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

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.