Summary
For at give pålidelige forudsigelser af opblødning af polymert substrater for neurale implantater i et miljø, der i vivo , er det vigtigt at have en pålidelig in vitro- metode. Her, er brug af dynamiske mekanisk analyse i fosfatbufferet saltopløsning ved kropstemperatur præsenteret.
Abstract
Når du bruger dynamisk blødgørende substrater for neurale implantater, er det vigtigt at have en pålidelig in vitro- metode til at karakterisere den blødgørende opførsel af disse materialer. I fortiden, har det ikke været muligt at måle tilfredsstillende opblødning af tynde film betingelser efterligne kroppen miljø uden væsentlig anstrengelse. Denne publikation præsenterer en ny og enkel metode, der giver mulighed for dynamisk mekanisk analyse (DMA) af polymerer i løsninger, såsom fosfatbufferet saltopløsning (PBS), på relevante temperaturer. Brug af miljømæssige DMA tillader måling af blødgørende virkningerne af polymerer på grund af plasticization i forskellige medier og temperaturer, der derfor tillader en forudsigelse af materialer opførsel under i vivo betingelser.
Introduction
En ny generation af materialer, der anvendes som bærestof for neurale implantater består af blødgørende form hukommelse polymerer1,2,3,4,5,6,7 ,8,9. Disse materialer er stiv nok under implantation at overvinde kritiske buckling styrker, men de bliver op til tre størrelsesordener blødere efter implantation i en krop miljø. Det forudses, at disse materialer viser en bedre enhed-væv interaktion på grund af den reducerede uoverensstemmelse i modulus i forhold til traditionelle materialer i neurale implantater, såsom wolfram eller silicium. Traditionelle, stiv enheder vise inflammatorisk respons efter implantation, efterfulgt af væv indkapsling og astroglial ardannelse, hvilket ofte resulterer i enhed fejl10,11. Det er en almindelig antagelse at mindre stiv enheder minimere fremmedlegeme svar12,13,14. Stivhed af en enhed er dikteret af dens tværsnitsareal og modulus. Derfor er det vigtigt at reducere begge faktorer for at forbedre enhed compliance og i sidste ende enhed væv interaktion.
Arbejde på opblødning polymerer var inspireret af arbejdet i Nguyen et al.15, der påvises, mekanisk kompatibel intracortical implantater mindsker neuroinflammatory svar. De har tidligere brugt mekanisk adaptive poly(vinylacetat)/tunicate cellulose nanocrystal (tCNC) nanocomposites (NC), som bliver medgørlig efter implantation.
Voit lab, på den anden side bruger meget afstemmelige system af thiol-fje og thiol-fje/acrylat polymerer. Disse materialer er fordelagtige, idet graden af blødgørende efter eksponering i vivo betingelser kan nemt indstilles af polymer design. Ved at vælge den rigtige polymer sammensætning og bitmapgenkendelse tæthed, glas overgang temperatur og Young's modulus af polymeren kan være ændret2,4,5,6,8. Den underliggende virkning af den blødgørende er plasticization af polymer i et vandigt miljø. Ved at have en polymer med en glas overgang temperatur (Tg) over kropstemperatur når tørre (tilstand under implantation), men under kropstemperatur efter at blive nedsænket i vand eller PBS, den deraf følgende stivhed/modulus af polymeren kan skifte fra glasagtig (stiv) Når tør at gummiagtig (bløde) når implanteret16.
Nøjagtige og pålidelige målinger af opblødning på grund af plasticization og skift af Tg fra tør til våd stater har imidlertid ikke har kunnet måles i fortiden. Traditionelle dynamisk mekanisk analyse udføres i luften eller inaktive gasser og giver ikke mulighed for måling af thermomechanical egenskaber af polymerer inde i en løsning. I tidligere undersøgelser, har polymerer været fordybet i PBS for forskellige mængder af tid. Hævede prøver blev derefter brugt til at udføre dynamisk mekanisk analyse (DMA)6,7,8. Men eftersom proceduren indebærer en temperatur rampe, prøver begynder at tørre under målingen og give ikke repræsentative data. Dette gælder især, hvis stikprøvestørrelse bliver mindre. For at forudsige opblødning af neurale sonder, ville det være nødvendigt at teste 5 til 50 µm-tynd polymer film, der er ikke muligt med traditionel DMA på grund af ovennævnte tørring af prøverne under målingen.
Hess et al.17 har designet en specialbygget microtensile test maskine at vurdere de mekaniske egenskaber af mekanisk adaptive materialer ved hjælp af en miljømæssigt kontrolleret metode. De har tidligere brugt en airbrush system til at sprøjte vand på prøver under målingen til at forhindre udtørring.
Brug af miljømæssige DMA (figur 1), dog giver mulighed for måling af polymer film i løsninger, såsom vand og PBS, ved forskellige temperaturer. Dette giver mulighed for ikke kun måling af en polymer thermomechanical egenskaber i tilstanden gennemblødt/blødgjort, men også måling af dens blødgørende kinetik. Selv trækstyrke tests og hævelse målinger er muligt inde fordybelse bad af denne maskine. Dette giver mulighed for præcise undersøgelser af plasticization-induceret opblødningen af polymer substrater til at forudsige i vivo adfærd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. forberedelse af polymer prøver til testning
- Syntetisere den blødgørende thiol-en polymer efter tidligere protokoller inde i et stinkskab. 1 , 2 , 4 , 18 Bland kortvarigt, kvantitative mængder af thiol til Alken monomerer med en total på 0,1 wt % foto initiativtager.
- Forberede en 20 mL hætteglas polymer blanding. Dække hætteglas i aluminiumsfolie at forhindre indfaldende lys fra at kontakte monomer løsning og holde ved stuetemperatur (RT). Bruge alle kemikalier som modtaget uden yderligere rensning.
- For fuldt blødgørende polymer, tilføje 50 mol % 1,3,5-triallyl-1,3,5-triazin-2,4,6(1H,3H,5H)-trione (TATATO), 45 mol % trimethylolpropan tris(3-mercaptopropionate) (TMTMP) og 5 mol % Tris [2-(3-mercaptopropionyloxy) ethyl] isocyanurate (TMICN) til den dækket hætteglas ved hjælp af en engangs plast pipette.
- Tilføje 0,1 wt % af photoinitiatior 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA) til polymer løsning.
- Bland indholdet inde i hætteglasset grundigt af planeternes hastighed blanding uden at udsætte løsningen til lys.
Bemærk: Polymer løsning er følsomme over for lys og vil begynde at polymerisere efter 45-60 min, selv hvis dækket med folie. Derfor bruge polymer løsning så hurtigt som muligt efter blanding.
- Spin frakke polymer løsning udarbejdet i afsnit 1.1 som tynde film mellem 5 til 50 µm i tykkelse på mikroskopisk glas dias eller silicium wafers som carrier substrat ifølge spin kurve (figur 2). Til 30 µm filmtykkelse, spin på 600 rpm for 30 s.
Bemærk: Når du bruger en anden SMP formulering, spin hastighed og tid kan variere afhængigt af viskositet af polymer løsning. - Overføre polymer film på carrier substrat umiddelbart efter spinning til crosslinking kammer. Foto-polymerisere film for 60 min. under 365 nm UV pærer og efter kur mod 24 h i en vakuum ovn ved 120 ° C til yderligere fuldføre konverteringen.
- Skær de hærdede polymer film i rektangulære prøver med bredder på 4,5 mm og længder af 50 mm til DMA test. Tykkelser kan variere fra 5 til 50 µm. Prøverne kan bringes i måling geometri anvende to forskellige metoder (Vælg trin 1.4.1 eller 1.4.2).
- Skær de hærdede polymer film i rektangler ved hjælp af et CO2 laser. Sæt CO2 laser mikro parametre til 5,0% strøm (2,0 W) og 10,0% hastighed (0.254 m/s) (figur 3A).
- Definere DMA prøver ved hjælp af fotolitografi i en klasse 10000 renrum facilitet (figur 3B). Bruge en stærk markedsposition på glas eller wafer substrater som udgangspunkt substraterne i renrummet.
- Deponere lav temperatur silicon nitride til at fungere som en hård maske for den følgende plasma ætsning processer. Mønster enhed skitse/form ved hjælp af standard litografi teknikker. Bruge en plasma etcher med SF6 og O2 plasma til at fjerne den hårde maske og SMP lag, henholdsvis.
- Efter SMP lag er plasma ætset ned til glas dias/wafer, etch den resterende silicon nitride hårdt maske væk i fortyndet 10:1 HF dukkert.
- Delaminere test enheder fra glas dias/wafer ved opblødning i ionbyttet vand som det sidste trin.
2. MASKINOPSÆTNING
- Bruge en dynamisk mekaniske analyzer (DMA) med et system til fordybelse. Udstyre maskinen med fordybelse armaturet i spænding mode (figur 1). Tilslut de flydende kvælstof til maskinen og aktiverer LN2/luft som en gas kilde til ovnen.
- Skrive metoden for tør målinger med maskine software, herunder følgende tre trin: conditioning, svingning temperatur rampe og conditioning slutningen af testen, derefter indstille parametre, som følger:
- Angiv følgende parametre for conditioning indstillinger: tilstand = aktiv, skal du vælge "spænding", aksial kraft = 0,05 N, sæt startværdien til "på", følsomhed = 0.0 Nielsen, proportional force mode = force tracking, kompensere for modulus = på, Vælg "axial force" og derefter indstille dynamisk kraft til 25,0%, minimum aksial kraft = 0,05 N, programmeret udvidelse under 0,0 Pa, mode aktiveret, stamme justere = 0,05%, minimum belastning = 0,1%, maksimal belastning = 0,5%, minimum kraft = 0,05 N, maksimal kraft = 0,2 N.
- Angiv følgende parametre for svingning temperatur rampe: start temperatur = 10 ° C, arver sætpunktet = off, sættetid = 0.0 s, vente på temperatur = på rampen sats = 2,0 ° C/min., ende temperatur = 100 ° C, sættetid tid efter rampe = 0.0 s, samplingfrekvens = 1 pts/s, lige n % = 0.275%, enkelt punkt, frekvens = 1 Hz.
- Angiv følgende parametre for conditioning årets test: miljøkontrol = off, aksial kraft justering =, mode deaktiveret, transducer/motor = off.
- Skrive metoden for den fordybelse, afprøvning med maskine software herunder de følgende fire trin: conditioning, svingning-tid, svingning-temperatur rampe og conditioning-slutningen af testen, derefter indstille parametre, som følger:
- Angiv følgende parametre for conditioning indstillinger: tilstand = aktiv, skal du vælge "spænding", aksial kraft = 0,05 N, sæt startværdien til "på", følsomhed = 0.0 Nielsen, proportional force mode = force tracking, kompensere for modulus = på, Vælg "axial force" og indstille dynamisk kraft til 25,0%, minimum aksial kraft = 0,05 N, programmeret udvidelse under 0,0 Pa, mode aktiveret, stamme justere = 0,05%, minimum belastning = 0,1%, maksimal belastning = 0,5%, minimum kraft = 0,05 N, maksimal kraft = 0,2 N.
- Angiv følgende parametre for svingning tid: temperatur = 39,5 ° C, arver sætpunktet = off, sættetid = 0.0 s, vente på temperatur = off, varighed = 3600.0 s, samplingfrekvens = 1 pts/s, stamme % = 0.275%, enkelt punkt, frekvens = 1 Hz.
- Angiv følgende parametre for svingning temperatur rampe: start temperatur = 10 ° C, arver sætpunktet = off, sættetid = 300.0 s, vente på temperatur = off rampen sats = 2,0 ° C/min., ende temperatur = 85 ° C, sættetid tid efter rampe = 300.0 s, samplingfrekvens = 1 pts/s, s træne % = 0.275%, enkelt punkt, frekvens = 1 Hz.
- Angiv følgende parametre for conditioning årets test: miljøkontrol = off, aksial kraft justering =, mode deaktiveret, transducer/motor = off.
3. prøve losning og lastning for tør målinger
- Måle den faktiske tykkelse af polymer prøven for tørt (i fly) test med Caliper med 0,001 mm precision.
- Angiv prøve navn, beskrivelse og prøve geometri i softwaren.
- Indstille lastning hullet til 15 mm og indlæse prøven. Sørg for at centrere og justere modellen før klemmerne er skruet hånd stramt eller bruge en momentnøgle med 0,1 N (figur 3 c).
- Luk ovnen og start måling ved hjælp af de metoder, der er beskrevet i afsnit 2.2.
- Vent, indtil målingen er overstået. Åbner ovnen og fjerne polymer prøve fra maskinen.
4. prøven lastning og losning til fordybelse test
- Måle den faktiske tykkelse af polymer modellen til fordybelse i test i PBS med skydelære med 0,001 mm præcision.
- Angiv prøve navn, beskrivelse og prøve geometri i softwaren.
- Forberede setup med fordybelse bægerglasset fast med en klemme på den øvre greb (figur 4AB).
- Indstille lastning hullet til 15 mm og indlæse prøve (figur 4 c). Sørg for at centrere og justere modellen (figur 5) før klemmerne er skruet hånd stramt eller bruge en momentnøgle med 0,1 N.
- Placere fordybelse bad på bunden armaturet og skru det stramt (figur 4D). Fyld badet med RT PBS (figur 4E), låget lægges på toppen (figur 4F), Luk ovn (figur 4 g), og start måling straks ved hjælp af de metoder, der er beskrevet i afsnit 2.3. Sikre at afløbet er lukket (figur 4 H).
- Vent, indtil målingen er overstået. Fjerne PBS fra nedsænkning bade ved hjælp af afløbet. Åbner ovnen, Fjern låget fra bægerglasset, skru fordybelse bægerglasset, løft det og fjerne polymer prøve fra maskinen.
- Ren klemmer og fordybelse bægerglas med de-Strøget vand for at fjerne enhver resterende salt fra PBS.
5. målinger
- Måle polymer i luften uden nedsænkning bægerglas. Følg vejledningen for at prøve lastning og losning som beskrevet i afsnit 3. Gentag denne måling mindst 3 x at samle resultaterne statistisk relevant.
- Måle polymer inde fordybelse badet følge trinene beskrevet i afsnit 4. Gentag målingen mindst 3 x at samle resultaterne statistisk relevant.
6. data fortolkning
- Åbn fanen resultater i maskine software, hvor de rå data kan vises i et tabelformat eller afbildet som en graf.
- Afbilde den første del af fordybelse måling, den svingning-tidsmåling som opbevaring modulus over tid at vurdere de blødgørende kinetik. Kurven viser, hvor hurtigt modulus af polymeren aftager over tid mens nedsænket i PBS.
- Bemærk det tidspunkt, hvor modulus niveauer ud. Dette repræsenterer klokkeslæt for blødgørende under fysiologiske forhold.
- Hvis polymeren ikke er fuldt blødgjort efter set sættetid på 1 h, Gentag målingen med øget sættetid.
- Vis svingning-temperatur ramper af målingerne i air og PBS som opbevaring modulus på venstre akse og tan delta på den højre akse over temperatur til at vise thermomechanical egenskaber af polymer før (tør) og efter (i PBS) plasticization .
- Plotte data for tør (luft) og PBS målinger sammen for bedre at kunne vise ændringerne i thermomechanical egenskaber på grund af plasticization.
- Bemærk opbevaring modulus af det tørre materiale ved 25 ° C og dyppes prøven ved 37 ° C, da disse er relevante tal for at vurdere hvor meget polymeren vil blødgøre under implantation.
- Bemærk ændringer i tan delta peak mellem de tørre og gennemblødt prøver.
- Eksportere dataene som en .txt- eller .csv-fil for yderligere data fortolkning og plotte med anden software.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Brug af miljømæssige DMA giver mulighed for analyse af blødgørende kinetik og samlede blødgørende kapaciteter af polymerer. Ved hjælp af tilstanden temperatur-tid måling af protokollen, kan blødgørende profiler af forskellige polymer formuleringer sammenlignes med hinanden (figur 6). Denne metode kan også bruges til at kvantificere blødgøring og hævelse satser af polymerer. I figur 4 ses at forskellige polymer formuleringer kan underkastes forskellige grader af blødgørende mens du er nedsænket i den 37 ° C PBS. Den ikke-blødgørende version forbliver i området GPa mens den semi-blødgørende polymer Blødgør fra 1700 MPa til 370 MPa, og den fuldt blødgørende polymer til 40 MPa. Opblødning af alle tre polymer formuleringer foregår indenfor 10-15 min.
Brug af en kombination af tørre DMA målinger og målinger i PBS giver mulighed for vurdering af vand-induceret plasticization af forskellige polymer formuleringer, der er vist af depression af Tg og samlede downshift af modulus kurver (figur 7). Opblødning af polymerer arbejder mest effektivt når de tør polymer har en Tg over kropstemperatur men under der i våd tilstand. Således dråber modulus af polymeren fra den spejlblanke til gummiagtig modulus ved nedsænkning fysiologiske betingelser (figur 7A). Når Tg af både tørre og våde staterne i polymeren er langt over kropstemperatur, blødgøre polymeren ikke fysiologiske betingelser (figur 7B).
Figur 1: miljømæssige DMA med fordybelse system. (A) A mere detaljerede visning af holdeanordning til tørre (B) og våd (C) måling betingelser. (B) og (C) er tidligere udgivet af Ecker et al.2. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Spin kurver for fuldt blødgøring thiol-en polymer. Spin kurver for fuldt blødgørende thiol-en polymer viser relationen mellem spin hastighed og tid og den resulterende filmtykkelse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: fabrikation af DMA test striber på mikroskopisk glas lysbilleder. Fabrikation af DMA teste striber på mikroskopisk glas dias (A) eller silicium wafers (B) ved hjælp af fotolitografi. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: eksempel læsning for måling med fordybelse bad. A () DMA udstyret med fordybelse armatur, (B) fordybelse bægerglas midlertidigt fast med skruetvinger omkring øvre greb, (C) indlæsning af polymer prøve i en klemme afstand 15 mm, (D) sænkning af fordybelse bægerglas til lavere armatur og fastgørelse med skruer, (E) fylde fordybelse bægerglasset med PBS, (F) lukker låget, (G) lukning af ovnen, og (H) at sikre, at afløb er lukket. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: justering af prøven. (A) prøven skal være lige og centreret mellem de øverste og nederste klemmer. Prøver ikke bør diagonal (B), for højt eller for lavt (C), eller for meget mod kanter (D). Prøven bør heller ikke være spændt (E) men skal være lige (F) at sikre pålidelige målinger. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6: blødgøring kinetik af tre forskellige thiol-fje polymerer. Blødgøring kinetik af tre forskellige thiol-fje polymerer målt med den svingning-tid protokol inde PBS ved 37 ° C i 1 h. venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7: viser DMA målinger af to forskellige SMP formuleringer. Viser DMA målinger af to forskellige SMP formuleringer før (orange) og efter (blå) iblødsætning i PBS, henholdsvis. (A) A fuldt blødgøring (FS) og (B) lidt blødgøring version (SS) af SMP. Dette tal er blevet ændret fra Ecker et al.2. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Brug af miljømæssige DMA giver mulighed for undersøgelse af de forskellige polymerer, der anvendes som bærestof for neurale implantater19 eller andre biomedicinsk enheder i løsning og at efterligne i vivo betingelser. Dette omfatter, men er ikke begrænset til, polyimid, parylene-C, PDMS og SU-8. Hydrogels og ekstracellulære matrix (ECM) materialer kan også undersøges ved hjælp af denne metode. Forskelle i overordnede opblødning af polymeren samt dens blødgørende kinetik kan nemt sammenlignes mellem forskellige løsninger, herunder vand, tungt vand og PBS. Det er også muligt at teste påvirkning af forskellige fordybelse temperaturer eller forskelle som følge af varierende polymer tykkelser og kompositioner.
Denne metode giver også mulighed for at studere i indflydelse af forskellige behandlinger på blødgørende opførsel af polymerer og hydrogels. Behandlinger omfatter anvendelse af forskellige sterilisation metoder, accelereret aldring i forskellige medier, og overfladen modifikation. Denne in vitro- metode vil hjælpe forskerne med at lære om adfærd og holdbarheden af disse materialer, opnå pålidelig in vitro- målinger og undgå unødige dyreforsøg. Måling i PBS er dog bare én tilgang til at efterligne de biologiske miljøer. In vivo betingelser kan variere i mange aspekter, såsom ion koncentration og tilgængeligheden af antistoffer, proteiner og andre arter i biologiske medier/væv. Afhængigt af området målrettede kan eksperimentatorer også overveje at bruge forskellige medier til målinger af omgivelserne, såsom tris-bufferet saltvand (TBS), TBS-T (TBS med Polysorbat 20), bovint serumalbumin (BSA), cerebrospinalvæske (CSF) og andre krop væsker.
Det er derudover muligt at karakterisere de mekaniske egenskaber af sonder efter explantation fra et dyr, efter en i vivo undersøgelse er afsluttet. Dette vil give mulighed for undersøgelse af sonden adfærd efter opblødning i en krop miljø og sammenligning til in vitro- data.
Det skal bemærkes, at der er en forskydning mellem temperaturen indstillet til løsning bad og den aktuelle temperatur. Dette er at der bruges to forskellige Temperaturstyringer: én for temperaturkontrol (uden for fordybelse bad) og en anden til at måle temperatur (indvendig fordybelse badet). Vi fandt, at når udendørstemperaturen er indstillet til 39,5 ° C, temperatur inde i badet stabiliseret ved 37 ° C.
Temperaturområde for målinger inde løsninger er naturligvis begrænset af deres krystallisering og kogende temperaturer. Det anbefales at blive mindst 10 K over og under disse temperaturer, henholdsvis.
Det er diskuteret om paa den fordybelse løsning anvendes til iblødsætning/blødgøring målinger bør være stuetemperatur eller pre opvarmes til kropstemperatur til bedste efterligne betingelserne under sonde implantation. Brugen af RT PBS tager hensyn til, at sonden holdes på RT før implantation og at det er normalt holdes tæt nærhed til implantation side mens det er justeret til den rigtige position. På dette stadium, kan sonden allerede begynde at blødgøre på grund af det fugtige miljø. Startende med 37 ° C PBS vil bedre efterligne en shotgun tilgang til indsættelse.
De beskrevne resultater blev målt på polymer film i spænding mode; men den miljømæssige DMA er også i stand til at målinger i komprimering og vrid når ved hjælp af de respektive armatur. Dette giver derfor også mulighed for måling af andre prøve geometrier. Det skal bemærkes, at den tilgængelige plads inde i fordybelse bægerglasset er begrænset og dermed prøver anvendes til målinger indeni dette bæger er begrænset af deres størrelser.
En anden begrænsning ved denne metode er vejecelle, som bruges til at påvise de kræfter, der er genereret af prøverne under måling (i tørre og våde forhold). Vejecelle kan kun måle kræfter op til 35 Nielsen, som derfor begrænser stikprøve størrelse/geometri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at de har ingen konkurrerende finansielle interesser.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke Dr. Taylor Ware for tillader os at bruge hans miljømæssige DMA.
Dette arbejde blev støttet af kontor for Assistant Secretary of Defense for sundhed anliggender gennem peer-Reviewed medicinske forskningsprogrammet [W81XWH-15-1-0607]. Meninger, fortolkninger, konklusioner og anbefalinger er dem af forfatterne og ikke nødvendigvis godkendt af Department of Defense.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1,3,5-Triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione (TATATO) | Sigma-Aldrich | 114235-100G | |
| 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA) | Sigma-Aldrich | 196118-50G | |
| CO2 laser Gravograph LS100 | Gravotech, Inc. | ||
| Corning Large Glass Microscope Slides, 75 x 50mm | Ted Pella | 26005 | |
| Environmental DMA: RSA-G2 Solids Analyzer | TA Instruments | ||
| ESD Safe Plastic Tweezer, Tips; Flat, Duckbill, 11.5 cm | Cole Palmer | EW-07387-17 | |
| Laurell WS-650-8B spin coater | Laurell Technologies Corporation | ||
| liquid nitrogen | Air gas | ||
| PBS, 1X Solution, Fisher BioReagents | Fisher Scientific | BP243820 | |
| SHEL LAB vacuum oven | VWR International | 89409-484 | |
| Silicon wafer | University Wafer | Mechanical grade | |
| The RSA-G2 Immersion System | TA Instruments | ||
| Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (TMTMP) | Sigma-Aldrich | 381489-100ML | |
| UVP CL-1000 crosslinking chamber with 365 nm bulbs | VWR International | 21474-598 |
References
- Garcia-Sandoval, A., et al. Chronic softening spinal cord stimulation arrays. Journal of Neural Engineering. 15 (4), 045002 (2018).
- Ecker, M., et al. Sterilization of Thiol-ene/Acrylate Based Shape Memory Polymers for Biomedical Applications. Macromolecular Materials and Engineering. 302 (2), 1600331 (2017).
- Simon, D. M., et al. Design and demonstration of an intracortical probe technology with tunable modulus. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 105 (1), 159-168 (2017).
- Do, D. -H., Ecker, M., Voit, W. E. Characterization of a Thiol-Ene/Acrylate-Based Polymer for Neuroprosthetic Implants. ACS Omega. 2 (8), 4604-4611 (2017).
- Ware, T., et al. Thiol-ene/acrylate substrates for softening intracortical electrodes. Journal of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials. 102 (1), 1-11 (2014).
- Ware, T., et al. Thiol-Click Chemistries for Responsive Neural Interfaces. Macromolecular Bioscience. 13 (12), 1640-1647 (2013).
- Ware, T., Simon, D., Rennaker, R. L., Voit, W. Smart Polymers for Neural Interfaces. Polymer Reviews. 53 (1), 108-129 (2013).
- Ware, T., et al. Fabrication of Responsive, Softening Neural Interfaces. Advanced Functional Materials. 22 (16), 3470-3479 (2012).
- Stiller, A. M., et al. Chronic Intracortical Recording and Electrochemical Stability of Thiol-ene/Acrylate Shape Memory Polymer Electrode Arrays. Micromachines. 9 (10), 500 (2018).
- Biran, R., Martin, D. C., Tresco, P. A. Neuronal cell loss accompanies the brain tissue response to chronically implanted silicon microelectrode arrays. Experimental Neurology. 195 (1), 115-126 (2005).
- Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes. Journal of Neuroscience Methods. 148 (1), 1-18 (2005).
- Lacour, S. P., Courtine, G., Guck, J. Materials and technologies for soft implantable neuroprostheses. Nature Reviews Materials. 1 (10), 16063 (2016).
- Stiller, A., et al. A Meta-Analysis of Intracortical Device Stiffness and Its Correlation with Histological Outcomes. Micromachines. 9 (9), 443 (2018).
- Lecomte, A., Descamps, E., Bergaud, C. A review on mechanical considerations for chronically-implanted neural probes. Journal of Neural Engineering. 15 (3), 031001 (2018).
- Nguyen, J. K., et al. Mechanically-compliant intracortical implants reduce the neuroinflammatory response. Journal of Neural Engineering. 11 (5), 056014 (2014).
- Ecker, M., et al. From Softening Polymers to Multi-Material Based Bioelectronic Devices. Multifunctional Materials. , (2018).
- Hess, A. E., Potter, K. A., Tyler, D. J., Zorman, C. A., Capadona, J. R. Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization. Journal of Visualized Experiments. (78), e50078 (2013).
- Black, B. J., et al. In vitro compatibility testing of thiol-ene/acrylate-based shape memory polymers for use in implantable neural interfaces. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 106 (11), 2891-2898 (2018).
- Hassler, C., Boretius, T., Stieglitz, T. Polymers for neural implants. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 49 (1), 18-33 (2011).
