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Industrie de précision

Implants orthopédiques

Le terme « implants orthopédiques » couvre un certain nombre de dispositifs artificiels qui sont utilisés pour remplacer les articulations dans le corps, par ex.

Dentaire

Des recherches importantes sont réalisées chaque année dans le domaine de l'usure dentaire.

Systèmes biologiques microélectromécaniques

Les systèmes biologiques microélectromécaniques appliquent des micro-dispositifs aux problèmes biologiques et médicaux.

Aiguilles chirurgicales

Les aiguilles chirurgicales standards utilisées dans le domaine médical nécessitent une qualité excellente pour assurer une performance efficace.

Biopuces

Les biopuces couvrent un large domaine qui inclut le champ de la microfluidique, des puces et des technologies de laboratoire sur puce.

Cosmétique / Dermatologie

La peau est composée de deux types de tissus. L'épiderme est faite d'épithélium pavimenteux stratifié et elle est durcie et pleine de kératine.

Pharmaceutique

La production de dose solide commence généralement avec la formation du médicament en particules qui vont d'une taille de 0,1 à 10μm.

Valvules cardiaques

Le cœur humain est une pompe musculaire efficace qui possède quatre cavités, deux oreillettes et deux ventricules, qui sont chacune fermées par une valve unidirectionnelle.

Implants orthopédiques

Le terme « implants orthopédiques » couvre un certain nombre de dispositifs artificiels qui sont utilisés pour remplacer les articulations dans le corps, par ex. hanche, genou, doigt et épaule. Traditionnellement destinés aux personnes âgées, les implants orthopédiques sont désormais de plus en plus utilisés parmi l'ensemble de la population pour remplacer les articulations arthritiques et/ou abîmées. La plus grande longévité des individus combinée à une utilisation plus importante des implants sur des patients plus jeunes a entraîné davantage de demandes sur les fabricants qui doivent produire des implants durant plus longtemps.

Pour les implants de la hanche, les caractéristiques de contour de la tête et cupule fémorales sont essentielles à sa capacité de portance. Toutefois, en général la cause principale de défaillances des articulations de la hanche est due à l'usure, en particulier les particules qui sont générées. Par exemple, la cause la plus courante de perte d'os fémoral est l'ostéolyse. Bien que la cause ultime ne soit pas connue, elle a été attribuée à divers facteurs y compris la réaction à un corps étranger à des débris de particules, spécifiquement les débris de polymère. À ce titre, éviter l'usure dans les articulations de hanche est essentiel. Cette exigence entraîne généralement une tolérance élevée sur l'état de la surface. La fabrication d'articulation de hanche est contrôlée par des normes internationales, notamment ISO 7206 (parties I VIII).

Les exigences des implants de genou (et autres implants orthopédiques) sont semblables aux hanches, du fait qu'elles nécessitent de bonnes caractéristiques de contour et d'état de la surface pour veiller à ce que les normes de performance souhaitées soient atteintes. Taylor Hobson propose aux fabricants d'implants orthopédiques une gamme de solutions de mesure qui permet d'améliorer la qualité et la performance. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Dentaire

Des recherches importantes sont réalisées chaque année dans le domaine de l'usure dentaire. Pour les amalgames dentaires (obturations), les fabricants sont intéressés par l'identification et l'amélioration des caractéristiques d'érosion. Pour accomplir ceci, ils ont réalisé des essais d'usure conformément aux normes ISO, par ex. ISO/TS 14569-1, dans lesquels ils tentent d'imiter l'activité d'érosion dans une bouche normale.

Toutefois les mécanismes d'usure des dents et les restaurations dentaires dans la bouche sont très complexes. En outre, ces mécanismes peuvent différer d'un individu à un autre. L'essai d'usure standard des amalgames dentaires et des dentifrices sont fait en utilisant une brosse à dent et un dentifrice. En général le dentifrice est frotté sur un substrat de référence pendant un certain nombre de cycle. L'érosion causée par ce processus est ensuite surveillée.

Il existe un grand nombre de produits de soins oraux disponibles qui sont destinés à améliorer l'apparence des dents, par ex. les pâtes d'obturation, les dentifrices, etc. Les pâtes d'obturation doivent résister à l'usure, tandis que les dentifrices et les produits blanchissants doivent limiter l'usure qu'ils font subir aux dents. À ce titre, les fabricants dentaires sont très intéressés par la caractérisation de l'usure sur les dents ou les amalgames d'obturation (pâtes).

Taylor Hobson propose aux fabricants dentaires et aux chercheurs une large gamme de solutions de mesure pour surveiller les caractéristiques d'usure des pâtes et amalgames dentaires. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Systèmes biologiques microélectromécaniques

Les systèmes biologiques microélectromécaniques appliquent des micro-dispositifs aux problèmes biologiques et médicaux. Dans leur forme la plus simple, les technologies des systèmes biologiques microélectromécaniques exploitent les avancées en matière de microfabrication et de micro-usinage pour créer des laboratoires aux échelles micro et nano plus rapides, moins coûteux et automatiques, c.-à-d. microfluidiques. Sous ses formes les plus sophistiquées, les dispositifs des systèmes biologiques microélectromécaniques proposent un débouché pour les organes artificiels, les pharmacothérapies personnalisées et de nouvelles manières d'envisager la communication des cellules. Les systèmes biologiques microélectromécaniques peuvent être divisés en deux catégories, les systèmes biologiques microélectromécaniques biomédicaux et les systèmes biologiques microélectromécaniques biotechnologiques.

Les systèmes biologiques microélectromécaniques biomédicaux traitent le corps in vivo et l'anatomie de l'hôte ; par exemple, la biotélémétrie, l'administration de médicaments, les biocapteurs et d'autres capteurs physiques.

Les systèmes biologiques microélectromécaniques biotechnologiques traitent les échantillons biologiques de l'hôte in vitro, par exemple, le séquençage des gènes, la génomique fonctionnelle, la découverte de médicaments, la pharmacogénomique, les diagnostics et la détection/ID de pathogène.

Il y a actuellement beaucoup de travail des systèmes biologiques microélectromécaniques dans le débouché des systèmes d'administration de médicaments, utilisant des techniques de microfabrication. Deux catégories principales sont envisagées : membranes nanoporeuses et microparticules micro-usinées. Les membranes nanoporeuses sont produites à l'aide de la photolithographie, les dépôts de film mince et la gravure sélective pour créer des membranes composées de silicone avec des pores hautement uniformes dans l'échelle nanométrique. Les microparticules, au contraire des systèmes d'administration des médicaments particulaires conventionnels, peuvent être de minces disques planaires d'une épaisseur et d'un diamètre de 1 micron.

Outre ceci, il y a également des développements intéressants dans les micro-aiguilles, capteurs et micro-pompes, tous destinés à administrer les médicaments rapidement et de manière ciblée. Alors que le domaine des systèmes biologiques microélectromécaniques s'élargie, la demande de métrologie nanométrique augmente et c'est un domaine que Taylor Hobson connaît bien. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Aiguilles chirurgicales

Les aiguilles chirurgicales standards utilisées dans le domaine médical nécessitent une qualité excellente pour assurer une performance efficace. Elles sont généralement utilisées pour transmettre ou retirer du liquide du corps et elles doivent donc faire preuve de propriétés rhéologiques excellentes. Pour accomplir ceci, elles ont besoin de caractéristiques d'état, de circularité et de cylindricité internes excellentes. Taylor Hobson possède une large expérience pour répondre aux besoins particuliers des fabricants d'aiguilles chirurgicales, qui impliquent généralement l'utilisation de stylets spéciaux pour accéder aux diamètres étroits des aiguilles chirurgicales.

Il y a une grande quantité de travail dans le domaine des microaiguilles, qui sont utilisées dans divers domaines médicaux, y compris la biopsie et l'administration de médicaments. Des rangées de microaiguilles creuses peuvent être utilisées pour transmettre continuellement les médicaments dans le corps en utilisant un système simple de diffusion ou de pompe. Les microaiguilles creuses peuvent être utilisées pour retirer le liquide du corps afin de l'analyser. Les microaiguilles ouvrent de nouveaux domaines d'opportunités médicales, comme l'administration de médicament hautement ciblée vers des cellules individuelles, elles posent également un large éventail de défis métrologiques et Taylor Hobson est équipé pour répondre à ces défis. On peut citer parmi ces défis l'analyse géométrique 3D au niveau micrométrique et nanométrique. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Biopuces

Les biopuces couvrent un large domaine qui inclut le champ de la microfluidique, des puces et des technologies de laboratoire sur puce. Elles peuvent être largement définies en tant que dispositifs de mesure, préparés à l'aide des technologies microlithographiques ou microréseaux, qui incorporent un élément de reconnaissance biologique. Les biopuces partagent beaucoup avec les biocapteurs, mais se distinguent par l'utilisation des techniques de fabrication de microlithographie dans leur production, ce qui explique la présence de la puce.

L'énorme intérêt dans les structures de canal fluidique microfabriquées (biopuces) s'est accru au cours de la dernière décennie en raison des nombreuses démonstrations puissantes qui ont été publiées dans les revues scientifiques.

La diversité des techniques de mesures chimiques et biochimiques implémentées sur les biopuces est énorme et comprend diverses séparations électrophorétiques et chromatographiques, les réactions chimiques et enzymatiques, les interactions de reconnaissance non covalente, l'amélioration de la concentration d'échantillon et les manipulations cellulaires.

Ces dispositifs ont un coût bas et un petit encombrement, tout en consommant des quantités minuscules de réactifs et en produisant des résultats rapides. En outre, la stratégie de fabrication utilisée pour fabriquer ces dispositifs, c.-à-d. la photolithographie, permet de fabriquer des systèmes hautement parallèles avec des coûts différentiels faibles. Les biopuces ouvrent un énorme potentiel dans le domaine de l'analyse chimique, toutefois elles comptent sur de bonnes techniques de fabrication pour assurer une performance efficace.

Les biopuces nécessitent une bonne structure de canal (hauteur et largeur) et une topographie de surface pour assurer un débit efficace des produits chimiques (bioagents) à l'intérieur. Taylor Hobson propose aux fabricants de biopuces une gamme de solutions de mesure qui permet d'améliorer la qualité et la performance. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Cosmétique / Dermatologie

La peau est composée de deux types de tissus. L'épiderme est faite d'épithélium pavimenteux stratifié et elle est durcie et pleine de kératine. Le derme se trouve sous l'épiderme. Les rides sont des rétractions de la couche supérieure de la peau et sont limitées par un renflement de manière linéaire.

Alors que la population de la planète vieillit, la demande pour les crèmes antivieillissement augmente. Il est nécessaire de vérifier la performance de ces crèmes, mais il y également des développements intéressants au sein même des crèmes, qui incluent l'utilisation des nanoparticules.

Les fabricants de cosmétiques dépensent des sommes d'argent considérables en R&D sur les nouveaux produits cosmétiques, destinés à améliorer l'apparence. Outre les essais de sécurité, les fabricants de cosmétiques doivent fournir des données quantitatives sur la performance de ces crèmes et lotions cosmétiques.

Bien que les microscopes puissent fournir des informations visuelles, ils sont souvent insuffisants pour l'analyse détaillée requise. Généralement, l'analyse des crèmes anti-âge consiste à étudier un échantillon de peau avant et après l'application de la crème. D'habitude des réplicas de surface sont utilisés, car il n'est pas possible de mesurer les substrats réels en question.

Le Talysurf CLI ou les plateformes CCI avec un calibre de haute résolution proposent un outil d'acquisition des données idéal pour cette application. Et le logiciel des surfaces texturées Talymap procure une visualisation et une analyse idéales. Il procure en outre la capacité d'analyser la profondeur et la densité des sillons avec le sens général de la texture. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Pharmaceutique

La production de dose solide commence généralement avec la formation du médicament en particules qui vont d'une taille de 0,1 à 10μm. Il est souvent important de caractériser ces particules alors que leur taille et leur forme peut fournir des informations utiles sur le processus de fabrication. Il a également été démontré que la taille des particules influence la vitesse de dissolution, l'uniformité du contenu et les taux de sédimentation.

La prochaine étape du processus de fabrication pharmaceutique est souvent de former les particules en une granule en utilisant un agent de liaison. Les granules obtenues sont généralement dans la plage de quelques millimètres, avec des propriétés rhéologiques améliorées. Il est utile de caractériser la rugosité des granules pour la mettre en corrélation avec les processus de fabrication. L'élément final dans la fabrication de comprimés implique souvent l'application d'un enrobage aux granules qui peut avoir plusieurs fonctions, y compris la protection du médicament de l'air et le contrôle du comportement de dissolution. La fabrication de comprimés exige souvent de corréler les caractéristiques de la surface de leur enrobage à leur taux de dissolution.

Il existe un large éventail d'exigences en matière de caractérisation de surface au sein du secteur de la fabrication pharmaceutique. L'une des plus importantes est d'assurer que l'état de surface des tuyaux et matrices dans la zone de processus soit d'une qualité adaptée pour minimiser la contamination bactériologique. Les tuyaux utilisés dans les usines pharmaceutiques peuvent être fabriqués en acier inoxydable ou en plastique et ils peuvent avoir une plage d'états de la surface allant de 2μm à 0,2μm Rq. L'état de la surface de ces tuyaux est essentiel car une cellule de bactérie courante comme le bacille pyocyanique, en forme de tige, peut être d'une largeur approximative de 0,3 à 0,8μm et de 1 à 1,2μm microns de long. Un mauvais état de la surface de ces tuyaux pourrait permettre l'accumulation de bactéries et entraîner la contamination du processus de fabrication. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.

Valvules cardiaques

Le cœur humain est une pompe musculaire efficace qui possède quatre cavités, deux oreillettes et deux ventricules, qui sont chacune fermées par une valve unidirectionnelle. Au cours d'une journée, le cœur se contracte et se dilate en moyenne 100 000 fois et pompe environ 9090 litres de sang. En s'ouvrant et se fermant de manière synchronisée, les quatre valves maintiennent le flux de sang dans un sens direct.

Plus de 250 000 valvules cardiaques bioprosthétiques sont implantées chaque année. La capacité de remplacer une valvule cardiaque malade avec une valvule prosthétique a permis de réduire considérablement la mortalité associée avec les troubles des valvules cardiaques. Malheureusement, cette réussite brillante ne représente qu'une facette de l'histoire. En effet, il faut mentionner les complications associées aux prothèses de valvules cardiaques contemporaines. Par exemple, si la valvule prosthétique est fabriquée en titane et/ou pyrocarbone, les patients nécessitent alors un traitement anticoagulant à vie. Malgré des décennies d'expérience, l'anticoagulation demeure un traitement dangereux. L'anticoagulation sous-optimale est associée à la menace importante de formation de caillots, qui entraîne l'immobilisation catastrophique des valves cardiaques ou l'occlusion en aval d'un vaisseau sanguin majeur.

Le contrôle de la qualité est critique dans les composants de la valvule cardiaque, car les conséquences d'une défaillance sont catastrophiques. Les propriétés matérielles et la forme géométrique sont importantes dans la conception et la fabrication des valvules cardiaques. Toutefois, la caractérisation de surface des valvules cardiaques en 2D et 3D est également critique, car elle influence énormément le débit liquide et les propriétés d'anticoagulation de la valve. Pour des informations sur le produit, cliquez sur le lien ci-dessous.