concrètement, cela peut être divisé en trois points :

 

1. Maximiser la préservation de l'activité biologique des protéines : le processus d'atomisation ne nécessite pas de flux d'air à haute -pression et la distribution d'énergie est uniforme, avec un taux de dommages à la structure spatiale de la protéine inférieur à 5 %. Comparé à l'impact à haute pression de la pulvérisation pneumatique traditionnelle, il évite la dénaturation et l'inactivation des protéines, garantissant ainsi que les fonctions biologiques du revêtement (telles que les propriétés antibactériennes et la promotion de l'adhésion cellulaire) ne sont pas affectées.

 

2. Utilisation élevée des matériaux + faibles coûts de maintenance : un volume de pulvérisation extrêmement faible entraîne un taux d'utilisation des matières premières bio-protéiques supérieur à 95 %, réduisant considérablement le gaspillage de matériaux protéiques coûteux. La buse a une fonction autonettoyante-, empêchant le colmatage dû aux dépôts de protéines, réduisant la fréquence et les coûts de maintenance des équipements et évitant les défauts de revêtement causés par le colmatage.

 

3. Haute précision + forte adaptabilité : contrôle précis de l'épaisseur du revêtement (réglable en continu de 50 à 500 nm) et réglage flexible de la plage et de l'uniformité de pulvérisation. Il est compatible avec des substrats de différentes tailles, tels que des dispositifs implantables et des biocapteurs, et peut également répondre à des besoins cliniques personnalisés (tels que des gammes de revêtements d'endoprothèses personnalisées). Le revêtement est exempt de trous d’épingle et de fissures, présentant une stabilité de haute qualité.