$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wszystkie procedury dotyczące próbek zwierzęcych zostały poddane przeglądowi i zatwierdzone przez odpowiednią komisję ds. oceny etycznej zwierząt.
- Impact Indentation
- Skalibruj oprzyrządowany nanoindenter i dostosuj ustawienia domyślne, aby umożliwić dynamiczne eksperymenty uderzeniowe na uwodnione tkanki mózgowe zgodnie z instrukcjami producenta.
- Zamontuj sondę sferyczną, wsuwając ją na wahadło za pomocą pęsety.
- Przyklej stopioną próbkę kwarcu do słupka próbki, który jest przykręcony do stolika translacyjnego.
- Przejdź do menu Kalibracja i wybierz "Liquid Cell". Postępuj zgodnie z instrukcjami oprogramowania, aby nawiązać kontakt ze stopioną próbką kwarcu.
- Wybierz "Normalny" dla typu wgłębu i użyj domyślnej wartości 0,05 mN dla obciążenia wgłębnika. Kliknij "Kontynuuj", aby przeprowadzić kalibrację dla normalnej konfiguracji wgłębnika.
- Przesunąć stolik na próbkę do tyłu o co najmniej 5 mm. Zamontuj ramię dźwigni, które umożliwia opuszczenie sondy do kuwety cieczowej i powtórz kalibrację ogniwa cieczowego w nowej konfiguracji, wybierając "Liquid Cell" jako typ wgłębnika. Kliknij "Kontynuuj", aby uzyskać współczynnik kalibracji ogniw cieczowych.
- Aktywuj opcję oprogramowania Liquid Cell, przechodząc do menu Eksperyment i wybierając "Opcje specjalne". Użyj najnowszej wartości kalibracji.
- Zwiększ odstępy między płytkami kondensatorów, ponieważ doprowadzi to do większej maksymalnej mierzalnej głębokości, co jest konieczne podczas testowania materiałów o wysokiej zgodności.
- W menu System wybierz "Ustawienia niechronione" i "Parametry maszyny", aby zmienić szybkość obciążenia testu wahadła, szybkość obciążenia zerowego i przesunięcie rampy czuwania odpowiednio na 0.5 mN/s, 0.1 mN/s i 3 V.
- Za pomocą klucza przekręć trzy nakrętki sterujące rozstawem płytek kondensatora zgodnie z ruchem wskazówek zegara w małych krokach.
- Po każdym pełnym skręcie w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara wybierz "Regulacja skrzynki mostkowej" w menu Konserwacja i uzyskaj dobry test wahadła, który będzie wymagał odsunięcia ciężarka przeciwwagi od wahadła.
- Powtarzaj kroki 1.1.7.2-1.1.7.3, aż przybliżona kalibracja głębokości wskaże wartość 70 000 nm/V lub wyższą.
- Umieść nowy ogranicznik w dolnej części wahadła, który można włączać i wyłączać za pomocą zasilacza. Cofnij pierwotny ogranicznik znajdujący się za wahadłem, aby usunąć potencjalną przeszkodę w ruchu wahadła i umożliwić wyższe prędkości uderzenia, a także większe głębokości penetracji w zgodnych próbkach.
- Pozwól szafie osiągnąć równowagę termiczną (zajmuje to około 1 godziny).
- Podczas równoważenia szafy wróć do menu System i wybierz "Ustawienia niechronione" i "Parametry maszyny". Ustaw prędkość kontaktu kalibracji głębokości (dcal) na 1 μm/s, prędkość kontaktu wgłębienia głównego na 3 μm/s, a prędkość kontaktu przy bardzo niskim obciążeniu na 1 μm/s.
- W menu Kalibracja wykonaj standardową kalibrację głębokości w tej nowej konfiguracji.
- Włącz zasilanie elektrozaworu i ustaw go na 10 V. Przejdź do menu Eksperyment i wybierz "Wpływ" i "Dostosuj przemieszczenie impulsu". Postępuj zgodnie z instrukcjami oprogramowania (automatyczne monity), aby skalibrować odległość wychylenia wahadła.
- Zamontuj tkankę mózgową myszy w płynnej komórce.
- Po pobraniu całego mózgu należy go natychmiast przechowywać w niezależnej od CO2 pożywce dla dorosłych pożywek tkankowych na lodzie.
- Kiedy konfiguracja wgłębień uderzeniowych jest w pełni zakończona, ostrożnie przenieś mózg na szalkę Petriego wraz z pożywką niezależną od CO2. Pokrój mózg na sekcje o grubości 6 mm z płaskimi powierzchniami po obu stronach.
- Przyklej pokrojoną tkankę do aluminiowego słupka próbki za pomocą cienkiej warstwy kleju cyjanoakrylowego.
- Nasuń płynną kutę na drugi O-ring na słupku próbki i napełnij płynną kutę 5 ml CO2 niezależnego podłoża, aby całkowicie zanurzyć tkankę. Ten przykładowy słupek jest następnie ostrożnie montowany na stoliku translacyjnym wewnątrz oprzyrządowanego nanoindentera.
- Zmierz reakcję tkanki mózgowej na uderzenie.
- W razie potrzeby wyjmij sondę sferyczną i zastąp ją sondą będącą przedmiotem zainteresowania bez zdejmowania ramienia dźwigni.
- W menu System wybierz "Ustawienia niechronione" i "Parametry maszyny". Zmień pierwotną prędkość kontaktu uderzenia na 5 μm/sek.
- Gdy kąpiel próbki jest nisko (kierunek -z) i daleko od wahadła (kierunek +x), poruszaj się w kierunku -x, aż końcówka ramienia dźwigni znajdzie się prawidłowo nad wanną. Poruszać w kierunku +z, aż końcówka zostanie całkowicie zanurzona w kąpieli i przed próbką.
- Korzystając z okna kontrolnego stolika na próbkę, ostrożnie nawiąż kontakt, a następnie cofnij stolik od powierzchni próbki o około 30 μm.
- W menu Eksperyment kliknij "Wpływ", aby skonfigurować eksperyment udarowy. Wybierz konkretne obciążenie impulsowe, które będzie bezpośrednio odnosiło się do wynikowej prędkości uderzenia w oparciu o kalibrację odległości wymachu. Uruchom zaplanowany eksperyment.
- Gdy wahadło odchyli się do tyłu, a powierzchnia próbki będzie nadal przesuwać się do płaszczyzny pomiarowej, wyłącz wyłącznik dolnego ogranicznika.
- Obserwuj, jak wahadło wychyla się do przodu, aby uderzyć w próbkę. Przemieszczenie sondy w funkcji czasu zostanie zarejestrowane przez oprogramowanie.
- Gdy pojawi się okno sceny xyz, ponownie włącz przełącznik ogranicznika.
- Powtórz kroki 3.4-3.8, aby przetestować tyle różnych obciążeń i lokalizacji, ile potrzeba.
- Przeanalizuj uzyskane przemieszczenie w funkcji czasu reakcji wahadła za pomocą niestandardowych skryptów MATLAB, aby określić maksymalną głębokość penetracji xmax, zdolność rozpraszania energii K i współczynnik jakości rozpraszania Q.
- Przejdź do menu Analiza i wyeksportuj dane w pliku tekstowym.
- Weź pochodną czasową profilu przemieszczenia, aby uzyskać prędkość w funkcji czasu. Ustaw zerowe przemieszczenie jako punkt kontaktowy xo1.
UWAGA: Prędkość uderzenia vin to maksymalna prędkość bezpośrednio przed kontaktem. xmax odpowiada odkształceniu, przy którym prędkość sondy najpierw spada do zera. xo2, co jest odpowiednikiem xr, to pozycja wymagana do ponownego zainicjowania kontaktu ze zdeformowaną próbką w następnym cyklu. Prędkość odbicia vout to prędkość przy przemieszczeniu xr. - Zdefiniuj K (bez jednostek) jako energię rozproszoną przez próbkę znormalizowaną przez sumę energii odzyskanej i rozproszonej próbki podczas pierwszego cyklu uderzenia. Oblicz K na podstawie wewnętrznych właściwości wahadła (takich jak sztywność obrotowa i współczynnik tłumienia), xo1, xmax, xr, vin i vout.
- Ponieważ przemieszczenie można opisać jako tłumiony harmoniczny ruch oscylacyjny, dopasuj funkcję zaniku wykładniczego do maksimów krzywej przemieszczenia w funkcji czasu.
- Oblicz Q (bez jednostek) π pomnożony przez liczbę cykli wymaganych do zmniejszenia amplitudy oscylacji o współczynnik e. Wyższa wartość Q oznacza niższy współczynnik rozpraszania energii.