اتاقک‌های اسپری نمک با کالیبراسیون سریع: اطمینان از دقت آزمایش در هر زمان

برای تیم‌هایی که ایمپلنت‌های پزشکی زیست‌جذب‌شونده (مانند پیچ‌های استخوانی حل‌شونده)، بسته‌بندی زیستی یا داربست‌های مهندسی بافت را توسعه می‌دهند، آزمایش خوردگی فقط اندازه‌گیری زنگ‌زدگی نیست—بلکه حفظ سازگاری زیستی و ردیابی فعالیت بیولوژیکی در طول قرار گرفتن در معرض آن است. دستگاه‌های تست اسپری نمک سنتی در اینجا شکست می‌خورند: آن‌ها از محلول‌های نمک سیتوتوکسیک استفاده می‌کنند که مواد فعال زیستی را آلوده می‌کنند، تغییرات در توانایی یک ماده برای تعامل ایمن با بافت زنده را نادیده می‌گیرند و فاقد سیستم‌هایی برای رسیدگی به زباله‌های آزمایش خطرناک زیستی هستند. این امر توسعه‌دهندگان را مجبور می‌کند بین داده‌های خوردگی دقیق و عملکرد بیولوژیکی معتبر انتخاب کنند—تا کنون. دستگاه تست اسپری نمک BioSafe Corr که توسط TOBO GROUP (پیشرو در راه‌حل‌های تست سازگاری زیستی) راه‌اندازی شده است، آزمایش خوردگی را برای مواد بیولوژیکی با ترکیب اعتبار سنجی خوردگی مطابق با ASTM با سازگاری زیستی دارای گواهی ISO 10993 دوباره تعریف می‌کند و به تیم‌ها اجازه می‌دهد هم میزان خوردگی و هم ایمنی بیولوژیکی را در یک سیستم اندازه‌گیری کنند.
یک نقطه درد اصلی برای توسعه‌دهندگان مواد زیستی این است که اکثر دستگاه‌های تست اسپری نمک سنتی از محلول‌های NaCl درجه صنعتی با ناخالصی‌ها (مانند فلزات سنگین، محصولات جانبی کلر) استفاده می‌کنند که سیتوتوکسیتی را در فلزات زیست‌جذب‌شونده (مانند آلیاژهای منیزیم برای ایمپلنت‌های استخوانی) ایجاد می‌کنند یا پلیمرهای زیستی (مانند PLA برای داربست‌های پزشکی) را تجزیه می‌کنند. این بدان معناست که نتایج آزمایش آسیب شیمیایی ناشی از محلول را منعکس می‌کند—نه فقط خوردگی دنیای واقعی. BioSafe Corr این مشکل را با محلول‌های نمک درجه دارویی، مطابق با ISO 10993-5 (0.9٪ NaCl، مطابق با سالین فیزیولوژیکی انسانی) که با آب فوق خالص دیونیزه شده (مقاومت 18.2 MΩ·cm) ساخته شده است، حل می‌کند تا سیتوتوکسیتی را از بین ببرد. محفظه آن با PEEK (پلی اتر اتر کتون) درجه پزشکی پوشانده شده است—ماده‌ای که برخلاف آسترهای فولادی ضد زنگ در دستگاه‌های تست سنتی، مواد شیمیایی را به محیط آزمایش نشت نمی‌دهد. برای کاربردهای تخصصی (به عنوان مثال، آزمایش ایمپلنت‌ها برای بیماران ساحلی)، همچنین یک «ترکیب نمک بیولوژیکی» (با مواد معدنی کمیاب که با آب دریا مطابقت دارد اما بدون مواد افزودنی سمی) ارائه می‌دهد که قرار گرفتن در معرض دنیای واقعی را بدون به خطر انداختن سازگاری زیستی شبیه‌سازی می‌کند. یک تولیدکننده ایمپلنت ارتوپدی که قبلاً پیچ‌های منیزیم حل‌شونده را آزمایش می‌کرد، 30٪ مرگ سلولی را در نمونه‌های پس از آزمایش به دلیل محلول‌های نمک سنتی مشاهده کرد. با BioSafe Corr، زنده ماندن سلول‌ها بالای 95٪ باقی ماند و به آن‌ها اجازه داد هم مقاومت در برابر خوردگی و هم توانایی پیچ برای حمایت از رشد استخوان را تأیید کنند.
چالش کلیدی دیگر این است که دستگاه‌های تست سنتی فقط معیارهای خوردگی (به عنوان مثال، کاهش وزن، عمق حفره) را اندازه‌گیری می‌کنند، اما چگونگی تأثیر خوردگی بر عملکرد بیولوژیکی یک ماده را از دست می‌دهند—یک غفلت حیاتی برای دستگاه‌های پزشکی. به عنوان مثال، یک استنت زیست‌جذب‌شونده ممکن است با سرعت قابل قبولی خورده شود، اما محصولات جانبی خوردگی آن می‌توانند بهبود رگ‌های خونی را مهار کنند—خطری که آزمایش‌های سنتی متوجه آن نمی‌شوند. BioSafe Corr این مشکل را با یک آرایه حسگر زیستی مینیاتوری برطرف می‌کند که تغییرات بیولوژیکی را در زمان واقعی در کنار داده‌های خوردگی ردیابی می‌کند: این آرایه شامل یک حسگر زنده ماندن سلول (اندازه‌گیری چگونگی تأثیر محصولات جانبی خوردگی بر سلول‌های مجاور از طریق رنگ‌آمیزی فلورسنت، سازگار با کشت‌های سلولی سه بعدی)، یک ردیاب pH/آزاد شدن یون (نظارت بر آزاد شدن یون‌هایی مانند منیزیم از ایمپلنت‌های حل‌شونده برای اطمینان از اینکه در محدوده‌های ایمن فیزیولوژیکی باقی می‌مانند) و یک حسگر سرعت تجزیه‌پذیری زیستی (تمایز بین «خوردگی» (تخریب شیمیایی نامطلوب) و «تجزیه‌پذیری زیستی کنترل‌شده» (فرآیند مورد نظر برای مواد زیست‌جذب‌شونده)) است. تمام داده‌ها با نرم‌افزار سیستم همگام‌سازی می‌شوند، که یک «نقشه همبستگی خوردگی-فعالیت زیستی» ایجاد می‌کند—به عنوان مثال، نشان می‌دهد که یک سرعت خوردگی 5٪ با 10٪ کاهش در زنده ماندن سلول همبستگی دارد (یک پرچم قرمز برای استفاده پزشکی). یک شرکت مهندسی بافت از این ویژگی برای بهینه‌سازی یک پانسمان زخم مبتنی بر کلاژن استفاده کرد: آن‌ها کشف کردند که اسپری نمک خوردگی تقویت‌کننده فلزی پانسمان را تسریع می‌کند، اما محصولات جانبی به سلول‌های پوست آسیب نمی‌رسانند و به آن‌ها اجازه می‌دهد با اثبات دوام و ایمنی، تأییدیه FDA را سریع‌تر دریافت کنند.
«مواد بیولوژیکی را نمی‌توان با ابزارهایی که برای فلزات صنعتی ساخته شده‌اند آزمایش کرد»، به گفته سرپرست تست سازگاری زیستی TOBO GROUP. «BioSafe Corr فقط خوردگی را اندازه‌گیری نمی‌کند—بلکه اطمینان می‌دهد که خوردگی وعده بیولوژیکی یک ماده را نمی‌شکند. برای تیم‌هایی که محصولاتی را می‌سازند که وارد بدن انسان می‌شوند یا با سیستم‌های زنده تعامل دارند، این تفاوت بین موفقیت و شکست است.»
برای درخواست‌های دمو، مستندات انطباق (ISO 10993، ASTM F2129) یا برای کسب اطلاعات در مورد پیکربندی‌های سفارشی برای مواد زیستی خود، به Info@botomachine.com مراجعه کنید.