Name: environmental dynamic mechanical analysis to predict the softening behavior of neural implants
Uploaded: 2019-03-01T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Environmental Dynamic Mechanical Analysis to Predict the Softening Behavior of Neural Implants at JoVE.com

המחברים רוצה להודות ד ר טיילור וואר ומאפשר לנו לשימוש ב- DMA הסביבה שלו.
עבודה זו נתמכה על ידי המשרד של העוזר למזכיר ההגנה לענייני בריאות דרך עמית שנסקרו רפואי מחקר התוכנית [W81XWH-15-1-0607]. דעות, פרשנויות, מסקנות והמלצות הן אלו של המחברים, לא בהכרח שאושרה על ידי ההגנה.

1. הכנה של פולימר דגימות לבדיקה
<ol><li>לסנתז הפולימר תיול-ene הריכוך על פי פרוטוקולים הקודמים בתוך ברדס fume. 1 , 2 , 4 , 18 . בקצרה, מערבבים כמויות כמותית של תיול כדי אלקן מונומרים עם סך של 0.1 wt % צילום יוזם.<ol>
<li>להכין בקבוקון זכוכית ...

<ol>
	<li>Garcia-Sandoval, 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=Chronic+softening+spinal+cord+stimulation+arrays.">Chronic softening spinal cord stimulation arrays.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (4), 045002 (2018).</li><li>Ecker, M., 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=Sterilization+of+Thiol-ene/Acrylate+Based+Shape+Memory+Polymers+for+Biomedical+Applications.">Sterilization of Thiol-ene/Acrylate Based Shape Memory Polymers for Biomedical Applications.</a> Macromolecular Materials and Engineering. 302 (2), 1600331 (2017).</li><li>Simon, D. M., 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=Design+and+demonstration+of+an+intracortical+probe+technology+with+tunable+modulus.">Design and demonstration of an intracortical probe technology with tunable modulus.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 105 (1), 159-168 (2017).</li><li>Do, D. -. H., Ecker, M., Voit, W. E. <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+a+Thiol-Ene/Acrylate-Based+Polymer+for+Neuroprosthetic+Implants.">Characterization of a Thiol-Ene/Acrylate-Based Polymer for Neuroprosthetic Implants.</a> ACS Omega. 2 (8), 4604-4611 (2017).</li><li>Ware, T., 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=Thiol-ene/acrylate+substrates+for+softening+intracortical+electrodes.">Thiol-ene/acrylate substrates for softening intracortical electrodes.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials. 102 (1), 1-11 (2014).</li><li>Ware, T., 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=Thiol-Click+Chemistries+for+Responsive+Neural+Interfaces.">Thiol-Click Chemistries for Responsive Neural Interfaces.</a> Macromolecular Bioscience. 13 (12), 1640-1647 (2013).</li><li>Ware, T., Simon, D., Rennaker, R. L., Voit, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smart+Polymers+for+Neural+Interfaces.">Smart Polymers for Neural Interfaces.</a> Polymer Reviews. 53 (1), 108-129 (2013).</li><li>Ware, T., 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=Fabrication+of+Responsive,+Softening+Neural+Interfaces.">Fabrication of Responsive, Softening Neural Interfaces.</a> Advanced Functional Materials. 22 (16), 3470-3479 (2012).</li><li>Stiller, A. M., 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=Chronic+Intracortical+Recording+and+Electrochemical+Stability+of+Thiol-ene/Acrylate+Shape+Memory+Polymer+Electrode+Arrays.">Chronic Intracortical Recording and Electrochemical Stability of Thiol-ene/Acrylate Shape Memory Polymer Electrode Arrays.</a> Micromachines. 9 (10), 500 (2018).</li><li>Biran, R., Martin, D. C., Tresco, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+cell+loss+accompanies+the+brain+tissue+response+to+chronically+implanted+silicon+microelectrode+arrays.">Neuronal cell loss accompanies the brain tissue response to chronically implanted silicon microelectrode arrays.</a> Experimental Neurology. 195 (1), 115-126 (2005).</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), 1-18 (2005).</li><li>Lacour, S. P., Courtine, G., Guck, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Materials+and+technologies+for+soft+implantable+neuroprostheses.">Materials and technologies for soft implantable neuroprostheses.</a> Nature Reviews Materials. 1 (10), 16063 (2016).</li><li>Stiller, 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=A+Meta-Analysis+of+Intracortical+Device+Stiffness+and+Its+Correlation+with+Histological+Outcomes.">A Meta-Analysis of Intracortical Device Stiffness and Its Correlation with Histological Outcomes.</a> Micromachines. 9 (9), 443 (2018).</li><li>Lecomte, A., Descamps, E., Bergaud, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+mechanical+considerations+for+chronically-implanted+neural+probes.">A review on mechanical considerations for chronically-implanted neural probes.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (3), 031001 (2018).</li><li>Nguyen, J. K., 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=Mechanically-compliant+intracortical+implants+reduce+the+neuroinflammatory+response.">Mechanically-compliant intracortical implants reduce the neuroinflammatory response.</a> Journal of Neural Engineering. 11 (5), 056014 (2014).</li><li>Ecker, M., 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=From+Softening+Polymers+to+Multi-Material+Based+Bioelectronic+Devices.">From Softening Polymers to Multi-Material Based Bioelectronic Devices.</a> Multifunctional Materials. , (2018).</li><li>Hess, A. E., Potter, K. A., Tyler, D. J., Zorman, C. A., 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=Environmentally-controlled+Microtensile+Testing+of+Mechanically-adaptive+Polymer+Nanocomposites+for+ex+vivo+Characterization.">Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization.</a> Journal of Visualized Experiments. (78), e50078 (2013).</li><li>Black, B. 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=In+vitro+compatibility+testing+of+thiol-ene/acrylate-based+shape+memory+polymers+for+use+in+implantable+neural+interfaces.">In vitro compatibility testing of thiol-ene/acrylate-based shape memory polymers for use in implantable neural interfaces.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 106 (11), 2891-2898 (2018).</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 (1), 18-33 (2011).</li></ol>

השימוש של DMA סביבתיים מאפשר חקר ההתנהגות של פולימרים שונים השתמשו בשם דיאלקטריים עבור שתלים עצביים19 או התקנים ביו אחרים בפתרון, לחקות ויוו תנאים. זה כולל, אך אינו מוגבל ל, פוליאימיד, parylene-C, PDMS ו- SU-8. Hydrogels וחומרים מטריצה חוץ-תאית (ECM) יכולים גם לחקור את האירוע באמצעות שיטה זו. ...

דור חדש של החומרים המשמשים בשם דיאלקטריים עבור שתלים עצביים כוללת ריכוך צורה זיכרון פולימרים1,2,3,4,5,6,7 8, ,9. חומרים אלה הם מספיק קשים במהלך ההשתלה כדי להתגבר על כוחות קריטי קריסה, אך הם הופכים עד שלושה סדרי גודל רך יותר לאחר ההשתלה בסביבת הגוף. הוא ניבא כי חומרים אלה מראים של אינטראקציה רקמות מכשיר טוב יותר בשל ההתאמה מופחתת במודולוס לעומת חומרים מסורתיים המשמשים השתלת עצבים, כגון טונגסטן או סיליקון. מסורתי, נוקשות התקנים מראים תגובה דלקתית לאחר ההשתלה, ואחריו רקמות כימוס, astroglial צלקות אשר לעתים קרובות התוצאות התקן כשל10,11. זה הנחה נפוצה פחות נוקשות התקנים למזער את גוף זר תגובה12,13,14. הנוקשות של התקן מוכתב על ידי מודולוס ושטח חתך הרוחב שלה. לכן, חשוב להפחית שני גורמים כדי לשפר את התאימות של התקן ואינטראקציה, בסופו של דבר, את המכשיר רקמות.
העבודה על ריכוך פולימרים בהשראת עבודתו של נגוין ואח15, אשר הראו כי שתלים intracortical תואם מכנית-להפחית את התגובה neuroinflammatory. בעבר השתמשו poly(vinyl acetate) מסתגלת מכנית/מיתרני זנב תאית nanocrystal (tCNC) nanocomposites (NC), אשר הופכים תואם לאחר ההשתלה.
המעבדה Voit, מצד שני, משתמש במערכת מאוד tunable של פולימרים תיול-ene ו תיול-ene/אקרילט. חומרים אלה הם יתרון בכך מידת הריכוך לאחר חשיפה לתנאי ויוו ניתן לכוונן בקלות על ידי עיצוב פולימר. על ידי בחירת הרכב פולימר הנכון ואת צפיפות crosslink, את טמפרטורת המעבר זכוכית ועל האלסטיות של הפולימר יכולה להיות שונה2,4,5,6,8. השפעת הבסיסית ריכוך היא plasticization של הפולימר סביבה מימית. מאת פולימר עם טמפרטורת המעבר זכוכית (Tg) מעל טמפרטורת הגוף כאשר יבש (המדינה במהלך ההשתלה), אבל מתחת לטמפרטורת הגוף לאחר שהיה שקוע בתוך מים או PBS, וכתוצאה מכך הנוקשות/המודולוס של הפולימר באפשרותך להעביר מ מזוגגות (נוקשה) כאשר יבש כמו גומי (רכות) כאשר השתילו16.
עם זאת, מדידות מדויק ואמין של ריכוך בשל plasticization את המשמרת של Tg מתוך בסאונה היבשה להרטיב הברית לא הצליחו למדוד את העבר. ניתוח מכני דינמי מסורתי מתבצע אוויר או גזים אצילים, אינו מאפשר מדידה של המאפיינים thermomechanical של פולימרים בתוך פתרון. במחקרים קודמים, פולימרים צריך היה שקוע ב- PBS עבור כמויות שונות של זמן. דוגמאות נפוחות אז שימשו כדי לבצע ניתוח מכני דינמי (DMA)6,7,8. אולם, מאז הניתוח כרוך רמפה טמפרטורה, דגימות מתחיל להתייבש במהלך המדידה, לא תשואה נציג נתונים. הדבר נכון במיוחד אם גודל המדגם הופכת לקטנה. כדי לנבא את ריכוך של הגששים עצבית, זה יהיה צורך לבדוק 5 עד 50 סרטים פולימריים מיקרומטר-דק, וזה לא אפשרי עם DMA המסורתי בשל הנ ל הייבוש של הדגימות במהלך המדידה.
הס ואח17 עיצבו microtensile לפי הזמנה בודקים מכונת כדי להעריך את תכונות מכניות של חומרים גמישים באופן מכני באמצעות שיטת לסביבה מבוקרת. בעבר השתמשו מערכת airbrush לרסס מים על דגימות במהלך המדידה כדי למנוע ייבוש.
השימוש של הסביבה DMA (איור 1), לעומת זאת, מאפשרת מדידה של סרטים פולימריים בתחום פתרונות, כגון מים, PBS, בטמפרטורות שונות. פעולה זו מאפשרת לא רק מדידה של מאפיינים thermomechanical של הפולימר במדינה ספוג/מרוכך, אלא גם מדידה של קינטיקה ריכוך שלה. אפילו מתיחה בדיקות ומדידות נפיחות אפשריות בתוך האמבטיה טבילה של מחשב זה. זה מאפשר ללימודי המדויק plasticization-induced ריכוך של מצעים פולימריים לנבא התנהגויות ויוו .

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1,3,5-Triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione (TATATO)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>114235-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>196118-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 laser Gravograph LS100</td>
			<td>Gravotech, Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Large Glass Microscope Slides, 75 x 50mm</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>26005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Environmental DMA: RSA-G2 Solids Analyzer</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ESD Safe Plastic Tweezer, Tips; Flat, Duckbill, 11.5 cm</td>
			<td>Cole Palmer</td>
			<td>EW-07387-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laurell WS-650-8B spin coater</td>
			<td>Laurell Technologies Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>liquid nitrogen</td>
			<td>Air gas</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS, 1X Solution, Fisher BioReagents</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP243820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SHEL LAB vacuum oven</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>89409-484</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer</td>
			<td>University Wafer</td>
			<td></td>
			<td>Mechanical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The RSA-G2 Immersion System</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (TMTMP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>381489-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UVP CL-1000 crosslinking chamber with 365 nm bulbs</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>21474-598</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

environmental dynamic mechanical analysis to predict the softening behavior of neural implants

כאשר משתמש סובסטרטים ריכוך באופן דינמי עבור שתלים עצביים, זה חשוב שתהיה שיטה אמינה במבחנה כדי לאפיין את ההתנהגות ריכוך של חומרים אלה. בעבר, לא היה אפשר למדוד באופן משביע רצון של ריכוך של סרטים רזה בתנאים לחקות סביבה הגוף ללא מאמץ ניכר. פרסום זה מציג שיטה חדשה ופשוטה המאפשרת ניתוח מכני דינמי (DMA) של פולימרים בתחום פתרונות, כגון פוספט buffered תמיסת מלח (PBS), בטמפרטורות הרלוונטיים. השימוש של DMA הסביבה מאפשרת מדידה של ההשפעות ריכוך של פולימרים עקב plasticization מדיה שונים, טמפרטורות, אשר ולכן מאפשר חיזוי של התנהגות חומרים בתנאים ויוו .

השימוש של DMA הסביבה מאפשרת הניתוח של ריכוך קינטיקה ויכולות ריכוך הכוללת של פולימרים. באמצעות מצב מדידת טמפרטורה-זמן של הפרוטוקול, ניתן להשוות את הפרופילים ריכוך של ניסוחים שונים פולימר אחד לשני (איור 6). שיטה זו יכולה לשמש גם כדי לכמת ריכוך ונפיחות המחירים ...

Watch this Scientific Journal Video about Environmental Dynamic Mechanical Analysis to Predict the Softening Behavior of Neural Implants at JoVE.com

Environmental Dynamic Mechanical Analysis to Predict the Softening Behavior of Neural Implants

אנליזה סביבתית של מכני דינמי כדי לחזות את ההתנהגות ריכוך של השתלת עצבים

כדי לאפשר תחזיות אמין של ריכוך של מצעים פולימריים עבור שתלים עצביים סביבה ויוו , זה חשוב שתהיה שיטה אמינה במבחנה . כאן מוצג השימוש של ניתוח מכני דינאמי בתוך תמיסת מלח פוספט buffered בטמפרטורת הגוף.

When using dynamically softening substrates for neural implants, it is important to have a reliable in vitro method to characterize the softening behavior ...

שיטה זו מסייעת בניטור האופן שבו תכונות החומר של מכשירים מושתלים עשויות להשתנות עם הכניסה לגוף, במיוחד ריכוך החומרים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מציעה שיטת במבחנה פשוטה המחקה בתנאי vivo ולכן ממזערת את הצורך בניסויים בבעלי חיים. שיטה זו מעניינת במיוחד לבדיקת המאפיינים התרמומכניים של החומר שישמש בהתקנים מושתלים בכלל ולא מוגבל לביואלקטרוניקה.טעינת המדגם ומדידת המדגם בתנאים הרטובים מעט מסובכים ועלולים לגרום לתוצאות בדיקה לא מהימנות אם לא יבוצעו כראוי. התחל על ידי ערבוב כמויות כמותיות של תיול מונומרים alkene עם סך של 1 אחוז משקל photoinitiator. מכסים בקבוקון זכוכית 20 מיליליטר בנייר אלומיניום כדי למנוע אור אירוע מ ליצור קשר עם פתרון מונומר, ולהשתמש פיפטה פלסטיק סילוק להוסיף 50 אחוז שומה TATATO, 45 אחוז טוחנת TMTMP, וחמישה אחוז טוחנת TMICN לבקבוקון.לאחר מכן להוסיף 1 אחוז משקל של DMPA photoinitiator לבקבוקון, ולהשתמש ערבוב מהירות פלנטרית לערבב את התוכן של הבקבוקון מבלי לחשוף את הפתרון לאור. כאשר התוכן מעורבב ביסודיות, ספין מעיל תערובת prepolymer תיול-ene וכתוצאה מכך לתוך שקופיות מיקרוסקופ זכוכית בחמישה סרטים 50 מיקרומטר עבה, ומיד להעביר את סרטי פולימר על מצע המוביל בתא crosslinking. לאחר מכן צילום פולימריזציה של הסרטים במשך 60 דקות תחת נורות אולטרה סגולות 365 ננומטר, ואחריו לאחר ריפוי בתנור ואקום במשך 24 שעות ב 120 מעלות צלזיוס כדי להשלים עוד יותר את ההמרה.כאשר הפולימרים נרפאו במלואם, השתמש בלייזר פחמן דו-חמצני כדי לחתוך את הסרטים למלבנים ברוחב 4.5 מילימטר על ידי מלבנים באורך 50 מ"מ לבדיקות מכניות דינמיות. כדי להגדיר את המנתח המכאני הדינמי, לצייד את המכונה עם גוף טבילה במצב מתח. חבר את החנקן הנוזלי למכונה, והתאפשר חנקן נוזלי באוויר כמקור גז לכבשן.כתוב את השיטה למדידה היבשה עם תוכנת המכונה, כולל המיזוג, שיפוע טמפרטורת התנודות וסיום המיזוג של שלבי הבדיקה. לאחר מכן כתוב את השיטה לבדיקות הטבילה עם תוכנת המכונה, כולל המיזוג, זמן התנודה, רמפת טמפרטורת התנודות וסיום המיזוג של שלבי הבדיקה. כאשר המנתח מוכן, השתמש בקאליפרים בדיוק של 001 מילימטר כדי למדוד את עובי הדגימה הפולימרית בפועל לייבוש בבדיקות אוויר, והזן את שם המדגם, תיאור וגיאומטריית הדגימה לתוכנה.הגדר את פער הטעינה ל-15 מילימטרים וטען את הדגימה. הקפידו למרכז וליישר את הדגימה לפני הידוק המהדקים. ואז לסגור את התנור, ולהתחיל את המדידה היבשה.כשהמדידה נגמרת, פתחו את התנור והסירו את דגימת הפולימר מהמכונה. כדי למדוד את העובי בפועל של דגימת הפולימר לבדיקות טבילה, תחילה למדוד את המדגם עם calipers עם דיוק 001 מילימטר, ולהזין את שם המדגם, תיאור, ואת המדגם גיאומטריה לתוכנה. הכינו את ההתקנה עם מקור הטבילה קבוע עם מהדק באחיזה העליונה, והגדירו את פער הטעינה ל-15 מילימטרים.טען את הדגימה, הקפד למרכז וליישר את הדגימה, ולהדק את המהדקים. מניחים את אמבט הטבילה על גוף התחתון, ומאבטחים את האמבטיה בחוזקה. לאחר מכן מלאו את האמבטיה ב-PBS בטמפרטורת החדר.מניחים את המכסה על גבי האמבטיה, סוגרים את התנור, ומיד מתחילים את מדידת הטבילה, ומאשרים כי הניקוז סגור. חשוב להתחיל את המדידה בהקדם האפשרי לאחר המילוי של ה-PBS כדי להבטיח שהטווח המלא של הריכוך ייתפס. כאשר המדידה נגמרת, לפתוח את הניקוז כדי להסיר את PBS מן האמבטיה טבילה, ולפתוח את התנור.לאחר מכן להסיר את המכסה מן המקור, unscrew ולהרים את מקור טבילה, ולהסיר את דגימת פולימר מהמכונה. שימוש במצב מדידת זמן הטמפרטורה של הפרוטוקול מאפשר להשוות את פרופילי הריכוך של ניסוחים פולימריים שונים. שילוב מדידות ניתוח מכני דינמי יבש ומדידות טבילה ב- PBS מאפשר הערכה של פלסטיזציה הנגרמת על ידי מים של ניסוחים פולימריים שונים, כפי שמודגם על ידי הדיכאון של טמפרטורת המעבר בזכוכית ואת ההורדה הכללית של עקומות מודולוס.ריכוך הפולימרים עבור יישומי in vivo פועל בצורה היעילה ביותר כאשר פולימר יבש יש טמפרטורת מעבר זכוכית מעל טמפרטורת הגוף אבל מתחת לזה במצב רטוב. לכן, מודולוס של פולימר טיפות מן מודולוס מזכוכית גומי על טבילה בתנאים פיזיולוגיים. כאשר טמפרטורת מעבר הזכוכית של שני מצבים יבשים ורטובים של הפולימר הם הרבה מעל טמפרטורת הגוף, הפולימר לא יתרכך בתנאים פיזיולוגיים.שיטה זו מאפשרת לך להחליף את ה- PBS בפתרונות רלוונטיים אחרים כדי לחקות את ההתנהגות של ביו-חומרים בסביבות אחרות.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

פלטפורמות microfabricated לתרבות Cell דינמי מכאני

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or ...

Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

המצאה של הידרוג micropatterned למערכות התרבות עצבית באמצעות photolithography דינמי הקרנה מסכת

Increasingly, patterned cell culture environments are becoming a relevant technique to study cellular characteristics, and many researchers believe in the ...

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

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

עיצוב של bioreactor לחץ על מחזורי Ex Vivo מחקר של מסתמי הלב אבי העורקים

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

Graphene Coatings for Biomedical Implants

ציפוי גרפן עבור שתלים ביו

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

Correlative Microscopy for 3D Structural Analysis of Dynamic Interactions

מיקרוסקופית גומלת לניתוח מבני 3D של אינטראקציות דינמיות

Cryo-electron tomography (cryoET) allows 3D visualization of cellular structures at molecular resolution in a close-to-physiological state1. However, ...

Controlled Microfluidic Environment for Dynamic Investigation of Red Blood Cell Aggregation

סביבת Microfluidic מבוקרת לדינמית חקירה של צבירת תאי דם האדום

Blood, as a non-Newtonian biofluid, represents the focus of numerous studies in the hemorheology field. Blood constituents include red blood cells, white ...

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

במיפוי באתרו של התכונות מכניות של Biofilms ידי Microrheology מעקב חלקיקים

Bacterial cells are able to form surface-attached biofilm communities known as biofilms by encasing themselves in extracellular polymeric substances ...

Microbiologically Induced Calcite Precipitation Mediated by Sporosarcina pasteurii

Microbiologically Induced Calcite Precipitation Mediated by Sporosarcina pasteurii

מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות בתיווך<em&gt; Sporosarcina pasteurii</em

The particular bacterium under investigation here (S. pasteurii) is unique in its ability, under the right conditions, to induce the hydrolysis of urea ...

Modeling Ovarian Cancer Multicellular Spheroid Behavior in a Dynamic 3D Peritoneal Microdevice

דוגמנות התנהגות אליפטית סרטן השחלות תאיים בתוך Microdevice הצפק 3D דינמי

Ovarian cancer is characterized by extensive peritoneal metastasis, with tumor spheres commonly found in the malignant ascites. This is associated with ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

אפיוני מכני biaxial של מסתמי הלב Atrioventricular

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...