Name: characterization of multi-layered fish scales (atractosteus spatula) using nanoindentation, x-ray ct, ftir, and sem
Uploaded: 2014-07-10T13:00:00
Duration: 10 min 6 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterization Of Multi-layered Fish Scales Atractosteus spatula Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM at JoVE.com

Авторы хотели бы выразить признательность за финансовую поддержку этой работы, предоставленной 6.1 Базовая программа армии США ERDC Военная Engineering Research и ERDC Центра Программы исследований, направленных. Авторы также хотели бы поблагодарить персонал и материальные средства в ERDC геотехнических и бетона и материалов Отрасль Структурная лаборатории для поддержки экспериментальных работ. Разрешение на публикацию было выдано Лаборатории директор, геотехнической и сооружений.

<ol>
	<li>Allison, P. G., 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=Mechanical+properties+and+structure+of+the+biological+multilayered+material+system,+Atractosteus+spatula+scales.">Mechanical properties and structure of the biological multilayered material system, Atractosteus spatula scales.</a> Acta Biomater. 9, 5289-5296 (2013).</li><li>Bruet, B. J. F., Song, J., Boyce, M. C., Ortiz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Materials+design+principles+of+ancient+fish+armour.">Materials design principles of ancient fish armour.</a> Nat. Mater. 7, 748-756 (2008).</li><li>Lin, Y. S., Wei, C. T., Olevsky, E. A., Meyers, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+and+the+laminate+structure+of+Arapaima+gigas+scales.">Mechanical properties and the laminate structure of Arapaima gigas scales.</a> J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 4, 1145-1156 (2011).</li><li>Marino Cugno Garrano, 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=On+the+mechanical+behavior+of+scales+from+Cyprinus+carpio.">On the mechanical behavior of scales from Cyprinus carpio.</a> J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 7, 17-29 (2012).</li><li>Song, J., 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=Quantitative+microstructural+studies+of+the+armor+of+the+marine+threespine+stickleback+(Gasterosteus+aculeatus).">Quantitative microstructural studies of the armor of the marine threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus).</a> J. Struct. Biol. 171, 318-331 (2010).</li><li>Wang, L., Song, J., Ortiz, C., Boyce, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+design+of+a+multilayered+biological+exoskeleton.">Anisotropic design of a multilayered biological exoskeleton.</a> J. Mater. Res. 24, 3477-3494 (2009).</li><li>Ikoma, T., Kobayashi, H., Tanaka, J., Walsh, D., Mann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure,+mechanical,+and+biomimeetic+properties+of+fish+scales+from+Pagrus+major.">Microstructure, mechanical, and biomimeetic properties of fish scales from Pagrus major.</a> 142, 327-333 (2003).</li><li>O'Connell, M. T., Shepherd, T. D., O'Connell, A. M. U., Myers, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+declines+in+two+apex+predators,+bull+sharks+(Carcharhinus+leucas)+and+alligator+gar+(Atractosteus+spatula),+in+Lake+Pontchartrain,+an+Oligohaline+estuary+in+southeastern+Louisiana.">Long-term declines in two apex predators, bull sharks (Carcharhinus leucas) and alligator gar (Atractosteus spatula), in Lake Pontchartrain, an Oligohaline estuary in southeastern Louisiana.</a> Estuar. Coast. 30, 567-574 (2007).</li><li>Long Jr, J. H., Hale, M. E., McHenry, M. J., Westneat, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functions+of+fish+skin:+flexural+stiffness+and+steady+swimming+of+longnose+gar+Lepisosteus+osseus.">Functions of fish skin: flexural stiffness and steady swimming of longnose gar Lepisosteus osseus.</a> J. Exp. Biol. 199, 2139-2151 (1996).</li><li>Page, L. M., Burr, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A field guide to freshwater fishes. The Peterson field guide series. , (1991).</li><li>Thompson, K. S., McCune, A. R. <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+the+scales+in+Lepisosteus+as+a+model+for+scale+formation+in+fossil+fishes.">Development of the scales in Lepisosteus as a model for scale formation in fossil fishes.</a> J. Linn. Soc. Longdon, Zool. 82, 73-86 (1984).</li><li>Yang, W., 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=Structure+and+fracture+resistance+of+alligator+gar+(Atractosteus+spatula)+armored+fish+scales.">Structure and fracture resistance of alligator gar (Atractosteus spatula) armored fish scales.</a> Acta. Biomater. 9, 5876-5889 (2013).</li><li>Moser, R. D., Allison, P. G., Chandler, M. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Impact+Damage+in+Ultra-High+Performance+Concrete+Using+Spatially+Correlated+Nanoindentation/SEM/EDX.">Characterization of Impact Damage in Ultra-High Performance Concrete Using Spatially Correlated Nanoindentation/SEM/EDX.</a> J. Mater. Eng. Perf. 22, 1-7 (2013).</li><li>Oliver, W. C., Pharr, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+technique+for+determining+hardness+and+elastic+modulus+using+load+and+displacement+sensing+indentation+experiments.">An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments.</a> J Mater Res. 7, 1564-1583 (1992).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Agilent Technologies Nano Indenter G200 User's Guide. , (2012).</li><li>Ulm, F. J., 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=Statistical+indentation+techniques+for+hydrated+nanocomposites:+concrete,+bone,+and+shale.">Statistical indentation techniques for hydrated nanocomposites: concrete, bone, and shale.</a> J. Amer. Cer. Soc. 90, 2677-2692 (2007).</li><li>Randall, N. X., Vandamme, M., Ulm, F. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoindentation+analysis+as+a+two-dimensional+tool+for+mapping+the+mechanical+properties+of+complex+surfaces.">Nanoindentation analysis as a two-dimensional tool for mapping the mechanical properties of complex surfaces.</a> J. Mater. Res. 24, 679-690 (2009).</li><li>Oyen, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoindentation+of+Biological+and+Biomimetic+Materials.">Nanoindentation of Biological and Biomimetic Materials.</a> Exper. Tech. 37, 73-87 (2013).</li></ol>

Авторы не имеют ничего раскрывать.

С экспериментальной точки зрения, исследователи должны помнить, что при работе с естественным биологические материалы, такие как минерализованных рыбьей чешуи, отчетности пространственное положение шкале на рыбу является критическим, поскольку до исследования показали, механические свойства минерализованных рыбьей чешуи зависят где масштабы были расположены на рыб 4. Механические свойства минерализованных биологических материалов также было показано, что в зависимости от состояния гидратации образцов 4. Это ограничивает полезность этой техники при попытке сравнить свежие образцы, которые были правильно гидратированных опубликованным результатам в открытой литературе, которые используют сухие окаменелые образцы. Таким образом, длительные раз тестирования необходимо избегать, чтобы свести к минимуму последствия обезвоживания на механические свойства образца во время наноиндентирования. Материал конкретные пилотные исследования рекомендуется обеспечить эксперименния выполнения достаточно минимальна не менять механическое поведение материала. Мокрый наноиндентирование клеток будет предпочтительным методом для поддержания постоянного гидратации состояние материала, если испытательное оборудование позволяет. Способ наноиндентирование используемый в данном исследовании, который рассчитывается модуль упругости по кривой разгрузки предполагает, что материал ведет себя как линейного упругого изотропного материала. Этот метод может быть использован с различными обжимными штампами. Тем не менее, трехсторонний Беркович наконечник с половиной угла 65,35 ° была использована в данном исследовании. Альтернативные советы, такие как куба углу (половина угол = 35.36 °) подходят для процедуры, представленной в этой рукописи, но так как куб углу наконечник острее, чем кончик трещин Беркович могут быть получены в образце при гораздо меньших нагрузок, чем с верхушка Беркович. Полировка является важным шагом для получения гладкой и ровной поверхности с свернутом Surfacэ шероховатость, чтобы не повлиять на результаты Наноиндентирование. Шаги полировки, представленные в этой рукописи Предлагаемая процедура, что, возможно, потребуется внести изменения в зависимости от типа полировщика используется. Тем не менее, важным шагом для обеспечения точных данных наноиндентирования в том, что шероховатость поверхности сводится к минимуму, а для этого конкретного материала нм финал польский 50 требовалось, чтобы получить гладкую плоскую поверхность на глубинах отступа зондируемой. Расстояние между абзацами также гарантирует точные данные наноиндентирования, что не зависит от деформации материала, происходящего от предыдущих абзацах. Руководство пользователя наноиндентор для оборудования в этом исследовании предложил абзац расстояние должно быть не менее 20-30x максимальная глубина проникновения Беркович инденторами 15. Для альтернативных материалов, требуемое расстояние отступ должен будет определяться на основе приложенной нагрузки и максимальной глубины отпечатка, как описано выше в открытомлитература 16,17. Кроме того, время удержания для этого материала был выбран, чтобы преодолеть любые ползучести наблюдается для различных материальных фаз исследуемых позволяет в наноиндентор программного обеспечения Оливер-Pharr метода анализа, который будет использоваться. Однако, как обсуждалось на Oyen 18 альтернативные методы анализа доступны для биологических материалов при материальные зависящие от времени ответы не могут быть преодолены с подходящими раз трюмных. Для достижения результатов с высоким разрешением из РКТ, несколько параметров должны быть оптимизированы. В этом документе излагаются очень специфический набор параметров для использования на рыбьей чешуи с уникальным размером и слоистой толщины. С разных размеров выборки, эти параметры должны быть отрегулирован для получения набора данных самого высокого качества. Процесс выбора каждого параметра должны быть четко определены в инструкции, которая поставляется с машина используется. Параметры сканирования (напряжение, ток, экспозиция, выбор фильтра) и настройки реконструкции(кольцевые артефакты, закалка света), возможно, придется быть изменен, чтобы приспособить множество других размеров выборки и геометрии. РКТ при условии, образ целого масштабного морфологии, идентифицирующий ganoine слой, покрывающий костлявый слой материала только там, где масштабы не перекрывают друг друга. Образы РКТ также определили, что ganoine слой состоял из неодинаковой толщины по всей шкале, и даже выставлены ямы, что в целом не хватило ganoine слой. Интересно, что данные наноиндентирование пространственно коррелирует с химического анализа СЭМ / EDX определили резкое дискретный переход между 2 слоями вместо более постепенного перехода наблюдается для минерализованных рыбы масштабах P. senagalus (в Bruet др.. 2). Сочетание наноиндентировании, ИК-Фурье, EDX, и SEM условии механические свойства, химический анализ и структурную информацию для подтверждениянаружный слой как ganoine с эмалью, как морфологии и химии. Кроме того, эти методы подтверждают внутренний слой в виде костной слоя материала. В заключение, методы, описанные в данном исследовании определены порядок и соответствующие результаты для изучения минерализованной рыбы шкалу А. шпатель из объемной структуры вплоть до состава наноструктур и химической.

Исследователи изучают структурные биоматериалов и пытаются выяснить принципы проектирования, которые обеспечивают структурные биоматериалов с улучшенными механическими свойствами, такими как гораздо более высокой вязкости и прочности, когда по сравнению с их отдельных компонентов. Исследования по принципы проектирования бронированных рыбьей чешуи для Pagrus основным 7, Polypterus senagalus 2,6, Arapaima гигабайтами 3, Cyprinus карпов 4, и Atractosteus шпатель 1 продемонстрировали необходимость расширения применения существующих экспериментальных методов для изучения структурных ответов и микроструктуры характеристики, так как подробные стандартные процедуры не доступны для этих типов материалов и экспериментов. Среди различных бронированных рыбьей чешуи обсуждали, А. шпатель является исторически хищник вершины из центральной части США 8 и является одним из видов с высокимLY минерализованные весы. Биржи видов мышечной массы для массы кожи для получения улучшенной системы хищник обороны по сравнению с рыбами сопоставимого размера, упомянутого ранее 9. По Пейдж и Burr 10 А. шпатель является третьим по величине пресноводная рыба в Северной Америке с белуги (Acipenser transmontanus) и Атлантического осетра (Acipenser Oxyrhynchus), являющейся более крупные виды. Высоко-минерализованные рыбья чешуя из А. шпатель только недавно изучается. Томпсон и McCune 11 предположили, что морфология GAR масштабах имеют трехслойную композицию, состоящую из внешнего слоя ganoine, диффузного слоя кости и пластинчатой ​​слой кости. Современные исследования на А. шпатель весы не отличается костный слой в диффузных или пластинчатых регионах костей, но только изучали регион кости как единый внутренний слой 1,12. В этом исследовании, процедуры висследования ^ микроструктуру, наноструктуры, химический состав, и пространственное распределение механических свойств шкал А. шпатель по результатам ИК-Фурье спектроскопии, SEM, РКТ и методы наноиндентирование представлены.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Epoxy resin</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">701-501512</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Epoxy hardener</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">703-501528</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Samplkups</td>
			<td style="width:71px;">Buheler</td>
			<td style="width:119px;">20-8180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SamplKlips I</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">20-4100-100S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High precision cut-off saw</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">Isomet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">UltraMet 2002 sonic cleaner</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">B2510R-MT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polisher</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">49-1750-160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1200 grit (15-um) SiC paper</td>
			<td style="width:71px;">Struers</td>
			<td align="right" style="width:119px;">40400012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4000 grit (6-um) SiC paper</td>
			<td style="width:71px;">Struers</td>
			<td align="right" style="width:119px;">40400014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">50-nm colloidal silica</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">40-10075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Chemomet polishing pad for 50-nm suspension</td>
			<td style="width:71px;">Buehler</td>
			<td style="width:119px;">40-7918</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nanoindenter</td>
			<td style="width:71px;">MTS</td>
			<td style="width:119px;">G200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">FTIR continuum microscope</td>
			<td style="width:71px;">Thermo Nicollet</td>
			<td align="right" style="width:119px;">6700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">X-ray Computed Tomography</td>
			<td style="width:71px;">Skyscan</td>
			<td style="width:119px;">Skyscan 1173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SEM</td>
			<td style="width:71px;">FEI</td>
			<td style="width:119px;">NovaNanoSEM 630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">EDX</td>
			<td style="width:71px;">Bruker</td>
			<td style="width:119px;">AXS Xflash detector 4010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sputter Coater</td>
			<td style="width:71px;">Denton</td>
			<td style="width:119px;">Desk II</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of multi-layered fish scales (atractosteus spatula) using nanoindentation, x-ray ct, ftir, and sem

Иерархическая архитектура защитных биологических материалов, таких как минерализованных рыбьей чешуи, раковин брюхоногих, рога барана, рогов, и морские черепахи предоставляет уникальные принципы проектирования с потенциалами для направления дизайн защитных материалов и систем в будущем. Понимание взаимоотношений структура-свойство для этих материальных систем на микроуровне и наноуровне, где инициирует отказ имеет важное значение. В настоящее время экспериментальные методы, такие как наноиндентирования, рентгеновской КТ, и SEM обеспечить исследователей с пути, чтобы коррелировать механическое поведение с иерархическими микроструктур этих материальных систем 1-6. Тем не менее, четко определенный стандартная процедура для подготовки образцов минерализованных биоматериалов в данный момент недоступна. В этом исследовании, методы зондирования пространственно коррелированную химические, структурные и механические свойства многослойной шкале А. шпатель с помощью наноиндентирования, ИК-Фурье, SEM, с ваннойэнергия-рентгеновский (EDX) микроанализа и рентгеновской КТ представлены.

На рисунке 3 приведены средние результаты пространственно-коррелированных nanoinidentation / SEM / EDX анализа, проведенного через примерно 800 мкм длительного короткой оси поперечного сечения. В примерно 60 мкм толщиной ganoine слоя, наноиндентор рассчитали среднюю модуль 69,0 ГПа и твердостью 3,3 ГПа. Наноиндентор определяется средний модуль 14,3 ГПа и твердостью 0,5 ГПа для примерно 740 мкм толщиной кости слоя. EDX определяется углерод, кислород, кальций и фосфор, которые обычно встречаются в минерализованных масштабах. Тем не менее, ganoine и костные слои содержали различий в количественной оценке химического состава. Наблюдаемое углерода шип в костном слое может быть связано с том, что область не столь же высокой минерализацией, что приводит к незначительному увеличению углерода, что также вызвало наблюдаемое снижение общей яркости BSE изображения. В частности, ganoine слой &quot;; С означает соотношение атомной концентрации Са: Р 1,71 появились похожие на гидроксиапатита с теоретическим отношением 1,67. Средняя Са кости слоя: Р снизилась до 1,51 представляет собой сокращение в размере минерализации от ganoine слоя. ИК спектры на рисунке 4 для слоя костной ткани и ganoine слой определили основные функциональные группы, как амид, карбоксильной, фосфата и карбонила. В частности, ИК подтвердили визуальное наблюдение гидроксиапатита подписей в наружной (ganoine) слоя и коллагеновых подписей во внутреннем слое (кость). Пики при 3,500-3,000 см -1 из-за NH растяжения и NH изгиб между 1550 и 1500 см -1 представляют амидные группы в костном слое. Пики в области волновое число 1,470-1,365 см -1 представляют амидные алкильные группы. Кроме того, отличительной C = O растяжения при 1641 см -1 наблюдали на костном слое. Горохкс от 3,000-2,500 см -1 представляют карбоксильные группы. Спектры Оба кости и ganoine слоев производится отличительный пик вблизи 1,079.33 см -1, указывающих на растяжение фосфат. Рентгеновского изображения КТ на фиг.5 захватывает, что ganoine слой не покрывает слой кости, где масштабы перекрываются друг с другом. Более яркие серые слои ganoine указывают более плотные, более твердые и жесткие фазы в то время как более темные серые слои кости указывают менее плотные и менее жесткие фазы. Кроме того, снимки РКТ оказана помощь в выявлении неравномерности в ganoine толщины слоя. В самом деле, ясно ямы наблюдаются близко к центру ganoine слоем, который не покрывают костный слой вообще. СЭМ-изображение на рисунке 6А поверхности разрушения травления с H 3 PO 4 показал наноструктур организованные в слоистой шаблон для ganoine слоя. Это наностержней организованнаяСтруктура коррелирует с гидроксиапатита подписей, полученных из FTIR для области ganoine. 6А изображена типичная ниже увеличения СЭМ микрофотография поверхности разлома четко определяющий переход между ganoine и костных слоев с пунктирной линией. 6В изображает большем увеличении СЭМ изображения поверхности разрушения после травления с H 3 PO 4. После травления, ориентированных наностержней в наружной ganoine слоя четко определить в то время как волокна, как наноструктуры наблюдается в костном слое. <img alt="Рисунок 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51535/51535fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51535/51535fig3.jpg" /> Рисунок 3. Модуль и твердости данные наноиндентировании пространственно коррелирует с SEM / EDX химического состава. <p class="jove_content" fo:keep-together.within страницах = &quot;всегда&quot;&gt; <img alt="Рисунок 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51535/51535fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51535/51535fig4.jpg" /> Рисунок 4. ИК спектры собраны от внешнего (ganoine) и внутренняя (костная) слои. <img alt="Рисунок 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51535/51535fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51535/51535fig5.jpg" /> Рисунок 5. РКТ изображения, показывающие точечной коррозии на наружной (ganoine) слой, покрывающий внутреннюю (костное) слой. <img alt="Рисунок 6" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51535/51535fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51535/51535fig6.jpg" /> Рисунок 6. (A) низкого увеличение СЭМ-изображение поверхности излома типичной, (B) большем увеличении изображения наностержни во внешней (ganoine) и волокна во внутреннем (Bоны) слои .. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51535/51535fig6highres.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Characterization Of Multi-layered Fish Scales Atractosteus spatula Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM at JoVE.com

Characterization Of Multi-layered Fish Scales Atractosteus spatula Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM

В данной работе представлены методы, используемые для исследования пространственно коррелированную химические, структурные и механические свойства многослойной шкале Atractosteus шпателем (А. шпателем) с помощью наноиндентирования, преобразование Фурье ИК (ИК) спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии (SEM) и Х- рентгеновской компьютерной томографии (РКТ). Экспериментальные результаты были использованы для исследования принципов построения защитных биологических материалов.

Характеристика многослойных рыбьей чешуи (<em&gt; Atractosteus шпатель</em&gt;) Использование Наноиндентирование, РКТ, Фурье-ИК и SEM

The hierarchical architecture of protective biological materials such as mineralized fish scales, gastropod shells, ram&#8217;s horn, antlers, and turtle ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Characterization Of Multi-layered Fish Scales (Atractosteus spatula) Using Nanoindentation, X-ray CT, FTIR, and SEM

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT)

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue EHT

Биолюминесценция изображений для оценки иммунного ответа после вживления Engineered ткани сердца (EHT)

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or ...

Small and Wide Angle X-Ray Scattering Studies of Biological Macromolecules in Solution

Малый и широкий угол рассеяния рентгеновских лучей исследования биологических макромолекул в растворе

In this paper, Small and Wide Angle X-ray Scattering (SWAXS) analysis of macromolecules is demonstrated through experimentation. SWAXS is a technique ...

Isolation and Characterization Of Chimeric Human Fc-expressing Proteins Using Protein A Membrane Adsorbers And A Streamlined Workflow

Изоляция и характеристика химерных человеческих fc-выражать протеины используя протеин Адсорберы мембраны и обтекаемый рабочий процесс

Laboratory scale to industrial scale purification of biomolecules from cell culture supernatants and lysed cell solutions can be accomplished using ...

Fabricating Degradable Thermoresponsive Hydrogels on Multiple Length Scales via Reactive Extrusion, Microfluidics, Self-assembly, and Electrospinning

Изготовлении разложению Thermoresponsive гидрогелей на различных масштабах длины через реактивной экструзии, микрофлюидика, самостоятельной сборки и Electrospinning

While various smart materials have been explored for a variety of biomedical applications (e.g., drug delivery, tissue engineering, bioimaging, etc.), ...

Biomechanical Characterization of Human Soft Tissues Using Indentation and Tensile Testing

Биомеханическое Характеристика мягких тканей человека с помощью отступов и испытания на растяжение

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

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

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

Обнаружения эндотоксинов в нано составов с помощью анализов Lysate (Лал) Amoebocyte Limulus

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

Use of Micro X-ray Computed Tomography with Phosphotungstic Acid Preparation to Visualize Human Fibromuscular Tissue

Использование микрорентгенй компьютерной томографии с фосхотунгстовой кислотой Препарат для визуализации человека фибромышечной ткани

Manual dissection and histological observation are common methods used to investigate human tissues. However, manual dissection can damage delicate ...

Four-Dimensional CT Analysis Using Sequential 3D-3D Registration

Четырехмерный Анализ КТ с использованием последовательной 3D-3D Регистрации

Four-dimensional computed tomography (4DCT) provides a series of volume data and visualizes joint motions. However, numerical analysis of 4DCT data ...

Focused Ion Beam Lithography to Etch Nano-architectures into Microelectrodes

Сосредоточенная литография Ионного Луча для наноархитектур etch в микроэлектроды

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of ...

3D Imaging of Soft-Tissue Samples using an X-ray Specific Staining Method and Nanoscopic Computed Tomography

3D-изображение образцов мягких тканей с помощью рентгеновского метода окрашивания и наноскопической компьютерной томографии

We demonstrate a laboratory-based method combining X-ray microCT and nanoCT with a specific X-ray stain, which targets the cell cytoplasm. The described ...