ELEKTRETVERHALTEN VON KUNSTSTOFFEN UND BLUT BEI PHASENÄNDERUNGEN (VERNETZUNG, SCHMELZEN, ERSTARREN)
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- Joachim Kirchner
- vor 6 Jahren
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1 ELEKTRETVERHALTEN VON KUNSTSTOFFEN UND BLUT BEI PHASENÄNDERUNGEN (VERNETZUNG, SCHMELZEN, ERSTARREN) ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG ERÖFFNET NEUE MÖGLICHKEITEN Peter Eyerer, Angelika Bender Fraunhofer ICT GUS-Tagung, 1. April 2011
2 INHALT Ausgangslage / Aushärtung von Kunststoffen Von Kunststoff zum Blut Versuchsaufbau Ergebnisse für Blutplasma & Blut Theoretische Ansatzpunkte Fazit Diskussion
3 Ausgangslage Themenbezogene Forschung Stand der Technik zum Thema Ladungstrennung Ribeiro, Sao Paulo, BR: Carnauba Wachs ab 1944 Workman / Reynolds, USA: Wasser / Eis 1950 Eyerer, Uni Stuttgart, D: Kunststoffe 1969, 1985 Eyerer et al., Fraunhofer ICT, D: Blutgerinnung 2007/2008
4 Prinzip des Effekts I Elektrometer Phasenfront fest flüssig - +
5 Grundprinzip beim Frieren von Wasser
6 Versuchsaufbau für Kunststoffe Versuchanordnung für elektrische Messungen während der Aushärtung des Epoxidharz-Systems (Amid, Amin) 1 Epoxidharz-System 2 Elektroden 3 Abstandhalter (Glimmer, Polyimid) 4 Schutzring 5 O-Ring 6 elektrischer Anschluss 7 Isolierplatte (PTFE oder PF) durchströmt oder elektr. beheizt 8 Heizkammer
7 Messergebnisse Thermoplaste Schmelz- und Erstarrungspotentiale von polyamid 6 als Funktion der Zeit mit wechselnder wärmerer Elektrode
8 Messergebnisse Duroplaste Vernetzungspotentiale von ungesättigtem Polyester (UP) +2 % Benzoylperoxid als Funktion der Zeit mit Differenztemperatur als Parameter UP-Dicke 2 mm wärmere Elektrode 70 C
9 Vom Kunststoff zum Blut Aufgabenstellung Nachweis von elektrischen Effekten im Zusammenhang mit Gerinnung von Blutsystemen experimentelle Untersuchungen Erklärung der gemessenen Effekte theoretische Überlegungen Fachgebiete / Kooperationen Biochemie/Medizin Labor Seelig & Kollegen, Karlsruhe SRH-Klinik, Langensteinbach Rheologie (EM), Spektroskopie Werkstatt (QA), Feinwerktechnik Fraunhofer-ICT Labor 90.E4.09 EDV, Bildverarbeitung Softwareentwickung (ES) Sensortechnik (AE), Membrantechnik (UE) Medizintechnik: Firma QualiMed, Winsen
10 Versuchsaufbau Versuchsmaterial Blutplasma/Blut: inhibiert, Gerinnung mittels CaCL 2 - Lösung aktivierbar Ringer-Lösung für Vergleichsversuche Messung Optisch: Lage der Gerinnungsfront und Dicke der Schicht Elektrisch: bei Gerinnung des Systems auftretende Spannung Rheologisch: Gerinnungsverlauf
11 Versuchsaufbau Messvorrichtung zur optischen und elektrischen Messung Hohe Genauigkeit bei optischer Messung Vermeidung von Störungen durch äußere Lichtquellen, wie Tageslichtschwankungen Unterbrechungslose Vermessung des Gerinnungsverlaufs über mind. 24 Std. Messdaten mit gleichem Zeitstempel Versuchsablauf Messdauer: 24 Std. Messintervall: 1 min
12 Ergebnisse für Blutplasma Gerinnungsfront an unterer Elektrode Gerinnungsfront an unterer Elektrode Versuch 88/48 Std: Elektrodenmodell c Versuch 117/48 Std: Elektrodenmodell d
13 Ergebnisse für Blut Gerinnungsfront an oberer Elektrode Gerinnungsfront an oberer Elektrode Versuche 134/24 Std: Elektrodenmodell e Versuche 135/24 Std: Vergleichbare Elektrodenanordnung
14 Fibrinogen Aus: Wissenswertes zur Gerinnung, Roche Diagnostics GmbH, Mannheim 1985 Monomere Polymerisation Polymer
15 Ergebnisse/Fazit Ergebnisse der Messungen Spannungswerte im Bereich ±200mV (Blut) bis zu ±1V (Blutplasma) messbar Durchtritt der Gerinnungsfront durch Elektrode in Spannungskurven als Peak erkennbar Verlauf der Spannungswerte folgt im Wesentlichen dem Gerinnungsverlauf (Blutplasma) Vergleichsversuche mit Ringer- Lösung zeigen, dass gemessene Spannungswerte auf Gerinnung des Blutplasmas zurückzuführen sind Zu Kunststoffsystemen vergleichbar Fazit Elektrische Effekte in Zusammenhang mit Gerinnung von Blutsystemen experimentell nachweisbar Gerinnungsfront über elektrische Messung detektierbar Einsatz zur Detektion von Gerinnsel-Bildung und in weiteren Anwendungen denkbar Blutsystem mit Kunststoffsystem vergleichbar (Polymerisation)
16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontaktdaten Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Peter Eyerer Dipl.-Phys. Angelika Bender M.Sc. Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7, Pfinztal, Germany Phone: , Fax:
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