Ökologische dynamische mechanische Analyse um die Erweichung Verhalten der neuronale Implantate

Diese Methode hilft bei der Überwachung, wie sich die Materialeigenschaften implantierbarer Geräte beim Einsetzen in den Körper ändern können, insbesondere die Erweichung der Materialien. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie eine einfache In-vitro-Methode bietet, die In-vivo-Bedingungen imitiert und somit den Bedarf an Tierversuchen minimiert. Diese Methode ist besonders interessant für die Prüfung der thermomechanischen Eigenschaften des Materials, das in implantierbaren Geräten im Allgemeinen verwendet wird und ist nicht auf die Bioelektronik beschränkt.

Die Belastung der Probe und die Messung der Probe unter den nassen Bedingungen sind etwas schwierig und können zu unzuverlässigen Testergebnissen führen, wenn sie nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden. Beginnen Sie mit dem Mischen quantitativer Mengen von Thiol zu Alkenmonomeren mit insgesamt 1 Gewicht Prozent Photoinitiator. Bedecken Sie eine 20-Milliliter-Glasflasche in Aluminiumfolie, um zu verhindern, dass einfallendes Licht die Monomerlösung anspricht, und verwenden Sie eine Entsorgungskunststoffpipette, um 50 Mol Prozent TATATO, 45 Molarenprozent TMTMP und fünf Molarenprozent TMICN in die Durchstechflasche zu geben.

Fügen Sie dann 1 Gewichtsprozent des Photoinitiators DMPA in die Durchstechflasche und verwenden Sie das Mischen der Planetengeschwindigkeit, um den Inhalt der Durchstechflasche zu mischen, ohne die Lösung dem Licht auszusetzen. Wenn der Inhalt gründlich vermischt wurde, schichten Sie das resultierende Thiol-ene-Prepolymer-Gemisch in fünf 50-Mikrometer-dicken Folien in Glasmikroskopdias und übertragen Sie die Polymerfolien sofort auf das Trägersubstrat in einer Vernetzungskammer. Dann die Filme 60 Minuten unter 365-Nanometer-Ultraviolettlampen fotopolymerisieren, gefolgt von einer Nachhärtung in einem Vakuumofen für 24 Stunden bei 120 Grad Celsius, um die Umwandlung weiter abzuschließen.

Wenn die Polymere vollständig ausgehärtet sind, verwenden Sie einen Kohlendioxidlaser, um die Folien für dynamische mechanische Tests in 4,5 Millimeter breite und 50 Millimeter lange Rechtecke zu schneiden. Um den dynamischen mechanischen Analysator einzurichten, statten Sie die Maschine mit der Tauchvorrichtung im Spannungsmodus aus. Schließen Sie den flüssigen Stickstoff an die Maschine an und ermöglichen Sie flüssigen Stickstoff in der Luft als Gasquelle für den Ofen.

Schreiben Sie die Methode für die Trockenmessung mit der Maschinensoftware, einschließlich der Konditionierung, Schwingungstemperaturrampe und Konditionierung Ende der Testschritte. Dann schreiben Sie die Methode für die Tauchprüfung mit der Maschinensoftware, einschließlich der Konditionierung, Schwingungszeit, Schwingungstemperaturrampe und Konditionierung Ende der Testschritte. Wenn der Analysator bereit ist, verwenden Sie Sättel mit einer Genauigkeit von 001 Millimetern, um die tatsächliche Dicke der Polymerprobe für trockenin Lufttests zu messen, und geben Sie den Probennamen, die Beschreibung und die Probengeometrie in die Software ein.

Stellen Sie den Ladeabstand auf 15 Millimeter ein, und laden Sie die Probe. Achten Sie darauf, die Probe zu zentrieren und auszurichten, bevor Sie die Klemmen anziehen. Schließen Sie dann den Ofen und starten Sie die Trockenmessung.

Wenn die Messung beendet ist, öffnen Sie den Ofen, und entfernen Sie die Polymerprobe aus der Maschine. Um die tatsächliche Dicke der Polymerprobe für Dietsionstests zu messen, messen Sie zunächst die Probe mit Sätteln mit einer Genauigkeit von 001 Millimetern und geben Sie den Probennamen, die Beschreibung und die Probengeometrie in die Software ein. Bereiten Sie das Setup mit dem Tauchbecher vor, der mit einer Klemme am oberen Griff befestigt ist, und stellen Sie den Ladeabstand auf 15 Millimeter ein.

Laden Sie die Probe, stellen Sie sicher, dass die Probe zentriert und ausgerichtet ist, und ziehen Sie die Klammern fest. Legen Sie das Tauchbad auf die Unterhalterung und sichern Sie das Bad fest. Dann füllen Sie das Bad mit Raumtemperatur PBS.

Legen Sie den Deckel auf das Bad, schließen Sie den Ofen, und starten Sie sofort die Tauchmessung, um zu bestätigen, dass der Abfluss geschlossen ist. Es ist wichtig, die Messung so schnell wie möglich zu starten, nachdem der Becher mit dem PBS gefüllt wurde, um sicherzustellen, dass der gesamte Bereich der Enthärtung erfasst wird. Wenn die Messung beendet ist, öffnen Sie den Abfluss, um das PBS aus dem Tauchbad zu entfernen, und öffnen Sie den Ofen.

Dann entfernen Sie den Deckel aus dem Becher, schrauben Sie den Tauchbecher ab und heben Sie ihn an, und entfernen Sie die Polymerprobe aus der Maschine. Mit dem Temperatur-Zeit-Messmodus des Protokolls können die Enthärtungsprofile verschiedener Polymerformulierungen verglichen werden. Die Kombination von trockenen dynamischen mechanischen Analysemessungen und Tauchmessungen in PBS ermöglicht die Beurteilung der wasserinduzierten Plastifiz ierung verschiedener Polymerformulierungen, wie die Vertiefung der Glasübergangstemperatur und die allgemeine Downshift der Modulkurven zeigen.

Die Erweichung der Polymere für In-vivo-Anwendungen funktioniert am effektivsten, wenn das trockene Polymer eine Glasübergangstemperatur über der Körpertemperatur hat, aber unter der im nassen Zustand liegt. So fällt der Modul des Polymers beim Eintauchen unter physiologischen Bedingungen vom glasigen zu gummiartigen Modul. Wenn die Glasübergangstemperatur sowohl der trockenen als auch der nassen Zustände des Polymers deutlich über der Körpertemperatur liegt, wird das Polymer unter physiologischen Bedingungen nicht erweichen.

Mit dieser Methode können Sie die PBS durch andere relevante Lösungen ersetzen, um das Verhalten von Biomaterialien in anderen Umgebungen nachzuahmen.