Bu çalışma, Birleşik Soya Fasulyesi Kurulu hibesi 1940-352-0701-C ve ABD Tarım Bakanlığı \ Orman Hizmeti tarafından desteklenmiştir. AES'den Phil Humphrey'nin desteği ve ayrıntılı bilgileri için teşekkür ederiz.

1. Substratların hazırlanması
<ol><li>Uygulama için uygun bir substrat yüzeyi kullanın. Ahşap için, güvenilir bir üreticiden yaklaşık 0,6 ila 0,8 mm kalınlığında dilimlenmiş bir kaplama kullanın, çünkü bu kaplamalar kontrplak ve lamine kaplama kereste (LVL) üretimi için kullanılır. Bunlar, bir kaplama tedarikçisinden, 0,6 ila 0,8 mm kalınlığında levhalar halinde elde edilir ve bir tarafta 305 mm'ye kesilir. Tutarlı bir substrat, yüzey pürüzsüzlüğü ve tutarlı kalınlığı nedeniyle sert bir akçaağaç (Acer saccharum) yüz kaplamasıdır ve dağınık gözenekli ve yüksek modüllü bir sertağaçtır. Akçaağaç yüz kaplamaları dolap yapımında yaygın olarak kullanılır ve genellikle kusursuzdur.</li>
	<li>Ahşabı istiflenmemiş, kullanımdan en az bir gün önce 21 °C ve %50 bağıl nemde (RH) koşullandırın. Aşırı dalgalı, düz olmayan bir yüzeye sahip ve renk değişikliği de dahil olmak üzere kusurlar içeren kaplamalardan kaçının. NOT: Diğer ahşap türleri, yapıştırıcının bu türlerle olan bağ performansını anlamak için kullanılabilir. Bununla birlikte, dağınık gözenekli sertağaçlar ve kademeli bir erken ahşaptan geç oduna geçişe sahip yumuşak ağaçlar, tekdüzelikleri için tavsiye edilir. Dikkat edin, çünkü ahşap asidik veya bazik olabilir veya yüzeyde yapışkan kürleme işlemini değiştirebilecek ekstraktiflere sahip olabilir. Ek olarak, ağacın kesim zamanından kaplama üretimine kadar işlenmesi, bağ mukavemetini12,13 olarak değiştirebilir. ABES az miktarda ahşap kullandığından, ahşabın nem içeriği ve kaplama kontrol derinliği gibi diğer testlerle ortaya çıkan ahşap varyasyonlarından daha az etkilenir.</li>
	<li>Kaplamanın kenarlarının kenar boyunca herhangi bir gevşek elyaftan arındırılmış olduğundan ve yapıştırılan ürünün önemli bir yapışkan sıkışmasına sahip olmadığından emin olun, çünkü bunlar numunelerin yapıştırma sonrası modifikasyonu olmadığından bağ mukavemetini abartma eğiliminde olacaktır.</li>
</ol>2. Numunelerin hazırlanması
<ol><li>Ahşap numuneleri en az bir gün boyunca 21 ° C ve% 50 RH'de şartlandırın. Numuneleri keserken kaçınılması gereken çatlaklar, renk değişiklikleri veya tane düzensizlikleri için kaplamayı kontrol edin.</li>
	<li>Pnömatik tahrikli numune kesme cihazının çalışır durumda olduğundan emin olun.</li>
	<li>Gerekli 20 mm numune boyutunu 117 mm ile 0,6 ila 0,8 mm kalınlığındaki akçaağaç kaplamadan kesen özel bir kalıp kesici kullanın (Şekil 1, Malzeme Tablosu).<ol><li>Kaplama tanesinin uzun yöne paralel olması için kesme bıçaklarının altına en az 150 mm x 300 mm boyutlarında bir kaplama parçası yerleştirin ve 20 mm'lik her bir ahşap parçasını 117 mm kesmek için hava basıncı düğmesine basın.</li>
		<li>Kesme bıçaklarının altındaki kaplama parçasını kesilmemiş bir alana taşıyın ve başka bir tahta parçasını kesmek için düğmeye tekrar basın. Kaplama parçası tamamen parçalara ayrılana kadar devam edin. NOT: Numunenin uzun yönü tane yönüne paralel değilse, bir test sırasında ahşapta bağlı kısımdan uzakta erken kırılma meydana gelebilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Ahşap dışındaki malzemeler için, uygun teknikleri kullanarak örnekleri kesin. Malzeme numune kesici ile kesilemiyorsa, gerekli boyuta kesmek için malzemeyi kesecek her şeyi kullanın. Küçük yapıştırma alanı nedeniyle, kesmenin doğru olması ve numunelerin kenarlar boyunca ve yapıştırma yüzeylerinde döküntü içermemesi önemlidir.</li>
</ol>3. Ekipmanın çalışabilirliği
<ol><li>Yapıştırma işlemi için, ABES ekipmanının standart bir çalışma prosedürü11'e göre düzgün çalıştığından emin olun. ABES ünitesinin ön yüzündeki numunelerin yapıştırılması ve kırılması için kullanılan ayarlar şunlardır: LP Press 0,2 MPa, HP Press 0,2 MPa, Pull 0,65 MPa ve Cool Air 0,2 MPa.</li>
	<li>En az 0,62 MPa (90 psig) hava besleme basıncı kullanın, çünkü çok düşük basınç, kavrama kelepçelerinin ve plakaların numune üzerinde çok yavaş veya düzensiz bir şekilde kapanmasına neden olur ve yanlış yapışma mukavemetlerine neden olur (Şekil 2, üst).</li>
	<li>Önceki numuneden sıkılmasından kaynaklanan herhangi bir yapıştırıcının plakalarını temizleyin. Numuneleri yapıştırmadan önce plakaların sıcaklığını istenen sıcaklığa ve dengeye ayarlayın.</li>
	<li>Ahşabı bağlamak için, ekipmanı 21 ° C ve% 50 RH'de bir odada çalıştırın. Bu mümkün değilse, numunelerin küçük boyutu nedeniyle ahşap nemindeki hızlı değişim nedeniyle şartlandırılmış numuneleri yapıştırılana kadar plastik bir torbada saklayın.</li>
	<li>Kinetik kür verilerini elde etmek için, yöntemi ASTM D7998-1911'de belirtildiği gibi verileri doğru bir şekilde toplamak için mekanik ve elektronik hızların yeterli olacağı şekilde tasarlayın.</li>
</ol>4. Numunelerin yapıştırıcı ile yapıştırılması
NOT: Yapıştırıcının uygulanması, viskozitedeki geniş varyasyon ve kontrplakta olduğu gibi bir laminasyon yapıştırıcısından bağlayıcı uygulamalar için püskürtülebilir bir yapıştırıcıya giden yüzde katı maddeler nedeniyle ahşap yapıştırıcılar için kritik bir konudur. Ahşap yapıştırıcılar genellikle su kaynaklıdır, bu nedenle buharlaşma sadece küçük bir sorundur. Bununla birlikte, gözenekli ahşabın içine batırılan su önemlidir.
<ol><li>İncelenen yapıştırıcının 5 mg'ını, bağlanma alanını kaplayacak kadar terminal 0,5 cm üzerine yayın ve diğer numuneye aşırı sıkmadan aktarın. Nispeten sabit bir yapışkan yayılma hızı elde etmek için, ahşap numuneyi bir teraziye alın ve yapıştırıcı uygulamasından sonra yeniden tartın.</li>
	<li>Yapıştırıcının dağıtılmasında, numunelerin üst üste binmesinde ve iki numunenin hizalandığından emin olun, çünkü küçük bir yapıştırma alanı kullanılır ve mukavemetler bağlı alan üzerindeki çekme kuvveti olarak belirlenir (Şekil 2 alt). Farklı yapıştırma alanları kullanılabilir, ancak tur kesme testlerinin mekaniğindeki değişiklik nedeniyle mukavemet mutlaka karşılaştırılabilir değildir. NOT: Literatür, yapıştırıcı kıvamına bağlı olarak yapıştırıcıyı ahşaba uygulamak için çeşitli yollar önermektedir. Başlangıçta önerilen yapışkan uygulama yöntemi, amaca yönelik tasarlanmış bir mikropüskürtme cihazı10 kullandı, ancak bunun dağınık, yavaş ve yapışkan reolojiye çok bağlı olduğu bulundu. Bu yöntem, yapıştırıcıyı sunta ve yönlendirilmiş iplik levha için bağlayıcı uygulamalarında kullanıldığı gibi ayrı noktalar olarak uygulasa da, bir baskı yöntemi daha güvenilir görünmektedir14. Mikro pipet uygulama yöntemi, tekrarlanabilir bir yapışkan10 hacmi sağlayabilir, ancak eşit olarak dağıtılması biraz zordur. Spatula yöntemi, yapıştırıcının yapıştırma alanında eşit bir dağılımını elde etmek için en iyi şekilde çalışmıştır ve ölçülen bir miktarı elde etmek için bir mikro terazi önerilmektedir11.</li>
	<li>Son mukavemet verileri<ol><li>Numuneleri 120 ° C'de 2 dakika boyunca bağlayın ve yapıştırma sırasında sıcak presleme ahşabı kuruttuğundan gece boyunca 21 ° C ve% 50 RH'de koşullandırın. Ahşabı yapıştırmak için, ABES test cihazındaki çeneleri kapatarak bir numuneyi yerine kilitleyin ve numunenin test cihazıyla aynı hizada olduğundan emin olun. Ardından, plakaları geri çekmeden ve numunelerin çıkarılabilmesi için çeneleri gevşetmeden önce, 120 °C plakaların üst üste binen bölüme 2 dakika boyunca basmasını sağlamak için makinedeki başlat düğmesine basın. NOT: Kürleme zamanı ve sıcaklığı, uygulama ve yapışkan kimyası tarafından belirlenir. Yapıştırma sıcaklığı ve süresi, maksimum mukavemet koşullarını belirlemek için farklı yapıştırma sıcaklıkları ve süreleri kullanılarak mukavemetin en yüksek platoya ulaşması için optimize edilmelidir. Ahşap bağlar için, kuru kesme mukavemetinin test edilmesi değerlidir, ancak ıslak test genellikle yapışkan dayanıklılığını belirlemek için daha kritiktir ve numunenin suya batırılması için 4 saatlik oda sıcaklığında ıslatılması gerekir.</li>
		<li>Test için, numunenin test cihazıyla aynı hizada olduğundan emin olmak için ABES test cihazındaki çeneleri kapatarak bir numuneyi yerine kilitleyin. Daha sonra başlat düğmesine basıldığında, cihaz bir servodrive'dan bir ucundan çekerken, numunenin diğer ucu çenelere bağlı bir yük hücresini çeker. Bu çekme bağ kopana kadar devam eder. Bilgisayar, numunenin dayanabileceği maksimum kuvveti kaydeder ve bu da bağ mukavemeti olarak kaydedilir.<ol><li>Kuru ve suya batırılmış numuneler için aynı prosedürü kullanın. Kırılma kuvvetini ölçerken, tutamakların ahşabı sıkıca tuttuğundan emin olun, çünkü yapıştırıcı çok güçlüyse, ahşap kayabilir. Numune yapıştırılmış alanın dışına çıkarsa, değeri atın, çünkü bu yapıştırıcıyı değil, ahşabın mukavemetini ölçer.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Kinetik güç gelişimi<ol><li>Büyük ölçekli ürünler için gereken pres süresini tahmin etmek için bir yapıştırıcının mukavemet gelişim hızını belirleyin. Sıcaklık ve zamanı değiştirmek dışında, adım 4.3'teki ile aynı prosedürü izleyin. 10, 30, 60, 90, 120, 150, 180 ve 210 saniyelik yapıştırma sürelerini kullanarak 100 °C plaka sıcaklığında mukavemet testine başlayın. Daha sonra, sıcaklığı 10 ° C yükseltin ve düşük bağlanma zamanlarında zamana karşı artık doğrusal bir kuvvet bölümü kalmayana kadar bağlanma sürelerini tekrarlayın.</li>
		<li>Yapıştırdıktan sonra, plakaları geri çekin ve numuneyi oda sıcaklığına yakın bir seviyeye soğutmak için ABES'in hava soğutma özelliğini kullanın ve ardından numune mukavemetini ölçün. Düşük bir presleme süresinden başlayarak ve sonraki numuneler için ilk kez artırarak, artan sürenin çok az artmasına neden olana veya hiç artmamasına neden olana kadar zaman verilerine karşı mukavemet verilerini toplayın. Daha sonra aynı sırayı daha yüksek sıcaklıklarda yapmak, ortaya çıkan mukavemet grafiğini zamana karşı ve eğim olarak kürlenme oranını verecektir (Şekil 3). NOT: Şekil 3a10'daki fenolik yapışkan veriler, sıcaklığın farklı zamanlarda mukavemet gelişimi üzerindeki etkisini göstermektedir. Şekil 3b , sıcaklığa karşı gerilemiş izotermal mukavemet gelişme oranını göstermektedir. İzotermal mukavemet gelişimini elde etmek için, numune testten önce soğutuldu. Üre formaldehit15 gibi birkaç yapıştırıcı, bozulma gerçekleşmeye başlamadan önce optimum yapışma süresine ve sıcaklığına sahiptir. Bu yöntem, bu sorunu algılayabilir ve optimum koşulları belirleyebilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Isı direnci<ol><li>Ürünün belirli bir sıcaklık direncini karşılaması gerekiyorsa, bağlı numuneyi ABES ünitesine sıkıştırın. Plakalar bu sıcaklığa, örneğin ahşabın bozulmaya başladığı 220 ° C'ye ısıtıldıktan sonra, bunları 2 dakika boyunca önceden bağlanmış numuneye kapatın ve daha sonra 120 ° C'lik yapıştırma sıcaklığına kıyasla yapıştırıcının herhangi bir termal yumuşamasını belirlemek için 4.3.2'de olduğu gibi yapışma mukavemetini ölçmek için açın.</li>
		<li>Plakaların numune üzerinde 30 dakika boyunca kapatılması ve daha sonra yapıştırıcının termal olarak parçalanması durumunda mukavemeti belirlemek için mukavemet açısından test edilmesi dışında bu testi tekrarlayın. Plakaların serbest bırakılması ve test gücü, numunenin ısıtma öncesi değere kıyasla ısı direncini belirleyecektir. Bu tip bir prosedür ahşap yapıştırıcıları test etmek için kullanılmıştır16. ABES hızlı ısıtma kullandığından ve numuneyi başka bir makineye taşımadan sıcakken mukavemeti ölçebildiğinden, iki arıza modu (yani, termal yumuşama veya bozulma) arasında ayrım yapmak için kullanılabilir. Termal yumuşatma, ısıtmanın hemen ardından güç kaybına neden olur ve tipik olarak geri kazanılabilir. Kimyasal bozulma, yüksek sıcaklıkta zamanla kademeli olarak meydana gelir ve soğutma sırasında mekanik mukavemeti geri kazanmaz. NOT: Yapıştırıcı üreticilerinin, güç kaybının termal yumuşamadan mı yoksa kimyasal bozulmadan mı kaynaklandığını ayırt etmeleri gerekir, çünkü bu sorunlar farklı çözümler gerektirir. Diğer termal analizler de dahil olmak üzere yumuşama geçişlerini ölçebilen birçok yöntem vardır, ancak mekanik özelliklerdeki bir değişiklik ile kimyasal yapı arasında ayrım yapmazlar.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Başarısız yapıştırma yüzeyinin görüntü analizi
<ol><li>Temel amaç, yapışkan mukavemeti veya yapışma mukavemeti gelişim hızını belirlemek olduğundan, başarısızlığın substrata yapışma ile değil yapıştırıcı içinde olduğundan emin olun (Şekil 4) veya substrat arızası. Substrat arızası meydana gelirse, yapıştırıcı yeterli mukavemete sahiptir. Alternatif olarak, dökme yapıştırıcıdaki yapışkan arıza, yapışkan zayıflığını gösterir. Bununla birlikte, yapışma ve yapışkan faz arası başarısızlık arasında karar vermek zor olabilir17. Ahşap analizi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir18.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Lambuth, A., Pizzi, A., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+adhesives+for+wood.">Protein adhesives for wood.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 457-477 (2003).</li><li>Keimel, F. A., Pizzi, A., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+development+of+adhesives+and+adhesive+bonding.">Historical development of adhesives and adhesive bonding.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 1-12 (2003).</li><li>Marra, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technology of Wood Bonding: Principles in Practice. , 454 (1992).</li><li>Dunky, M., Pizzi, A., Mittal, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesives+in+the+Wood+Industry.">Adhesives in the Wood Industry.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 511-574 (2017).</li><li>River, B. H., Vick, C. B., Gillespie, R. H., Minford, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wood+as+an+adherend.">Wood as an adherend.</a> Treatise on Adhesion and Adhesives. , (1991).</li><li>Liswell, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploration+of+Wood+DCB+Specimens+Using+Southern+Yellow+Pine+for+Monotonic+and+Cyclic+Loading.">Exploration of Wood DCB Specimens Using Southern Yellow Pine for Monotonic and Cyclic Loading.</a> Engineering Mechanics. , (2004).</li><li>Frihart, C. R., Rowell, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wood+Adhesion+and+Adhesives.">Wood Adhesion and Adhesives.</a> Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites. , 255-313 (2013).</li><li>Humphrey, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+to+test+adhesive+bonds.">A device to test adhesive bonds.</a> U.S. Patent. , (2003).</li><li>Humphrey, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+reactant+injection+effects+on+the+bonding+kinetics+of+thermosetting+adhesives.">Temperature and reactant injection effects on the bonding kinetics of thermosetting adhesives.</a> Wood adhesives. , (2005).</li><li>Humphrey, P. E., Frihart, C. R., Hunt, C., Moon, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outline+Standard+for+Adhesion+Dynamics+Evaluation+Employing+the+ABES+(Automated+Bonding+Evaluation+System)+Technique.">Outline Standard for Adhesion Dynamics Evaluation Employing the ABES (Automated Bonding Evaluation System) Technique.</a> International Conference on Wood Adhesives 2009. , 213-223 (2010).</li><li>ASTM International. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> D 7998-19 Standard Test Method for Measuring the Effect of Temperature on the Cohesive Strength Development of Adhesives using Lap Shear Bonds under Tensile Loading, in Vol. 15.06. , (2019).</li><li>Rohumaa, A., 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=The+influence+of+felling+season+and+log-soaking+temperature+on+the+wetting+and+phenol+formaldehyde+adhesive+bonding+characteristics+of+birch+veneer.">The influence of felling season and log-soaking temperature on the wetting and phenol formaldehyde adhesive bonding characteristics of birch veneer.</a> Holzforschung. 68 (8), 965-970 (2014).</li><li>Rohumaa, A., 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=Effect+of+Log+Soaking+and+the+Temperature+of+Peeling+on+the+Properties+of+Rotary-Cut+Birch+(Betula+pendula+Roth)+Veneer+Bonded+with+Phenol-Formaldehyde+Adhesive.">Effect of Log Soaking and the Temperature of Peeling on the Properties of Rotary-Cut Birch (Betula pendula Roth) Veneer Bonded with Phenol-Formaldehyde Adhesive.</a> Bioresources. 11 (3), 5829-5838 (2016).</li><li>Smith, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+some+process+variables+on+the+lap-shear+strength+of+aspen+strands+uniformly+coated+with+pmdi-resin.">The effect of some process variables on the lap-shear strength of aspen strands uniformly coated with pmdi-resin.</a> Wood and Fiber Science. 36 (2), 228-238 (2004).</li><li>Pizzi, A., Pizzi, A., Mittal, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urea-formaldehyde+adhesives.">Urea-formaldehyde adhesives.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 635-652 (2003).</li><li>O'Dell, J. L., Hunt, C. G., Frihart, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+temperature+performance+of+soy-based+adhesives.">High temperature performance of soy-based adhesives.</a> Journal of Adhesion Science and Technology. 27 (18-19), 2027-2042 (2013).</li><li>Frihart, C. R., Beecher, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+that+lead+to+failure+with+wood+adhesive+bonds.">Factors that lead to failure with wood adhesive bonds.</a> World Conference on Timber Engineering 2016. , (2016).</li><li>Hunt, C. G., Frihart, C. R., Dunky, M., Rohumaa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+wood+bonds:+going+beyond+what+meets+the+eye.">Understanding wood bonds: going beyond what meets the eye.</a> Reviews of Adhesives and Adhesion. 6 (4), 369-440 (2018).</li><li>Frihart, C. R., Dally, B. N., Wescott, J. M., Birkeland, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-Based+Adhesives+and+Reliable+Rapid+Small+Scale+Bond+Strength+Testing.">Bio-Based Adhesives and Reliable Rapid Small Scale Bond Strength Testing.</a> International Symposium on Advanced Biomass Science and Technology for Bio-based Products. , (2009).</li></ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Prosedürdeki kritik adımlar şunlardır: substratların seçimi, numunelerin hazırlanması, ekipmanın çalışabilirliği ve numunelerin yapıştırılması.
Substrat güçlü olmalı, minimum kusurlara sahip olmalıdır (pürüzsüz, düz, çatlak ve renk değişikliği olmamalıdır. Zımparalanmamış, döner kesimli dolap yüz kaplaması şeker akçaağaç (Acer saccharum) ile dağınık gözenekli parke tercih edilir. Zımparalama, daha az eşit ve daha parçalanmış bir yü...

Ahşap yapıştırma, en büyük tek yapışkan pazarıdır ve orman kaynaklarının verimli kullanılmasına yol açmıştır. Yüzyıllar boyunca, masif ahşap, mobilya konstrüksiyonu hariç, çoğu uygulama için, ürünün kullanım dayanıklılığı dışında hiçbir test kriteri olmadan kullanılmıştır. Bununla birlikte, bağlı ahşap ürünler, kontrplak ve glulam kirişlerden başlayarak, biyolojik bazlı yapıştırıcılar kullanılarak daha yaygın hale geldi 1,2. Bu ürünler o zamanlar tatmin edici olmasına rağmen, soya, kazein ve kan yapıştırıcılarının formaldehit içeren sentetik yapıştırıcılarla değiştirilmesi, özelliklerin iyileştirilmesine yol açtı. Bu yeni yapıştırıcıların daha yüksek performansı, çoğu biyo-bazlı yapıştırıcı ile elde edilebilenden daha yüksek performans beklentilerine sahip tanımlanmış test standartlarına yol açmıştır. Sentetik yapıştırıcılar ayrıca, yonga levhalar oluşturmak için talaş, değişen yoğunluklarda suntalar oluşturmak için lifler, yönlendirilmiş iplik levhası ve paralel iplik kerestesi sağlamak için talaşlar, kontrplak ve lamine kaplama kereste üretmek için kaplamalar ve ayrıca parmak eklemli kereste, glulam, çapraz lamine kereste ve ahşap I-kirişler3 dahil olmak üzere parçacıkların bağlanmasını mümkün kılmıştır. Bu ürünlerin her birinin kendi test kriterleri vardır4. Bu nedenle, yeni bir yapıştırıcının geliştirilmesi, yeterli mukavemet geliştirme potansiyeli olup olmadığını belirlemek için çok sayıda formülasyon çalışması ve kapsamlı testler gerektirebilir. Bu zaman alıcı test ve ahşap özelliklerinin karmaşıklığı ve ahşap yapıştırma5, yeni yapıştırıcıların geliştirilmesini sınırlamıştır. Ek olarak, ahşap yapıştırıcıların mekanik özellikleri, düzgün6'nın aksine ahşap yüzeyler arasında kürlendiğinde farklı olabilir. Ahşapla temas halinde kürleme, yapıştırıcının ahşap ile karmaşık faz arası ve kimyasal etkileşimlerine ek olarak, yapıştırıcıdan su ve düşük moleküler ağırlıklı bileşenlerin kaçmasına izin verir 3,7.
Otomatik Yapıştırma Değerlendirme Sistemi'nin (ABES) geliştirilmesi, ahşap yapıştırıcıların mukavemet gelişimini anlamak için çok yardımcı olmuştur, çünkü hızlı ve kullanımı kolaydır 8,9,10. Sistem, kucak kesme numunelerini bağlayan ve daha sonra bağı kırmak için gereken gerilim altındaki kuvveti ölçen entegre bir ünitedir. Faydası, bu sistemi kullanan ASTM yöntemi D7998-19'un geliştirilmesine yol açmıştır11. Bu sistem başlangıçta sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak yapışkan mukavemet gelişimini ölçmek için tasarlanmış olmasına rağmen, rutin bağ mukavemeti değerlendirmesinin yanı sıra kürlenmiş yapıştırıcıların ısı direncini de ölçebilir. ABES testi çok kullanışlı bir ön tarama aracı olmasına rağmen, herhangi bir test gibi, sınırlamaları vardır ve tüm spesifik ürün mukavemeti ve dayanıklılık testlerinin yerini almaz.
Jel zamanlı reometriden diferansiyel taramalı kalorimetriye, dinamik mekanik analize ve birçok tipte spektroskopiye kadar yapıştırıcıların kürlenme özelliklerini ölçmenin birçok yolu olsa da, sadece ABES yöntemi mekanik mukavemetin gelişimini ölçer. Bu, ısıtma, soğutma ve yerinde çekme testi11 için sıkı bir şekilde kontrol edilen bir cihaz gerektirir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adhesive</td>
			<td>Supplied by user</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Balance</td>
			<td>Normal supply house</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mark II Automated Bonding Evaluation System (ABES-II)</td>
			<td>Adhesive Evaluation Systems Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pneumatically driven sample cutting device</td>
			<td>Adhesive Evaluation Systems Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regular spatula</td>
			<td>Normal supply house</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wood supply &#8211; Hard maple</td>
			<td>Besse Forest Products Group</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

standard test method astm d 7998-19 for the cohesive strength development of wood adhesives

Kürlenmiş ahşap yapıştırıcıların özelliklerinin, ahşaba su ve diğer bileşenlerin kaybı, ahşabın yapışkan kür üzerindeki etkisi ve yapışkan penetrasyonunun ahşap interfazı üzerindeki etkisi nedeniyle incelenmesi zordur; Bu nedenle, düzgün bir yapışkan filmin normal testi genellikle yararlı değildir. Ahşap yapışkan bağ mukavemetinin çoğu testi yavaş, zahmetlidir, ahşaptan güçlü bir şekilde etkilenebilir ve tedavinin kinetiği hakkında bilgi vermez. Bununla birlikte, ASTM D 7998-19 test yöntemi, ahşap bağların mukavemetinin hızlı bir şekilde değerlendirilmesi için kullanılabilir. Akçaağaç yüz kaplaması gibi pürüzsüz, düzgün ve güçlü bir ahşap yüzeyin ve yeterli yapışma basıncının kullanılması, yapışma ve ahşap mukavemetinin bağ mukavemeti üzerindeki etkilerini azaltır. Bu yöntemin üç ana uygulaması vardır. Birincisi, bağ gücü gelişimi hakkında tutarlı veriler sağlamaktır. İkincisi, bağlı tur kesme numunelerinin kuru ve ıslak mukavemetlerini ölçmektir. Üçüncüsü, termal hassasiyeti hızlı bir şekilde değerlendirerek ve termal yumuşama ile termal bozulma arasında ayrım yaparak yapışkan ısı direncini daha iyi anlamaktır.

Prosedür, Orman Ürünleri Laboratuvarı'nda protein yapıştırıcılarının incelenmesi için yaygın olarak kullanılmıştır. 2 MPa'dan daha az ıslak bağ mukavemetinin daha fazla ahşap yapışkan testini garanti etmek için yetersiz olduğu, 3 MPa'dan daha büyük ise daha fazla test için umut verici bir sonuç olduğu bulunmuştur19. Ahşap işleme koşullarının hassasiyetini göstermede yararlı olduğu gösterilmiştir12,13...

Watch this Scientific Journal Video about Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives at JoVE.com

Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives

Ahşap üzerindeki yapışkan bağların hem kuru hem de ıslak dayanımının hızlı ve daha tutarlı bir şekilde değerlendirilmesi için ASTM D7998-19 adlı bir prosedür sunuyoruz. Yöntem ayrıca, sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak mukavemet gelişimi veya 250 ° C'ye kadar mukavemet tutma hakkında bilgi sağlamak için de kullanılabilir.

Ahşap Yapıştırıcıların Yapışkan Mukavemet Gelişimi için Standart Test Yöntemi ASTM D 7998-19

The properties of cured wood adhesives are difficult to study because of the loss of water and other components to the wood, the influence of wood on the ...

standard-test-method-astm-d-7998-19-for-cohesive-strength-development

Research

JoVE Journal

Bioengineering

2.8K Görüntüleme.  USDA, Forest Service. Ahşap üzerindeki yapışkan bağların hem kuru hem de ıslak dayanımının hızlı ve daha tutarlı bir şekilde değerlendirilmesi için ASTM D7998-19 adlı bir prosedür sunuyoruz. Yöntem ayrıca, sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak mukavemet gelişimi veya 250 ° C'ye kadar mukavemet tutma hakkında bilgi sağlamak için de kullanılabilir.

Video: Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives

A Method for Ovarian Follicle Encapsulation and Culture in a Proteolytically Degradable 3 Dimensional System

The ovarian follicle is the functional unit of the ovary that secretes sex hormones and supports oocyte maturation. In vitro follicle techniques provide a tool to model follicle development in order to investigate basic biology, and are further being developed as a technique to preserve fertility in the clinic1-4. Our in vitro culture system employs hydrogels in order to mimic the native ovarian environment by maintaining the 3D follicular architecture, cell-cell interactions and paracrine signaling that direct follicle development 5. Previously, follicles were successfully cultured in alginate, an inert algae-derived polysaccharide that undergoes gelation with calcium ions6-8. Alginate hydrogels formed at a concentration of 0.25% w/v were the most permissive for follicle culture, and retained the highest developmental competence 9. Alginate hydrogels are not degradable, thus an increase in the follicle diameter results in a compressive force on the follicle that can impact follicle growth10. We subsequently developed a culture system based on a fibrin-alginate interpenetrating network (FA-IPN), in which a mixture of fibrin and alginate are gelled simultaneously. This combination provides a dynamic mechanical environment because both components contribute to matrix rigidity initially; however, proteases secreted by the growing follicle degrade fibrin in the matrix leaving only alginate to provide support. With the IPN, the alginate content can be reduced below 0.25%, which is not possible with alginate alone 5. Thus, as the follicle expands, it will experience a reduced compressive force due to the reduced solids content. Herein, we describe an encapsulation method and an in vitro culture system for ovarian follicles within a FA-IPN. The dynamic mechanical environment mimics the natural ovarian environment in which small follicles reside in a rigid cortex and move to a more permissive medulla as they increase in size11. The degradable component may be particularly critical for clinical translation in order to support the greater than 106-fold increase in volume that human follicles normally undergo in vivo .

A new method for ovarian follicle encapsulation in a 3D fibrin-alginate interpenetrating network is described. This system combines structural support with proteolytic degradation to support the development of immature follicles to produce mature oocytes. This method may be applied to culture cell aggregates to maintain cell-cell contacts without limiting expansion.

Proteolitik Degradable 3 Boyutlu Sistem Yumurtalık Folikül Encapsulation ve Kültür Bir Yöntem

The ovarian follicle is the functional unit of the ovary that secretes sex hormones and supports oocyte maturation. In vitro  follicle techniques provide ...

Biyomühendislik

A Simple Hanging Drop Cell Culture Protocol for Generation of 3D Spheroids

Studies of cell-cell cohesion and cell-substratum adhesion have historically been performed on monolayer cultures adherent to rigid substrates. Cells within a tissue, however, are typically encased within a closely packed tissue mass in which cells establish intimate connections with many near-neighbors and with extracellular matrix components. Accordingly, the chemical milieu and physical forces experienced by cells within a 3D tissue are fundamentally different than those experienced by cells grown in monolayer culture. This has been shown to markedly impact cellular morphology and signaling. Several methods have been devised to generate 3D cell cultures including encapsulation of cells in collagen gels1or in biomaterial scaffolds2. Such methods, while useful, do not recapitulate the intimate direct cell-cell adhesion architecture found in normal tissues. Rather, they more closely approximate culture systems in which single cells are loosely dispersed within a 3D meshwork of ECM products. Here, we describe a simple method in which cells are placed in hanging drop culture and incubated under physiological conditions until they form true 3D spheroids in which cells are in direct contact with each other and with extracellular matrix components. The method requires no specialized equipment and can be adapted to include addition of any biological agent in very small quantities that may be of interest in elucidating effects on cell-cell or cell-ECM interaction. The method can also be used to co-culture two (or more) different cell populations so as to elucidate the role of cell-cell or cell-ECM interactions in specifying spatial relationships between cells. Cell-cell cohesion and cell-ECM adhesion are the cornerstones of studies of embryonic development, tumor-stromal cell interaction in malignant invasion, wound healing, and for applications to tissue engineering. This simple method will provide a means of generating tissue-like cellular aggregates for measurement of biomechanical properties or for molecular and biochemical analysis in a physiologically relevant model.

We describe a simple, rapid method of generating 3D tissue-like spheroids and their potential application to quantify differences in cell-cell interactions.

3D parçacıklarının Üretimi için Basit Asma Bırak Hücre Kültürü Protokolü

Studies of cell-cell cohesion and cell-substratum adhesion have historically been performed on monolayer cultures adherent to rigid substrates. Cells ...

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium. We have developed tissue surface tensiometry (TST) specifically to measure the surface free energy of interaction between cells. The biophysical concepts underlying TST have been previously described in detail1,2. The method is based on the observation that mutually cohesive cells, if maintained in shaking culture, will spontaneously assemble into clusters. Over time, these clusters will round up to form spheres. This rounding-up behavior mimics the behavior characteristic of liquid systems. Intercellular binding energy is measured by compressing spherical aggregates between parallel plates in a custom-designed tissue surface tensiometer. The same mathematical equation used to measure the surface tension of a liquid droplet is used to measure surface tension of 3D tissue-like spherical aggregates. The cellular equivalent of liquid surface tension is intercellular binding energy, or more generally, tissue cohesivity. Previous studies from our laboratory have shown that tissue surface tension (1) predicts how two groups of embryonic cells will interact with one another1-5, (2) can strongly influence the ability of tissues to interact with biomaterials6, (3) can be altered not only through direct manipulation of cadherin-based intercellular cohesion7, but also by manipulation of key ECM molecules such as FN8-11 and 4) correlates with invasive potential of lung cancer12, fibrosarcoma13, brain tumor14 and prostate tumor cell lines15. In this article we will describe the apparatus, detail the steps required to generate spheroids, to load the spheroids into the tensiometer chamber, to initiate aggregate compression, and to analyze and validate the tissue surface tension measurements generated.

We describe a method of measuring binding energy, expressible as tissue surface tension, between cells within 3D tissue-like aggregates. Differences in tissue surface tension have been demonstrated to correlate with invasiveness of lung, muscle, and brain tumors, and are fundamental determinants of establishing spatial relationships between different cell types.

Doku Yüzey tensiometresi Agrega Uyum ölçümü

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium.  We ...

Increasing cDNA Yields from Single-cell Quantities of mRNA in Standard Laboratory Reverse Transcriptase Reactions using Acoustic Microstreaming

Correlating gene expression with cell behavior is ideally done at the single-cell level. However, this is not easily achieved because the small amount of labile mRNA present in a single cell (1-5% of 1-50pg total RNA, or 0.01-2.5pg mRNA, per cell 1) mostly degrades before it can be reverse transcribed into a stable cDNA copy. For example, using standard laboratory reagents and hardware, only a small number of genes can be qualitatively assessed per cell 2. One way to increase the efficiency of standard laboratory reverse transcriptase (RT) reactions (i.e. standard reagents in microliter volumes) comprising single-cell amounts of mRNA would be to more rapidly mix the reagents so the mRNA can be converted to cDNA before it degrades. However this is not trivial because at microliter scales liquid flow is laminar, i.e. currently available methods of mixing (i.e. shaking, vortexing and trituration) fail to produce sufficient chaotic motion to effectively mix reagents. To solve this problem, micro-scale mixing techniques have to be used 3,4. A number of microfluidic-based mixing technologies have been developed which successfully increase RT reaction yields 5-8. However, microfluidics technologies require specialized hardware that is relatively expensive and not yet widely available. A cheaper, more convenient solution is desirable. The main objective of this study is to demonstrate how application of a novel "micromixing" technique to standard laboratory RT reactions comprising single-cell quantities of mRNA significantly increases their cDNA yields. We find cDNA yields increase by approximately 10-100-fold, which enables: (1) greater numbers of genes to be analyzed per cell; (2) more quantitative analysis of gene expression; and (3) better detection of low-abundance genes in single cells. The micromixing is based on acoustic microstreaming 9-12, a phenomenon where sound waves propagating around a small obstacle create a mean flow near the obstacle. We have developed an acoustic microstreaming-based device ("micromixer") with a key simplification; acoustic microstreaming can be achieved at audio frequencies by ensuring the system has a liquid-air interface with a small radius of curvature 13. The meniscus of a microliter volume of solution in a tube provides an appropriately small radius of curvature. The use of audio frequencies means that the hardware can be inexpensive and versatile 13, and nucleic acids and other biochemical reagents are not damaged like they can be with standard laboratory sonicators.

We describe a novel method for increasing cDNA yield from single-cell quantities of mRNA in otherwise standard laboratory reverse transcription reactions. The novelty resides in the use of a micromixer, which utilizes the phenomenon of acoustic microstreaming, to mix fluids at microliter scales more effectively than shaking, vortexing or trituration.

Akustik Microstreaming kullanarak Standart Laboratuvar Reverse Transcriptase reaksiyonlarda mRNA Tek hücreli Miktarları cDNA Verim artırılması

Correlating gene expression with cell behavior is ideally done at the single-cell level.  However, this is not easily achieved because the small amount of ...

Creating Transient Cell Membrane Pores Using a Standard Inkjet Printer

Bioprinting has a wide range of applications and significance, including tissue engineering, direct cell application therapies, and biosensor microfabrication.1-10 Recently, thermal inkjet printing has also been used for gene transfection.8,9 The thermal inkjet printing process was shown to temporarily disrupt the cell membranes without affecting cell viability. The transient pores in the membrane can be used to introduce molecules, which would otherwise be too large to pass through the membrane, into the cell cytoplasm.8,9,11
The application being demonstrated here is the use of thermal inkjet printing for the incorporation of fluorescently labeled g-actin monomers into cells. The advantage of using thermal ink-jet printing to inject molecules into cells is that the technique is relatively benign to cells.8, 12 Cell viability after printing has been shown to be similar to standard cell plating methods1,8. In addition, inkjet printing can process thousands of cells in minutes, which is much faster than manual microinjection. The pores created by printing have been shown to close within about two hours. However, there is a limit to the size of the pore created (~10 nm) with this printing technique, which limits the technique to injecting cells with small proteins and/or particles. 8,9,11
A standard HP DeskJet 500 printer was modified to allow for cell printing.3, 5, 8 The cover of the printer was removed and the paper feed mechanism was bypassed using a mechanical lever. A stage was created to allow for placement of microscope slides and coverslips directly under the print head. Ink cartridges were opened, the ink was removed and they were cleaned prior to use with cells. The printing pattern was created using standard drawing software, which then controlled the printer through a simple print command. 3T3 fibroblasts were grown to confluence, trypsinized, and then resuspended into phosphate buffered saline with soluble fluorescently labeled g-actin monomers. The cell suspension was pipetted into the ink cartridge and lines of cells were printed onto glass microscope cover slips. The live cells were imaged using fluorescence microscopy and actin was found throughout the cytoplasm. Incorporation of fluorescent actin into the cell allows for imaging of short-time cytoskeletal dynamics and is useful for a wide range of applications.13-15

A description of the methods used to convert an HP DeskJet 500 printer into a bioprinter. The printer is capable of processing living cells, which causes transient pores in the membrane. These pores can be utilized to incorporate small molecules, including fluorescent G-actin, into the printed cells.

Standart Mürekkep Püskürtmeli Yazıcı Kullanımı Geçici Hücre Zarı Gözenekler oluşturma

Bioprinting has a wide range of applications and significance, including tissue engineering, direct cell application therapies, and biosensor ...

The Portable Chemical Sterilizer (PCS), D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

There is a stated Army need for a field-portable, non-steam sterilizer technology that can be used by Forward Surgical Teams, Dental Companies, Veterinary Service Support Detachments, Combat Support Hospitals, and Area Medical Laboratories to sterilize surgical instruments and to sterilize pathological specimens prior to disposal in operating rooms, emergency treatment areas, and intensive care units. The following ensemble of novel, &#8216;clean and green&#8217; chlorine dioxide technologies are versatile and flexible to adapt to meet a number of critical military needs for decontamination6,15. Specifically, the Portable Chemical Sterilizer (PCS) was invented to meet urgent battlefield needs and close critical capability gaps for energy-independence, lightweight portability, rapid mobility, and rugged durability in high intensity forward deployments3. As a revolutionary technological breakthrough in surgical sterilization technology, the PCS is a Modern Field Autoclave that relies on on-site, point-of-use, at-will generation of chlorine dioxide instead of steam. Two (2) PCS units sterilize 4 surgical trays in 1 hr, which is the equivalent throughput of one large steam autoclave (nicknamed &#8220;Bertha&#8221; in deployments because of its cumbersome size, bulky dimensions, and weight). However, the PCS operates using 100% less electricity (0 vs. 9 kW) and 98% less water (10 vs. 640 oz.), significantly reduces weight by 95% (20 vs. 450 lbs, a 4-man lift) and cube by 96% (2.1 vs. 60.2 ft3), and virtually eliminates the difficult challenges in forward deployments of repairs and maintaining reliable operation, lifting and transporting, and electrical power required for steam autoclaves.

The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

The Portable Chemical Sterilizer (PCS) is a revolutionary, energy-independent, almost waterless sterilization technology for Army medical units. The PCS generates chlorine dioxide from dry reagents mixed with water on-site, at-will, and at point-of-use (PoU) in a plastic suitcase. The Disinfectant-sprayer for Foods and ENvironmentally-friendly Sanitation (D-FENS) and the Disinfectant for ENvironmentally-friendly Decontamination, All-purpose (D-FEND ALL) produce aqueous chlorine dioxide in a collapsible spray bottle and other potential embodiments. These versatile decontamination technologies kill microbes in myriad diverse Dual-use applications for military and civilian consumers.

Taşınabilir Kimyasal Sterilizatörü (PCS), D-MDBF ve D-FEND ALL: Askeri için Roman Klor Dioksit Arındırma Teknolojileri

There is a stated Army need for a field-portable, non-steam sterilizer technology that can be used by Forward Surgical Teams, Dental Companies, Veterinary ...

Fabrication of Carbon Nanotube High-Frequency Nanoelectronic Biosensor for Sensing in High Ionic Strength Solutions

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them good candidates for high sensitivity biosensors. When a charged molecule binds to such a sensor surface, it alters the carrier density5 in the sensor, resulting in changes in its DC conductance. However, in an ionic solution a charged surface also attracts counter-ions from the solution, forming an electrical double layer (EDL). This EDL effectively screens off the charge, and in physiologically relevant conditions ~100 millimolar (mM), the characteristic charge screening length (Debye length) is less than a nanometer (nm). Thus, in high ionic strength solutions, charge based (DC) detection is fundamentally impeded6-8.
We overcome charge screening effects by detecting molecular dipoles rather than charges at high frequency, by operating carbon nanotube field effect transistors as high frequency mixers9-11. At high frequencies, the AC drive force can no longer overcome the solution drag and the ions in solution do not have sufficient time to form the EDL. Further, frequency mixing technique allows us to operate at frequencies high enough to overcome ionic screening, and yet detect the sensing signals at lower frequencies11-12. Also, the high transconductance of SWNT transistors provides an internal gain for the sensing signal, which obviates the need for external signal amplifier.
Here, we describe the protocol to (a) fabricate SWNT transistors, (b) functionalize biomolecules to the nanotube13, (c) design and stamp a poly-dimethylsiloxane (PDMS) micro-fluidic chamber14 onto the device, and (d) carry out high frequency sensing in different ionic strength solutions11.

We describe the device fabrication and measurement protocol for carbon nanotube based high frequency biosensors. The high frequency sensing technique mitigates the fundamental ionic (Debye) screening effect and allows nanotube biosensor to be operated in high ionic strength solutions where conventional electronic biosensors fail. Our technology provides a unique platform for point-of-care (POC) electronic biosensors operating in physiologically relevant conditions.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them ...

Methods for Characterizing the Co-development of Biofilm and Habitat Heterogeneity

Biofilms are surface-attached microbial communities that have complex structures and produce significant spatial heterogeneities. Biofilm development is strongly regulated by the surrounding flow and nutritional environment. Biofilm growth also increases the heterogeneity of the local microenvironment by generating complex flow fields and solute transport patterns. To investigate the development of heterogeneity in biofilms and interactions between biofilms and their local micro-habitat, we grew mono-species biofilms of Pseudomonas aeruginosa and dual-species biofilms of P. aeruginosa and Escherichia coli under nutritional gradients in a microfluidic flow cell. We provide detailed protocols for creating nutrient gradients within the flow cell and for growing and visualizing biofilm development under these conditions. We also present protocols for a series of optical methods to quantify spatial patterns in biofilm structure, flow distributions over biofilms, and mass transport around and within biofilm colonies. These methods support comprehensive investigations of the co-development of biofilm and habitat heterogeneity.

Biofilms have complex interactions with their surrounding environment. To comprehensively investigate biofilm-environment interactions, we present here a series of methods to create heterogeneous chemical environment for biofilm development, to quantify local flow velocity, and to analyze mass transport in and around biofilm colonies.

Biyofilm ve Habitat Heterojen Eş-geliştirme karakterize Yöntemleri

Biofilms are surface-attached microbial communities that have complex structures and produce significant spatial heterogeneities. Biofilm development is ...

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that replicate the biofidelity of three-dimensional native human myocardium, while also enabling a controlled level of biological complexity, and allowing non-destructive longitudinal monitoring of tissue contractile function. Initially, human engineered cardiac tissues (hECT) were created using the entire cell population obtained from directed differentiation of human pluripotent stem cells, which typically yielded less than 50% cardiomyocytes. However, to create reliable predictive models of human myocardium, and to elucidate mechanisms of heterocellular interaction, it is essential to accurately control the biological composition in engineered tissues. 
To address this limitation, we utilize live cell sorting for the cardiac surface marker SIRP&#945; and the fibroblast marker CD90 to create tissues containing a 3:1 ratio of these cell types, respectively, that are then mixed together and added to a collagen-based matrix solution. Resulting hECTs are, thus, completely defined in both their cellular and extracellular matrix composition.
Here we describe the construction of defined hECTs as a model system to understand mechanisms of cell-cell interactions in cell therapies, using an example of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSC) that are currently being used in human clinical trials. The defined tissue composition is imperative to understand how the hMSCs may be interacting with the endogenous cardiac cell types to enhance tissue function. A bioreactor system is also described that simultaneously cultures six hECTs in parallel, permitting more efficient use of the cells after sorting.

This manuscript describes the creation of defined engineered cardiac tissues using surface marker expression and cell sorting. The defined tissues can then be used in a multi-tissue bioreactor to investigate mechanisms of cardiac cell therapy in order to provide a functional, yet controlled, model system of the human heart.

Tanımlı İnsan Engineered Kalp Dokuların inşaatı Kardiyak Hücre Tedavisinin Mekanizmaları Eğitim için

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Currently, in vitro evaluations of contact lenses (CLs) for drug delivery are typically performed in large volume vials,1-6 which fail to mimic physiological tear volumes.7 The traditional model also lacks the natural tear flow component and the blinking reflex, both of which are defining factors of the ocular environment. The development of a novel model is described in this study, which consists of a unique 2-piece design, eyeball and eyelid piece, capable of mimicking physiological tear volume. The models are created from 3-D printed molds (Polytetrafluoroethylene or Teflon molds), which can be used to generate eye models from various polymers, such as polydimethylsiloxane (PDMS) and agar. Further modifications to the eye pieces, such as the integration of an explanted human or animal cornea or human corneal construct, will permit for more complex in vitro ocular studies. A commercial microfluidic syringe pump is integrated with the platform to emulate physiological tear secretion. Air exposure and mechanical wear are achieved using two mechanical actuators, of which one moves the eyelid piece laterally, and the other moves the eyeballeyepiece circularly. The model has been used to evaluate CLs for drug delivery and deposition of tear components on CLs.

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Current in vitro models for evaluating contact lenses (CLs) and other eye-related applications are severely limited. The presented ocular platform simulates physiological tear flow, tear volume, air exposure and mechanical wear. This system is highly versatile and can be applied to various in vitro analyses with CLs.