Biomedizinisches Elektrospinnen

TL-BM-400V

Vertikale biomedizinische Elektrospinnplattform

Edelstahlkonstruktion mit mehreren Hochspannungsquellen, sechs unabhängigen Zuführungen, 400-mm-Kollektoren und 500 mm Düsenverfahrweg. Prozessmodule nach Anwendung.

TL-BM-Plattform auswählen

Vergleichen Sie Probengrößen, Prozesskombinationen und Produktionsmaßstab.

Die folgenden Module beschreiben den Konfigurations- und Erweiterungsumfang der TL-BM-Serie. Spinndüsen, Verfahrwege, Kollektoren und Prozessmodule müssen zum gewählten Modell passen. Sie gehören nicht alle zur Standardausstattung jedes Systems.

TL-BM-400V · Plattformfunktionen

  • Vertikale Edelstahlplattform für biomedizinische Prozessentwicklung
  • Mehrere positive/negative Hochspannungskonfigurationen und sechs unabhängige Servokanäle
  • 400 mm Trommel- und Dornlänge; 500 mm Düsenverfahrweg
  • Düsen fahren vor der Umkehr über beide Kollektorenden hinaus
  • Flache, röhrenförmige und zusammengesetzte Faserstrukturen mit passenden Kollektoren
  • Optionale Wirkstoffbeladung, Ultraschallbeschichtung, Schmelz-Electrowriting und Mehrschichtprozesse
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Modelle & Anwendungen

Biomedizinische Forschung und Produktion

  • Die Edelstahlkonstruktion unterstützt saubere Labor- und biomedizinische Produktionsumgebungen.
  • Modulare Düsen und Kollektoren ermöglichen flache, röhrenförmige, mehrlagige und komplexe Faserstrukturen.
  • Koordinierte Steuerung und Parameteraufzeichnung unterstützen wiederholbare Entwicklung und Skalierung.

Biomedizinische Anwendungen

  • Nervenreparatur: Duraersatz, Nervenleitkanäle, Liquorbarrieren und neurale Gerüste.
  • Biologische Barrieren: Adhäsionsbarrieren, gesteuerte Geweberegeneration und Wundisolation.
  • Gefäßstrukturen: Gefäßersatz, Reparaturmembranen und Stentbeschichtungen.
  • Gewebereparatur: Hornhaut-, Perikard-, Weichgewebe- und Periostmembranen.
  • Magen-Darm- und Harntrakt: Hernien-, Blasen- und Darmmembranen.
  • Haut: Materialien für Wund- und Narbenreparatur sowie Gewebegerüste.

Konfigurationsübersicht

Die folgenden Modulbereiche sind Konfigurationsoptionen. Endgültige Daten werden für Modell, Material und Prozess vereinbart.

ParameterSpezifikation
AusführungVertikaler Edelstahlschrank
Hochspannungskombination3 positiv oder 2 positiv + 1 negativ; erweiterbar
Nennspannungen30–50 kV
Unabhängige Förderkanäle6 Servokanäle; erweiterbar auf 8–10
Haupttrommel: Länge / Durchmesser400 mm / Ø100 mm
Dorn: Länge / Durchmesser400 mm / Ø1–30 mm
Düsenverfahrweg X500 mm
Düsenverfahrgeschwindigkeit1–40 mm/s
Haupttrommel: Drehzahl / Genauigkeit1–1000 rpm / ±1 rpm
Touchscreen10″
Standard-KammerheizungRaumtemperatur bis 45 °C
StandardentfeuchtungCa. 30 % r. F.
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Zufuhr & Umgebung

Mehrere Hochspannungsquellen

  • Wählen Sie drei positive Quellen oder zwei positive und eine negative Quelle für Prozesse mit kombinierter Polarität. Weitere Quellen sind integrierbar. Positive und negative Quellen sind mit Nennspannungen von 30–50 kV verfügbar. Spannungsüberwachung und automatische Kompensation unterstützen die Ausgangsstabilität.

Zentrale Touchscreen-Steuerung

  • Ein 10-Zoll-Touchscreen und physische Direktwahltasten koordinieren Hochspannung, Spritzenpumpen, Düsenbewegung und Kollektordrehung. Betriebsparameter können aufgezeichnet werden. Rezeptabläufe und Datenexport sind kundenspezifisch anpassbar.

Sechs unabhängige Servokanäle

  • Die Kolbengeschwindigkeit ist für jeden Kanal unabhängig einstellbar. Schubstarke Servoantriebe verfügen über Hochspannungsisolierung. Mit internen oder externen Spritzenpumpen lässt sich die Zufuhr passend zu Materialkomponenten und Prozess auf 8–10 Kanäle erweitern.

Externe Spritzenpumpe mit hoher Kapazität

  • Größere Förderkapazität unterstützt lange Laufzeiten und Pilot- oder Produktionsbetrieb.
  • Koordinierte Kanäle und flexible externe Aufstellung passen zu Prozess und Platzangebot.

Programmierbare Spritzenpumpe

  • Förderbereich: 0,01–99,9 mL/h.
  • 10- und 20-mL-Spritzen; 50 mL und weitere Größen konfigurierbar.
  • 99 Förderschritte und 99 individuell benannte Programme.
  • 7-Zoll-Touchscreen für komplexe Zuführsequenzen.

Temperatur, Feuchte und Luftströmung

  • Die Standardentfeuchtung erreicht etwa 30 % r. F. Die staubfreie Heizung ist von Raumtemperatur bis 45 °C einstellbar. Optional sind stärkere Entfeuchtung bis 20 % r. F. und nebelfreie Verdunstungsbefeuchtung von 50–80 % r. F. verfügbar. Zu- und Abluft richten sich nach der Konfiguration. Die Leistung hängt von Standort und Prozesslast ab.

Staubfreie Heizung

  • Stufenlos von Raumtemperatur bis etwa 45 °C einstellbar.
  • Eine externe Wärmequelle unterstützt gleichmäßige Kammerheizung ohne Störung des elektrostatischen Feldes.
  • Zusätzliche Zonen regeln Düsen- und Kollektortemperaturen.

Beheizte rotierende Kollektoren

  • Optionale unabhängige Heizung: Dorne bis etwa 60 °C, Trommeln bis etwa 140 °C.
  • Für schwerflüchtige Lösungsmittel, Spezialmaterialien und beheizte Sammlung.
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Spinndüsen & Bewegung

Modulare Spinndüsenplattform

  • Parallele und Side-by-Side-Düsen für zwei Materialien.
  • Koaxiale und triaxiale Düsen für mehrlagige Fasern.
  • Zwei- oder dreikanalige Sea-Island-Konfigurationen.
  • Lösungs-Nahfeldschreiben und Schmelz-Electrowriting.
  • V-förmige, lineare, ringförmige und Matrixanordnungen.
  • Optionale Gas-, Zentrifugal- und Ultraschallmodule.

Kleinvolumen-Spinndüsen

  • Direkte Spritzen-Nadel-Verbindung spart Schläuche und Material.
  • Versuche sind mit 0,5 mL Lösung möglich.
  • Optional 2–4 Kleinvolumendüsen gleichzeitig betreiben.

Koaxiale Spinndüsen

  • Konzentrische Innen- und Außennadeln bilden Kern-Schale-Fasern.
  • Austauschbare Größen und getrennt demontierbare Nadeln erleichtern den Wechsel.
  • Anschlüsse sind für Gasunterstützung konfigurierbar.

Triaxiale Spinndüsen

  • Drei unabhängig versorgte konzentrische Kanäle bilden mehrlagige Fasern.
  • Modulare Nadelkombinationen ermöglichen unterschiedliche Kern- und Schalenmaße.
  • Für mehrlagige Wirkstoffträger und funktionale Fasern.

V-förmige Mehrnadeldüsen

  • Einstellbare Düsenwinkel und Abstände unterstützen parallele Strahlen.
  • Beide Seiten können unterschiedliche positive Hochspannungen erhalten.
  • Konjugiertes Spinnen und kombinierte Sprüh-/Spinnverfahren hängen von Quellen und Modulen ab.

Konjugiertes Elektrospinnen

  • Positive und negative Strahlen arbeiten gemeinsam für spezielle Faserstrukturen und zwei Materialien.
  • Abgestimmte Polarität unterstützt die Kontrolle von Ladungsaufbau und Düsenwechselwirkungen.

Sea-Island-Spinndüsen

  • Zwei- und dreikanalige Ausführungen bieten unabhängig geregelte Zuführungen.
  • Die Kanalanordnung ermöglicht Sea-Island-, kabelartige und andere Mehrkomponentenquerschnitte.

Automatische Nadelreinigung

  • Nadeln während des Spinnens ohne Systemstopp reinigen.
  • Reinigungsfrequenz an Lösungsmittelflüchtigkeit anpassen.
  • Pendelbewegung und Reinigung für lange Läufe mit flüchtigen Lösungsmitteln kombinieren.

500 mm Verfahrweg für 400-mm-Kollektoren

  • Trommel und Dorn sind 400 mm lang. Der Düsenwagen verfährt 500 mm, damit die Düsen vor der Umkehr über die Kollektorenden hinausfahren. Die motorisierte X-Achse arbeitet mit 1–40 mm/s. Y und Z werden manuell mit Skalen eingestellt. Weitere Achsen und programmierte Bahnen sind anpassbar.
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Fasersammlung

Fasersammelsysteme

  • Kollektoren für flache oder röhrenförmige Membranen, ausgerichtete Fasern, Mikrofilamente, Garne und dicke poröse Matten wählen.
  • Kontinuierliche Bahnen, Muster und mehrlagige 3D-Strukturen benötigen passende Sammel- und Bewegungsmodule.

400-mm-Trommel und -Dorn

  • Die Haupttrommel misst Ø100 × 400 mm bei 1–1000 U/min und ±1 U/min Genauigkeit. Dorne sind 400 mm lang mit 1–30 mm Durchmesser für Hohlmembranen. Eine separate Hochgeschwindigkeitsoption misst Ø100 × 300 mm bei 1–5000 U/min und ±1 U/min. Sondermaße und Heizung sind verfügbar.

Rotierender Scheibenkollektor

  • Scheibendurchmesser Ø140 mm; 1–5000 U/min, ±1 U/min. Kantenprofil passend zu ausgerichteten Faserbändern.

Kollektor für hoch ausgerichtete Fasern

  • Hohe Drehzahl von etwa 1–5000 U/min unterstützt schmale ausgerichtete Membranen und Faserbündel.
  • Kollektorgeometrie passend zur Probe.

Rotierender Dornkollektor

  • Dornlänge 400 mm, Ø1–30 mm, für hohle Röhrenmembranen. Maße passend zur Zielprobe.

Käfigkollektor mit Parallelelektroden

  • Parallelelektrodenkäfig Ø110 × 400 mm, 1–150 U/min. Langsame Sammlung für ausgerichtete poröse Fasern.
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Optionale Prozesse

Spezielle Prozessmodule

  • Plattform um Vakuumfixierung, beheizte Düsen, UV-Härtung, Mikroskopie, Ladungsneutralisation und Spezialkollektoren erweitern.
  • Elektrospinnen mit Schmelz-Electrowriting, Ultraschallsprühen, Flüssigbad oder kontinuierlicher Wicklung kombinieren.

Rotierender Vakuumhalter

  • Für 1–6-Zoll-Wafer, Glas, PET, PI und Metallfolien.
  • Zwei Vakuumkanäle mit unabhängig einstellbarer Haltekraft.
  • Feinnivellierung und einstellbare Rotation zur Substratpositionierung.

Beheizte Spinndüse

  • Raumtemperatur bis 150 °C, positive Hochspannung ≤25 kV, für 5-mL-Glasspritzen.
  • Für thermisch unterstütztes Elektrospinnen und Mikro-/Nanoschreiben mit geeigneten Materialien.

Spiralkollektor für dicke Fasermatten

  • Kontinuierliche Ablagerung baut dicke poröse 3D-Fasermatten auf.
  • Laufzeit und Prozesseinstellungen steuern die Dicke bei zusammenhängendem Fasernetz.

Nanofaserbeschichtung von Mikrofilamenten

  • Zwei Motoren drehen Filamente mit etwa 10–1000 μm Durchmesser.
  • Etwa 1–5000 U/min unterstützen die Nanofaserbeschichtung der Oberfläche.

Kontinuierliche Rolle-zu-Rolle-Sammlung

  • 250 mm Sammelbreite, 1–40 mm/s Bahngeschwindigkeit und 50–100 m Membranlänge, abhängig von Substrat, Dicke und Wicklung. Sonderbreiten verfügbar.

Zentrifugales Elektrospinnen

  • Zentrifugalkraft und elektrisches Feld für höheren Faserdurchsatz aus geeigneten Lösungen oder Schmelzen kombinieren.
  • Beispielhafter Scheibendurchmesser: etwa 650 mm. Integration erfordert passende Plattformgröße.

Rotierender Flachplattenkollektor

  • Servorotation: etwa 1–5000 U/min.
  • Beispielplatte: etwa 80 × 80 × 0,5 mm.
  • Ablagerungsbedingungen für zufällige, teilweise oder stark ausgerichtete Strukturen wählen.

Ionisationsgebläse

  • Ladungsaufbau neutralisieren, um Anhaften und Faserflug zu reduzieren.
  • Ladungskontrolle und Zusatzluft unterstützen gleichmäßigere Ablagerung; Ergebnis prozessabhängig.
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Sicherheit & Anpassung

Schutzfunktionen

  • Not-Aus und Türverriegelung schalten bei Bedarf die Hochspannung ab. Die Quellen besitzen Überspannungs-, Überstrom-, Lichtbogen- und Kurzschlussschutz. Mehrpunkt-Erdung verbindet Gehäuse, Hochspannungsquellen, Spritzenpumpen und Kollektoren.

Wiederholbare und nachvollziehbare Prozesse

  • Saubere Konstruktion, stabile Hochspannung und modulare Wechsel unterstützen biomedizinische Prozessentwicklung.
  • Parameteraufzeichnung und Datenverwaltung dokumentieren den Prozess.
  • Erdung, Isolierung und Verriegelungen gehören zum Sicherheitskonzept.

Konfiguration nach Anwendung

  • Mit Materialsystem, Zielfaserstruktur und Prozess beginnen.
  • Düsen, Kollektoren, Bewegung und Umgebung darauf abstimmen.
  • Automatisierung, Datenverwaltung und Aufstellschnittstellen für Labor oder Produktion festlegen.

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