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Neuroscience

निस्र्पक मस्तिष्क के ऊतकों की Multiscale यांत्रिक गुण परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोपी, प्रभाव खरोज, और rheometry का प्रयोग

Published: September 6, 2016 doi: 10.3791/54201
Automatic Translation
1, 2, 3, 2, 2, 4, 4, 4, 1,2
1Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 2Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 3Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 4Department of Neurology, The F.M. Kirby Neurobiology Center, Boston Children’s Hospital, Harvard Medical School

Abstract

यांत्रिक simulants के लिए या ऊतक उत्थान के अध्ययन के लिए चाहे, मस्तिष्क के गुणों से प्रेरित सामग्री डिजाइन और इंजीनियर को, मस्तिष्क के ऊतकों में ही अच्छी तरह से विभिन्न लंबाई और समय के तराजू में विशेषता किया जाना चाहिए। कई जैविक ऊतकों की तरह, मस्तिष्क के ऊतकों एक जटिल, सौपानिक संरचना दर्शाती है। हालांकि, ज्यादातर अन्य ऊतकों के विपरीत, मस्तिष्क बहुत कम यांत्रिक कठोरता के पीए के 100s के आदेश पर यंग लोचदार moduli ई के साथ है। यह कम कठोरता कुंजी यांत्रिक गुणों की प्रयोगात्मक लक्षण वर्णन करने के लिए चुनौतियां पेश कर सकते हैं। यहाँ, हम कई यांत्रिक तकनीकों के लक्षण वर्णन है कि इस तरह के मस्तिष्क के ऊतकों के रूप में हाइड्रेटेड, आज्ञाकारी जैविक सामग्री, अलग लंबाई तराजू और लदान दरों पर की लोचदार और viscoelastic गुण को मापने के लिए अनुकूलित किया गया है प्रदर्शित करता है। microscale में, हम परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी सक्षम खरोज का उपयोग कर रेंगना अनुपालन और बल छूट प्रयोगों का संचालन। Mesos परकेल, हम प्रभाव खरोज एक पेंडुलम आधारित instrumented indenter का उपयोग कर प्रयोगों प्रदर्शन करते हैं। macroscale में, हम आवृत्ति निर्भर कतरनी लोचदार moduli यों की समानांतर थाली rheometry आचरण। हम यह भी चुनौतियों और प्रत्येक विधि के साथ जुड़े सीमाओं पर चर्चा की। एक साथ इन तकनीकों का एक में गहराई से मस्तिष्क के ऊतकों बेहतर मस्तिष्क की संरचना समझने के लिए और जैव प्रेरित सामग्री इंजीनियर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि यांत्रिक लक्षण वर्णन सक्षम करें।

Introduction

जैविक अंगों जिसमें अधिकांश मुलायम ऊतकों यंत्रवत् और संरचनात्मक रूप से जटिल है, कम कठोरता के mineralized हड्डी या इंजीनियर सामग्री की तुलना में कर रहे हैं, और प्रदर्शन गैर रेखीय और समय पर निर्भर विरूपण। शरीर में अन्य ऊतकों की तुलना में, मस्तिष्क के ऊतकों Pa 1 के 100s के आदेश पर लोचदार moduli ई के साथ उल्लेखनीय अनुरूप है। मस्तिष्क ऊतक अलग और interdigitated ग्रे और सफेद पदार्थ क्षेत्रों है कि यह भी कार्यात्मक अलग से संरचनात्मक विविधता को दर्शाती है। समझौता मस्तिष्क के ऊतकों यांत्रिकी सामग्री और कम्प्यूटेशनल मॉडल के डिजाइन में सहायता, चोट के दौरान मस्तिष्क की प्रतिक्रिया की नकल यांत्रिक क्षति की भविष्यवाणी की सुविधा, और सुरक्षात्मक रणनीतियों के इंजीनियरिंग सक्षम करने के लिए होगा। इसके अतिरिक्त, इस तरह की जानकारी ऊतक उत्थान के लिए डिजाइन लक्ष्यों पर विचार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और बेहतर मस्तिष्क के ऊतकों में संरचनात्मक परिवर्तन है कि इस तरह के एकाधिक काठिन्य और आत्मकेंद्रित जैसे रोगों के साथ जुड़े रहे हैं समझने के लिए। एचअरे, हम का वर्णन है और कई प्रयोगात्मक दृष्टिकोण है कि मस्तिष्क के ऊतकों सहित यंत्रवत् अनुरूप ऊतकों के viscoelastic गुण को चिह्नित करने के लिए उपलब्ध हैं प्रदर्शित सूक्ष्म पर, meso-, और मैक्रो-तराजू।

microscale में, हम रेंगना अनुपालन का आयोजन किया और परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोप (AFM) सक्षम खरोज का उपयोग कर छूट प्रयोगों के लिए मजबूर। आमतौर पर, AFM-सक्षम खरोज एक नमूना 2-4 की लोचदार मापांक (या तात्कालिक कठोरता) अनुमान लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है। हालांकि, एक ही साधन भी microscale viscoelastic (समय या दर पर निर्भर) गुण 5-10 मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इन प्रयोगों, चित्रा 1 में दिखाया गया है के सिद्धांत, एक AFM मस्तिष्क के ऊतकों में ब्रैकट जांच इंडेंट करने के लिए बल या खरोज गहराई का एक निर्धारित परिमाण बनाए रखने, और खरोज गहराई और बल, क्रमशः में इसी परिवर्तन को मापने, समय खत्म हो गया है। इन आंकड़ों का उपयोग करना, हम रेंगना कंप्यूटर अनुप्रयोग की गणना कर सकते हैंरिलायंस जे सी और आराम के मापांक जी आर, क्रमशः।

mesoscale में, हम तरल पदार्थ डूबे स्थिति है कि ऊतक संरचना और जलयोजन स्तर को बनाए रखने में प्रभाव खरोज प्रयोगों का आयोजन किया, एक पेंडुलम आधारित instrumented nanoindenter का उपयोग कर। प्रयोगात्मक सेटअप चित्रा 2 में सचित्र है। पेंडुलम ऊतक के साथ संपर्क में झूलों के रूप में, जांच के विस्थापन समय के एक समारोह के रूप में दर्ज की गई है जब तक दोलन पेंडुलम ऊतक के भीतर आराम करने के लिए आता है। जांच के परिणामस्वरूप damped हार्मोनिक oscillatory गति से, हम अधिक से अधिक प्रवेश गहराई एक्स अधिकतम, ऊर्जा अपव्यय क्षमता कश्मीर, और अपव्यय गुणवत्ता कारक क्यू ऊतक 11,12 की (जो ऊर्जा अपव्यय की दर से संबंधित है) की गणना कर सकते हैं।

macroscale में, हम, आवृत्ति निर्भर कतरनी लोचदार moduli यों तो एक समानांतर थाली rheometer इस्तेमाल कियाभंडारण मापांक जी 'और नुकसान मापांक जी ", ऊतक के करार दिया। rheometry के इस प्रकार में, हम एक हार्मोनिक कोणीय तनाव लागू होते हैं (और इसी कतरनी तनाव) के नाम से जाना आयाम और आवृत्तियों पर और reactional टोक़ मापने (और इसी कतरनी तनाव) , के रूप में 3 चित्र में दिखाया गया है। मापा टोक़ के परिणामस्वरूप आयाम और चरण अंतराल और इस प्रणाली के ज्यामितीय चर से, हम जी 'और जी ब्याज 13,14 के एप्लाइड आवृत्तियों पर गणना कर सकते हैं "।

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Protocol

आचार कथन: सभी प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल बोस्टन बच्चों के अस्पताल के पशु अनुसंधान समिति ने मंजूरी दे दी और देखभाल और प्रयोगशाला पशु के उपयोग के लिए स्वास्थ्य गाइड के राष्ट्रीय संस्थानों के साथ पालन कर रहे थे।

1. माउस मस्तिष्क के ऊतकों अधिग्रहण प्रक्रिया (AFM-सक्षम खरोज और प्रभाव खरोज के लिए)

  1. चूहों anesthetize करने के लिए एक ketamine / xylazine मिश्रण तैयार करें। 5 मिलीलीटर ketamine (500 मिलीग्राम / एमएल), 1 मिलीलीटर xylazine (20 मिलीग्राम / एमएल) और 7 0.9 मिलीलीटर% खारा समाधान का मिश्रण।
  2. ketamine / xylazine समाधान के ग्राम वजन प्रति 7 μl के साथ इंजेक्षन माउस (पुरुष या महिला नस्ल: TSC1; सिन-CRE; पीएलपी-EGFP;:; उम्र सेक्स P21)।
  3. एक बार माउस पूरी तरह से anesthetized है, के रूप में पैर के अंगूठे और पूंछ चुटकी के जवाब की कमी के द्वारा प्रदर्शन किया, बड़े विच्छेदन कैंची का उपयोग कत्ल द्वारा माउस euthanize।
  4. छोटे विच्छेदन कैंची का उपयोग बीच नीचे काटने से खोपड़ी निकालें। सेरिबैलम पर शुरू, रेमखोपड़ी घुमावदार संदंश का उपयोग करने का ove टुकड़े। खोपड़ी को हटाने के बाद, मस्तिष्क उठा, सेरिबैलम पर शुरू एक फ्लैट रंग का उपयोग करके मस्तिष्क निकालने, और एक पेट्री डिश पर मस्तिष्क जगह है। मस्तिष्क एक रेजर ब्लेड का उपयोग से सेरिबैलम निकालें।
  5. बर्फ पर वयस्क तंत्रिका ऊतक के लिए सीओ 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम के साथ एक दौर तली ट्यूब में ताजा ऊतक, स्थानांतरण मस्तिष्क पर प्रभाव खरोज परीक्षण के लिए एक पूरे मस्तिष्क का प्रयोग और धारा 4 के लिए आगे बढ़ना है तो अन्यथा प्रक्रियाओं टुकड़ा करने की क्रिया के लिए कदम करने के लिए 1.6 आगे बढ़ें।
  6. 0.7 मिमी / सेकंड, 70 हर्ट्ज की एक कंपन आवृत्ति, और 350 माइक्रोन का एक टुकड़ा मोटाई की गति को vibratome सेटिंग्स समायोजित करें। बर्फ के साथ vibratome पकवान चारों ओर। superglue की एक थपका vibratome प्लेट पर रखें और मस्तिष्क माउंट इतना है कि राज्याभिषेक स्लाइस में कटौती की जा सकती है, मस्तिष्क के साथ पहली पृष्ठीय पक्ष के माध्यम से कटौती करने के लिए उन्मुख।
  7. पर्याप्त Dulbecco फॉस्फेट बफर खारा (DPBS) सिर्फ मस्तिष्क डूब साथ vibratome पकवान भरें। उठानाvibratome इतना है कि ब्लेड सिर्फ DPBS में डूबे हुए है पर पकवान।
  8. प्रेस राज्याभिषेक मस्तिष्क वर्गों टुकड़ा करने की क्रिया 350 माइक्रोन मोटी शुरू करने के लिए शुरू करते हैं।
  9. Paintbrushes का उपयोग ऊतक को नुकसान से बचने, vibratome DPBS स्नान से और बर्फ पर वयस्क तंत्रिका ऊतक के लिए सीओ 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम के साथ एक दौर तली ट्यूब में मस्तिष्क स्लाइस हस्तांतरण और 48 घंटा के भीतर ताजा ऊतक पर माप प्रदर्शन करने के लिए। AFM-सक्षम खरोज प्रयोगों शुरू करने के लिए, धारा 3 के लिए आगे बढ़ें।

2. सुअर मस्तिष्क के ऊतकों अधिग्रहण प्रक्रिया (rheology के लिए)

  1. एक स्थानीय कसाई से बलिदान की ~ 1 घंटा के भीतर एक sagittally कटा हुआ सुअर का आधा मस्तिष्क प्राप्त करते हैं। वयस्क तंत्रिका ऊतक के लिए सीओ 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम में आधा मस्तिष्क प्लेस, और बर्फ पर दुकान।
  2. वयस्क तंत्रिका ऊतक के लिए एक ~ 5 मिमी मोटी राज्याभिषेक मस्तिष्क टुकड़ा और सीओ 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम में दुकान बनाने के लिए एक रेजर ब्लेड या छुरी का प्रयोग करें। सुनिश्चित करें कि टुकड़ा surfacई संभव के रूप में फ्लैट है। सेक्शनिंग दौरान उस्तरा / छुरी के साथ सावधान पार्श्व गतियों का प्रयोग करें।
  3. बर्फ पर वयस्क तंत्रिका ऊतक के लिए सीओ 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम में स्टोर सुअर मस्तिष्क के ऊतकों और 48 घंटा के भीतर ताजा ऊतक पर rheometry माप (धारा 5) प्रदर्शन करते हैं।

3. परमाणु सेना माइक्रोस्कोप सक्षम खरोज

  1. निर्माता के निर्देशों के अनुसार एक सीपी व्युत्पन्न bioadhesive के साथ 60 मिमी व्यास पेट्री (P60) व्यंजन तैयार करें।
    1. तटस्थ बफर 8.0 की एक इष्टतम पीएच के साथ बाँझ पानी में 0.1 एम सोडियम बाइकार्बोनेट से मिलकर समाधान के एक शेयर की तैयारी। फिल्टर बाँझ (0.2 माइक्रोन) 4 डिग्री सेल्सियस पर सोडियम बाइकार्बोनेट बफर और दुकान।
    2. एक लामिना का प्रवाह हुड में, सोडियम बाइकार्बोनेट बफर में 6.25% सीपी व्युत्पन्न जैव चिपकने वाला और 3.125% NaOH का एक समाधान मिश्रण।
    3. एक 60 मिमी व्यास पेट्री (P60) पकवान और उपयोग विंदुक टिप प प्रसार करने पर 3.1.2 से जैव-चिपकने वाला समाधान के पिपेट 100μlएक 3-5 सेमी व्यास सर्कल में संविधान।
    4. P60 व्यंजन लामिना का प्रवाह हुड में खुला छोड़ दो और समाधान शुष्क (~ 30 मिनट) करते हैं। धो व्यंजन पीबीएस और बाँझ पानी के साथ 2x के साथ 1x। अप करने के लिए 1 महीने के लिए 4 डिग्री सेल्सियस पर लामिना का प्रवाह हुड और एक मोहरबंद प्लास्टिक की थैली में दुकान में व्यंजन शुष्क हवा।
  2. AFM और AFM में सेट-अप मस्तिष्क नमूना जांचना।
    नोट: निर्माता के रूप में प्रति AFM अंशांकन निर्देशों का पालन करें।
    1. ध्यान से 0.03 एन / मीटर की नाममात्र लगातार वसंत और जांच धारक में एक 20 माइक्रोन व्यास borosilicate मनका के साथ एक AFM जांच लोड।
    2. थर्मल धुन विधि 15,16 का उपयोग कर AFM ब्रैकट के वसंत निरंतर और उलटा ऑप्टिकल लीवर संवेदनशीलता (InvOLS) जांचना।
      नोट: एक बार एक AFM जांच के लिए लगातार वसंत गणना की जाती है, यह दोहराया उपयोग के साथ स्थिर रहना चाहिए। हालांकि, ब्रैकट InvOLS हर बार लेजर ब्रैकट के साथ पुनः संगठित है recalibrated करने की आवश्यकता होगी। इसके अतिरिक्त, अंशांकनपरिमाण ऐसे polystyrene के रूप में ब्रैकट, की तुलना में stiffer का एक सब्सट्रेट कई आदेश के खिलाफ प्रदर्शन किया जाना चाहिए।
    3. मंच पर चढ़कर हीटर और 37 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सेट चालू करें।
    4. धारा 3.1 में तैयार P60 व्यंजन पर मस्तिष्क टुकड़ा माउंट।
      1. धीरे से एक 350 माइक्रोन मोटी मस्तिष्क टुकड़ा, साथ ही सीपी व्युत्पन्न bioadhesive के साथ लेपित एक P60 डिश में दौर नीचे कुप्पी से सीओ 2 स्वतंत्र मध्यम डालना।
      2. धीरे P60 पकवान झुकने से, डिश के केंद्र में मस्तिष्क टुकड़ा स्थिति। यदि आवश्यक हो, धीरे-धीरे एक मैनुअल pipetter से मध्यम पिपेट एक मस्तिष्क टुकड़ा है कि अधिक ही या बेहतर स्थिति पर डिश के केंद्र में मस्तिष्क टुकड़ा मुड़ा गया है प्रकट करने के लिए।
      3. ध्यान से एक P1000 pipetter (निर्वात का उपयोग नहीं करते हैं) का उपयोग करते हुए अतिरिक्त मीडिया को हटा दें।
      4. P60 डिश पर कवर रखें और मस्तिष्क टुकड़ा 20 मिनट के लिए पालन करते हैं।
    5. AFM सिर निकालें, मस्तिष्क टुकड़ा P60 में मुहिम शुरू की जगहAFM मंच पर पकवान, और जोड़ने ~ 2 मिलीलीटर पूर्व गर्म सीओ 2 स्वतंत्र माध्यम है।
    6. ध्यान से तनाव की सतह के लिए जब यह मस्तिष्क टुकड़ा आसपास के मीडिया में उतारा है कारण टूटने से बचाने के लिए AFM जांच पर मीडिया की एक बूंद जोड़ें।
    7. मंच पर AFM सिर का स्थान है, और सिर कम जब तक यह मीडिया में डूबे हुए है शुरू करते हैं।
    8. शीर्ष देखने सीसीडी कैमरे का उपयोग, ब्रैकट पर लेजर का स्थान।
      नोट: ब्रैकट पर लेजर के संरेखण हवा और माध्यम के अपवर्तनांक में अंतर के कारण थोड़ा बदल गया होगा।
    9. 5 मिनट रुको ब्रैकट एक गर्म तरल में डूब जाने को समायोजित करने के लिए, तो 0 वी के एक मुक्त करने के लिए नीचे को झुकाव दर्पण संरेखण रीसेट
    10. निर्माता के निर्देशों के अनुसार 16 AFM जांच पर एक थर्मल स्पेक्ट्रम चलाएँ। पहला थर्मल चोटी के फिट उपयोग मीडिया में AFM जांच के InvOLS फिर से गणना करने के लिए।
    11. ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करना,नमूना मंच चाल ऐसी है कि AFM जांच नीचे ब्याज की मस्तिष्क क्षेत्र।
      ध्यान दें: महासंयोजिका अंधेरा दिखाई देगा के रूप में यह आसपास के ग्रे बात से भी अधिक अपारदर्शी है। कोर्टेक्स महासंयोजिका से बेहतर है।
    12. 0 वी के एक मुक्त करने के लिए नीचे को झुकाव दर्पण संरेखण रीसेट
    13. योग और AFM सॉफ्टवेयर में नीचे को झुकाव मीटर पर, "संलग्न" AFM सिर संलग्न करने के लिए क्लिक करें।
    14. AFM सिर पर स्थिति डायल का उपयोग कर, सिर को कम जब तक ब्रैकट और नमूना के बीच संपर्क बना है।
  3. (वैकल्पिक) अगर वांछित, नमूना के लोचदार मापांक, जैसा कि पहले 4,17,18 वर्णित उपाय।
  4. रेंगना अनुपालन प्रयोगों का संचालन।
    1. सॉफ्टवेयर के समारोह संपादक में एक आवेदन बल समारोह का निर्माण। बल समारोह 5 एन के एक सेट बिंदु को एक 0.1 सेकंड रैंप के होते हैं और 20 सेकंड के लिए पकड़, 1 सेकंड से पीछा 0 एन के एक आवेदन बल के लिए नीचे रैंप।
      1. खरोज मास्टर पी परAnel, खरोज विधि के तहत, Indenter मोड के लिए "लोड" का चयन करें; इकाइयों के लिए "एन"; और Indenter समारोह के लिए "समारोह संपादक"।
      2. समारोह संपादक में, खंड parms पैनल पर, एक आवेदन बल समारोह खंड है कि 0.1 सेकंड के समय के साथ 0 एन में शुरू होता है, 5 एन पर समाप्त होता है, बनाते हैं। "-> डालें" पर क्लिक करें।
      3. अगले खंड के लिए, 5 एनएन, 5 एन करने के लिए अंत में, और 20 सेकंड के लिए समय के लिए शुरू सेट। "-> डालें।" क्लिक करें
      4. अंतिम खंड के लिए, 5 एनएन, 0 एन करने के लिए अंत में, और 1 सेकंड के लिए समय पर शुरू सेट। क्लिक करें "ड्रा" और समारोह संपादक विंडो बंद कर दें।
    2. मास्टर पैनल की सेना टैब पर, जाँच "ट्रिगर के बाद indenter रैंप" और 0.1 वी की एक ट्रिगर बिंदु तक पहुंचने के बाद ट्रिगर करने के लिए लागू बल समारोह सेट
    3. मास्टर पैनल की सेना टैब के नीचे है, जो रेंगना अनुपालन के लिए निर्मित लागू बल समारोह ट्रिगर किया जाएगा पर "एकल बल" पर क्लिक करें।
    4. के बादएकल बल खरोज समाप्त हो गया है, AFM सिर उठाना इतना है कि यह नमूने के साथ संपर्क से बाहर है और फिर सिर को पुनः आकर्षित करने और फिर से शून्य मुक्त विक्षेपन।
    5. नमूना मंच का स्थान बदलें हित के एक नए क्षेत्र का पता लगाने, और AFM सिर को कम करने के लिए संपर्क बनाने के लिए। नोट: AFM सिर नमूना की सतह से मुकर जाना चाहिए जब नमूना मंच ले जाया जाता है। ऐसा करने में विफलता नाजुक AFM ब्रैकट को नुकसान में परिणाम कर सकते हैं।
    6. दोहराएँ कदम 3.4.3-3.4.5 जब तक डेटा के वांछित राशि जमा की गई।
  5. बल छूट प्रयोगों का संचालन।
    1. सॉफ्टवेयर के समारोह संपादक में एक आवेदन खरोज समारोह का निर्माण। खरोज समारोह 3 माइक्रोन का एक सेट बिंदु को एक 0.1 सेकंड रैंप के होते हैं और 20 सेकंड के लिए पकड़, 1 सेकंड से पीछा 0 माइक्रोन का एक खरोज गहराई तक नीचे रैंप।
      1. खरोज मास्टर पैनल पर, खरोज विधि के तहत, Indenter मोड के लिए "हाशिया" का चयन करें; इकाइयों के लिए 'एम'; तथा "; Indenter समारोह के लिए समारोह संपादक "।
      2. समारोह संपादक में, खंड parms पैनल पर, एक आवेदन बल समारोह खंड है कि 0.1 सेकंड के समय के साथ 0 माइक्रोन में शुरू होता है, 3 माइक्रोन पर समाप्त होता है, बनाते हैं। "-> डालें" पर क्लिक करें।
      3. अगले खंड के लिए, 3 माइक्रोन के लिए 3 माइक्रोन, समाप्त करने के लिए शुरू, और 20 सेकंड के लिए समय निर्धारित करें। "-> डालें।" क्लिक करें
      4. अंतिम खंड के लिए, 0 माइक्रोन के लिए 3 माइक्रोन, समाप्त करने के लिए शुरू, और 1 सेकंड के लिए समय निर्धारित करें। क्लिक करें "ड्रा" और समारोह संपादक विंडो बंद कर दें।
    2. मास्टर पैनल की सेना टैब पर, जाँच "ट्रिगर के बाद indenter रैंप" और 0.1 वी की एक ट्रिगर बिंदु तक पहुंचने के बाद ट्रिगर करने के लिए लागू बल समारोह सेट
    3. मास्टर पैनल की सेना टैब के नीचे है, जो बल छूट के लिए निर्माण से लागू खरोज समारोह ट्रिगर किया जाएगा पर "एकल बल" पर क्लिक करें।
    4. बाद एकल बल खरोज समाप्त हो गया है, AFM सिर उठाना इतना है कि यह हैनमूना और उसके बाद के साथ संपर्क से बाहर सिर और फिर से शून्य विक्षेपन फिर से संलग्न हैं।
    5. ब्याज के एक नए क्षेत्र का पता लगाने के लिए मंच का स्थान है, और सिर को कम संपर्क बनाने के लिए।
    6. दोहराएँ कदम 5.3-5.5 तक डेटा के वांछित राशि जमा की गई।
  6. प्रयोगों और साफ-अप समाप्त।
    1. प्रयोगों के समापन के बाद, AFM सिर उठाना और नमूना से हटा दें।
    2. एक प्रयोगशाला ऊतक का प्रयोग सावधानी से ब्रैकट को छूने के बिना अतिरिक्त तरल हटा दें।
    3. ध्यान से इथेनॉल की एक छोटी राशि का उपयोग कर AFM ब्रैकट धारक साफ। इथेनॉल के लिए ब्रैकट धारक पर नाजुक इलेक्ट्रॉनिक्स का खुलासा नहीं करते। AFM ब्रैकट और एक भंडारण कंटेनर में जगह निकालें।
    4. उचित जैव सुरक्षा प्रोटोकॉल का पालन करते हुए मस्तिष्क के ऊतकों के नमूने की फेकें।
  7. MATLAB का उपयोग करना, रेंगना अनुपालन की गणना और indenter ज्यामिति का उपयोग छूट moduli मजबूर समाधान ली और Radok, 1960 द्वारा प्राप्त के अनुसार, 19।
    1. बल एफ और खरोज गहराई की गणना 1 समीकरण ब्रैकट स्थिति z पर डेटा, विक्षेपन डी, और लगातार वसंत, कश्मीर सी से

      1 समीकरण तथा 1 समीकरण ।
    2. एल्गोरिथ्म लिन एट अल। 20 में वर्णित का उपयोग खरोज वक्र साथ संपर्क बिंदु का पता लगा।
    3. डेटा विश्लेषण के लिए ब्याज की एक खिड़की को परिभाषित करें। ब्याज की खिड़की क्षेत्र है जहां या तो बल या खरोज की गहराई (बल विश्राम के लिए) (रेंगना अनुपालन के लिए) एक setpoint मूल्य पर बनाए रखा है (यानी, 3 क्षेत्र के रूप में चित्रा 1 सी, डी में दिखाया गया है)।
    4. रेंगना अनुपालन प्रयोगों के लिए, एक कदम लोड के जवाब में प्रयोगात्मक रेंगना अनुपालन मापांक, जे सी (टी), गणनाn 1 "src =" / files / ftp_upload / 54201 / 54201eq4.jpg "/>:
      1 समीकरण ,
      जहां एच (टी) Heavyside कदम समारोह है और आर गोलाकार जांच की त्रिज्या है।
    5. बल छूट प्रयोगों के लिए, एक कदम खरोज गहराई के जवाब में प्रयोगात्मक बल छूट मापांक, जी आर (टी), गणना 1 समीकरण :
      1 समीकरण ।

4. प्रभाव खरोज

  1. instrumented nanoindenter जांचना और निर्माता के निर्देशों के अनुसार हाइड्रेटेड मस्तिष्क के ऊतकों पर गतिशील प्रभाव प्रयोगों सक्षम करने के लिए डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स समायोजित करें।
    1. पेंडुलम चिमटी का उपयोग करने पर यह फिसलने से एक गोलाकार जांच माउंट।
    2. नमूना पोस्ट, जो translational में खराब कर दिया है पर एक दूसरे से जुड़ने क्वार्ट्ज नमूना गोंदमंच।
    3. कैलिब्रेशन मेनू पर जाएँ और "तरल सेल।" जुड़े क्वार्ट्ज नमूने के साथ संपर्क बनाने के लिए सॉफ्टवेयर के निर्देशों का पालन करें।
    4. के लिए Indenter प्रकार "सामान्य" का चयन करें और Indenter लोड के लिए 0.05 करोड़ की डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें। "जारी रखें" सामान्य indenter विन्यास के लिए अंशांकन प्रदर्शन के लिए क्लिक करें।
    5. नमूना चरण में कम से कम 5 मिमी से वापस ले जाएँ। लीवर हाथ है, जो जांच तरल सेल में उतारा जा करने के लिए अनुमति देता है माउंट, और Indenter प्रकार के लिए "तरल सेल" का चयन करके नया विन्यास में तरल सेल अंशांकन दोहराएँ। "जारी रखें" तरल सेल कैलिब्रेशन फैक्टर प्राप्त करने के लिए क्लिक करें।
    6. प्रयोग मेनू करने के लिए जा रहा है और चयन करके तरल सेल सॉफ्टवेयर विकल्प को सक्रिय करें "विशेष विकल्प।" नवीनतम अंशांकन मान का उपयोग करें।
    7. के रूप में यह एक बड़ा अधिकतम औसत दर्जे का गहराई है, जो आवश्यक है जब hig का परीक्षण करने के लिए नेतृत्व करेंगे संधारित्र प्लेट रिक्ति बढ़ाएँhly अनुरूप सामग्री।
      1. सिस्टम मेनू के तहत, पेंडुलम परीक्षण लोड दर, शून्य लोड दर, और अतिरिक्त रैंप पर 0.5 करोड़ / सेक, 0.1 करोड़ / सेक, और 3 वी, क्रमशः के लिए ऑफसेट बदलने के लिए "गैर संरक्षित सेटिंग्स" और "मशीन पैरामीटर" का चयन करें।
      2. एक रिंच के साथ, तीन पागल है कि छोटे वेतन वृद्धि में संधारित्र प्लेट रिक्ति दक्षिणावर्त पर नियंत्रण की बारी है।
      3. प्रत्येक पूरा दक्षिणावर्त बारी के बाद, चयन "ब्रिज बॉक्स समायोजन" रखरखाव मेनू के तहत और एक अच्छा पेंडुलम परीक्षण है, जो जवाबी संतुलन वजन पेंडुलम से दूर जाने की आवश्यकता होगी प्राप्त करते हैं।
      4. चरणों को दोहराएँ 4.1.7.2-4.1.7.3 तक अनुमानित गहराई अंशांकन 70,000 एनएम / वी या अधिक की एक मूल्य पढ़ता है।
    8. पेंडुलम कि एक बिजली की आपूर्ति के माध्यम से पर और बंद किया जा सकता है के तल पर एक नई सीमा को रोकने की स्थिति। पेंडुलम गति की एक संभावित बाधा को दूर करने के पेंडुलम पीछे बैठे मूल सीमा रोक वापस लेना और उच्च के लिए अनुमतिप्रभाव वेग के साथ ही शिकायत कर नमूने में उच्च पैठ गहराई।
    9. कैबिनेट थर्मल संतुलन तक पहुँचने के लिए अनुमति दें (लगभग 1 घंटा लेता है)।
    10. कैबिनेट equilibrates जबकि, सिस्टम मेनू में वापस जाने के लिए और "गैर संरक्षित सेटिंग्स" और "मशीन पैरामीटर।" 1 माइक्रोन / सेक करने के लिए गहराई अंशांकन (dcal) संपर्क वेग सेट, 3 माइक्रोन / सेक करने के लिए प्राथमिक खरोज संपर्क वेग, और 1 माइक्रोन / सेक करने के लिए अल्ट्रा कम भार संपर्क वेग।
    11. कैलिब्रेशन मेनू के तहत, इस नए विन्यास में एक मानक गहराई अंशांकन प्रदर्शन करते हैं।
    12. solenoid के लिए बिजली की आपूर्ति को चालू करने के लिए और 10 वी जाने के लिए यह प्रयोग मेनू करने के लिए सेट और "प्रभाव" का चयन करें और "आवेग विस्थापन को समायोजित करें।" पेंडुलम की स्विंग दूरी जांच करने के लिए सॉफ्टवेयर निर्देश (स्वचालित संकेत देता है) का पालन करें।
  2. तरल सेल में माउस मस्तिष्क के ऊतकों माउंट।
    1. काएं से पूरे मस्तिष्क की कटाई के बादपी 1.5, सीओ में तुरंत यह दुकान बर्फ पर वयस्क तंत्रिका ऊतक मीडिया के लिए 2 स्वतंत्र पोषक तत्व माध्यम।
    2. जब प्रभाव खरोज सेटअप पूरी तरह से पूरा हो गया है, ध्यान से सीओ 2 स्वतंत्र माध्यम के साथ-साथ एक पेट्री डिश में मस्तिष्क हस्तांतरण। 6 मिमी दोनों तरफ फ्लैट सतहों के साथ मोटी वर्गों में मस्तिष्क टुकड़ा।
    3. cyanoacrylate चिपकने वाला की एक पतली परत के साथ एल्यूमीनियम नमूना पोस्ट करने के लिए कटा हुआ ऊतक पालन करें।
    4. नमूना पद पर दूसरे हे अंगूठी से अधिक तरल सेल स्लाइड, और सीओ 2 स्वतंत्र माध्यम के 5 मिलीलीटर के साथ तरल सेल को भरने के लिए पूरी तरह से ऊतक को विसर्जित करने के लिए। यह नमूना पद तो ध्यान instrumented nanoindenter अंदर translational मंच पर मुहिम शुरू की है।
  3. मस्तिष्क के ऊतकों के प्रभाव प्रतिक्रिया को मापने।
    1. यदि आवश्यक हो, गोलाकार जांच निकालने और लीवर हाथ को हटाने के बिना ब्याज की जांच के साथ बदलें।
    2. सिस्टम मेनू के तहत, चुनें "गैर संरक्षितसेटिंग्स "और" मशीन पैरामीटर। "5 माइक्रोन / सेक करने के लिए प्राथमिक प्रभाव संपर्क वेग बदलें।
    3. कम नमूना स्नान (-z दिशा) और अब तक पेंडुलम (+ एक्स दिशा) से दूर के साथ, -x दिशा में ले जाने के लिए जब तक लीवर हाथ पर टिप ठीक से स्नान के ऊपर स्थित है। + Z दिशा में ले जाएँ जब तक पूरी तरह से टिप स्नान में और नमूना सामने में डूबे हुए है।
    4. नमूना मंच नियंत्रण खिड़की का उपयोग करना, संपर्क सावधानी से बनाने के लिए और उसके बाद लगभग 30 माइक्रोन से नमूना की सतह से दूर मंच वापस।
    5. प्रयोग मेनू के तहत, एक प्रभाव प्रयोग स्थापित करने के लिए "प्रभाव" पर क्लिक करें। एक विशिष्ट आवेग लोड है कि सीधे स्विंग दूरी अंशांकन पर आधारित है, जिसके परिणामस्वरूप प्रभाव वेग से संबंधित होगा चुनें। अनुसूचित प्रयोग चलाएँ।
    6. पेंडुलम वापस झूलों और नमूना की सतह माप विमान को स्थानांतरित करने के लिए जारी है, जब नीचे सीमा बंद स्विच बंद कर देते हैं।
    7. निरीक्षण के रूप में पेंडुलम के झूलों forwनमूना प्रभावित करने के लिए अर्द। समय के एक समारोह के रूप में जांच के विस्थापन सॉफ्टवेयर द्वारा दर्ज किया जाएगा।
    8. जब xyz मंच विंडो प्रकट होता है, सीमा बंद स्विच वापस चालू करें।
    9. दोहराएँ 3.4-3.8 कदम के रूप में जरूरत के रूप में कई अलग अलग भार और स्थानों का परीक्षण करने के लिए।
  4. अनुकूलित MATLAB लिपियों का उपयोग कर अधिकतम प्रवेश गहराई एक्स अधिकतम, ऊर्जा अपव्यय क्षमता कश्मीर, और अपव्यय गुणवत्ता कारक क्यू निर्धारित करने के लिए अधिग्रहण कर लिया विस्थापन बनाम पेंडुलम के समय प्रतिक्रिया का विश्लेषण करें। 11
    1. विश्लेषण मेनू पर जाएँ और एक पाठ फ़ाइल में डेटा निर्यात।
    2. समय के एक समारोह के रूप में वेग प्राप्त करने के लिए विस्थापन प्रोफ़ाइल के समय व्युत्पन्न ले। संपर्क बिंदु एक्स o1 के रूप में शून्य विस्थापन सेट करें।
      नोट: में प्रभाव वेग वी अधिकतम गति तुरंत पहले से संपर्क है एक्स अधिकतम विरूपण से मेल खाती है जो जांच पर।वेग पहले शून्य करने के लिए कम हो जाती है। एक्स O2, जो एक्स आर के बराबर है, स्थिति अगले चक्र में विकृत नमूने के साथ संपर्क reinitiate करने के लिए आवश्यक है। रिबाउंड वेग वी बाहर विस्थापन एक्स आर वेग है।
    3. ऊर्जा नमूना पहला प्रभाव चक्र के दौरान बरामद किया है और व्यस्त नमूना ऊर्जा का योग द्वारा सामान्यीकृत से व्यस्त के रूप में कश्मीर (unitless) को परिभाषित करें। पेंडुलम 21 के आंतरिक गुणों के आधार पर कश्मीर की गणना, एक्स o1 (जैसे कि बारी-बारी से कठोरता और भिगोना गुणांक के रूप में), एक्स अधिकतम, एक्स आर, वी, और वी बाहर।
      नोट:। अधिक जानकारी के लिए, एक Kalcioglu एट अल, 2011 के काम से परामर्श कर सकते हैं।
    4. विस्थापन एक damped हार्मोनिक oscillatory गति के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जिले के Maxima के लिए एक घातीय क्षय समारोह फिटप्लेसमेंट के समय बनाम वक्र।
    5. क्यू (unitless) की गणना के रूप में π ई का एक पहलू से कम करने के लिए दोलन आयाम के लिए आवश्यक चक्रों की संख्या से गुणा किया। एक उच्च क्यू मूल्य एक कम ऊर्जा का अपव्यय दर का मतलब है।

5. Rheology

  1. सेट-अप और निर्माता के निर्देशों के अनुसार rheometer जांचना।
    1. युक्ति / नियंत्रण कक्ष खोलने के द्वारा rheometer प्रारम्भ करें। नियंत्रण कक्ष टैब पर, "प्रारंभ" क्लिक करें।
    2. 25 मिमी व्यास माप प्लेट (PP25) और तापीय प्रणाली माउंट।
    3. (वैकल्पिक) rheometer प्लेटें और ऊतकों के बीच पर्ची को कम करने के लिए, बाहर कटौती चिपकने वाला sandpaper स्लाइस कि शीर्ष rheometer थाली के आकार मैच और ऊपर और नीचे की थाली के लिए sandpaper पालन करें।
    4. नियंत्रण कक्ष पर "शून्य के अंतर को सेट" पर क्लिक करके ऊपर और नीचे की थाली के बीच संपर्क करें।
    5. सीएलआई द्वारा सामान्य बल ट्रांसड्यूसर शून्यcking "सामान्य बल रीसेट।"
    6. नियंत्रण कक्ष पर सेवा टैब खोलने, क्लिक "माप प्रणाली," और फिर "जड़ता परीक्षण" पर क्लिक करके एक जड़ता परीक्षा का संचालन। पुराने और नए जड़ता रिकॉर्ड। सत्यापित करें कि जड़ता, निर्माता द्वारा सूचीबद्ध के रूप में जांच के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर है।
  2. rheometer में लोड नमूना।
    1. ऊतक कटाई और ~ 5 मिमी मोटाई के लिए सुअर मस्तिष्क के एक राज्याभिषेक खंड टुकड़ा करने की क्रिया, सीओ 2 स्वतंत्र माध्यम में यह बर्फ पर दुकान के बाद।
    2. मस्तिष्क दो प्लेटों के बीच रखें। नमूना फिसलन को रोकने के ऊपर और नीचे की सतह से बड़ी पानी की बूंदों निकालें, लेकिन नमूना बाहर सूखी नहीं है।
    3. धीरे-धीरे माप प्लेट कम जब तक प्लेट ऊतक और मापा सामान्य बल के ऊपर की सतह के साथ पूर्ण संपर्क में है एक 5-10 मिनट छूट अवधि के बाद 0.01 करोड़ पर संगत है।
      1. नियंत्रण कक्ष में, क्रमिक कम ऊंचाइयों दर्ज करें मैंn माप स्थिति बॉक्स और क्लिक करें "माप स्थिति" धीरे-धीरे माप प्लेट कम करने के लिए।
      2. जब ऊतक के साथ संपर्क का एक मिलीमीटर के भीतर, 0.1 मिमी वेतन वृद्धि में माप प्लेट कम जब तक प्लेट पूरी तरह से ऊतक के ऊपर की सतह के साथ संपर्क में है। सुनिश्चित करें कि मापा सामान्य बल एक 5-10 मिनट छूट अवधि के बाद 0.01 करोड़ पर लगातार है।
      3. प्रारंभिक मापा सामान्य बल रिकॉर्ड। दोहराया माप एक ही दबाने तनावों / उपभेदों में लिया जाना चाहिए।
    4. एक प्लास्टिक ब्लेड के साथ नमूना ट्रिम अगर नमूना थाली के व्यास से अधिक है। नमूना ऊतक हाइड्रेट करने के किनारों पर मीडिया की एक छोटी मात्रा (~ 1-2 मिलीलीटर) पिपेट।
    5. (वैकल्पिक) थर्मल हुड कम करें। नियंत्रण कक्ष पर, 37 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सेट और "सेट" पर क्लिक करें।
  3. सामग्री के रैखिक viscoelastic रेंज (यानी, कतरनी की स्थापना के लिए एक आयाम झाडू प्रदर्शन करनाउपभेदों, जिस पर जी 'और जी' 'लगातार कर रहे हैं) ब्याज (जैसे, 1 रेड / सेक) की आवृत्तियों पर।
    1. चुनें "फाइल / नई '। जेल टैब के तहत "आयाम झाडू: LVE-सीमा चयन करें।" खिड़की का चयन करें और क्लिक करें "मापन 1:। आयाम झाडू" दोलन बॉक्स पर डबल क्लिक करें। प्रारंभिक और अंतिम तनाव दर्ज (उदाहरण के लिए, 105 करने के लिए 0.01), आवृत्ति (जैसे, 1 रेड / सेकंड) और प्रति दशक अंकों की संख्या (जैसे, 6 अंक / दिसम्बर)। "ठीक है" का चयन करें और शुरू क्लिक करें। "
    2. बार-बार परीक्षण के साथ कई स्लाइस के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएँ रैखिक लोचदार रेंज की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए। नमूने के अक्षीय संपीड़न नमूनों के बीच स्थिर रहना चाहिए।
  4. ऊतक (जैसे, 1% तनाव) 22 के रैखिक viscoelastic रेंज में एक तनाव में ऊतकों की एक आवृत्ति झाडू आचरण, और ब्याज (जैसे, 0.1-100 रेड / सेक) की एक आवृत्ति रेंज में।
    1. क्लिक करें "फाइल / नई 'और जेल टैब के अंतर्गत" आवृत्ति झाडू चयन करें। " क्लिक करें खिड़की / माप 1: आवृत्ति झाडू। दोलन बॉक्स पर डबल क्लिक करें। आवृत्ति रेंज (जैसे, 0.1 करने के लिए 100 रेड / सेक), तनाव (जैसे, 1% तनाव) और प्रति दशक अंक की संख्या दर्ज (उदाहरण के लिए, 6 अंक / दिसम्बर)। "ठीक है" का चयन करें और "शुरू" पर क्लिक करें आवृत्ति झाड़ू आरंभ करने के लिए।
  5. दोहराएँ आवृत्ति झाड़ू (कदम 5.4) डुप्लिकेट या triplicates में।
  6. नमूना है (अधिकतम से गणना कर रहे हैं '' और जी: 'जी आवृत्ति (आवृत्ति झाड़ू) के एक समारोह के रूप में और जी "या कतरनी तनाव (आयाम झाडू) नोट।' जी: डेटा स्वचालित रूप से गणना की और rheometer द्वारा निर्यात कर रहे हैं कि समीक्षा ) reactional टोक़ आयाम टी '0, और बारी-बारी से विस्थापन कोण (या विक्षेपन कोण) 1 समीकरण और चरण अंतराल1 समीकरण "src =" / files / ftp_upload / 54201 / 54201eq9.jpg "/>, एप्लाइड oscillatory तनाव के लिए नमूना की प्रतिक्रिया की चित्रा (3):
    1 समीकरण
    1 समीकरण
    जहां आर और ज त्रिज्या और नमूने की ऊंचाई रहे हैं।

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Representative Results

चित्रा 4 प्रतिनिधि खरोज और बल बनाम समय प्रतिक्रियाओं (चित्रा 4 बी, ई) रेंगना अनुपालन के लिए चलता और आराम के प्रयोगों के लिए मजबूर, एक आवेदन बल या खरोज की गहराई (चित्रा -4 ए, डी), क्रमशः दिया। इन आंकड़ों और प्रणाली की ज्यामिति का प्रयोग, रेंगना अनुपालन जे सी (टी) और मजबूर छूट moduli जी आर (टी) मस्तिष्क (चित्रा 4C, एफ) के अलग-अलग क्षेत्रों के लिए गणना की जा सकती है। पिछले अध्ययनों मस्तिष्क 23 के विभिन्न क्षेत्रों के लोचदार moduli के बीच एक अंतर से पता चला है, वहीं viscoelastic गुण माउस मस्तिष्क के ऊतकों स्लाइस के लिए इस तरह से एक दिया ऊतक टुकड़ा के भीतर अंतरक्षेत्रीय बदलाव नहीं दिखा में मापा जाता है।

प्रभाव खरोज spatially और अस्थायी concentra की उच्च दर पर ऊतक के यांत्रिक गुणों के उपायटेड लोड हो रहा है। इन प्रयोगों के परिणामों कैसे ऊतक दर्दनाक चोट या शल्य चिकित्सा से जुड़े जानबूझकर विरूपण के जवाब में ऊर्जा dissipates के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। प्रभाव खरोज जांच के damped oscillatory गति (चित्रा 2 बी) अधिकतम प्रवेश गहराई एक्स अधिकतम (चित्रा 5 ए), ऊर्जा अपव्यय क्षमता कश्मीर (चित्रा 5 ब) और ऊतकों की ऊर्जा का अपव्यय दर क्यू (चित्रा 5C) की गणना करने के लिए जानकारी प्रदान करता है। प्रवेश गहराई के उपाय विरूपण प्रतिरोध, जो दृढ़ता से ऊतक के लोचदार मापांक के साथ संबद्ध: कड़ी ऊतकों एक दिया प्रभाव वेग और प्रभाव ऊर्जा के लिए छोटे पैठ गहराई दिखा रहे हैं। ऊर्जा अपव्यय क्षमता किस हद तक ऊतक पहला प्रभाव चक्र के दौरान प्रभाव ऊर्जा dissipates की एक unitless उपाय है। लंपटता गुणवत्ता कारक उपायों कितने चक्र मैं से दोलनों से पहले होmpact काफी damped रहे हैं - यह सीधे ऊर्जा अपव्यय की दर से संबंधित है, हालांकि इस समय की इकाइयों में व्यक्त नहीं कर रहा है। ये तीन प्रभाव प्रतिक्रिया मापदंडों अलग प्रभाव वेग, जो ऊतकों की दर पर निर्भर गुणों का अध्ययन करने के लिए एक साधन प्रदान करता है पर मात्रा निर्धारित किया जा सकता है।

चित्रा 6, 0.1 से रेड / सेकंड 50 रेड / सेकंड से लेकर आवृत्तियों के लिए macroscale जी 'और जी "दिखाता है। भंडारण मापांक लगभग परिमाण कम आवृत्तियों पर नुकसान मापांक से बड़ा के एक आदेश है। हालांकि भंडारण और नुकसान moduli के बीच का अनुपात आवृत्ति बढ़ जाती है के रूप में कम हो जाती है। यह इंगित करता है कि लोचदार संपत्तियों, मस्तिष्क के ऊतकों के व्यवहार पर हावी के बाद से भंडारण मापांक लोचदार संपत्तियों का वर्णन करता है और नुकसान मापांक सामग्री का चिपचिपा घाटा वर्णन करता है। एक पर्याप्त उच्च आवृत्ति लोड हो रहा है पर, भंडारण और नुकसान moduli समकक्ष रखना होगा, बिंदु का संकेत है, जिस परसामग्री प्रवाह करने के लिए (यानी, चिपचिपा गुण नमूना के व्यवहार पर हावी है) शुरू होता है। मस्तिष्क के ऊतकों के मामले मापा के रूप में इस के साथ साथ सचित्र के लिए, इंस्ट्रूमेंटेशन के भौतिक सीमाओं हमें उच्च आवृत्तियों पर सामग्री के गुणों को मापने के लिए अनुमति नहीं है।

आकृति 1
चित्रा 1. AFM-सक्षम रेंगना अनुपालन के चित्रण और मजबूर छूट प्रयोगों। (ए) AFM-सक्षम खरोज microscale मुक्त अंत से जुड़ी त्रिज्या के लिए नैनो का एक गोलाकार मनका के साथ एक लचीला ब्रैकट का उपयोग किया जाता है। (बी) खरोज के दौरान, ब्रैकट विक्षेपन का उपयोग कर एक लेजर ब्रैकट की और एक photodiode पर अंत से परिलक्षित मापा जाता है। (सी) सेना छूट प्रयोगों, एक निरंतर एप्लाइड गहराई तक ब्रैकट इंडेंट द्वारा आयोजित की जाती हैं, जबकि Res के साथ बल क्षयसमय पर pect मापा जाता है। (डी) कमीना अनुपालन उपायों एक निरंतर लागू बल के साथ ब्रैकट की बदलती खरोज गहराई। (सी) और (डी) पांच क्षेत्रों (हरी पाठ) में विभाजित किया गया है: (1) नमूना की सतह के लिए AFM जांच के दृष्टिकोण, (2) नमूने के साथ संपर्क करें और एक setpoint खरोज / बल के लिए रैंप, (3) setpoint खरोज / बल के रखरखाव, (4) नीचे रैंप और (5) नमूना की सतह से AFM जांच का त्याग। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. प्रभाव खरोज प्रयोगों का चित्रण। (ए) प्रभाव खरोज के योजनाबद्ध, पूरी तरह से हाइड्रेटेड परिस्थितियों में प्रयोगों का संचालन करने की क्षमता को दर्शाता हुआ। (बी) repres एक माउस मस्तिष्क टुकड़ा और इसी वेग प्रोफ़ाइल से एकत्र समय के एक समारोह के रूप में entative जांच विस्थापन प्रोफ़ाइल। कुंजी मापा विस्थापन और ऊर्जा का अपव्यय यों इस्तेमाल संकेत कर रहे हैं और इसकी गणना वेग मापदंडों। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. समानांतर थाली rheometer प्रयोगों का चित्रण। (ए) समानांतर थाली rheometer प्रयोग और एप्लाइड oscillatory कतरनी तनाव से संबंधित परिभाषाओं के योजनाबद्ध। (बी) के प्रतिनिधि समय के एक समारोह के रूप में लागू तनाव और जिसके परिणामस्वरूप तनाव। कतरें भंडारण मापांक जी 'और कतरनी नुकसान मापांक जी "तनाव आयाम के माध्यम से गणना कर रहे हैं54201 / 54201eq12.jpg "/>, टोक़ आयाम टी '0, चरण अंतराल 1 समीकरण , जांच और नमूना त्रिज्या आर, और नमूना ऊंचाई एच। यहां यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4. रेंगना अनुपालन से प्रतिनिधि डेटा और मजबूर छूट प्रयोगों। (ए, बी) चित्र 1 में कच्चे डेटा से, ब्याज की एक क्षेत्र है, जहां समय बल लागू रूप में रेंगना अनुपालन के लिए परिभाषित किया गया है निरंतर (ए) रहता है, जबकि खरोज गहराई मापा जाता है (बी)। (ए) में इनसेट एक असफल प्रयोग जहां AFM पीजो में असमर्थ था से डेटा से पता चलता हैलागू बल और (बी) में इनसेट बनाए रखने के लिए इसी खरोज प्रतिक्रिया है, जो गुणात्मक (बी) में दिखाया गया एक सफल प्रयोग के आंकड़ों के समान है पता चलता है। (सी) लागू बल से डेटा, मापा खरोज, और जांच की ज्यामिति के ज्ञान के साथ, रेंगना अनुपालन जे सी (टी) गणना की जाती है। (डी, ई) बल उड़ानों में देरी, खरोज गहराई निरंतर (डी) आयोजित किया जाता है, जबकि बल बनाम समय में मापा जाता है (ई)। (एफ) इन आंकड़ों का प्रयोग, बल छूट मापांक जी आर (टी) गणना की जा सकती। कमीना अनुपालन और मजबूर छूट प्रयोगों ऐसे महासंयोजिका (लाल) और कोर्टेक्स (नीला) के रूप में मस्तिष्क की संरचनात्मक रूप से अलग-अलग क्षेत्रों, पर आयोजित किया जा सकता है। (सी, एफ) में डेटा एन = 5 चूहों से माप के एक औसत रहे हैं। CLIC कृपयायह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ k।

चित्रा 5
चित्रा 5. प्रभाव खरोज प्रयोगों से प्रतिनिधि डेटा। अधिकतम प्रवेश गहराई एक्स अधिकतम, ऊर्जा अपव्यय क्षमता कश्मीर, और अपव्यय गुणवत्ता माउस मस्तिष्क के ऊतकों की कारक क्यू कच्चे विस्थापन प्रोफाइल अलग प्रभाव वेग पर प्राप्त से गणना कर रहे हैं। डेटा मानक विचलन के रूप में प्रतिनिधित्व कर रहे हैं मतलब ± (एन बिंदु प्रति 18 को दोहराने के माप =)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 6
चित्रा 6 rheometry प्रयोगों से प्रतिनिधि डेटा। संग्रहण जी 'औरनुकसान जी '' सुअर दिमाग का राज्याभिषेक स्लाइस से की moduli। मात्रा tanδ भंडारण मापांक को नुकसान के अनुपात के रूप में गणना की है। डेटा के रूप में मतलब ± मानक विचलन प्रतिनिधित्व कर रहे हैं (एन बिंदु प्रति 4 दोहराने माप =)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

इस पत्र में प्रस्तुत प्रत्येक तकनीक मस्तिष्क के ऊतकों के यांत्रिक गुणों के विभिन्न पहलुओं को मापता है। कमीना अनुपालन और तनाव छूट moduli समय पर निर्भर यांत्रिक गुणों का एक उपाय कर रहे हैं। भंडारण और नुकसान moduli दर पर निर्भर यांत्रिक गुणों का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रभाव खरोज भी दर पर निर्भर यांत्रिक गुणों के उपाय, लेकिन ऊर्जा के अपव्यय के संदर्भ में। जब ऊतक यांत्रिक गुणों निस्र्पक, दोनों AFM-सक्षम खरोज और rheology अधिक इस्तेमाल किया तरीकों रहे हैं। क्योंकि समय निर्भर सामग्री गुण प्रदान करने के अलावा, विभिन्न प्रयोगात्मक मापदंडों सेल और ऊतक लोचदार मापांक 4 और भी आवृत्ति निर्भर गुण 24 को मापने के लिए, के रूप में पहले से वर्णित किया जा सकता AFM-सक्षम खरोज विशेष रूप से उपयोगी है। हालांकि, डेटा और प्रयोगों के डिजाइन की सटीक व्याख्या आज्ञाकारी, हाइड्रेटेड ऊतकों के लिए चुनौतीपूर्ण हो सकता है। rheometry उपायों उचित थोक जबकिऊतक के संबंधों, AFM-सक्षम खरोज 'कोशिकाओं microenvironment के लिए प्रासंगिक microscale की मात्रा की जांच करता। प्रभाव खरोज विशेष यों तो कैसे एक सामग्री एक केंद्रित, गतिशील प्रभाव भार है, जो घाव मस्तिष्क फोकल प्रभाव के कारण चोट का अध्ययन जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है के संदर्भ में विकृत एक साधन प्रदान करता है। जबकि प्रत्येक तकनीक से परिणाम सीधे तुलना नहीं कर रहे हैं, ऊर्जा का अपव्यय प्रभाव खरोज के माध्यम से मापा विशेषताओं के रूप में नीचे चर्चा की, कतरनी नुकसान मापांक rheology के माध्यम से मापा के रूप में एक ही प्रवृत्तियों का पालन करें।

इस के साथ साथ सचित्र मस्तिष्क के ऊतकों की AFM-सक्षम खरोज में, हम viscoelastic गुण रेंगना अनुपालन और आराम के बल प्रयोग को मापा। AFM जांच के छोटे पैमाने की वजह से, इस तकनीक को इस तरह के महासंयोजिका और प्रांतस्था, क्रमशः (छवि का सफेद और ग्रे बात क्षेत्रों के रूप में मस्तिष्क के संरचनात्मक रूप से अलग-अलग क्षेत्रों के यांत्रिक गुणों उपाय कर सकते हैं। 4

हमने पाया है कि इस तरीके से मापा जाता मस्तिष्क के ऊतकों की viscoelastic व्यवहार गुणात्मक समान पहले से सूचना दी Elkin और मॉरिसन 26 से परिणाम के लिए है। छूट मापांक के लिए मापा मूल्यों की भयावहता को इस बात से सहमत नहीं है, इस प्रयोगात्मक शर्तों में अंतर के कारण होने की संभावना है। Elkin और मॉरिसन एक 250 मीटर व्यास फ्लैट पंच का उपयोग करें, हमारे 20 माइक्रोन व्यास क्षेत्र की तुलना में। इसके अतिरिक्त, Elkin और मॉरिसन माप मस्तिष्क के ऊतकों पर चूहों से, प्रदर्शन हम चूहों से प्राप्त मस्तिष्क के ऊतकों पर माप का आयोजन किया है। इन मतभेदों, दोनों तकनीकों के बावजूद Measआश्वासन दिया मस्तिष्क ऊतक के भीतर विषम यांत्रिक गुणों, या अधिक विशेष रूप से, कि महासंयोजिका की सफेद पदार्थ राज्याभिषेक विमान में कॉर्टेक्स के ग्रे मैटर की तुलना में कम छूट मापांक दर्शाती है।

यह ध्यान रखें कि हम रेंगना अनुपालन की गणना की और एक अनुरोध कदम लोड या कदम खरोज के जवाब में छूट moduli के लिए मजबूर करते हैं, क्रमशः, प्रयोगात्मक लागू लोड और खरोज आदर्श नहीं (तात्कालिक) चरण कार्य कर रहे हैं महत्वपूर्ण है। भार और indentations कम timescales (<1 सेकंड) पर लागू कर रहे हैं, और इन लोडिंग इतिहास मापा रेंगना और विश्राम प्रतिक्रियाओं 7,25 प्रभावित कर सकते हैं। विशेष रूप से, अंडर अनुमान छूट मापांक की मामूली में एक आवेदन कदम खरोज परिणाम यह सोचते हैं, जबकि रेंगना अनुपालन मापांक की मामूली ओवर-आकलन में एक आवेदन कदम लोड परिणाम यह सोचते हैं। वास्तविक और गणना लोचदार moduli के बीच फ़र्क रैंप दरों के रूप में कम हो जाएगालागू भार और खरोज वृद्धि की।

लोड छूट के संचालन में एक महत्वपूर्ण कदम बनाए रखा बल के उचित परिमाण का चयन होता है (यानी, setpoint photodiode वोल्टेज है कि लागू बल के लिए सीधे संबंधित है के लिए इसी)। रेंगना अनुपालन के लिए setpoint बल चुना जाना चाहिए ताकि: (1) प्रतिक्रिया काफी बड़े खरोज गहराई में आसानी से measureable परिवर्तन का उत्पादन होता है; और (2) काफी छोटा है कि खरोज गहराई setpoint बल बनाए रखने के लिए आवश्यक इतनी बड़ी AFM पीजोइलेक्ट्रिक actuator कि AFM ब्रैकट आधार के ऊर्ध्वाधर स्थिति modulates की सीमा के बाहर बहाव के रूप में नहीं बन जाता है। प्रस्तुत प्रोटोकॉल में, हम 5 एनएन, जो हमारे प्रयोगात्मक स्थापना के लिए अच्छी तरह से काम का एक setpoint बल का सुझाव दिया है। हालांकि, अगर AFM पीजो गति के अपने सीमित रेंज (चित्र देखें। -4 ए, इनसेट) की वजह से है कि बल बनाए रखने में असमर्थ है, कि मूल्य उतारा जा सकता है। इस प्रयोगात्मक मुद्दा encount नहीं हैबल छूट प्रयोगों है कि एक राय पाश के माध्यम से एक स्थिर, गणना खरोज गहराई को बनाए रखने के साथ जुटी।

nanoNewton (एनएन) पर अर्ध स्थैतिक AFM-सक्षम खरोज के विपरीत बलों और माइक्रोन पैमाने पर गहराई पैमाने में, प्रभाव खरोज MN-पैमाने बलों की एक केंद्रित गतिशील लोड लागू होता है और मिलीमीटर पैमाने पर आ रहा गहराई के लिए नमूना के विरूपण प्रतिक्रिया के उपाय। हम पहले से प्रभाव खरोज इस्तेमाल किया दिल और जिगर 9,11,12 के व्यवहार यों की, और उन अंगों से ऊतकों के लिए लदान दर पर ऊर्जा का अपव्यय प्रतिक्रिया का एक समान निर्भरता मनाया गया है।

प्रभाव खरोज जांच माइक्रोन से मिमी से लेकर त्रिज्या समायोजित कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, प्रभाव खरोज प्रयोगों पूरी तरह से डूबे वातावरण, जो हाइड्रेटेड ऊतकों 21 के यांत्रिक लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देता है में आयोजित किया जा सकता है। इस तरह के मस्तिष्क के ऊतकों के रूप में अत्यधिक अनुरूप नमूनों का परीक्षण जब, छोटा सा भूतortant बातों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। सबसे पहले, सामग्री में अधिकतम औसत दर्जे का गहराई लगभग 1 मिमी, एक सीमा साधन खुद की लंबाई तराजू द्वारा निर्धारित है; किसी भी आगे पेंडुलम विस्थापन शारीरिक रूप से विद्युत चुम्बकीय पेंडुलम के शीर्ष और स्थिर चुंबकीय थाली पर स्थित कुंडल के बीच टक्कर से रोक दिया जाएगा। मस्तिष्क के ऊतकों के लिए, यह सबसे अधिक प्रभाव वेग है कि सफलतापूर्वक लगभग 5 मिमी / सेकंड के लिए लागू किया जा सकता सीमा। ध्यान दें कि जब प्रभाव वेग आदेश मिमी / एस पर कर रहे हैं, इसी तनाव ऊर्जा घनत्व जूल / एम 3 के आदेश है, जो बैलिस्टिक की स्थिति दृष्टिकोण, जांच त्रिज्या 11 के छोटे आयामों की वजह से कर रहे हैं। दूसरा, यह संभावित मुश्किल हो साधन जांच और ऊतकों की सतह के बीच संपर्क का पता लगाने के लिए कर सकते हैं। नमूना मंच जांच की ओर यात्रा के रूप में, संपर्क जब पेंडुलम चलती नमूना से पीछे धकेल दिया जाता है पता चला है। हालांकि, के लिए अत्यधिक complianटी नमूने, पेंडुलम detectably सीधे रास्ते से नहीं किया जा सकता है, जबकि जांच नमूने में प्रवेश।

इस समस्या का समाधान करने के लिए, हम जिस गति से नमूना मंच ऐसी चाल कि वहाँ पेंडुलम वापस ड्राइव करने के लिए संपर्क के दौरान अधिक से अधिक गति होगी बढ़ा सकते हैं। नमूना भी संभव के रूप में फ्लैट होना चाहिए, आगे उचित संपर्क बिंदु का पता लगाने में किसी भी त्रुटि को कम करने। अन्त में, ध्यान दें कि प्रभाव भार एक सच्चे आवेग लोड, कि पेंडुलम शीर्ष पर विद्युत वर्तमान पहला प्रभाव घटना के बाद प्रवेश के लिए एक प्रेरणा शक्ति की आपूर्ति करने के लिए जारी नहीं है। नतीजतन, रेंगना विशेष रूप से उच्च लदान की स्थिति है, जो ऊर्जा का अपव्यय विशेषताओं का विश्लेषण पेचीदा पर हो सकता है। इस तकनीक पर आगे काम प्रभाव प्रतिक्रिया से रेंगना प्रतिक्रिया decoupling शामिल कर सकते हैं, एक microscop के माध्यम से शरीर के तापमान में अध्ययन करने के लिए सक्षम तापमान नियंत्रण शुरू करने, और सहित ऊतक का नमूना सतह के दृश्यई तरल सेल के साथ संगत।

Rheometry macroscale स्तर पर viscoelastic ठोस की आवृत्ति निर्भर यांत्रिक गुणों के उपाय। कतरनी moduli घटकों, भंडारण जी 'और नुकसान जी ", आम तौर पर 10-100 रेड / सेकंड के लिए 0.001-0.1 रेड / सेकंड फैले पर्वतमाला, साधन, जांच ज्यामिति, और नमूना 13 के आधार पर आवृत्ति में मापा जा सकता है। सटीक मापन के लिए , एक आयाम झाडू सामग्री के रैखिक लोचदार सीमा निर्धारित करने के लिए एक आवृत्ति स्वीप करने से पहले किया जाना चाहिए, इस तनाव जो जी 'और जी' के लिए 'लगातार 14,27 रहने की सीमा है कतरनी तनाव आवृत्ति के लिए चुना। झाडू (आम तौर पर 1-2% कतरनी तनाव) ऐसी है कि पर्याप्त टोक़ माप के दौरान हासिल की है रैखिक viscoelastic सीमा के भीतर संभव के रूप में उच्च किया जाना चाहिए। माप के दौरान टोक़ हमेशा निर्माता के रूप में यह सुनिश्चित करने के द्वारा प्रदान की स्वीकार्य सीमा में होना चाहिएशोर अनुपात करने के लिए ufficient संकेत।

इसके अतिरिक्त, rheometry जांच इस्तेमाल किया संभव के रूप में बड़ा होना चाहिए टोक़ अधिकतम करने के लिए है, लेकिन नमूना पूरी तरह से 13 से मढ़ना चाहिए। नमूना तैयार करने में, ऊतक जब संपर्क प्लेटों के बीच तनाव बना है ढ़ाल को कम से कम करने के लिए संभव के रूप में के रूप में फ्लैट कटा हुआ होना चाहिए। संपर्क नमूने के साथ किया जाता है, ऊतक कि इंटरफेस में पर्ची कम करने के लिए उस पर किसी भी पानी की बूंदों के लिए नहीं होना चाहिए। हालांकि, ऊतक भी करने के लिए या माप के दौरान पूर्व के बाहर सूख नहीं किया जाना चाहिए के रूप में इस ऊतक संरचना 13 नीचा दिखाना होगा। ऊतक पूरी तरह से दोनों प्लेटों के बीच संपर्क के बाद मीडिया के साथ हाइड्रेटेड किया जाना चाहिए। चिपकने वाला, निविड़ अंधकार sandpaper भी पर्ची 28 को कम करने के लिए प्लेटों के लिए संलग्न किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, अक्षीय संपीड़न मस्तिष्क के ऊतकों 29 के जी 'की भयावहता को बदलने के लिए दिखाया गया है। चूंकि rheology नमूने आम तौर पर पतले होते हैं (~ 5 मिमी), ऊंचाई में छोटे परिवर्तन (~ 500माइक्रोन) बड़े दबाने उपभेदों (जैसे, ~ 10%), और कतरनी मापांक में इसलिए महत्वपूर्ण परिवर्तन हो सकता है। इसके अलावा, के रूप में नमूना viscoelastic है, सामग्री तनाव छूट अक्षीय संपीड़न 28 है, जो माप प्रभावित कर सकता है की वजह से गुजरना होगा। इस प्रकार, दोहराया माप समान ऑपरेटिंग अक्षीय उपभेदों पर प्रदर्शन किया जाना चाहिए, और नमूना (जैसे, 5-10 मिनट) आराम करने के लिए माप करने से पहले अनुमति दी जानी चाहिए। इन घटनाओं के साथ जुड़े त्रुटि तकनीक की एक सीमा है। Rheometry की अन्य सीमाओं धारणा है कि सामग्री सजातीय और isotropic है, जो अक्सर ऊतकों के नमूनों 13 में सच नहीं है शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, तापमान शारीरिक शर्तों पर बनाए रखा जाना चाहिए क्योंकि यह जी को प्रभावित करेगा बिजली कानून Beha को बदलने के बिना विनय और जी '' 'विशेष रूप से और जी "22। मस्तिष्क के ऊतकों में, बढ़ा तापमान दोनों जी में कमी दर्ज की गई है'आवृत्ति के साथ vior, इस प्रकार समय तापमान superposition प्रिंसिपल 22,30 के बाद। हमारे आंकड़े पिछले अध्ययनों 22,27 सुअर मस्तिष्क में है, जो जी 'और' जी 'के इसी तरह के परिमाण, साथ ही दोनों जी' और जी "में एक कमजोर बिजली कानून आवृत्ति निर्भरता मनाया के साथ अच्छे समझौते में हैं।

गणना अनुपात tanδ = जी "/ जी '(छवि। 6) rheometry और प्रभाव खरोज के बीच तुलना का एक आधार प्रदान करता है। प्रभाव खरोज में, हमने पाया कि मस्तिष्क के ऊतकों की ऊर्जा का अपव्यय क्षमता बढ़ लोड दरों के साथ वृद्धि हुई है। Rheometry का उपयोग करना, हम उस पाया के रूप में आवृत्ति में वृद्धि हुई है, tanδ भी वृद्धि हुई है। दूसरे शब्दों में, सामग्री उच्च आवृत्तियों पर अधिक क्षणिक था। इसके अतिरिक्त, जबकि प्रभाव खरोज माप सीधे एक लोचदार मापांक यों नहीं है, प्रवेश गहराई एक्स अधिकतम तीव्र गति के साथ सीधे कमीजी लोचदार मापांक।

साथ में, तरीकों इस पत्र में वर्णित सूक्ष्म, meso-, और स्थूल लंबाई पैमाने पर मस्तिष्क के ऊतकों के यांत्रिक लक्षण वर्णन सक्षम है, और विभिन्न लोडिंग दरों पर। इस के साथ साथ प्रस्तुत तरीकों दोनों जैविक ऊतकों और इंजीनियर हाइड्रोजेल सहित अनुरूप सामग्री, के एक नंबर पर इस्तेमाल किया जा सकता है। मस्तिष्क के ऊतकों की multiscale viscoelastic गुण का एक में गहराई को समझने के साथ, हम डिजाइन सामग्री मस्तिष्क के यांत्रिक प्रतिक्रिया की नकल करने के लिए इंजीनियर बेहतर कर सकते हैं। ये ऊतक simulant सामग्री यांत्रिक क्षति और सुरक्षा रणनीतियों में से इंजीनियरिंग की भविष्यवाणी की सुविधा कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, मस्तिष्क की सामग्री गुणों में इन विट्रो के लिए और vivo अध्ययन में bioinspired सामग्री डिजाइन करने के लिए बेहतर विशेष रूप से इस तरह के आत्मकेंद्रित और एकाधिक काठिन्य के रूप में मस्तिष्क संबंधी बीमारियों के संदर्भ में, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में कोशिकाओं के विकास और कनेक्टिविटी को समझने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Xylazine Lloyd Laboratoried perscription drug
Ketamine AnaSed Injections perscription drug
Vibratome (Vibrating blade microtome) Leica VT1200
Hibernate-A Medium Gibco A1247501 CO2-independent neural medium for adult tissue
Atomic Force Microscope, MFP-3D-BIO Asylum Research -
Petri Dish Heater Asylum Research -
AFM Probe, 0.03 N/m, 10 µm radius borosilicate sphere Novascan PT.GS
Cell-Tak Corning 354240 mussel-derived bioadhesive
Sodium Bicarbonate Sigma-Aldrich S5761 alternate suppliers can be used
Sodium Hydroxide, 1 N Sigma-Aldrich 59223C alternate suppliers can be used
Instrumented Indenter, NanoTest Vantage Micro Materials Ltd. - probe tip needs to be machined (steel flat punch, 1 mm diameter, 4-5 mm length)
NanoTest Liquid Cell Micro Materials Ltd. -
Parallel Plate Rheometer MCR501 Anton-Parr -
PP25  Anton-Parr - 25 mm diameter flat measurement plate
Adhesive Sandpaper McMaster-Carr 4184A48 alternate suppliers can be used
Loctite 4013 Instant Adhesive Henkel 20268 alternate suppliers can be used

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References

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तंत्रिका विज्ञान अंक 115 मस्तिष्क के ऊतकों यांत्रिकी लोचदार मापांक viscoelasticity खरोज प्रभाव खरोज rheology तंत्रिका विज्ञान आत्मकेंद्रित एकाधिक काठिन्य माउस
निस्र्पक मस्तिष्क के ऊतकों की Multiscale यांत्रिक गुण परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोपी, प्रभाव खरोज, और rheometry का प्रयोग
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Canovic, E. P., Qing, B.,… More

Canovic, E. P., Qing, B., Mijailovic, A. S., Jagielska, A., Whitfield, M. J., Kelly, E., Turner, D., Sahin, M., Van Vliet, K. J. Characterizing Multiscale Mechanical Properties of Brain Tissue Using Atomic Force Microscopy, Impact Indentation, and Rheometry. J. Vis. Exp. (115), e54201, doi:10.3791/54201 (2016).

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