A mikrotűk és a gyártásukhoz használt szerszámok döntött vizsgálata és 3D-s mérése
A mikrotűket nem csupán az orvostudományban, hanem a kozmetika területén is széles körben használják, mert a használatukkal könnyen és fájdalommentesen juttatható be folyékony halmazállapotú gyógyszer a felhámba. Létezik olyan típus is, amelynek tűje feloldódik az emberi szervezetben, így ezt a gyógyszeradagoló rendszert (DDS) napjainkban egyre nagyobb figyelem övezi. Ezek az előnyök a közelmúltban megnövelték a mikrotűk iránti keresletet, így tömeggyártásukhoz magas minőségre és megbízhatóságra van szükség. Ebben a fejezetben a mikrotűkkel kapcsolatos alapvető ismereteket, például a mikrotűk típusait és alkalmazásait ismertetjük, továbbá különböző példákon keresztül mutatjuk be a gyártás során használt szerszámok vizsgálatának, valamint a mikrotűk 3D-s alakjának és méreteinek érintésmentes mérésének a módját.
- Mi az a mikrotű?
- A mikrotűk típusai és alkalmazásai
- Példák a mikrotűk és a gyártásukhoz használt szerszámok döntött vizsgálatára és 3D-s mérésére
- Egy 4K-s mikroszkóp, amely kiválóan alkalmas a mikrotűk minőség-ellenőrzésére, illetve azok kutatására és fejlesztésére
Mi az a mikrotű?
A mikrotűk olyan mikroszkopikus tűk, amelyek átmérője és hossza egyaránt kisebb, mint 1 mm. A gyártás során általában nagyszámú mikrotűt helyeznek el a lapra azzal merőlegesen, rácsos elrendezésben, amely során tűk rendkívül közel helyezkednek el egymáshoz. A bőrön való alkalmazás során a mikroszkopikus tűk átszúrják a bőrt, áthatolnak a bőrfelszín szarurétegén, lehetővé téve a felhámba történő közvetlen beadást – ez nagymértékben eltér az általános kenőcsök és gyógytapaszok működési mechanizmusától.
A mikrotűk alkalmazásai
Nemcsak gyógyszerek, például érzéstelenítőszerek, inzulin, vakcinák és hialuronsav beadására használhatók, de nem gyógyászati, kozmetikai célú oldatok beadására is széles körben alkalmazzák őket.
A mikrotűk előnyei
A gyógyszer egyetlen ponton (a dermiszben vagy a mélyebb hypodermiszben) történő beadására szolgáló általános injekciós tűktől eltérően a mikrotűk többpontos beadást tesznek lehetővé – mindezt a bőr felsőbb rétegeiben (az epidermiszben). Ennek egyik előnye, hogy az oldat könnyen és fájdalommentesen beadható, mivel a tűk nem érik el a sok fájdalmas pontot tartalmazó dermiszt.
A mikrotűk típusai és alkalmazásai
A tűk gyártásához hagyományosan fémet használnak, de egyre elterjedtebbek a különböző módszerekkel előállított, különböző formákban kapható és különböző anyagokból, például biomassza műanyagból, biológiailag lebomló műanyagból és vízben oldódó polimerekből készült mikrotűk is. A mikrotűk leggyakoribb kategóriáit az alábbiakban ismertetjük.
- Nem oldódó (biológiailag lebomló) mikrotűk
- Ezek a mikrotűk poliglikolsavból (PGA) és politejsavból (PLA) (orvosi eszközökben használt polimerekből) készülnek, az oldat pedig a tűk hegyére kerül. Az ilyen típusú mikrotűk drágák, de optimálisan használhatók olyan oldatok és vakcinák esetén, amelyeket rendkívül kis mennyiségben kell beadni. A leggyakoribb alkalmazások közé tartozik például az influenza elleni vakcinák és a hepatitis C, a cukorbetegség és a csontritkulás elleni terápiás gyógyszerek beadása.
- Oldódó mikrotűk
- Ezek a mikrotűk vízben oldódó polimerekből (például hialuronsavból), peptidekből és fehérje alapú gyógyszerekből készült mikroszkopikus tűket alkalmaznak. A legtöbb esetben egy mikrotűkből álló lapot ragasztanak a bőrre, amelynek nedvessége feloldja a tűket, és oldat ily módon kerül a felhámba. Az egyik tipikus alkalmazás a helyi érzéstelenítők beadása, de az utóbbi években egyre gyakoribbá vált ezeknek a mikrotűknek a kozmetikai célú alkalmazása is, például hajnövesztő szerek beadása, valamint a foltok és ráncok korrekciója.
Példák a mikrotűk és a gyártásukhoz használt szerszámok döntött vizsgálatára és 3D-s mérésére
A mikrotűk előállítási módszerei a típustól és anyagtól függően változnak. Mivel ezek a tűk nagy pontosságot igényelnek, a formázásuk során fontos, hogy bizonyos számú tű elkészítése után elvégezzék a szerszámok ellenőrzését a kopás és hibák szempontjából, ezzel megelőzve a hibákat, illetve ezzel lehetővé téve a hibák okainak az azonosítását.
A szerszámokkal történő préselésen felül a mikrotűk számos egyéb módon is előállíthatók: lapokra történő felvitel, lézeres gyártás és 3D-s nyomtatás. Sokféle módszer létezik, és jelenleg is aktívan kutatják az új technológiákat. A mikrotűk előállításának módjától függetlenül a tűk 3D-s alakjának a vizsgálata, mérése és értékelése kulcsfontosságú a minőségirányítás, a minőségbiztosítás, valamint a mikrotűk kutatásának és fejlesztésének területén.
Optikai mikroszkópokkal és kontakt mérőrendszerekkel azonban nagyon komplikált a pontosan elrendezett mikroszkopikus tűk és a formák vizsgálata, valamint a 3D-s alakok mérése, illetve az összes tű 3D-s mérése.
A KEYENCE több mint 30 éve foglalkozik digitális mikroszkópok fejlesztésével, amely során mindig odafigyelt a felhasználók visszajelzéseire a felmerülő problémák megoldása érdekében. A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a legújabb technológiáink és az évek során felhalmozott tudásunk eredménye.
Az alábbi részben további példákon keresztül mutatjuk be, hogy a VHX sorozat használatával hogyan végezhető el a mikrotűk gyártására használt szerszámok döntött vizsgálata, valamint a mikrotűk 3D-s képalkotása és mérése.
Egy mikrotűgyártó szerszám döntött vizsgálata
A formázás a mikrotűk gyártásának egyik bevett módszere. A szerszámok felügyelete kulcsfontosságú annak biztosításához, hogy a számos mikroszkopikus tű mindegyike problémáktól és hibáktól mentesen készülhessen el.
A szerszámokat azonban pontosan kidolgozott, bonyolult háromdimenziós alakzat jellemzi, ezért az optikai mikroszkópok esetében egy befogóeszközre van szükség ezeknek a kis méretű tárgyaknak a tárgyasztalon való rögzítéséhez és megdöntéséhez. Ezenfelül a fémekre jellemző diffúz fényvisszaverődés miatt a fényviszonyok meghatározására is sok időt és energiát kell fordítani.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp változtatható szögű megfigyelőrendszert használ egy XYZ irányban mozgatható, motorizált tárgyasztallal, amely a látómező egyszerű igazítása, elforgatása és a döntési tengely mozgatása mellett teszi lehetővé a döntött vizsgálatokat. Az eucentrikus kialakítás biztosítja, hogy a célpont akkor is a látómező középpontjában maradjon, ha a lencsét megdöntjük vagy elforgatjuk, ami egyszerű és zökkenőmentes, döntött vizsgálatot tesz lehetővé.
A VHX sorozat optikai rendszerrel és 4K-s CMOS-képérzékelővel rendelkezik, amely a nagy mélységélességet a nagy felbontással egyesíti. Ezenfelül egy megfigyelőrendszerrel is fel van szerelve, amely könnyedén kezelhető funkciók széles tárházát biztosítja. A nagy mélységélességnek köszönhetően a teljes háromdimenziós céltárgyat fókuszba hozhatja. Ezenfelül pedig a mélységkompozíció funkció használatával könnyen készíthetők olyan képek, amelyeknél a látómezőben minden egyes pontja a fókuszban van – még a háromdimenziós célpontok nagyfokú nagyításakor is. A mélységkompozíció funkció döntött vizsgálat mellett is használható.
Ezenfelül a mikroszkóp „többszörös megvilágítás” funkcióval is rendelkezik, amelynek köszönhetően egyetlen gombnyomással, automatikusan rögzíthet több irányból megvilágított képeket. A célnak megfelelő kép kiválasztásával a megfigyelés azonnal megkezdhető, ami a hagyományos módszerekhez képest jelentősen csökkenti a feltételek meghatározásához szükséges időt.
A fent leírt nagyteljesítményű és sokrétű funkciók, valamint a nagy pontosságú 4K-s képek egyszerű és gyors döntött vizsgálatot tesznek lehetővé – még a mikrotűk gyártásához használt szerszámok 3D-s alakzatainak a megfigyelésekor is.
A mikrotűk 3D-s mérése
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp nem csupán a nagy felbontású 4K-s képekkel történő vizsgálatot teszi lehetővé, hanem ugyanezen képek segítségével a 3D-s méréseket is.
A termék ezenfelül több, különböző fókuszpozíciójú képből képes gyorsan összeállítani a képet, ezzel lehetővé téve a 3D-s képek megjelenítését, amelyeken még a textúrák és a felületi érdesség is megfigyelhető. Ennek eredményeképpen a képernyőn megjelenő 3D-s kép bármilyen szögben elforgatható a vizsgálat érdekében, mindezt anélkül, hogy a célt mozgatni vagy a lencse szögét módosítani kellene.
Az összegyűjtött 3D-adatokból 3D-s mérések végezhetők, a profilmérések pedig valamelyik keresztmetszet egérrel történő kiválasztásával egyszerűen elvégezhetők – mindezt a képernyő előtt ülve. A mikroszkóppal 3D-s méréseket készíthet a mikrotűk rendkívül kényes mikroszkopikus tűiről, továbbá roncsolás- és érintésmentes módon készíthet mikrométernél kisebb méréseket azok keresztmetszeteiről és felületi egyenetlenségeiről.
Egy 4K-s mikroszkóp, amely kiválóan alkalmas a mikrotűk minőség-ellenőrzésére, illetve azok kutatására és fejlesztésére
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp gyors vizsgálatokat, 2D-s/3D-s mérést és profilmérést tesz lehetővé – mindezt éles 4K-s képekkel és egyszerű műveletekkel, még akkor is, ha a célpont mikroszkopikus formájú, mint például a mikrotűk és az előállításukhoz használt formák.
Ez a számos egyéb, a vizsgálat és az elemzés optimalizálására szolgáló funkciót tartalmazó, egyszerű műveletek használható mikroszkóp még automatikus jelentéskészítési funkcióval rendelkezik.
Nagy teljesítményével, funkcionalitásával és használhatóságával a VHX sorozat nagymértékben képes optimalizálni a mikrotűk nagy megbízhatóságot és biztonságot igénylő gyártását, továbbá rendkívül versenyképes a kutatás és fejlesztés területén.
Ha többet szeretne megtudni a VHX sorozatról, vagy ha bármilyen kérdése van, kattintson az alábbi gombra.
