Milieu dynamische mechanische analyse te voorspellen de verzachtende werking van neurale implantaten

Deze methode helpt bij het monitoren hoe de materiaaleigenschappen van implanteerbare apparaten kunnen veranderen bij het inbrengen in het lichaam, met name het verzachten van de materialen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een eenvoudige in vitro methode biedt die in vivo omstandigheden nabootst en daarom de noodzaak van dierproeven minimaliseert. Deze methode is vooral interessant voor het testen van de thermomechanische eigenschappen van het materiaal dat zal worden gebruikt in implanteerbare apparaten in het algemeen en is niet beperkt tot bio-elektronica.

Het laden van het monster en de meting van het monster onder de natte omstandigheden zijn een beetje lastig en kunnen onbetrouwbare testresultaten veroorzaken als het niet goed wordt uitgevoerd. Begin met het mengen van kwantitatieve hoeveelheden thiol tot alkene monomeren met een totaal van 1 gewichts procent fotoinitiator. Bedek een 20-milliliter glazen flacon in aluminiumfolie om te voorkomen dat incident licht van contact met de monomeer oplossing, en gebruik een verwijdering plastic pipet toe te voegen 50 mole procent TATATO, 45 molaire procent TMTMP, en vijf molaire procent TMICN aan de flacon.

Voeg vervolgens 1 gewichts procent van de fotoinitiator DMPA toe aan de flacon en gebruik planetaire snelheid mengen om de inhoud van de flacon te mengen zonder de oplossing aan het licht bloot te stellen. Wanneer de inhoud grondig is gemengd, spin coat de resulterende thiol-ene prepolymeer mengsel in glazen microscoop dia's in vijf 50-micrometer-dikke films, en onmiddellijk de overdracht van de polymeer films op de drager substraat in een crosslinking kamer. Vervolgens foto-polymeriseren de films gedurende 60 minuten onder 365-nanometer ultraviolette bollen, gevolgd door post-uitharding in een vacuümoven gedurende 24 uur op 120 graden Celsius om verder te voltooien van de conversie.

Wanneer de polymeren volledig zijn uitgehard, gebruik dan een koolstofdioxide laser om de films te snijden in 4,5 millimeter breed bij 50-millimeter lange rechthoeken voor dynamische mechanische testen. Om de dynamische mechanische analyzer in te stellen, rust u de machine uit met de onderdompelingsarmmatuur in spanningsmodus. Sluit de vloeibare stikstof aan op de machine en maak vloeibare stikstof in de lucht mogelijk als gasbron voor de oven.

Schrijf de methode voor de droge meting met de machinesoftware, inclusief de conditionering, oscillatietemperatuurhelling en het conditioneren van de teststappen. Schrijf vervolgens de methode voor het onderdompelen met de machinesoftware, inclusief de conditionering, oscillatietijd, oscillatietemperatuurhelling en het conditioneren van teststappen. Wanneer de analyzer klaar is, gebruikt u remklauwen met een precisie van 001 millimeter om de werkelijke dikte van het polymeermonster te meten voor droge luchttests en voer u de monsternaam, beschrijving en monstergeometrie in de software in.

Stel de laadruimte in op 15 millimeter en laad het monster. Zorg ervoor dat u het monster centreert en uitlijnt voordat u de klemmen aanspant. Sluit vervolgens de oven en start de droge meting.

Wanneer de meting voorbij is, open de oven en verwijder het polymeermonster uit de machine. Om de werkelijke dikte van het polymeermonster te meten voor onderdompelingstests, meet u het monster eerst met een precisie van 001 millimeter en voert u de monsternaam, beschrijving en monstergeometrie in de software in. Bereid de setup met de onderdompeling beker bevestigd met een klem op de bovenste grip, en zet de laadruimte op 15 millimeter.

Laad het monster, zorg ervoor dat het model in het midden en uit lijnen, en draai de klemmen. Plaats het onderdompelingsbad op de onderste armatuur en zet het bad stevig vast. Vul vervolgens het bad met kamertemperatuur PBS.

Plaats het deksel op de top van het bad, sluit de oven, en onmiddellijk beginnen met de onderdompeling meting, bevestiging dat de afvoer is gesloten. Het is belangrijk om de meting zo snel mogelijk te starten nadat het bekerglas is gevuld met de PBS om ervoor te zorgen dat het volledige bereik van de verzachting wordt vastgelegd. Wanneer de meting voorbij is, opent u de afvoer om de PBS uit het onderdompelingsbad te verwijderen en open u de oven.

Verwijder vervolgens het deksel van het bekerglas, losschroeven en til de onderdompelingsbeker op en verwijder het polymeermonster uit de machine. Met behulp van de temperatuur-tijd meetmodus van het protocol kunnen de verzachtende profielen van verschillende polymeerformuleringen worden vergeleken. Door droge dynamische mechanische analysemetingen en onderdompelingsmetingen in PBS te combineren, kan de door water veroorzaakte plasticisatie van verschillende polymeerformuleringen worden beoordeeld, zoals blijkt uit de depressie van de temperatuur van de glasovergang en de algehele terugschakeling van de moduluscurven.

Het verzachten van de polymeren voor in vivo toepassingen werkt het meest effectief wanneer het droge polymeer een glasovergangstemperatuur boven lichaamstemperatuur heeft, maar daaronder in de natte toestand. Zo daalt de modulus van het polymeer van de glazige tot rubberachtige modulus bij onderdompeling onder fysiologische omstandigheden. Wanneer de glasovergangstemperatuur van zowel de droge als de natte toestanden van het polymeer ruim boven de lichaamstemperatuur ligt, zal het polymeer niet verzachten onder fysiologische omstandigheden.

Met deze methode u de PBS vervangen door andere relevante oplossingen om het gedrag van biomaterialen in andere omgevingen na te bootsen.