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

Los autores queremos agradecer Dr. Taylor Ware por permitirnos usar su medio ambiente DMA.
Este trabajo fue financiado por la oficina de la Secretaria de defensa asistente para asuntos de salud a través del Peer revisada médica programa de investigación [W81XWH-15-1-0607]. Opiniones, interpretaciones, conclusiones y recomendaciones son las de los autores y no necesariamente respaldado por el Departamento de defensa.

1. preparación de muestras de polímero para la prueba
<ol><li>Sintetizar el polímero de tiol-ene ablandamiento según protocolos anteriores dentro de una campana de humos. 1 , 2 , 4 , 18 brevemente, mezclar cantidades cuantitativas de tiol a los monómeros de alqueno con un total de 0.1 iniciador de foto de % wt.<ol>
<li>Preparar un frasco de vidrio de 20 mL para la mezcla de polímero. Cu...

<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>

El uso de DMA ambiental permite el estudio del comportamiento de diversos polímeros usados como sustratos para implantes neuronales19 u otros dispositivos biomédicos en solución y de imitar en vivo . Esto incluye, pero no se limita a, polyimide, parileno C, PDMS y SU-8. Hidrogeles y materiales de la matriz extracelular (ECM) pueden también ser investigados usando este método. Las diferencias de ablandamiento general del polímero, así como su cinética de ablandamiento se pueden com...

Una nueva generación de materiales utilizados como sustratos para implantes neuronales compone de ablandamiento forma memoria polímeros1,2,3,4,5,6,7 ,8,9. Estos materiales son suficientemente rígidos durante la implantación para superar las fuerzas de pandeo crítico, pero llegan a ser hasta tres órdenes de magnitud más suave después de la implantación en un entorno de cuerpo. Se prevé que estos materiales presentan una mejor interacción de dispositivo-tejido debido a la menor coincidencia en módulo con respecto a los materiales tradicionales utilizados en implantes neuronales, como el tungsteno o silicio. Dispositivos tradicionales y rígidos muestran respuesta inflamatoria después de la implantación, seguida de tejido encapsulado y astroglial marcar con una cicatriz que a menudo resulta en dispositivo falla10,11. Es una asunción común que dispositivos menos rígidos minimizan la respuesta de cuerpo extraño12,13,14. Su área transversal y el módulo obedece a la rigidez de un dispositivo. Por lo tanto, es importante reducir ambos factores para mejorar el cumplimiento del dispositivo y, en definitiva, la interacción del tejido de dispositivo.
El trabajo de ablandamiento polímeros fue inspirado por el trabajo de Nguyen et al.15, quienes han demostrado que implantes intracortical mecánicamente compatible con reducen la respuesta de capensis. Se han utilizado previamente mecánicamente adaptable poly(vinyl acetate)/tunicado celulosa nanocrystal (tCNC) nanocompuestos (NC), que se convierten en obedientes después de la implantación.
El laboratorio de Voit, por el contrario, utiliza el sistema altamente armonioso de polímeros tiol-ene y tiol-ene/acrilato. Estos materiales son ventajosos en que el grado de ablandamiento después de la exposición a condiciones en vivo puede ajustarse fácilmente por el diseño del polímero. Al elegir la composición de polímero adecuado y la densidad de reticulación, la temperatura de transición vítrea y módulo de Young del polímero pueden ser modificadas2,4,5,6,8. El efecto subyacente del ablandamiento es la plastificación del polímero en un medio acuoso. Por tener un polímero con una temperatura de transición vítrea (Tg) por encima de la temperatura corporal cuando está seco (el estado durante la implantación), pero por debajo de la temperatura del cuerpo después de ser sumergido en agua o PBS, el rigidez/módulo resultante del polímero puede cambiar de vidrioso (rígida) cuando seca a goma (suave) cuando implantaron16.
Sin embargo, mediciones exactas y confiables del ablandamiento debido a la plastificación y la transferencia de Tg de seco a mojado a los Estados no han sido capaces de medirse en el pasado. Análisis mecánico dinámico tradicional se realiza en el aire o gases inertes y no permite para la medición de las propiedades termomecánicas de los polímeros dentro de una solución. En estudios previos, los polímeros se han sumergido en PBS para diferentes cantidades de tiempo. Muestras de inflamación fueron utilizadas para realizar análisis mecánico dinámico (DMA)6,7,8. Sin embargo, puesto que el procedimiento consiste en una rampa de temperatura, muestras comienzan a secarse durante la medición y no den datos representativos. Esto es especialmente cierto si el tamaño de muestra se hace más pequeño. Para predecir el ablandamiento de puntas de prueba de nervios, sería necesario probar películas de 5 a 50 μm-fina de polímero, que no es posible con DMA tradicional debido a la mencionada de secado de las muestras durante la medición.
Hess et al.17 han diseñado una medida microtensile máquina para evaluar las propiedades mecánicas de materiales mecánicamente adaptables utilizando un método de ambiente controlado de prueba. Previamente se ha utilizado un sistema de aerógrafo para rociar agua en las muestras durante la medición para evitar que se sequen.
El uso de DMA ambiental (figura 1), sin embargo, permite medición de películas de polímero soluciones, tales como agua y PBS, a varias temperaturas. Esto permite no sólo la medición de las propiedades termomecánicas del polímero en el estado empapado/suavizado sino también la medición de su cinética de ablandamiento. Hinchazón de mediciones y ensayos de tracción incluso es posibles dentro de la bañera de inmersión de esta máquina. Esto permite estudios exactos de ablandamiento inducido por la plastificación de sustratos de polímero para predecir comportamientos en vivo .

<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

Al utilizar substratos dinámicamente ablandamiento para implantes neuronales, es importante tener un método confiable en vitro para caracterizar el comportamiento de ablandamiento de estos materiales. En el pasado, no ha sido posible medir satisfactoriamente el ablandamiento de películas delgadas en condiciones mímico el ambiente del cuerpo sin esfuerzo sustancial. Esta publicación presenta un método nuevo y sencillo que permite análisis mecánico dinámico (DMA) de polímeros de soluciones, tales como tamponada fosfato salino (PBS), a temperaturas correspondientes. El uso de DMA ambiental permite la medición de los efectos suavizantes de polímeros debido a la plastificación en diversos medios y temperaturas, que por lo tanto permite una predicción del comportamiento de materiales bajo condiciones en vivo .

El uso de DMA ambiental permite el análisis de la cinética y total capacidad de ablandamiento de polímeros de ablandamiento. Utilizando el modo de medición de temperatura y tiempo del Protocolo, los perfiles de ablandamiento de formulaciones de polímeros diferentes pueden compararse entre sí (figura 6). Este método también puede utilizarse para cuantificar ablandamiento e hinchamiento tipos de polímeros. Puede verse en la figura ...

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

Ambiental análisis mecánico dinámico para predecir el comportamiento de ablandamiento de los implantes neurales

Para permitir predicciones confiables de ablandamiento de sustratos poliméricos para implantes neuronales en un entorno en vivo , es importante tener un método confiable en vitro . Aquí, se presenta el uso de análisis mecánico dinámico en tampón fosfato salino a temperatura corporal.

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

Este método ayuda a controlar cómo las propiedades materiales de los dispositivos implantables pueden cambiar al insertarse en el cuerpo, particularmente el ablandamiento de los materiales. La principal ventaja de esta técnica es que ofrece un método simple in vitro que imita las condiciones in vivo y por lo tanto minimiza la necesidad de pruebas con animales. Este método es especialmente interesante para probar las propiedades termomecánicas del material que se utilizará en dispositivos implantables en general y no se limita a la bioelectrónica.La carga de la muestra y la medición de la muestra en condiciones húmedas son un poco complicadas y pueden causar resultados de prueba poco fiables si no se realizan correctamente. Comience mezclando cantidades cuantitativas de tiol a monómeros de alkene con un total de 1 por ciento de fotoiniciador. Cubra un vial de vidrio de 20 mililitros en papel de aluminio para evitar que la luz incidente entre en contacto con la solución de monómero, y utilice una pipeta de plástico de eliminación para agregar 50 mole por ciento TATATO, 45 molar por ciento TMTMP y cinco molar por ciento TMICN al vial.A continuación, añada un 1 por ciento de peso del fotoiniciador DMPA al vial y utilice la mezcla de velocidad planetaria para mezclar el contenido del vial sin exponer la solución a la luz. Cuando el contenido se haya mezclado a fondo, haga girar la mezcla de prepolímero tiol-ene resultante en diapositivas de microscopio de vidrio en cinco películas de 50 micrómetros de espesor, e inmediatamente transfiera las películas de polímeros en el sustrato portador en una cámara de reticulación. A continuación, fotopolimerizar las películas durante 60 minutos bajo bombillas ultravioletas de 365 nanómetros, seguido de post-curado en un horno de vacío durante 24 horas a 120 grados Celsius para completar aún más la conversión.Cuando los polímeros se hayan curado completamente, utilice un láser de dióxido de carbono para cortar las películas en rectángulos de 4,5 milímetros de ancho por rectángulos de 50 milímetros de largo para pruebas mecánicas dinámicas. Para configurar el analizador mecánico dinámico, equipe la máquina con el accesorio de inmersión en modo de tensión. Conecte el nitrógeno líquido a la máquina y habilite el nitrógeno líquido en el aire como fuente de gas para el horno.Escriba el método para la medición en seco con el software de la máquina, incluyendo el acondicionamiento, la rampa de temperatura de oscilación y el extremo de acondicionamiento de los pasos de prueba. A continuación, escriba el método para las pruebas de inmersión con el software de la máquina, incluyendo el acondicionamiento, el tiempo de oscilación, la rampa de temperatura de oscilación y los pasos de final de prueba de acondicionamiento. Cuando el analizador esté listo, utilice pinzas con una precisión de 001 milímetros para medir el grosor real de la muestra de polímero para la prueba de aire seco, e introduzca el nombre de la muestra, la descripción y la geometría de la muestra en el software.Establezca el espacio de carga en 15 milímetros y cargue la muestra. Asegúrese de centrar y alinear la muestra antes de apretar las abrazaderas. A continuación, cierre el horno e inicie la medición en seco.Cuando la medición haya terminado, abra el horno y retire la muestra de polímero de la máquina. Para medir el grosor real de la muestra de polímero para las pruebas de inmersión, primero mida la muestra con pinzas con una precisión de 001 milímetros e introduzca el nombre de la muestra, la descripción y la geometría de la muestra en el software. Prepare la configuración con el vaso de precipitación fijado con una abrazadera en el agarre superior y ajuste el espacio de carga a 15 milímetros.Cargue la muestra, asegurándose de centrar y alinear la muestra, y apriete las abrazaderas. Coloque el baño de inmersión en el accesorio inferior y fije bien el baño. A continuación, llene el baño con PBS a temperatura ambiente.Coloque la tapa en la parte superior del baño, cierre el horno e inicie inmediatamente la medición de inmersión, confirmando que el drenaje está cerrado. Es importante iniciar la medición tan pronto como sea posible después de que el vaso de precipitados se llene con el PBS para asegurarse de que se captura el rango completo del ablandamiento. Cuando la medición haya terminado, abra el drenaje para retirar el PBS del baño de inmersión y abra el horno.A continuación, retire la tapa del vaso de precipitados, desenrosque y levante el vaso de precipitación, y retire la muestra de polímero de la máquina. El uso del modo de medición de temperatura-tiempo del protocolo permite comparar los perfiles de ablandamiento de diferentes formulaciones de polímeros. La combinación de mediciones de análisis mecánico dinámico en seco y mediciones de inmersión en PBS permite la evaluación de la plastificación inducida por el agua de diferentes formulaciones de polímeros, como lo ilustra la depresión de la temperatura de transición del vidrio y el cambio descendente general de las curvas del módulo.El ablandamiento de los polímeros para aplicaciones in vivo funciona más eficazmente cuando el polímero seco tiene una temperatura de transición de vidrio por encima de la temperatura corporal pero por debajo de eso en estado húmedo. Por lo tanto, el módulo del polímero cae del módulo vidrioso a elástico tras la inmersión en condiciones fisiológicas. Cuando la temperatura de transición de vidrio de los estados secos y húmedos del polímero están muy por encima de la temperatura corporal, el polímero no se suavizará en condiciones fisiológicas.Este método le permite reemplazar el PBS con otras soluciones relevantes para imitar el comportamiento de los biomateriales en otros entornos.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

Plataformas microfabricated para el cultivo celular mecánico dinámico

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

Investigación

Bioingeniería

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

Fabricación de hidrogeles micropatterned para sistemas de cultivo neuronal usando fotolitografía dinámica de proyección Máscara

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

Diseño de un biorreactor de presión cíclica de la Ex Vivo Estudio de las válvulas aórtica del corazón

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

Revestimientos de grafeno para Implantes Biomédicos

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

Microscopía correlativa para el análisis estructural en 3D de Interacciones Dinámicas

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

Medio Ambiente Microfluidic controlada de Investigación Dinámica de agregación de glóbulos rojos

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

En Mapping in situ de las propiedades mecánicas de biopelículas por partículas de seguimiento Microrheology

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

Inducida microbiológicamente Calcita precipitación mediada por<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

Modelización del comportamiento del cáncer de ovario en un esferoide multicelular Microdevice 3D dinámico peritoneal

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

Biaxiales caracterizaciones mecánicas de válvulas auriculoventricular del corazón

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