I microaghi non vengono utilizzati solo nel campo della medicina, ma anche in quello della cosmetica per somministrare in modo semplice e indolore farmaci liquidi all'epidermide. La tecnologia degli aghi ha fatto passi da gigante, consentendo di sviluppare nuovi tipi di aghi per usi specifici, come quelli che si dissolvono all'interno del corpo umano. Con l'aumento dei progressi tecnologici, aumenta anche la domanda, rendendo necessarie alta qualità e affidabilità per la produzione di massa. Questa sezione introduce le conoscenze di base sui microaghi, compresi i tipi di aghi e i loro usi, nonché esempi di osservazione e ispezione degli stampi utilizzati nella produzione.

Osservazione inclinata e misurazione 3D di microaghi e relativi stampi

Che cos'è un microago?

I microaghi sono aghi microscopici con diametro e lunghezza entrambi inferiori a 1 mm. In genere, un gran numero di microaghi viene disposto a griglia. Nella somministrazione dermica, gli aghi microscopici perforano la pelle, attraversando lo strato corneo sulla superficie cutanea, consentendo la somministrazione diretta all'epidermide, a differenza delle pomate generiche e dei cerotti medicinali.

Applicazioni dei microaghi

I microaghi vengono utilizzati non solo per la somministrazione di farmaci come anestesia, insulina, vaccini e acido ialuronico, ma anche per la somministrazione di soluzioni a scopo cosmetico non medicinale.

Vantaggi dei microaghi

È possibile somministrare il farmaco in più punti a bassa profondità sulla pelle (l'epidermide), a differenza dell'uso di un ago ipodermico generale, che somministra il farmaco in un singolo punto nel derma o più in basso nell'ipoderma. Un vantaggio corrispondente è che la soluzione può essere somministrata facilmente e senza dolore, perché gli aghi non raggiungono il derma, che ha molti recettori del dolore.

Tipi di microaghi e applicazioni

Sebbene il materiale più diffuso per gli aghi sia il metallo, si sta diffondendo l'uso di microaghi prodotti con vari metodi, di varie forme e realizzati con vari materiali, come plastica da biomassa, plastica biodegradabile e polimeri idrosolubili. Le classificazioni tipiche dei microaghi sono le seguenti.

Microaghi non dissolvibili (biodegradabili)
Questi microaghi sono realizzati in acido poliglicolico (PGA) e acido polilattico (PLA), polimeri utilizzati nei dispositivi medici, e la soluzione viene applicata alle punte degli aghi. Questo tipo è costoso ma viene utilizzato come microago ottimale per soluzioni e vaccini che devono essere somministrati in quantità estremamente ridotte. Le applicazioni tipiche comprendono la somministrazione di vaccini antinfluenzali e di farmaci terapeutici per l'epatite C, il diabete e l'osteoporosi.
Microaghi dissolventi
Questi microaghi sono aghi microscopici fatti di polimeri idrosolubili (come l'acido ialuronico), peptidi e farmaci proteici. Nella maggior parte dei casi, un foglio di microaghi viene applicato alla pelle, la cui umidità li scioglie, somministrando la soluzione all'epidermide. Un'applicazione tipica è la somministrazione di anestetici locali, ma negli ultimi anni è diventato sempre più comune l'uso di questi microaghi per scopi cosmetici, come la somministrazione di agenti per la crescita dei capelli e il miglioramento di macchie e rughe.

Esempi di osservazione inclinata e misurazione 3D di microaghi e relativi stampi

I metodi di produzione dei microaghi variano a seconda del tipo e del materiale. Dal momento che questi aghi richiedono un'elevata precisione, quando si formano con gli stampi è importante controllare che gli stampi non siano usurati e non presentino difetti, al fine di prevenire i difetti e di identificare le cause dei difetti che si verificano.
Oltre agli stampi, i metodi di produzione dei microaghi comprendono anche la creazione di aghi su fogli con un dispenser, la lavorazione al laser e la stampa 3D. Esistono diversi metodi e le nuove tecnologie vengono studiate attivamente. Indipendentemente dal modo in cui vengono prodotti i microaghi, l'osservazione, la misurazione e la valutazione delle forme tridimensionali degli aghi sono fondamentali per la gestione della qualità, l'assicurazione della qualità, la ricerca e lo sviluppo dei microaghi.
Tuttavia, era molto difficile osservare e misurare la forma 3D di aghi e stampi microscopici disposti con precisione con microscopi e strumenti di misura tradizionali.

KEYENCE ha continuato a sviluppare nuovi microscopi digitali per oltre 30 anni, mettendo a frutto le testimonianze degli operatori in loco per risolvere i loro problemi. Il microscopio digitale ad altissima precisione 4K Serie VHX è un microscopio di nuova generazione frutto delle nostre ultime tecnologie e del know-how accumulato in tutti questi anni.

Osservazione inclinata di uno stampo per microaghi

Lo stampaggio è un tipico metodo di produzione di microaghi. La gestione degli stampi è fondamentale per garantire che ognuno dei numerosi aghi microscopici disposti venga prodotto senza problemi e difetti.
Tuttavia, gli stampi hanno forme tridimensionali precise e complicate, quindi con i microscopi convenzionali era necessario utilizzare una maschera per fissare e inclinare questi piccoli obiettivi sul piatto. È stato inoltre necessario impiegare molto tempo e risorse per determinare le condizioni di illuminazione a causa della riflessione diffusa della luce caratteristici del materiale metallico.

Il microscopio digitale 4K Serie VHX utilizza un sistema di osservazione ad angolo libero con piatto motorizzato XYZ per consentire l'osservazione inclinata con facile allineamento del campo visivo, rotazione e movimento dell'asse obliquo. Il bersaglio rimane centrato nel campo visivo anche se l'obiettivo viene inclinato o ruotato. Il risultato è un'osservazione inclinata facile e agevole.

Osservazione inclinata di uno stampo per microaghi

La Serie VHX è dotata di un sistema ottico e di un sensore immagini CMOS 4K che combinano un'elevata risoluzione con una profondità di campo almeno 20 volte superiore a quella dei microscopi ottici generici. L'ampia profondità di campo consente di mettere a fuoco interi obiettivi tridimensionali. Inoltre, la funzione di composizione della profondità può essere utilizzata per catturare facilmente immagini completamente a fuoco nell'intero campo visivo, anche quando si osservano bersagli tridimensionali ad alti ingrandimenti. Naturalmente, questa funzione di composizione della profondità può essere utilizzata anche durante l'osservazione inclinata.

Inoltre, questo prodotto è dotato della funzione Illuminazione multiangolare, che acquisisce automaticamente i dati di più immagini acquisite con illuminazione omnidirezionale semplicemente premendo un pulsante. L'osservazione può essere avviata immediatamente, semplicemente selezionando l'immagine interessata, riducendo notevolmente il tempo necessario per la determinazione delle condizioni finora necessario.
Le elevate prestazioni e le diverse funzioni sopra descritte consentono un'osservazione inclinata facile e veloce con immagini 4K di alta precisione, anche quando si osservano le forme 3D di stampi di microaghi.

Osservazione inclinata di stampi di microaghi con il microscopio digitale 4K Serie VHX
Illuminazione anulare (100x)
Illuminazione anulare (100x)

Misurazione 3D di microaghi

La Serie VHX consente non solo l'osservazione ad alta risoluzione, ma anche la misurazione rapida di forme 3D.
Questo prodotto compone istantaneamente l'immagine da più immagini con diverse posizioni di messa a fuoco, consentendo di visualizzare immagini 3D che catturano anche texture e rugosità della superficie. Il risultato è che l'immagine 3D visualizzata sullo schermo può essere ruotata a qualsiasi angolo per l'osservazione senza dover spostare il bersaglio sul piatto o cambiare l'angolo dell'obiettivo.

Inoltre, le misure 3D possono essere eseguite a partire da informazioni 3D ad alta precisione acquisite, e le misure dei profili possono essere eseguite semplicemente selezionando una sezione trasversale con il mouse. I valori misurati a livello sub-micrometrico possono essere acquisiti per le misure 3D, le forme delle sezioni trasversali e le irregolarità della superficie dei delicati aghi microscopici in modo non distruttivo e senza contatto.

Visualizzazione 3D e misurazione dei profili sul microscopio digitale 4K Serie VHX
Illuminazione coassiale (500x) + Visualizzazione 3D e misurazione del profilo
Illuminazione coassiale (500x) + Visualizzazione 3D e misurazione del profilo

Un microscopio digitale 4K che supporta fortemente il controllo di qualità e la ricerca e sviluppo di microaghi

Il microscopio digitale 4K della Serie VHX consente l'osservazione, l'imaging e l'ispezione della forma 3D dei microaghi in 4K.

Grazie alle sue elevate prestazioni, alla funzionalità e all’usabilità, la Serie VHX è in grado di ottimizzare notevolmente il lavoro di produzione dei microaghi, che richiede elevata affidabilità e sicurezza, ed è estremamente competitivo nel campo della ricerca e dello sviluppo.

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