Контроль поверхности

29 ноября 2021 года

Covid-19 показал, как инфекционные заболевания могут распространяться с угрожающей скоростью и парализовать целые общества. Диагностическое тестирование один из многих эффективных инструментариев, который может использоваться для предотвращения распространения болезней. Диагностическое тестирование зависит от надёжности медицинских устройств, которые дают постоянство результатов для каждого теста.

Контроль производственных процессов медицинских устройствzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Контроль процесса производства особенно критично при производстве медицинских устройств. Включение спецификаций качества поверхности для материалов, используемых при проектировании медицинских устройств, позволяет производителям создавать продукты, стабильно работающие в полевых условиях и обеспечивающие надежные результаты испытаний.

Полимерная, испытательная оснастка такая, как диагностические слайды или микропластинки, обрабатываются, режутся, очищаются и покрываются во время их сборки. Каждый из шагов обладает потенциальным воздействием на калибровку продукции; качественный контроль этих шагов в производственном процессе гарантирует качество и надёжность самих устройств.

Однородность качества поверхности — ключ к надёжным результатам тестированияzzzzzzzzzzzz

Методология эффективной диагностики тестирования зиждется на постоянном, предсказуемом поведении телесных жидкостей при взаимодействии с поверхностью устройства. Это часто требует очистки, обработки поверхности и, возможно, покрытия. Поверхности нуждаются в подготовке до постоянного уровня химической чистоты и состава.

Анализ бокового потока (LFA) — пример необходимости в постоянной предсказуемости смачивания. Иммуносорбентные анализы, связанные с ферментами (ELISA), используемыми для тестирования COVID-19, — один из типов LFA. Тесты ELISA зависят от капиллярного потока между двумя плотносоединёнными поверхностями. Надёжное капиллярное течение требует воспроизводимых по чистоте поверхностей на молекулярном уровне. Даже мономолекулярный слой загрязнения может препятствовать капиллярному течению и вызвать повреждение устройства.

Капиллярное течение и покрытия, осаждённые в вакуумеzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Гидрофильные покрытия содействуют успешному капиллярному течению. Обычно эти покрытия на диагностических пластинках получают вакуумным осаждением. Физическое осаждение в вакууме (PVD) и химическое осаждение в вакууме (CVD) — два метода вакуумного осаждения, используемых для получения молекулярно тонких покрытий на поверхности. Постоянство нанесения покрытий способствует постоянству смачивания и получению надёжных результатов тестирования.

Одна микроплата размером 8.26×11.4 см может содержать более 1500 скважин. Каждая может быть диаметром 3 мм и глубиной 10 мм. Эти скважины часто покрывают в периодических вакуумных процессах. Крошечный размер и субмикронная толщина покрытия делают тестирование однородности этих покрытий очень трудной задачей.

Существует несколько подходящих приёмов количественно гарантировать качество и однородность поверхности важного устройства. Вековая методика измерения контактного угла может быть адаптирована для отличного количественного анализа поверхностных свойств.

Контактный угол водыzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Измерение контактного угла даёт жизненно важное представление о химическом состоянии поверхности материала. Когда капля жидкости попадает на поверхность, то она (поверхность) будет отталкивать или притягивать каплю, способствуя сворачиванию или растеканию, изменяя образуемый угол между поверхностью подложки и краем капли.

Поверхность, которая была покрыта или соединена, будет химически чистой и иметь высокую энергию поверхности. Это отражается водной каплей, которая растекается, образуя малый контактный угол с поверхностью. Это демонстрирует наличие многих химически активных групп на поверхности, притягивающих каплю воды к поверхности (рисунок 1). Путь, по которому эти химические группы притягивают каплю воды, отражает как распределено покрытие или адгезив. Если капля воды не растекается, то нет и покрытия. Большой контактный угол указывает на присутствие загрязнений поверхности или на необходимость дополнительной подготовки поверхности перед склеиванием или покрытием. Когда покрытие нанесено однородно, то и контактный угол будет однородным по всей поверхности.

Малый контактный угол Высокая энергия поверхности

Большой контактный угол Низкая энергия поверхности

Рис.1

В медицине используются различные типы покрытий. Как показано ранее, когда необходимо капиллярное действие для диагностики и есть гидрофобное покрытие, то контактный угол должен быть небольшим (высокая энергия поверхности). В противоположность, гидрофобные покрытия, которые используют в катетерах, требуют большого контактного угла (с низкой поверхностной энергией). В любом случае, контактные углы дают прямой метод оценки свойств смачивания поверхности как до, так и после нанесения покрытия или адгезива.

Оценка покрытий медицинской диагностикиzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Для основных применений имеются сотни доступных устройств, позволяющих быстро замерить контактный угол в любом месте на полу производства и на любой поверхности материала. Эта мобильность измерения контактного угла очень адаптируема и имеет большое значение для многих производителей.

Быстрое измерение контактного угла воды прибором «Surface Analyst» даёт эффективный метод оценки состояния поверхности, включая чистоту, уровня обработки, наличия покрытия и однородности. Прибор «Surface Analyst» используется для оценки качества поверхности на многих типах медицинских диагностических устройств. Взаимодействие прибора с автоматизированным роботом позволяет измерять качество поверхности внутри индивидуальных микроскважин микроплат. Прибор «Surface Analyst» осуществляет измерения осаждая маленькую каплю очищенной воды прямо на микроскважину.

Использование робота гарантирует точное позиционирование камеры и капли воды. Автоматизация быстрых измерений контактного угла воды позволяет производственникам оценить наличие покрытия и однородность его на медицинских изделиях, обеспечивая надёжную и однородную повторяемость измерений контактного угла.

С использованием микроплат применяется технология статистики образцов для заключения того, как много индивидуальных скважин нужно оценить для получения статистически значимых результатов. При разработке таких статистических моделей производственники могут создать оценочные параметры «годен/брак» для рабочих процессов.

Производители медицинской техники могут осуществлять статистический контроль процесса покрытия, печати, склеивания, герметизации и очистки.

***********************

Компания «БалтМедиа Партнёр» ООО в коммерческом партнёрстве помогает внедрению и освоению эффективной техники и технологии на российском рынке производителей электроники.

По вопросам, связанным с производством электронной продукции, просьба использовать контакт: Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502

Электронная почта: office@bmptek.ru

https://bmptek.ru

https://facebook.com/valerydic2021

Управляющий проекта — Алексей Леонов