Bu çalışma hem laboratuvar start-up fonları (J. Capadona) ve Medtronic Yüksek Lisans Bursu (K. Potter) ile Case Western Reserve Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma ek finansman tarafından kısmen desteklenmiştir NSF hibe ECS-0621984 (C. Zorman), Kasa Mezunlar Derneği (C. Zorman), Bir Başarı Değerlendirme Ödülü (B7122R) ile Gazi İşleri Bakanlığı, hem de Gelişmiş Platform Teknoloji Merkezi (C3819C).

1. Numune Hazırlama <ol><li> Bir çözelti döküm ve sıkıştırma tekniği kullanılarak 10-12 25-100 mikron aralığında kalınlığı PVAc-NC, film tabaka hazırlanabilir. </li><li> Film ve yonga arasındaki yakın temas teşvik etmek için 70 ° C (cam geçiş sıcaklığının üzerinde), iki dakika boyunca bir sıcak plaka üzerinde ısıtma ile bir silikon filmi için uyun. Bu adım, hazırlanan film, düzlemsel mikro işlemler için gerekli olan silisyum, düz ve sabit kalmasını sağlar. </li><li> Lazer mikro (VLS 3.50, VersaLASER) tarafından test örneği geometri içine Desen filmi. % 1.0 gücü (0.5 W),% 4.0 hızı (56 mm / s) ve inç 13,16 1.000 darbe için CO 2 doğrudan-yazma lazer mikro parametrelerini ayarlayın. </li><li> Yan pad boyutları 1.5 x 1.5 mm 2, ve loş yan ışını ile dogbone şeklinde yapılarına çevre koşulları (&quot;kurulum örnekleri&quot;) kurmak için kullanılacak desen örneklerikalınlığı ile eşleşen ensions 300 x 3.000 mikron 2, boyunca filmin (Şekil 2) bu. </li><li> Kalınlığı bu filmin eşleşen Desen ex vivo deneyler için numune (&quot;implant örnek&quot;) kirişler içine 300 mikron x 6 mm,. </li><li> Dikkatli bir jilet ve cımbız kullanarak gofret gelen örnekleri bırakın. </li><li> Numune alma için, Mikrogerilim test içinde kavrama sisteminin bir parçası olarak hizmet etmek için tasarlanmış özel işlenmiş akrilik sahipleri hazırlamak. Lazer kazınmış işaretler sahibinin merkez ve sonunda 1,5 mm göstermektedir. Akrilik tutucunun merkez üzerinde siyanoakrilat jel bazlı bir yapışkan küçük bir miktar ve dikkatli bir şekilde tutucu implant örneği bir 1.5 mm uzunluğunda uygun ve işaretli merkez çizgisine (Şekil 3) üst üste. Her implant örnek bir akrilik tutucu gerektirir. Yapışkan jel sadece ACR uygulanmaması PVAc-NC 1.5 mm uzunluğu boyunca kalmasını sağlamak için dikkatli olunAKRİLİK tutucu. Aksi takdirde, yapışkan bir jel numunenin mekanik davranışı engelleyebilir. </li><li> En az 24 saat boyunca bir desikatör içinde yerleştirerek, tüm numunelerden çıkarıldı nemi çıkarmak. </li><li> Uzunluk, genişlik ve optik bir mikroskop kullanılarak örneklerin kalınlıkları ölçün. </li></ol> 2. Çevresel koşullar oluşturulması <ol><li> İlk sabit kulpları arasında daha sonra, mobil kulpları arasındaki sıkma, Mikrogerilim test (bkz. Şekil 4) içine kuru bir kurulum örneği yükleyin. </li><li> Mikrogerilim Örnek doğru yönlendirilmiş olan meme, sabit bir pozisyonda, bir su dolu bir hazne ile bir hava fırçası monte edin. Plastik boru ile bir hava kompresörü için hava fırça bağlayın. Hava fırça memesi tamamen kapalı, hava kompresörü açın. </li><li> Çekme suşu (pozitif yük) ve t uygulanan basınç gerginlik (negatif yük) arasında değişen, döngüsel Mikrogerilim test prosedürü başlayıno örnek, gerilme-şekil değiştirme arsa doğrusal elastik bölge içinde kalan. PVAc-NC için, uygulanan gerilme% 2&#39;den daha az ile sınırlıdır. Bu gerilim elde etmek için gerekli olan kuvvet ölçüldü ise, bu deneylerde kullanılan özel Mikrogerilim test olarak, gerilme oranı kontrol edildi. Alternatif olarak, farklı bir kurulum çıkan gerginlik ölçerken uygulanan kuvvet kontrol kapsayabilir. </li><li> Yavaş yavaş hava fırça memeden akışını arttırmak ve hava fırça akış miktarının bir fonksiyonu olarak, gerilme-uzama eğrisinin eğimi izler. 60 saniye arasında bir süre içinde Young modulus bir belirgin (&gt;% 10) azalmaya neden olmayan en yüksek akış ex-vivo deneylerde kullanılacak seviyesidir. Bu noktada, nem koşulları (ve dolayısıyla Young modülünde bir azalma katkıda), kuru numune ıslak olmaz ve aynı zamanda in vivo olarak biyolojik sıvılara maruz bırakıldıktan sonra kurutma örnek esta olmuştur minimize edecekblished. </li><li> Örnek yakın sıcaklık ölçün. İdeal bir kurulum dijital okuma ile bir termokupl içerir ve airbrush çalışırken gerçekleştirilebilir. Örnek sıcaklığı 37 ° C, fizyolojik koşullarına göre için düzenlenen bu tür ısı kaynağının yoğunluğu ve uzaklığını ayarlayın. </li></ol> 3. Çevre Kontrol Dışı Çevre Kontrol karşılaştırın <ol><li> Fosfat, en az 30 dakika süreyle batırmak kurulum örnekleri tamponlu tuzlu su. Bu kadar süre sonra, örnek, tamamen doymuş olan ve belirli bir sıcaklıkta minimum Young modulus düşürülmüştür. </li><li> Hızla Mikrogerilim test bir örnek yüklemek ve döngüsel Mikrogerilim test başlar, kapalı hava fırça ile, örnek kuruması için bir süre. Bu olmayan kontrollü şartlar altında ne kadar hızlı örnek kurur belirleyecektir. </li><li> Mikrogerilim test içine ikinci bir PBS-doymuş kurulum örnek yükleyin ve döngüsel Mikrogerilim test başlarüzerindeki hava fırça ile. Bu kontrollü çevresel koşullar altında ne kadar hızlı kurur örnek belirleyecektir. </li></ol> 4. Probe İmplantasyon ve eksplantasyonu <ol><li> Bir micromanipulator kelepçe ve kortikal doku dik konuma implant örnek takın. </li><li> Ekleme önce, doku mekaniği homojenliği sağlamak için serum fizyolojik ile doku yeterince nemli tutmak. </li><li> Mikromanipülatör el kontrolleri kullanarak korteks içine polimer örnek indirin. Genel olarak 1 ile 30 dakika arasında, hedef implantın zamanına kadar kortikal dokusu örneği bırakın. Hafifçe 5 dakika, dab zaman içinde puan için kurumasını doku önlemek için doku bir tuzlu bulanmış pamuklu çubuk kullanarak her 5 dk. </li><li> Prob kortekse olsa da, sabit bir numune kıskaçtan 3.0 mm sıfır değiştirme konumuna tahrik çubuğu ayarlayarak anda implante numune yükleme Mikrogerilim test hazırlar. Ayrıca, hava fırça memesi ayarlayınakış ayarı ve uygun yoğunluğu Adım 2.4 &#39;te belirlemek için ısı kaynağına. </li><li> Belirtilen implant zaman sonunda, mikromanipülatör el kumandalarını kullanarak korteksin prob dışarı kaldırın. Derhal ve dikkatli bir şekilde, mikromanipülatör kelepçe örneği kaldırmak ve benzeri gibi Adım 5.2 &#39;de daha detaylı olarak tarif Mikrogerilim test cihazı içine yükleyin. </li></ol> 5. İmplant Numune Mikrogerilim Test <ol><li> Açıklama yapıldı Zaman kazanmak için, Mikrogerilim test olarak Adım 4.4 &#39;de açıklandığı gibi, implantasyon öncesinde implant örnek kabul etmeye tamamen hazır olduğundan emin olun. </li><li> Hemen önce açıklama yapıldı, Mikrogerilim test kelepçeler iki takım arasında örnek yükleyin. Örnek bir tespit üst yarısında olarak kullanılmak üzere tasarlanmış olan bir akrilik tutucuya monte edilmiş olduğu için, aşağı mobil kavrama, örnek tarafında implant örneği montaj yerleştirin. Bu, örnek monte edilmiş olduğundan emin olmak için önemli olduğu şekilde gerginlik İçi olduğusadece denetleme sırasında örnek tork uygulayarak önlemek için prob uzunluğu boyunca ied. Bu nedenle, örnek, her kelepçe ortasına monte edilmelidir, ve kelepçeler, birbirine göre aynı seviyede olmalıdır. </li><li> Kıskaçları arasındaki mesafe 3.0 mm, ve sonda sabit kıskaç içine yerleştirilir sonu olduğu gibi, örnek konumunu ayarlayın. Bu kelepçe arasındaki uzunluğu 3,0 mm numune için ölçü uzunluğudur, ve numune üzerindeki etkiyi belirlemek için daha sonra hesaplamalarda kullanılacaktır. </li><li> Hemen her iki kelepçe arasındaki örnek güvence sonra eş zamanlı olarak ölçmek ve kayıt sırasında ve nöral doku eksplantasyonunun 2 dakika içinde, sabit bir oranda (burada kullanılan 10 mm / saniye) &#39;de örnek olarak uzatmak için çekme yönünde motoru harekete numunenin uzaması ve örnek zorlanma için gerekli ilgili kuvveti (bir yük hücresi, Dönüştürücü Teknikleri MDB-2.5 kullanarak) (bir yer değiştirme göstergesi, Mitutoyu 543-561 kullanılarak). </li><li&gt; mekanik örnek yetmezliği, veya sürücü çubuk aralığının sonuna ulaşıldığında üzerine Mikrogerilim testi durdurmak. Toplanan veri ihracat, ve veri analizi. </li><li> Her bir örnek ve / veya koşullar (yani ekleme zamanı) her set için Mikrogerilim test tekrarlayın. </li></ol> 6. Veri Analizi <ol><li> Ε, t zaman, uygulanan suşu gibi Denklem 1 &#39;de tarif edilen ilk gösterge uzunluğu, uzama arasındaki mesafe bölünmesi ile implant örneği uygulanan gerilme mühendislik için işlenmemiş bir uzama dönüştürme, d mikrometre ile ölçülen deplasman Gösterge ve L, 0 numune, başlangıçtaki şablon boyuna gibidir: <img src="/files/ftp_upload/50078/50078eq1.jpg" alt="Denklem 1" fo:src="/files/ftp_upload/50078/50078eq1highres.jpg"/> (1) </li><li> Tra tarafından, kuvvet (Newton cinsinden) bölerek örnek üzerinde mühendislik strese ham gücü verileri dönüştürmekgibi Denklem 2 &#39;de tarif nsverse kesit alanı,: <img src="/files/ftp_upload/50078/50078eq2.jpg" alt="Denklem 2" fo:src="/files/ftp_upload/50078/50078eq2highres.jpg"/> (2) Örnek üzerinde stres σ burada, K yük hücresi (Newton cinsinden) ile ölçülen kuvvettir, w, 0, numunenin başlangıç ​​genişliği, ve t, 0, numunenin başlangıç ​​kalınlığıdır. </li><li> Stres arsa ([t] σ) vs suşu (ε [t]) Microsoft Excel gibi bir bilgisayar programı kullanarak her bir örnek için eğri. </li><li> Arsa doğrusal elastik kısmı izole etmek ve bu bölümü için en uygun hat bulmak için yazılım tabanlı eğri uydurma araçlarını kullanın. En uygun çizginin eğimi numunenin Young modülü karşılık gelir. Arsa gibi izole edilmiş bir kısmının, en az 10 gerilme-uzama noktaları içermelidir ve eğim en yüksek olduğu arsa kısmı alınmalıdır. </li><li> Döngüsel testler için, Young modülü her bir döngüsü için tespit edilmesi gerekir. Bu otomatik veya manuel olarak yapılabilir. </li><li> Zamana karşı her döngüsünün döngüsel testler için, arsa en Young modülü. Bu bir kurulum örnek ıslatma veya kurutma ne kadar hızlı bir göstergesidir zamanla ne kadar ölçülen modülü değişiklikler, gösterir. </li><li> İmplant örnekleri için, implant ve her bir örnek zaman siklik testler, tek bir döngü karşılık gelir. Her bir implant örneği için yukarıda tarif edilen prosedür kullanılarak, Young modülü ölçün. </li><li> Young modülü karşı implant zaman çizilir. Bu noktada, karşılaştırma masa üstü araştırmalar, vb yapılabilir </li></ol>

<ol>
	<li>Chen, P. J., Saati, S., Varma, R., Humayun, M. S., Tai, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wireless+intraocular+pressure+sensing+using+microfabricated+minimally+invasive+flexible-coiled+LC+sensor+implant.">Wireless intraocular pressure sensing using microfabricated minimally invasive flexible-coiled LC sensor implant.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 19, 721-734 (2010).</li><li>Ren, X., Zheng, N., Gao, Y., Chen, T., Lu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable+three-dimension+micro-device+delivering+5-fluorouracil+in+tumor+bearing+mice.">Biodegradable three-dimension micro-device delivering 5-fluorouracil in tumor bearing mice.</a> Drug Delivery. 19, 36-44 (2012).</li><li>Bai, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-unit+neural+recording+with+active+microelectrode+arrays.">Single-unit neural recording with active microelectrode arrays.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48, 911 (2001).</li><li>Rousche, P. J., Pellinen, D. S., Pivin, D. P., Williams, J. C., Vetter, R. J., kirke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+polyimide-based+intracortical+electrode+arrays+with+bioactive+capability.">Flexible polyimide-based intracortical electrode arrays with bioactive capability.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48, 361-371 (2001).</li><li>Hassler, C., Boretius, T., Stieglitz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymers+for+neural+implants.">Polymers for neural implants.</a> Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 49, 18-33 (2011).</li><li>Mercanzini, A., Colin, P., Bensadoun, J. C., Bertsch, A., Renaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vivo+Electrical+Impedance+Spectroscopy+of+Tissue+Reaction+to+Microelectrode+Arrays.">In Vivo Electrical Impedance Spectroscopy of Tissue Reaction to Microelectrode Arrays.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 56, 1909-1918 (2009).</li><li>Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes.">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148, 1-18 (2005).</li><li>Subbaroyan, J., Kipke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society,+2006.">Engineering in Medicine and Biology Society, 2006.</a> , 3588-3591 (2006).</li><li>Harris, J., Capadona, J., Miller, R., Healy, B., Shanmuganathan, K., Rowan, S., Weder, C., Tyler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically+adaptive+intracortical+implants+improve+the+proximity+of+neuronal+cell+bodies.">Mechanically adaptive intracortical implants improve the proximity of neuronal cell bodies.</a> Journal of Neural Engineering. 8, 066011 (2011).</li><li>Capadona, J. R., Shanmuganathan, K., Tyler, D. J., Rowan, S. J., Weder, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-Responsive+Polymer+Nanocomposites+Inspired+by+the+Sea+Cucumber+Dermis.">Stimuli-Responsive Polymer Nanocomposites Inspired by the Sea Cucumber Dermis.</a> Science. 319, 1370-1374 (2008).</li><li>Shanmuganathan, K., Capadona, J. R., Rowan, S. J., Weder, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-Responsive+Mechanically+Adaptive+Polymer+Nanocomposites.">Stimuli-Responsive Mechanically Adaptive Polymer Nanocomposites.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 2, 165-174 (2009).</li><li>Shanmuganathan, K., Capadona, J. R., Rowan, S. J., Weder, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-inspired+mechanically-adaptive+nanocomposites+derived+from+cotton+cellulose+whiskers.">Bio-inspired mechanically-adaptive nanocomposites derived from cotton cellulose whiskers.</a> Journal of Materials Chemistry. 20, 180 (2010).</li><li>Hess, A., Capadona, J., Shanmuganathan, K., Hsu, L., Rowan, S., Weder, C., Tyler, D., Zorman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+stimuli-responsive+polymer+nanocomposite+toward+biologically+optimized,+MEMS-based+neural+probes.">Development of a stimuli-responsive polymer nanocomposite toward biologically optimized, MEMS-based neural probes.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 21, 054009 (2011).</li><li>Capadona, J. R., Tyler, D. J., Zorman, C. A., Rowan, S. J., Weder, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically+adaptive+nanocomposites+for+neural+interfacing.">Mechanically adaptive nanocomposites for neural interfacing.</a> Materials Research Society Bulletin. 37, 581-589 (2012).</li><li>Ophir, J., Cespedes, I., Garra, B., Ponnekanti, H., Huang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastography:+ultrasonic+imaging+of+tissue+strain+and+elastic+modulus+in+vivo.">Elastography: ultrasonic imaging of tissue strain and elastic modulus in vivo.</a> European journal of ultrasound. 3, 49-70 (1996).</li><li>Hess, A., Shanmuganathan, K., Capadona, J., Hsu, L., Rowan, S., Weder, C., Tyler, D., Zorman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro+Electro+Mechanical+Systems+(MEMS).">Micro Electro Mechanical Systems (MEMS).</a> , 453-456 (2011).</li><li>Harris, J. P., Hess, A. E., Rowan, S. J., Weder, C., Zorman, C. A., Tyler, D. J., Capadona, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+deployment+of+mechanically+adaptive+nanocomposites+for+intracortical+microelectrodes.">In vivo deployment of mechanically adaptive nanocomposites for intracortical microelectrodes.</a> Journal of Neural Engineering. 8, 046010 (2011).</li><li>Shanmuganathan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bio-inspired Stimuli-responsive Mechanically Dynamic Nanocomposites. , (2010).</li><li>Rousche, P. J., Pellinen, D. S., Pivin, D. P., Williams, J. C., Vetter, R. J., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+polyimide-based+intracortical+electrode+arrays+with+bioactive+capability.">Flexible polyimide-based intracortical electrode arrays with bioactive capability.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48, 361-371 (2001).</li><li>Norlin, P., Kindlundh, M., Mouroux, A., Yoshida, K., Hofmann, U. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+32-site+neural+recording+probe+fabricated+by+DRIE+of+SOI+substrates.">A 32-site neural recording probe fabricated by DRIE of SOI substrates.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 12, 414 (2002).</li><li>Ward, M. P., Rajdev, P., Ellison, C., Irazoqui, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+a+comparison+of+microelectrodes+for+acute+and+chronic+recordings.">Toward a comparison of microelectrodes for acute and chronic recordings.</a> Brain Research. 1282, 183-200 (2009).</li><li>Lin, J. M., Chang, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Remote+Health+Monitor+with+Replaceable+Non-Fragile+Bio-Probes+on+RFID+Tag.">A Novel Remote Health Monitor with Replaceable Non-Fragile Bio-Probes on RFID Tag.</a> Applied Mechanics and Materials. 145, 415-419 (2012).</li><li>Kunzelman, K. S., Cochran, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress/strain+characteristics+of+porcine+mitral+valve+tissue:+parallel+versus+perpendicular+collagen+orientation.">Stress/strain characteristics of porcine mitral valve tissue: parallel versus perpendicular collagen orientation.</a> Journal of Cardiac Surgery. 7, 71-78 (1992).</li><li>Snedeker, J., Niederer, P., Schmidlin, F., Farshad, M., Demetropoulos, C., Lee, J., Yang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-rate+dependent+material+properties+of+the+porcine+and+human+kidney+capsule.">Strain-rate dependent material properties of the porcine and human kidney capsule.</a> Journal of Biomechanics. 38, 1011-1021 (2005).</li><li>Ahn, S., Kasi, R. M., Kim, S. C., Sharma, N., Zhou, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-responsive+polymer+gels.">Stimuli-responsive polymer gels.</a> Soft Matter. 4, 1151-1157 (2008).</li><li>Stuart, M. A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+applications+of+stimuli-responsive+polymer+materials.">Emerging applications of stimuli-responsive polymer materials.</a> Nature Materials. 9, 101-113 (2010).</li></ol>

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Biyolojik sistemleri ile etkileşim için implante biyomedikal mikroelektromekanik sistemleri (bioMEMS) ilerlemesi son derece özel özelliklere sahip yeni malzemelerin geliştirilmesi motive edicidir. Bu malzemelerin bazıları fizyolojik bir ortamda bulunan bir uyarıcıya tepki olarak malzeme özelliklerinde bir değişiklik sergileyen için tasarlanmıştır. Malzemelerden biri son zamanlarda gelişmiş sınıfı hidrojen bağı oluşturan sıvı (örneğin su) ve büyüklüğü 10,11,18 üç sip...

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer</td>
			<td>University Wafer</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Mechanical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extruded acrylic sheet</td>
			<td>Professional Plastics</td>
			<td>SACR 062EF</td>
			<td>Thickness 0.062"</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blade</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>3962A3</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8384A47</td>
			<td>#5 tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super Glue Gel</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>130380</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air Brush</td>
			<td>Snap-on Industrial</td>
			<td>BF175TA</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air Compressor</td>
			<td>Paasche</td>
			<td>B002YKN8YO</td>
			<td>D500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple</td>
			<td>Omega</td>
			<td>HH12A</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>Cimarec</td>
			<td>SP131325Q</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 direct-write laser</td>
			<td>VersaLaser</td>
			<td>3.5</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dessicator</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-595</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lamp</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>custom-built</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtensile tester</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>custom-built</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

environmentally-controlled microtensile testing of mechanically-adaptive polymer nanocomposites for ex vivo characterization

Implante Mikrocihazlarda çeşitli biyomedikal uygulamalarda 1-4 açısından önemli dikkat çekiyor. Bu tür cihazlar, malzemeler, kendine özgü avantajları ve eksiklikleri 5,6 sunan her bir dizi yapılmıştır. En belirgin, mikro cihaz boyutları nedeniyle, bir yüksek modüllü canlı dokuya implantasyonu kolaylaştırmak için gereklidir. Bunun aksine, aygıtın sertliği bağlı yerel gerilme 7-9 en aza indirmek için çevredeki doku ile eşleşmelidir. Bu nedenle, son zamanlarda mekanik özellikleri 10-14 bir değişiklik ile çevresel uyaranlara yanıt vererek bu gereksinimleri karşılamak için biyo-ilham malzemelerin yeni bir sınıf geliştirdi. Su ve yüksek sıcaklıklarda (örneğin, vücut sıcaklığı) maruz kaldığında Özellikle, poli (vinil asetat) bazlı nano-(PVAc, North Carolina) sertliğinde bir azalma gösterir. Ne yazık ki, birkaç yöntem in vivo 15 malzemelerin sertlik ve mekanik ölçmek için varfizyolojik ortamı dışında anical test genellikle implantasyon için büyük örnekleri uygunsuz gerektirir. Ayrıca, uyaranlara duyarlı malzemeleri hızlı bir şekilde açıklama yapıldı onların ilk sertlik geri alabilirsiniz. Bu nedenle, implante microsamples mekanik özellikleri ex vivo olarak ölçülebilir hangi bir yöntem geliştirdik, simüle fizyolojik koşullar ile, nem ve ısı kontrolü 13,16,17 kullanılarak korunur. Bu amaçla, özel bir Mikrogerilim test Young modülü (10 MPa ile 5 GPa aralığı) yaygın olarak değişen mikro örnekleri 13,17 karşılamak için tasarlanmıştır. Ilgi eden, biyolojik olarak adapte sinir prob substratı, mikro numuneler arasında mekanik karakterizasyon gerekli yeteneğine sahip bir araç olarak PVAc-NC uygulama bulunmaktadır. Gibi Bu araç, kurutma ve 17 soğutma örnek minimize nem ve ısı kontrolü sağlamak üzere adapte edilmiştir. Sonuç olarak, mekanikEksplante örnek al özellikleri yakından eksplantasyonu hemen önce örnek bu yansıtmaktadır. Bu yöntem, genel amacı, kantitatif uyaranlara yanıt veren, mekanik-adaptif polimer esaslı malzemelerin in vivo mekanik özellikler, özel olarak, Young modülü bölgesi değerlendirmektir. Bu, ilk olarak implantasyon sonucu husule gelen bağımsız sertliğinde bir azalmaya katkıda bulunmadan önce açıklama sonra örnek mekanik özelliklerinde bir değişiklik en aza indirmek için çevresel koşulların yerleştirilmesiyle gerçekleştirilir. Örnekler daha sonra implantasyon, taşıma, ve test (Şekil 1A) için hazırlanmıştır. Her numune belirli bir süre için bir Eksplante sıçan beyin, (Şekil 1B) olarak burada temsil edilir sıçan, en serebral korteks içine yerleştirilir. Bu noktada bir örnek (Şekil eksplante ve hemen yüklenen Mikrogerilim test cihazı içine girer ve daha sonra çekme testine tabi tutulur1C). Sonraki veri analizi serebral korteksin ortamda bu yenilikçi malzemelerin mekanik davranış içine fikir verir.

Bizim PVAc-NC da dahil olmak üzere hemen hemen tüm polimer malzemeleri, mekanik özellikleri, çevre koşullarına maruz kalması üzerine bağlıdır. En önemlisi, bu ısı ve neme maruz kalma içerir. Bir malzeme nedeniyle nem alımı plastikle, ya da bir termal geçiş uğrar, bu Young modülünde bir azalma gösterir. Nem ve ex vivo örnek mekanik özellikleri için sıcaklık kontrollü bir ortama hazırlanmasında, test sırasında mekanik Mikrogerilim cihazı, hem de içine örnek yüklenirken numunen...

Watch this Scientific Journal Video about Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization at JoVE.com

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Bir yöntem tartışılmaktadır hangi<em&gt; In vivo</emUyarı-duyarlı malzemelerin&gt; mekanik davranışı, zamanın bir fonksiyonu olarak izlenir. Numuneler test edilir<em&gt; Ex vivo</em&gt; Fizyolojik ortamında simüle etmek için çevre kontrolleri ile bir Mikrogerilim test cihazı kullanarak. Bu çalışma daha da anlamak teşvik<em&gt; In vivo</emBizim malzeme&gt; davranış.

Için Mekanik-adaptif Polimer Nanokompozitler bir çevre kontrollü Mikrogerilim Test<em&gt; Ex vivo</em&gt; Karakterizasyonu

Implantable microdevices are gaining significant attention for several biomedical applications1-4. Such devices have been made from a range of materials, ...

environmentally-controlled-microtensile-testing-mechanically-adaptive

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

10.1K Görüntüleme.  Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center. Bir yöntem tartışılmaktadır hangi In vivo mekanik davranışı, zamanın bir fonksiyonu olarak izlenir. Numuneler test edilir Ex vivo Fizyolojik ortamında simüle etmek için çevre kontrolleri ile bir Mikrogerilim test cihazı kullanarak. Bu çalışma daha da anlamak teşvik In vivo davranış.

Video: Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Biyomühendislik

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional (3D) tissue wherein hematopoiesis is regulated by spatially organized cellular microenvironments termed niches2-4. The organization of the BM niches is critical for the function or dysfunction of normal or malignant BM5. Therefore a better understanding of the in vivo microenvironment using an ex vivo mimicry would help us elucidate the molecular, cellular and microenvironmental determinants of leukemogenesis6.
Currently, hematopoietic cells are cultured in vitro in two-dimensional (2D) tissue culture flasks/well-plates7 requiring either co-culture with allogenic or xenogenic stromal cells or addition of exogenous cytokines8. These conditions are artificial and differ from the in vivo microenvironment in that they lack the 3D cellular niches and expose the cells to abnormally high cytokine concentrations which can result in differentiation and loss of pluripotency9,10.
Herein, we present a novel 3D bone marrow culture system that simulates the in vivo 3D growth environment and supports multilineage hematopoiesis in the absence of exogenous growth factors. The highly porous scaffold used in this system made of polyurethane (PU), facilitates high-density cell growth across a higher specific surface area than the conventional monolayer culture in 2D11. Our work has indicated that this model supported the growth of human cord blood (CB) mononuclear cells (MNC)12 and primary leukemic cells in the absence of exogenous cytokines. This novel 3D mimicry provides a viable platform for the development of a human experimental model to study hematopoiesis and to explore novel treatments for leukemia.

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

A 3D culture system for hematopoiesis is described using human cord blood and leukemic bone marrow cells. The method is based on the use of a porous synthetic polyurethane scaffold coated with extracellular matrix proteins. This scaffold is adaptable to accommodate a wide range of cells.

Normal ve Anormal İnsan Hematopoezin ex vivo Mimicry

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional ...

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced birth defects and many later studies afterwards proved the opposite. Today several harmful xenobiotics like nicotine, heroin, methadone or drugs as well as environmental pollutants were described to overcome this barrier. With the growing use of nanotechnology, the placenta is likely to come into contact with novel nanoparticles either accidentally through exposure or intentionally in the case of potential nanomedical applications. Data from animal experiments cannot be extrapolated to humans because the placenta is the most species-specific mammalian organ 1. Therefore, the ex vivo dual recirculating human placental perfusion, developed by Panigel et al. in 1967 2 and continuously modified by Schneider et al. in 1972 3, can serve as an excellent model to study the transfer of xenobiotics or particles.
Here, we focus on the ex vivo dual recirculating human placental perfusion protocol and its further development to acquire reproducible results.
The placentae were obtained after informed consent of the mothers from uncomplicated term pregnancies undergoing caesarean delivery. The fetal and maternal vessels of an intact cotyledon were cannulated and perfused at least for five hours. As a model particle fluorescently labelled polystyrene particles with sizes of 80 and 500 nm in diameter were added to the maternal circuit. The 80 nm particles were able to cross the placental barrier and provide a perfect example for a substance which is transferred across the placenta to the fetus while the 500 nm particles were retained in the placental tissue or maternal circuit. The ex vivo human placental perfusion model is one of few models providing reliable information about the transport behavior of xenobiotics at an important tissue barrier which delivers predictive and clinical relevant data.

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

The ex vivo dual recirculating human placental perfusion model can be used to investigate the transfer of xenobiotics and nanoparticles across the human placenta. In this video protocol we describe the equipment and techniques required for a successful execution of a placenta perfusion.

Plasenta karşısında Ksenobiyotik ve Nanomalzemelerin Ulaştırma Hızı belirlenmesi kullanarak<em&gt; Ex vivo</em&gt; İnsan Plasental Perfüzyon Modeli

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

Imaging Denatured Collagen Strands In vivo and Ex vivo via Photo-triggered Hybridization of Caged Collagen Mimetic Peptides

Collagen is a major structural component of the extracellular matrix that supports tissue formation and maintenance. Although collagen remodeling is an integral part of normal tissue renewal, excessive amount of remodeling activity is involved in tumors, arthritis, and many other pathological conditions. During collagen remodeling, the triple helical structure of collagen molecules is disrupted by proteases in the extracellular environment. In addition, collagens present in many histological tissue samples are partially denatured by the fixation and preservation processes. Therefore, these denatured collagen strands can serve as effective targets for biological imaging. We previously developed a caged collagen mimetic peptide (CMP) that can be photo-triggered to hybridize with denatured collagen strands by forming triple helical structure, which is unique to collagens. The overall goals of this procedure are i)&#160;to image denatured collagen strands resulting from normal remodeling activities in vivo, and ii) to visualize collagens in ex vivo tissue sections using the photo-triggered caged CMPs. To achieve effective hybridization and successful in vivo and ex vivo imaging, fluorescently labeled caged CMPs are either photo-activated immediately before intravenous injection, or are directly activated on tissue sections. Normal skeletal collagen remolding in nude mice and collagens in prefixed mouse cornea tissue sections are imaged in this procedure. The imaging method based on the CMP-collagen hybridization technology presented here could lead to deeper understanding of the tissue remodeling process, as well as allow development of new diagnostics for diseases associated with high collagen remodeling activity.

Imaging Denatured Collagen Strands In vivo and Ex vivo via Photo-triggered Hybridization of Caged Collagen Mimetic Peptides

This procedure demonstrates in vivo near IR fluorescence imaging of collagen remodeling activities in mice as well as ex vivo staining of collagens in tissue sections using caged collagen mimetic peptides that can be photo-triggered to hybridize with denatured collagen strands.

Doğallığı Kollajen Tellerinin Görüntüleme<em&gt; In vivo</em&gt; Ve<em&gt; Ex vivo</em&gt; Kafesli Kollajen Mimetik Peptidlerinin Fotoğraf-tetiklenen Hybridization yoluyla

Collagen is a major structural component of the extracellular matrix that supports tissue formation and maintenance. Although collagen remodeling is an ...

Biomechanical Characterization of Human Soft Tissues Using Indentation and Tensile Testing

Regenerative medicine aims to engineer materials to replace or restore damaged or diseased organs. The mechanical properties of such materials should mimic the human tissues they are aiming to replace; to provide the required anatomical shape, the materials must be able to sustain the mechanical forces they will experience when implanted at the defect site. Although the mechanical properties of tissue-engineered scaffolds are of great importance, many human tissues that undergo restoration with engineered materials have not been fully biomechanically characterized. Several compressive and tensile protocols are reported for evaluating materials, but with large variability it is difficult to compare results between studies. Further complicating the studies is the often destructive nature of mechanical testing. Whilst an understanding of tissue failure is important, it is also important to have knowledge of the elastic and viscoelastic properties under more physiological loading conditions.
This report aims to provide a minimally destructive protocol to evaluate the compressive and tensile properties of human soft tissues. As examples of this technique, the tensile testing of skin and the compressive testing of cartilage are described. These protocols can also be directly applied to synthetic materials to ensure that the mechanical properties are similar to the native tissue. Protocols to assess the mechanical properties of human native tissue will allow a benchmark by which to create suitable tissue-engineered substitutes.

Tissue biomechanics is important for maintaining cell shape and function and for determining phenotype. This report demonstrates non-destructive mechanical protocols for characterizing elastic and viscoelastic properties of human soft tissues, which can be directly applied to tissue-engineered substrates to allow a close matching of engineered materials to native tissue.

Girinti ve Çekme Test Kullanarak İnsan Yumuşak Doku biyomekanik Karakterizasyonu

Regenerative medicine aims to engineer materials to replace or restore damaged or diseased organs. The mechanical properties of such materials should ...

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential to establish an ex vivo model that can evaluate SIM performance accurately, for developing high-performance SIMs. In our previous study, we developed a new ex vivo model that can be used to evaluate the performance of various SIMs in detail by applying constant tension to the specimen&#39;s ends. We also confirmed that the proposed new ex vivo model allows accurate submucosal elevation height (SEH) measurement under uniform conditions and detailed comparisons of the performances of various types of SIMs. Here, we describe the new ex vivo model and explain the detailed setup methodology of this model. Since all parts of the new model were easy to obtain, the setup of the new model could be completed quickly. SEH of various SIMs could be measured more accurately by using the new model. The critical factor that determines SIM performance can be identified using the new model. SIM development speed will drastically increase after the factor has been identified.

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

We developed a new ex vivo model that applies constant tension to the porcine gastric specimen. This development made it possible to evaluate the performance (the height and duration of the submucosal elevation) of various SIMs accurately.&#160; The detailed setup methodology of this new model is explained.

Endoskopik Submucosal enjeksiyon malzemesi performans değerlendirilmesi için yeni bir Ex Vivo Model

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause inflammation, fever, hypo- or hypertension, and, in extreme cases, can lead to tissue and organ damage that may become fatal. The amounts of endotoxin in pharmaceutical products, therefore, are strictly regulated. Among the methods available for endotoxin detection and quantification, the Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) assay is commonly used worldwide. While any pharmaceutical product can interfere with the LAL assay, nano-formulations represent a particular challenge due to their complexity. The purpose of this paper is to provide a practical guide to researchers inexperienced in estimating endotoxins in engineered nanomaterials and nanoparticle-formulated drugs. Herein, practical recommendations for performing three LAL formats including turbidity, chromogenic and gel-clot assays are discussed. These assays can be used to determine endotoxin contamination in nanotechnology-based drug products, vaccines, and adjuvants.

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Detection of endotoxins in engineered nanomaterials represents one of the grand challenges in the field of nanomedicine. Here, we present a case study that describes the framework composed of three different LAL formats to estimate potential endotoxin contamination in nanoparticles.

Nano-formülasyonları endotoksin tespiti Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) deneyleri kullanarak

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Methods for In Vivo Biomechanical Testing on Brachial Plexus in Neonatal Piglets

Neonatal brachial plexus palsy (NBPP) is a stretch injury that occurs during the birthing process in nerve complexes located in the neck and shoulder regions, collectively referred to as the brachial plexus (BP). Despite recent advances in obstetrical care, the problem of NBPP continues to be a global health burden with an incidence of 1.5 cases per 1,000 live births. More severe types of this injury can cause permanent paralysis of the arm from the shoulder down. Prevention and treatment of NBPP warrants an understanding of the biomechanical and physiological responses of newborn BP nerves when subjected to stretch. Current knowledge of the newborn BP is extrapolated from adult animal or cadaveric BP tissue instead of in vivo neonatal BP tissue. This study describes an in vivo mechanical testing device and procedure to conduct in vivo biomechanical testing in neonatal piglets. The device consists of a clamp, actuator, load cell, and camera system that apply and monitor in vivo strains and loads until failure. The camera system also allows monitoring of the failure location during rupture. Overall, the presented method allows for a detailed biomechanical characterization of neonatal BP when subjected to stretch.

Methods for In Vivo Biomechanical Testing on Brachial Plexus in Neonatal Piglets

Presented here are methods to perform in vivo biomechanical testing on brachial plexus in a neonatal piglet model.

Yenidoğan Domuzcuklarda Brakiyal Pleksus Üzerinde In Vivo Biyomekanik Test Yöntemleri

Neonatal brachial plexus palsy (NBPP) is a stretch injury that occurs during the birthing process in nerve complexes located in the neck and shoulder ...

Synthesis of Graphene-Hydroxyapatite Nanocomposites for Potential Use in Bone Tissue Engineering

Developing novel materials for bone tissue engineering is one of the most important thrust areas of nanomedicine. Several nanocomposites have been fabricated with hydroxyapatite to facilitate cell adherence, proliferation, and osteogenesis. In this study, hybrid nanocomposites were successfully developed using graphene nanoribbons (GNRs) and nanoparticles of hydroxyapatite (nHAPs), that when employed in bioactive scaffolds may potentially improve bone tissue regeneration. These nanostructures can be biocompatible. Here, two approaches were used for preparing the novel materials. In one approach, a co-functionalization strategy was used where nHAP was synthesized and conjugated to GNRs simultaneously, resulting in nanohybrids of nHAP on GNR surfaces (denoted as nHAP/GNR). High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) confirmed that the nHAP/GNR composite is comprised of slender, thin structures of GNRs (maximum length of 1.8 &#181;m) with discrete patches (150-250 nm) of needle-like nHAP (40-50 nm in length). In the other approach, commercially available nHAP was conjugated with GNRs forming GNR-coated nHAP (denoted as GNR/nHAP) (i.e., with an opposite orientation relative to the nHAP/GNR nanohybrid). The nanohybrid formed using the latter method exhibited nHAP nanospheres with a diameter ranging from 50 nm to 70 nm covered with a network of GNRs on the surface. Energy dispersive spectra, elemental mapping, and Fourier transform infrared (FTIR) spectra confirmed the successful integration of nHAP and GNRs in both nanohybrids. Thermogravimetric analysis (TGA) indicated that the loss at elevated heating temperatures due to the presence of GNRs was 0.5% and 0.98% for GNR/nHAP and nHAP/GNR, respectively. The nHAP-GNR nanohybrids with opposite orientations represent significant materials for use in bioactive scaffolds to potentially promote cellular functions for improving bone tissue engineering applications.

Novel nanocomposites of graphene nanoribbons and hydroxyapatite nanoparticles were prepared using solution-phase synthesis. These hybrids when employed in bioactive scaffolds can exhibit potential applications in tissue engineering and bone regeneration.

Kemik Doku Mühendisliğinde Potansiyel Kullanım için Grafen-Hidroksiapatit Nanokompozitlerin Sentezi

Developing novel materials for bone tissue engineering is one of the most important thrust areas of nanomedicine. Several nanocomposites have been ...

Temiz Oda Ortamları için Mikrobiyal Kontrol ve İzleme Stratejileri

Microbial Control and Monitoring Strategies for Cleanroom Environments and Cellular Therapies

A well-validated and holistic program that incorporates robust gowning, cleaning, environmental monitoring, and personnel monitoring measures is critical for minimizing the microbial bioburden in cellular therapy manufacturing suites and the corresponding testing laboratories to ensure that the facilities are operating in a state of control. Ensuring product safety via quality control measures, such as sterility testing, is a regulatory requirement for both minimally manipulated (section 361) and more than minimally manipulated (section 351) human cells, tissues, and cellular and tissue-based products (HCT/Ps). In this video, we provide a stepwise guide for how to develop and incorporate the best aseptic practices for operating in a cleanroom environment, including gowning, cleaning, staging of materials, environmental monitoring, process monitoring, and product sterility testing using direct inoculation, provided by the United States Pharmacopeia (USP&lt;71&gt;) and the National Institutes of Health (NIH) Alternative Sterility Testing Method. This protocol is intended as a reference guide for establishments expected to meet current good tissue practices (cGTP) and current good manufacturing practices (cGMP).

Yazar Spotlight: Temiz Oda Ortamları ve Hücresel Tedaviler için Mikrobiyal Kontrol ve İzleme Stratejileri  

The protocol summarizes the best practices to minimize microbial bioburden in a cleanroom environment and includes strategies such as environmental monitoring, process monitoring, and product sterility testing. It is relevant for manufacturing and testing facilities that are required to meet current good tissue practice standards and current good manufacturing practice standards.

Temiz Oda Ortamları ve Hücresel Terapiler için Mikrobiyal Kontrol ve İzleme Stratejileri

A well-validated and holistic program that incorporates robust gowning, cleaning, environmental monitoring, and personnel monitoring measures is critical ...