Prove di caratterizzazione fisica e chimica

Le proprietà fisico-chimiche (caratterizzazioni fisiche e chimiche) dei biomateriali hanno una grande influenza sulla loro interazione con le cellule, oltre a svolgere un ruolo importante sulle prestazioni in vivo dei materiali.

La loro caratterizzazione fisica, ovvero le proprietà microstrutturali interne dei materiali, include la forma e la dimensione delle particelle, la porosità, la densità e l'area superficiale. Le caratterizzazioni chimiche includono la determinazione della composizione chimica e la distribuzione degli elementi all'interno del biomateriale.

Negli ultimi anni ci sono state innovazioni negli strumenti per la visualizzazione e l'analisi dei materiali e sono stati compiuti progressi nella raccolta e nell'elaborazione dei risultati.

Diverse tecniche microscopiche, inclusa la microscopia ottica ed elettronica, applicate per determinare le caratterizzazioni fisiche forniscono informazioni dalla scala atomica alla microscala e alla macroscala. Campioni speciali vengono utilizzati anche per tecniche microscopiche specializzate come la microscopia a scansione di sonda e la microscopia a forza atomica. La caratterizzazione della superficie viene eseguita utilizzando tecniche microscopiche. Tuttavia, le tecniche di analisi di fase seguite da tecniche microscopiche sono controverse basate sulla diffrazione dei raggi X.

I dispositivi di caratterizzazione spettroscopica basati su infrarossi (IR) vengono utilizzati nelle analisi per determinare le caratterizzazioni chimiche. Questa tecnica determina in particolare le dimensioni, la forma, la porosità, l'area superficiale e la caratterizzazione dell'energia superficiale. Inoltre, l'analisi della dimensione delle particelle viene eseguita con la diffusione dinamica della luce (DLS). Vengono applicate la misurazione dell'angolo di contatto per l'energia superficiale, la porosimetria da intrusione di mercurio per l'analisi delle strutture dei pori e le misurazioni dell'assorbimento di gas per l'analisi dell'area superficiale.

D'altra parte, la caratterizzazione fisica e chimica delle membrane è molto importante in termini di morfologia, spessore, granulometria e tipi e quantità di contaminazione superficiale o del bordo del grano. Queste proprietà possono influenzare le prestazioni della membrana. Pertanto, le informazioni ottenute da tali analisi vengono utilizzate per migliorare le prestazioni della membrana durante la produzione. Alcune delle tecniche più comunemente utilizzate nell'analisi sono la microscopia elettronica a scansione, la microscopia a forza atomica, la tecnica di diffrazione dei raggi X, l'analisi dei raggi X a dispersione di energia, la spettroscopia di elettroni agar e la spettroscopia di desorbimento termico. Inoltre, poiché la permeabilità ai gas dipende dallo spessore della membrana, è un parametro importante da caratterizzare.

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