Kangaste omaduste uurimine katseproovidel. Teststend bioloogiliste kudede viskoplastiliste omaduste uurimiseks. Sünteetilisest kiust kangad

Teema: Kudede omaduste uurimine.

Õppeeesmärk:

Õppige tegema toote jaoks õiget kangast;

Soodustada kanga omaduste määramise oskuse arengut.

hariduslik eesmärk:

Käitumiskultuuri kasvatamine klassiruumis;

Vastutustundliku käitumise kasvatamine elus;

Arengu eesmärk:

Loova lähenemise arendamine etteantud eesmärgile;

Analüütiliste oskuste arendamine (analüüs, võrdlemine);

Õpilaste loominguliste võimete arendamine.

Nõutav IT taust

Ettevalmistamisel kasutati pow tööriistuerpunktesitluste loomiseksMicrosoftSõnaavalduste, suuliste ettekannete näidiste koostamiseks.

Tunni ettevalmistamisel kasutati järgmisi ressursse: arvutitarkvara -MicrosoftSõna, Interneti-ressursside materjalid.

Varustus ja materjalid:

Pow esitluserpunkt"Koe omadused", koeproovid, käärid, veenõu, ümar kera (gloobus).

Tunni eesmärgid:

    Õpib neid kanga valikul rakendama.

Tundide ajal

    Aja organiseerimine. Tervitused.

Märkige tunnis kohalolevad ja puudunud õpilased.

2. Uue teema õppimine. Sissejuhatus.

Õpetaja kirjutab tahvlile fraasi "KANGAVALIK" ja esitab küsimuse: "Millised assotsiatsioonid teil selle fraasiga seostuvad?".

Õpilane vastab: Miks? Kellele. Millest. Kust osta saab".

Õpetaja: Sellest võime järeldada, et enne kanga valimist on vaja selleks protsessiks valmistuda. See nõuab teatud teadmisi. Ja kui teeme vale valiku, siis lõppkokkuvõttes ei vasta toode nõuetele.

Mis on siis teie EESMÄRK?

Õpilased: õppige tegema toote jaoks õiget kangast.

Õpetaja: Selleks peame teadma kanga olemust, omadusi.

Tunni eesmärgid:

    Õppige tundma kanga omadusi.

    Õppige neid kanga valimisel kasutama.

Õpetaja sisaldab ettekannet:

1 slaid: Kanga omadused

2 slaidi: Looduses on kolm peamist tüüpi omadusi:

Füüsikalis-mehaaniline, hügieeniline, tehnoloogiline.

3 slaidi: Füüsikalised ja mehaanilised omadused hõlmavad selliseid omadusi nagu tugevus, kortsumine ja drapeeritavus.

Vaatame iga kinnisvara lähemalt.

4 slaidi: Kanga vastupidavus pesemisele, päikesevalgusele, hõõrdumisele, venitamisele.

Pesukindlus on see, kui kangas pole pärast pesu oma kuju ja värvi kaotanud.

Kanga vastupidavus päikesevalguse mõjule - kangas loetakse vastupidavaks, kui see ei ole pikka aega päikese käes viibides oma värvi kaotanud, s.t. ei põlenud läbi.

Kanga kulumiskindlus - igasugune riietus, mida me pidevalt kanname, puutub kokku erinevate pindadega, mille järel võivad tekkida kriimud ja graanulid.

Kanga venituskindlus on hea näide laste puuvillaste sukkpükstega, mis kaotavad väga kiiresti vormi ja venivad palju põlvedes.

Järeldus:

Õpetaja küsimus: "Öelge, tüdrukud, millises olukorras me selle kinnisvaraga kokku puutume?"

Õpilased vastavad: Villaseid riideid pestes. Neil on madal pesukindlus.

5 slaidi: Kortsus – kanga omadus kortsuda.

Praktiline eksperiment. Jaotage kaks koeproovi. Õpilased painutavad isendite otsa ja hoiavad 5–10 sekundit. Seejärel painutage ja määrake iga proovi korts: kõrge või madal korts.

Järeldus:

Õpetaja küsimus: Öelge, kas vähene kortsumine on hea või halb, millistel juhtudel arvestame kanga kortsumist?

(Tooge näide seelikuga - pliiats, äri stiil).

6 slaidi: Drapeeritavus on kanga omadus moodustada oma raskuse all volte.

Praktiline eksperiment. On vaja võtta kaks gloobust ja asetada mõlemale erineva kvaliteediga kangaproov: kõrge ja madala kattekihiga.

Õpilased võrdlevad, milline kangas suudab moodustada rohkem volte ja milline vastupidi.

Õpetaja küsimus: Millistel juhtudel saame seda omadust rakendada?

(Tooge näide kardinate, lambrequinide, laiade seelikutega).

Kordamine:

7 slaidi: Hügieeniliste omaduste hulka kuuluvad: hügroskoopsus, tolmumaht, kuumakaitse.

8 slaidi: Hügroskoopsus on kanga omadus imada endasse inimkehast eralduv niiskus ja lasta see keskkonda.

Õpetaja küsimus: Millised assotsiatsioonid teil selle pildiga on?

Õpilaste vastus: kanname kehalise kasvatuse jaoks looduslikest kangastest riideid, et kehal oleks mõnus ja hingamine oleks kerge.

Õpetaja küsimus: (Osatab pilti) Ja kui see pole mitte naturaalne, vaid sünteetiline kangas, kuhu siis nooled lähevad?...

Praktiline katse: võtke kaks koeproovi ja pange need vette. Võrrelge, milline proov on kõrge või madala hügroskoopsusega.

Järeldus:

Õpetaja küsimus: Millise järelduse saame sellest kinnisvarast teha?

Õpilased vastavad: Kehale lähemal olevad riided peaksid olema väga hügroskoopsed, et keha oleks mugav.

9 slaid: Tolmu hoidmisvõime on kanga omadus hoida oma pinnal tolmu.

Õpetaja küsimus: Ütle mulle, millest sõltub tolmu mahtuvus?

Õpilased vastavad: pinnalt. Kui kanga pind on sile, siis lendab tolm sellelt kergesti maha ja kui see on kare, siis võib kangas koguneda endasse palju tolmu.

Õpetaja: Tõstke kaks tüdrukut üles ja määrake nende riiete pealt, kummal on suur või väike tolmukindlus.

Kuidas saate selle vastu võidelda? Jah, lihtsalt peske ja puhastage toodet sagedamini.

10 slaidi: Soojusisolatsioon - kanga omadus säilitada inimkeha tekitatud soojust.

Õpetaja: See omadus on iseenesestmõistetav. Ütle mulle, millistel kangastel on kõrge termiline kaitse ja millised madalad?

Õpetaja küsimus: Millisel juhul saame seda omadust rakendada?

(too näide talveperioodiks mõeldud villase jaki või seelikuga).

11 slaidi: Tehnoloogiliste omaduste hulka kuuluvad: libisemine, niitide väljalangemine, kokkutõmbumine.

12 slaidi : Niidi kulumine õmbluste juures on niitide kadu kangaosadest.

Praktiline katse: võtame kaks kanganäidist ja proovime kangaosadelt niidid välja tõmmata. Võrrelge näidiseid. Kui niidid on kergesti eemaldatavad, on kanga kulumine kõrge ja kui on vaja jõudu rakendada, on kangas keskmine või madal narmendamine.

Järeldus:

Õpetaja küsimus: Niisiis, millises töös võime selle kinnisvaraga kokku puutuda?

Õpilase vastus: Kanga lõikamisel.

Õpetaja: Õigesti. See tähendab, et kui lõikame suure narmendusega kangast, anname tavapärasest veidi suurema õmblusvaru.

13 slaidi: Kokkutõmbumine on kanga omadus pärast märgkuumtöötlust oma suurust vähendada.

Visuaalne eksperiment: tegin ise katse, võtsin looduslikest kiududest kangatüki, valmistasin kuuma triikrauaga WTO-d, mis tõi kaasa selle kangatüki suuruse muutuse. Teame, et looduslikest kiududest valmistatud tooted "tõmbuvad kokku" pärast pesemist.

Õpetaja küsimus: Kui otsustame õmmelda puuvillase pluusi, siis millele me mõtleme?

Õpilase vastus: Mida teha, et vältida kokkutõmbumist?

Õpetaja: Kanga "lõhkumise" tehnoloogias on selline termin – see on kanga aurutamine kuuma auruga enne lõikamist.

Järeldus:

Järeldus viitab iseenesest. Seda omadust teades valmistame kanga korralikult lõikamiseks ette.

14 slaidi: Libisemine on kanga omadus lõikamise ajal liikuda.

Praktiline katse: teil on laual kaks kanganäidist ja käärid. Voldi kangas pooleks ja proovi lõigata.

Õpetaja küsimus: Millised raskused tekkisid lõikamise ajal?

Õpilase vastus: siidiproov libiseb lõikamisel ja seda on raske töödelda

ja puuvillane lõikas hästi.

Järeldus: Suure libisemisastmega kanga valimisel peate olema valmis töötlemise raskusteks.

Näiteks lõikamisel on parem torkida tihvtidega, lõigata teravate kääridega.

Juhtimine

Oleme uurinud kanga erinevaid omadusi. Teeme väikese testi.

Õpetaja jagab kaardid küsimustega. Õpilane peab mittevajalikud omadused maha kriipsutama. Iga õige vastuse eest anname 1 punkti: 7-9 punkti hind "5"; 5-7 punkti tulemus "4"; 2-4 punkti tulemus "3".

Füüsiline ja mehaaniline

    Tugevus

    Kokkutõmbumine

    purustav

    Kortsus

    Drapeeeritavus

    Hügroskoopsus

Hügieeniline

    Tugevus

    Termokaitse

    Hügroskoopsus

    Tolmumaht

    Drapeeeritavus

    Kortsus

Tehnoloogiline

    Libisemine

    Drapeeeritavus

    Tugevus

    purustav

    Kokkutõmbumine

    Hügroskoopsus

Õppetunni kokkuvõte. Peegeldus.

Õpetaja sõna: Tüdrukud, tunni alguses seadsime kaks ülesannet. Tuletame meelde, milline:

    Uurige kanga omadusi

    Õppige neid praktikas rakendama.

õpetaja küsimus : Kas teie arvates täitsime tunni ülesanded? Kas teile tund meeldis? Sõnastage oma vastus, alustades sõnast "mina ...".

Füüsiline ja mehaaniline

    Tugevus

    Kokkutõmbumine

    purustav

    Kortsus

    Drapeeeritavus

    Hügroskoopsus

Hügieeniline

    Tugevus

    Termokaitse

    Hügroskoopsus

    Tolmumaht

    Drapeeeritavus

    Kortsus

Tehnoloogiline

    Libisemine

    Drapeeeritavus

    Tugevus

    purustav

    Kokkutõmbumine

    Hügroskoopsus

Füüsiline ja mehaaniline

    Tugevus

    Kokkutõmbumine

    purustav

    Kortsus

    Drapeeeritavus

    Hügroskoopsus

Hügieeniline

    Tugevus

    Termokaitse

    Hügroskoopsus

    Tolmumaht

    Drapeeeritavus

    Kortsus

Tehnoloogiline

    Libisemine

    Drapeeeritavus

    Tugevus

    purustav

    Kokkutõmbumine

    Hügroskoopsus

Füüsiline ja mehaaniline

    Tugevus

    Kokkutõmbumine

    purustav

    Kortsus

    Drapeeeritavus

    Hügroskoopsus

Hügieeniline

    Tugevus

    Termokaitse

    Hügroskoopsus

    Tolmumaht

    Drapeeeritavus

    Kortsus

Tehnoloogiline

    Libisemine

    Drapeeeritavus

    Tugevus

    purustav

    Kokkutõmbumine

    Hügroskoopsus

Füüsiline ja mehaaniline

    Tugevus

    Kokkutõmbumine

    purustav

    Kortsus

    Drapeeeritavus

    Hügroskoopsus

Hügieeniline

    Tugevus

    Termokaitse

    Hügroskoopsus

    Tolmumaht

    Drapeeeritavus

    Kortsus

Tehnoloogiline

    Libisemine

    Drapeeeritavus

    Tugevus

    purustav

    Kokkutõmbumine

    Hügroskoopsus

Kunstkangad on siledad, terava või mati läikega, libedad, lõikekohtadel murenevad, hõõrdumiskindlad ja tugevalt kortsuvad. Neil on head hügieenilised omadused ja väga madalad kuumakaitseomadused.

Need kangad on kergesti pestavad seebilahustes, kuivavad kiiresti, siluvad hästi triikrauaga, kuid kui märgkuumtöötluse parameetreid ei järgita, võivad pinnale tekkida kortsud ja voldid.

Viskooskiudkangad kaotavad märgades tugevust märgatavalt, kuid kuivatades taastuvad täielikult. Need kangad on hingavad (läbivad õhku ja tagavad ventilatsiooni).

Sünteetilised kangad

Sünteetilistel kangastel on kunstlike kangastega võrreldes halvemad hügieenilised omadused. Lavsan ja nitron meenutavad välimuselt villa, on heade kuumakaitseomadustega, suurendavad vee läbilaskvust (materjali võime niiskust teatud rõhu all läbi lasta).

Tööprotsess

Kiudude ja kangaste omaduste määramisel võrrelda saadud andmeid tabelite andmetega.

  1. Kaaluge koeproove. Tuvastage tehis- ja sünteetilised kangad põlemisomaduste järgi. Täida tabel.
  2. Suruge proove mitu korda käes 30 sekundi jooksul kokku, määrake nende kortsus.
  3. Niisutage proove, võrrelge nende tugevust kuivtugevusega.
  4. Lõika proovist ära 0,2 cm laiune ja 2 cm pikkune kangariba, millest pintsettidega kinni hoides süüdata, määrata põlemisomaduse järgi kiu tüüp.
  5. Eraldage lahkamisnõelaga proovidest mitu niiti, tehke kindlaks, milline kude on kõige rohkem eraldunud.
  6. Vasta küsimustele:

    1. Millised kanga füüsikalis-mehaanilised, hügieenilised omadused määrasite?
    2. Millistel kangastel on parimad füüsikalised ja mehaanilised omadused?
    3. Milline kangas on kõige vastupidavam?

Teades kangaste kiulist koostist ja kiudude omadusi, on võimalik määrata kanga otstarvet, käitumist lõikamisel, õmblemisel, märgkuumtöötlemisel, kandmisel.

Tehis- ja sünteetiliste kangaste määramise tunnused

Kudede tuvastamise iseloomulikud tunnused Näitajad prkangaste jäljed
viskoos atsetaat kapron nitroon
Sära Lõikamine Matt Lõikamine Matt
Pinna siledus Sujuv Sujuv Sujuv Karm
Pehmus Pehme Pehme Jäik Pehme
Kortsus tugev Keskmine Malaya Keskmine
purustav Suur Suur Väga suur Malaya
Märg tugevus Malaya Keskmine Suur Suur
Atsetooni toime lahustub
Äädikhappe toime Lahustub külmas Kuumutamisel lahustub
Põlemine Vaata tabelit - Vaata tabelit - Vaata tabelit - Vaata tabelit -

Laboratoorsed ja praktilised tööd

Tehis- ja sünteetiliste kangaste määratlus

Varustus: kanganäidised, töökast, (loetletud ülalolevas tabelis).

Tööprotsess

  1. Kaaluge koeproove. Tuvastage tehis- ja sünteetilised kangad põlemisomaduste järgi. Täitke tabel (vt allolevat tabelit).
  2. Tehke kunst- ja sünteetiliste kangaste kollektsioon.
  3. Vasta küsimustele:

    1. Millised omadused on viskoossiidil?
    2. Mille poolest erineb atsetaatsiid välimuselt nailonist?
    3. Kuidas viskoossiid põleb?
    4. Milline kude lahustub atsetoonis?

Kanga nimi Definitsiooni omadused
Välimuse järgi Puudutuseks Märg tugevus Põletades
Viskoos siid
Atsetaatsiid
Kapron
Nitroon

"Tööjõu teenindamine", S.I. Stolyarova, L.V. Domnenkova

“Kangasaplikatsioon” - dekoratiivne: otstega on võimatu lõigata, keskosaga - see on võimalik. Ja nüüd mõned soovitused! Teema: Sa tutvusid lapitehnika "rakendusega". Väike lapike ja kallis! Muinasjutud, lood ... Mustri või ornamenti kujutamine. I. Käsitsege kääre väga ettevaatlikult. Kangast aplikatsioon. "Kõik, mida teeme, nimetame imedeks!"

"Sõna koostis" – koostage algoritm sõna oluliste osade esiletõstmiseks. Kirjutage sõna koostise kohta lugu. Probleem (pedagoogiline). Uurige, millised osad sõnadel on. Õpilased teevad sõnade koostise järgi sõelumisel vigu. Koostage juhend. Uurige, kuidas sõnu moodustatakse eraldi osadest. Teema: vene keel.

"Koed ja elundid" – rühma keskmised aglutinogeenid Aglutiniinid. Kuseteede. Lihaskude. Seedimist soodustav. Maks. Kopsud. IV rühm. Bud. Kõri. Lümfisüsteemi. Hingamisteede. epiteeli kude. Lihaskond. Närviline. Aju. II rühm. Skelett. Ja saate ka määrata oma veregrupi ... "Inimese anatoomia laiendatud uuring."

"Inimkoed" – kõhrekude. Rasvkude. Kuidas see toimib: piimanäärme epiteel sisaldab kuubikujulisi rakke, mis eritavad piima. näärmete epiteel. Näidislaboritööd. Alumise kihi (vasakul) rakud jagunevad, uuendades kude. Piimanäärme epiteel. Tabel. Surnud rakkude pealmine kiht (paremal) libiseb pidevalt maha.

"Taimekoed" – serveeri toitainete säilitamiseks. Gaasivahetuseks ja transpiratsiooniks tekivad korgis läätsed. Rakuseinad on ebaühtlaselt paksenenud. Trahheidid. Kordamine. Sõela torud. Loetlege sisekudede peamised tüübid. Tekib esmase põhjal. Sagedamini kõrgemate eoste ja seemnerakkude puhul.

Windows Labs – kohandatud vormide kujundamine VBA-s. Excel. Piltide, diagrammide ja jooniste sisestamine ja töötlemine Laboratoorsed tööd nr 3_1. Windowsis töötamine akende ja rakendustega. Windows. SÕNA. Andmebaasi loomine. Teksti vormindamine Wordis. Kursuse lõigud. Wordi dokumentides diagrammide loomine ja redigeerimine.

omadused: tegelik ja pinnatihedus;

mehaanilised omadused"

Eesmärk:

1. Määrata kanga mõõtmete omadused: joontihedus, pinnatihedus; peamised struktuuriomadused.

2. Määrata koe mehaanilised omadused.

Töö lõpetamine:

Kanga tegeliku tiheduse määramine

Tabel 8

1. Kanga joontiheduse määramine (põhi- (To) ja koelõngad (Tu)).

2. Kanga suhtelise tiheduse määramine valemite 1 ja 2 järgi (kui lõime- ja koelõnga joontihedus on erinev):

, Ey = (2)

kus C on koefitsient, mis on võrdne puuvillaga - 83-100; villa jaoks - 74-80,

klambri viskooslõng - 80, NVis - 83, NSHS - 100;

Po, Pu - lõime ja koelõnga tegelik tihedus;

See, Tu – lõime- ja koelõnga joontihedus.

3. Arvutage valemi 3 abil kanga pinnatäidis (E):

4. Arvutage kanga pinnatihedus valemi 4 abil:

G \u003d 0,01 * (To * Po + Tu * Pu), g / m 2 (4)

5. Drapeeringu määramine Siidiuuringute Keskinstituudi meetodil (nõelmeetod).

5.1. Arvutage katte koefitsient lõime ja koe suhtes, kasutades valemit 5:

D \u003d (200-A) * 100/200 (5)

5.2. Tulemuste võrdlev analüüs: ________________________________________

6. Kanga tõmbetugevuse määramine. ____________________________

_________________________________________________

7. Kanga kortsuvuse määramine.

7.1. Pange tähele, mis mõjutas selle kanga kortsumist?

___________________________________

8. Vastused kontrollküsimustele.

1. Kuidas mõjutab kanga pinnatihedus selle omadusi ja otstarvet?

_____________________

2. Mis on kanga jäikus? ________________________________________________

_____________________

3. Kanga jäikust mõjutavad tegurid. ___________________________________

____________________________

4. Jäikuse, drapeeringu, kortsude mõju rõivamudeli valikule.

____________________________

Õpetaja hinnang ja kommentaarid.

Harjutus nr 8

Teema: " Kangaste tehnoloogiliste omaduste määramine»

Eesmärk:

1. Uurida teatud koeproovide tehnoloogilisi omadusi.

2. Märkida kangaste tehnoloogiliste omaduste mõju rõivatootmise kõikides etappides.

Töö lõpetamine:

1. Määrake lõime ja koe, esi- ja vale pool koeproovid ja iseloomustada esipinna tekstuuri.

2. Iseloomusta lõnga (niite) ketrusmeetodi, struktuuri, keerdumise hulga järgi.

3. Määrake lõime ja koe kiuline koostis.

4. Määrake (ligikaudne) kanga pinnasisaldus (Es) ja pinnatihedus (G); kudumine jutustama; kanga viimistluse omadused. Registreerige uurimisandmed tabelisse 10.

Kanga omadus

Tabel 10

5. Määrata koeproovi tehnoloogilised omadused.

5.1. Liugkangas _______________________________________________________

5.1.1. Mis mõjutas kanga libisemist? ____________________________________

_____________________

5.1.2. Kuidas arvestatakse libisemist raie tootmisel?____________

_____________________

5.2. Kanga lõikekindlus _____________________________________________

5.2.1. Pange tähele, kuidas see omadus lõikamisprotsesse mõjutab.____________

_____________________

5.3. Kudede kokkusurutavust iseloomustab suurem või väiksem aste.

5.3.1. Pange tähele, mis mõjutas selle koe kokkusurutavust. _______________

5.3.2. Kuidas mõjutab antud kanga kokkusurutavus kulumiskindlust ja õmblusniidi kulu? _________________________________________________________________

____________________________

5.4. Kanga kulumine _______________________________________________________

5.4.1. Mis mõjutas konkreetse koeproovi ketendust?

____________________________

5.4.2. Mida pakutakse sellest kangast valmistatud toote õmbluse tugevdamiseks? _________________________________________________________________

_____________________

5.5. Niitide laiendatavus õmblustes ______________________________________________

5.5.1. Mis mõjutas niitide laienemist õmblustes? _______________________

_____________________

5.6. Materjalide läbitungimise määramine.

Pi \u003d 100 * (Nr / Ko), (6)

Kus Nya – lageraie,%

Hp - hävitatud niitide arv,

Ko - nõelatorgete arv kogu joone pikkuses.

5.6.2. Katsetatud materjali läbitungimise põhjuste analüüs ja soovitused näiva läbitungimise vähendamiseks. ________________________________

_____________________

5.6.3. Lõpuks määrake selle kanganäidise jaoks nõelte ja niitide arv.

_____________________

5.7. Uurida kanga kokkutõmbumise määramise meetodit.

5.7.1. Kanga kokkutõmbumine arvutatakse lõime ja koe jaoks eraldi vastavalt valemitele 7, 8:

Uo=100(L1-L2)/L1, % , kus (7)

Yy=100(L1"-L2")/L1" (8)

L1, L1 "- lõime ja koe proovi esialgsed mõõtmed

L2, L2 "- lõime ja koe proovi mõõtmed pärast leotamist ja kuivatamist.

Märge: See praktilise töö punkt tehakse kodutööna.

Näidiste mõõdud on 300 * 300 mm ja neile kantakse pliiatsiga kontrollmärgid. Seejärel ümbritsetakse pliiatsijäljed kustutamatu värviga või õmmeldakse niitidega. Peske pesumasinas pesupulbriga umbes 40 °C temperatuuril. Seejärel pigistage ja loputage temperatuuril 20-25 ° C ja pigistage uuesti. Väljaväänatud proovid triigitakse läbi viimistlemata puuvillase kanga elektritriikrauaga, mis on kuumutatud temperatuurini 200 ° C. Triikrauda saab liigutada erinevates suundades, kuid ilma surveta. Pärast triikimist hoitakse proove tavalistes tingimustes. Kontrollmärkide vaheline kaugus mõõdetakse 1 mm täpsusega ja aritmeetiline keskmine arvutatakse 0,1 mm täpsusega. Neid andmeid kasutatakse kokkutõmbumise suuruse arvutamiseks.

5.7.2. Tehke järeldused kanga kokkutõmbumise kohta. Millised tegurid mõjutasid selle väärtust? __________________________________________________________________________________

__________________________________________

5.8. Kangaproovi põhjal määrake selle moodustumise võime WTO ajal, olenevalt kiulisest koostisest, struktuurist (tihedus, koe), viimistluse iseloomust ja niitide tüübist. ____________________________________

2-07-2011, 03:29

Kirjeldus

Eksperimentaalsed uuringud | Teststend bioloogiliste kudede viskoplastiliste omaduste uurimiseks

Venemaa Meditsiiniteaduste Akadeemia Venemaa Meditsiiniteaduste Akadeemia silmahaiguste uurimisinstituudi asutamine, Moskva; Esimese Moskva Riikliku Meditsiiniülikooli oftalmoloogia osakond. I. M. Sechenova

Esitatakse bioloogiliste kudede viskoplastiliste omaduste uurimise originaalkatsestendi väljatöötamise tulemused. Spetsiaalne programm annab võimaluse joonistada graafik, mis peegeldab katsematerjalis olevaid jõude. Ekstrakapsulaarse meetodiga eemaldatud isoleeritud läätsede uurimine näitas kõrget korrelatsiooni läätse aine akustilise tiheduse ja viskoplastiliste omaduste vahel.

Viimastel aastatel on oftalmoloogias nii teadusuuringutes kui ka kliinilises praktikas laialdaselt järgitud lähenemisviise, mis hõlmavad erinevate anatoomiliste struktuuride biomehaaniliste omaduste aktiivset uurimist. Entsüklopeediline määratlus tõlgendab biomehaanikat kui "biofüüsika osa, mis arvestab kudede ja elundite mehaanilisi omadusi, samuti mehaanilisi nähtusi, mis esinevad elusorganismides nende elutegevuse käigus". See määratlus saab täiendada olulise teesiga: "... sh haiguste tagajärjel, samuti erinevate diagnoosi- ja ravimeetodite kasutamine."

Kirjanduse andmete analüüs näitab, et silmamuna struktuuride biomehaaniliste omaduste uurimise protsess areneb kolmes põhisuunas: eksperimentaalsed uuringud, matemaatiline modelleerimine ja eluea hindamine.

Eksperimentaaluuringute objektideks võivad olla kirurgilise sekkumise käigus eemaldatud anatoomilised struktuurid (näiteks sarvkest, lääts) või nende killud, surnukeha isoleeritud silmad ja katseloomade (sageli küüliku) silmad. Parandusprotsesside puudumine eemaldatud kudedes ja surnukehasilmades, võimalikud surmajärgsed muutused viimastes, samuti teadaolevad erinevused inimese ja küüliku silmade anatoomilises struktuuris ei võimalda opereerida elundi absoluutväärtustega. mitmesugused kudede biomehaanilisi omadusi iseloomustavad näitajad.

Sellegipoolest kasutatakse teaduslikel eesmärkidel endiselt laialdaselt silmamuna struktuuride biomehaaniliste omaduste eksperimentaalse uurimise erinevaid variante. Seega on eemaldatud kudede uurimisel võimalik tuvastada seos katseandmete ja mis tahes biomehaaniliste parameetrite hindamiseks tehtud kliiniliste testide tulemuste vahel.

Katses surnusilmade ja küüliku silmadega hinnatakse võrdlevalt nii esialgseid biomehaanilisi omadusi kui ka nende muutusi erinevate haiguste modelleerimise või mistahes sekkumiste (kirurgiline, laser jne) tulemusena. Samas on ilmne, et sellistes eksperimentaalsetes uuringutes saab biomehaaniliste omaduste eelseisvate muutuste hindamiseks kasutada ainult suhtelisi näitajaid. Seda teesi kinnitab ka erinevates sarvkesta biomehaanilisi omadusi iseloomustavates uuringutes eksperimentaalselt saadud indikaatorite oluline varieeruvus: Youngi moodul (E); Poissoni koefitsient (u); tugevus (o); deformeeritavuse piir (z) jne.

"Biomehaanika" eksperimentaalse uuringu eeliseks on ka piirangute puudumine kasutatavatele meetoditele ja lähenemistele, mille valikut piirab peamiselt vaid kaasaegne teaduse ja tehnoloogia areng.

Algoritm bioloogiliste kudede biomehaaniliste omaduste eksperimentaalseks uurimiseks sisaldab kolme peamist sammu:

1) doseeritud mehaaniline mõju proovile;
2) proovi füüsikalise oleku muutumine (deformatsioon, osaline või täielik hävimine);
3) saadud tulemuste töötlemine.

Silma struktuuride ja kudede biomehaaniliste omaduste eksperimentaalse uuringu erinevad variandid, mis hõlmavad kirjeldatud algoritmi kasutamist, on ühendatud terminiga " oftalmoloogiline mehhanograafia".

Müügil olevad seadmed, mis pakuvad mehhanograafiliste testide võimalust, hõlmavad testseadet "Instron" - üsna kallis ja raskesti kasutatav seade. See säte võimaldab teil hinnata proovi deformatsiooni sõltuvalt sellele rakendatavast jõust.

Selline lähenemine on väga mugav kudede, näiteks sarvkesta elastsete ja viskoelastsete omaduste uurimiseks, kuid see ei võimalda kirjeldada katseobjekti pöördumatuid deformatsioone. Viimane asjaolu on eriti oluline selliste "plastiliste" silmasiseste struktuuride nagu lääts ja klaaskeha biomehaaniliste omaduste hindamisel.

Kavandatav katsestend (joonis 1) on mõeldud eksperimentaalseteks uuringuteks ja võimaldab kvantitatiivselt hinnata bioloogiliste kudede viskoplastilisi ja rabedaid omadusi.

1) hüdraulikasüsteem katseriista (kolvi) varustamiseks programmeeritava konstantse ettenihkega;

2) süsteem katseproovile ülekantava jõu hindamiseks.

Mõlemad moodulid on paigaldatud ühele raamile binokulaarse mikroskoobiga, mis tagab visuaalse mikrokontrolli uuritava proovi üle.

Stendi skemaatiline diagramm sisaldab järgmisi põhiseadmeid (joonis 2):

1 - sissepritsesüsteem kolvi hüdrauliliseks varustamiseks konstantsel programmeeritava kiirusega (väljatöötatud seadmes kasutatakse mõõdetud intravenoossete süstide jaoks müügilolevat infusioonipumpa);

2 - optiline süsteem kolvi asendi mikrojuhtimiseks;

3 - süsteem kolvi asendi jämedaks reguleerimiseks;

4 - kolvi hüdrauliline ajam;

5 - süsteem uuritavale proovile ülekantava jõu kvantifitseerimiseks (suure täpsusega digitaalsetel kaaludel);

6 - katsetööriist (kolb), kinnitussüsteem võimaldab kasutada tööosa erineva konfiguratsiooniga kolvi;

7 - uuritava proovi fikseerimise vorm;

8 - personaalarvuti testitulemuste töötlemise programmiga.

Hüdraulilise kolvi etteandesüsteem võimaldab katseriista translatsioonilist liikumist kiirusega vahemikus 0,06 kuni 30 mm/min (kaasa arvatud). Võrreldes otsese mehaanilise etteandega muudab "hüdraulika" kasutamine süsteemi rohkem summutuks ja praktiliselt välistab tööriista liigse inertsiaalse mõju pinge maandamise hetkel lokaalse koekahjustuse korral.

Proovile edastatava jõu hindamise süsteem võimaldab 5 korda sekundis saada andmeid eraldusvõimega 0,02 g (maksimaalne hinnanguline jõud on 300 g). Andmetöötlus toimub personaalarvuti abil. Spetsiaalne programm võimaldab koostada materjali murdejõu graafiku kolvi etteandmisel, kus andmed abstsissil vastavad murdejõu suurusele (grammjõus - gf) ja ordinaadil. - kolvi sukeldumise aste uuritavas proovis (mikromeetrites - mikronites) .

Kavandatava seadme jõudluse esialgne hindamine viidi läbi osana teaduslikust uuringust, mis käsitles ruumilise ultrahelimeetodi kasutamise võimalusi läätse erinevate parameetrite, eelkõige selle akustilise tiheduse hindamiseks. Katarakti ultraheli fakoemulsifikatsiooni operatsiooni tulemuste analüüsimisel saadi andmed läätse akustilise tiheduse korrelatsiooni kohta fakoemulsifikatsiooni käigus kulutatud ultraheli "kumulatiivse" energiaga (ing. Kumulatiivne hajutatud energia).

Kuigi need andmed olid teatud määral kaudse iseloomuga, kinnitasid need siiski võimalust hinnata läätse aine tihedust enne operatsiooni ruumilise ultrahelimeetodiga. Otsesed tõendid meetodi "toimivuse" kohta võiks saada läätse akustilise tiheduse ja biomehaaniliste omaduste võrdlemisel.

Sellega seoses tehti 9 läätse, mis eemaldati katarakti ekstrakapsulaarse meetodiga, mehaanilised testid. Operatsioonieelse ultraheliuuringu käigus viidi läbi läätse tuuma-, eesmise ja tagumise kortikaalse kihi võrdlev densitomeetriline analüüs nn ultraheli või akustilise summaarse tiheduse määramisega (suvalistes ühikutes - c.u.) kahemõõtmelisel alusel. kudede histogrammid. Enne testimist säilitati proove tasakaalustatud lahuses temperatuuril umbes 5-7°C. Kolvi tööosa oli poolkera pindalaga 0,25 mm2.

Katse käigus saadi iga proovi kohta murdejõu kõverad, mis iseloomustavad läätse aine viskoplastilisi omadusi. Tabelis on iga testitud proovi kohta toodud andmed akustilise tiheduse kohta (AD ühikutes c.u.) ja kõverate analüüsist saadud ja proovi viskoosseid omadusi kajastav indikaator – nn keskmine viskoossus (SV gf/mm2). Tabeli andmete analüüs näitab olulist seost läätse akustilise tiheduse ja selle viskoplastiliste omaduste vahel (korrelatsioonikoefitsient 0,74; joon. 3). Erandiks on proovi nr 9 katsetulemused, mis on tõenäoliselt tingitud läätsede läbipaistmatuse lokaliseerimisest peamiselt tagumistes kihtides.

Selguse huvides joonisel fig. 4 on kujutatud graafikud, mis kajastavad tinglikult "pehmete" ja "kõvade" läätsede viskoplastilisi omadusi ultraheli ruumilise uuringu järgi (vastavalt AP 8.85 ja 27.65 c.u.).

Katses saadud tulemused võimaldavad teha järelduse väljatöötatud katsestendi kasutamise põhimõttelisest võimalusest bioloogiliste kudede viskoplastiliste omaduste uurimiseks. Lähitulevikus on plaanis neid sarvkesta omadusi erinevates versioonides uurida.

Ajakirja artikkel:

Jaga: