Name: Monodomain Sıvı Kristal Elastomerler ve Likit Kristal Elastomer Nanokompozitlerinin Hazırlanması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 21 s
Description: Keşfedin siloksan ve epoksi bazlı sıvı kristal elastomerlerin hazırlanması ve karakterizasyonu. Bu yöntem, şekil değiştiren substratlar olarak aktif hücre kültürü cihazlarında kullanım potansiyelini gösterir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Ulusal Kariyer Vakfı (RV CBET-1336073), ACS Petrol Araştırma Fonu (RV 52345-DN17), Amerikan Kalp Derneği (JGJ için BGIA), Ulusal Bilim Vakfı (KARİYER tarafından desteklenmiştir CBET-1055942 için JGJ), Sağlık / Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü JGJ için (1R21HL110330), Louis ve Şeftali Owen ve Texas Çocuk Hastanesi National Institutes of.

Bağlantısızlar Polisiloksan LCEs 1. Sentezi <ol><li> Susuz 0,6 mi ile reaktif mezojen (4-metoksifenil 4- (3-büteniloksi) benzoat) ve 166,23 mg, poli (hidrometilsiloksan), 40 mg, ve çapraz bağlayıcı 12.8 mg (1,4-di (10 undecenyloxybenzene), 30 birleştirme küçük bir şişede, toluen (çapı yaklaşık olarak 13 mm ve uzunluk olarak 100 mm), bir karıştırma çubuğu yüklenmiştir. çözünmesi için 25 dakika boyunca 35 ° C&#39;da, çözelti karıştırılır. </li><li> Ayrı bir şişede, ağırlıkça% 1 dikloro (1,5-siklooktadien) diklorometan -platinum (II) katalizörünün bir solüsyon hazırlanır. , Pipetle adım 1.1 reaktifleri katalizör çözeltisi 30 ul ekle karıştırmak için karıştırılmış ve ısmarlama (3 cm x 2 cm x 1 cm) dikdörtgen politetrafloroetilen (PTFE) kalıba dökün. İlk 15 dakika boyunca kabarcıklarını çıkarmak için periyodik olarak çalkalarken 30 dakika boyunca 60 ° C&#39;de ısıtma fırınında cam slayt ve yer ile gevşek bir şekilde kalıp kapatılır. </li><li> ısıtma fırın ve coo gelen kalıp çıkarmakküçük bir kap içine sıvı azot dökme ve 2 saniye sıvı azot ile teflon kalıp alt irtibata geçerek sıvı nitrojen ile l. <ol><li> Karışım soğuduktan sonra, dikkatli bir şekilde, bir metal spatula kullanılarak kalıptan elastomerin çıkarın ve PTFE tabaka üzerine yerleştirin. Bir jilet kullanarak LCE kenarlarını kırpın ve üç eşit büyüklüğünde parçalara (yakl. 2,7 cm uzunluğunda ve 0.5 cm genişliğinde) içine uzunluğu boyunca LCE kesti. </li></ol></li><li> yatay çubuğun bir ucundan her bir parça asmak ve LCE diğer ucuna 10 ataç (4.4 g) ekleyin. bant kullanarak yerine LCE tutun ve 10 dk artışlarla bir defada Ataç tane ekleyin. uzunluğunda ve homojenlik değişiklikleri not, oda sıcaklığında 7 gün boyunca LCE asın. yırtık ya da sonları herhangi bir örnek atın. örnekleri çıkarın ve çevre sıcaklığında saklayın. </li></ol> Elektrikle Duyarlı Polisiloksan LCE Nanokompozitlerinin 2. Hazırlık <ol><li> aracılığıyla dağılmış karbon siyahı ile LCE Nanokompozitleri hazırlamak içinYukarıda 1.4 - numunenin toplu, ilk tekrar 1.1 adımları. Reaktif mezojen, çapraz bağlayıcı ve siloksan içeren tepkime çözeltisine, 4.38 mg karbon karaları nano partikülleri ekleyin. 5 Ataç yerine yükleme için 10 olmak üzere toplam kullanın. </li><li> LCE yüzeye ek bir karbon karası nano partikülleri eklemek için, tolüen içinde karbon karası nanopartiküllerin ağırlık / hacim solüsyonu% 1 hazırlar. 20 dakika boyunca sonikasyon nanopartiküller dağıtmak ve daha sonra bir Petri kabı içine dağılmasını dökmek için. 6 saat nanoparçacık dağılım adım 2.1 LCEs daldırın. </li><li> 6 saat sonra Petri kabı çözelti çekmek için bir pipet kullanın elastomer havada kurumaya bırakılır. Yavaşça kaset veya bir pamuklu çubuk kullanarak yüzeyde aşırı karbon parçacıkları temizleyin. </li></ol> Döner epoksi bazlı LCEs 3. hazırlanması <ol><li> 4,4&#39;-diglycidyloxybiphenyl 31 101 mg sebasik asit 246,15 mg, hexadecanedioic asit 71.6 mg ve carboxydecyl terminasyonlu polidimetilsiloksan 76 mg karıştırınısmarlama (3 cm x 2 cm x 1 cm) dikdörtgen teflon kalıp içinde metilsiloksan. 180 ° C&#39;de bir ocak koyarak örnekleri ısıtın. <ol><li> (1,5,7-triazabisiklo [4.4.0] dek-5-en), katalizör 11.48 mg ekleyin ve 180 ° C&#39;ye kadar önceden ısıtılmış bir metal cımbız kullanarak karıştırın. Karışım daha sonra yaklaşık 20 dakika, bir jel kıvamına gelinceye kadar tepki devam edin ve reaksiyonu tarafından üretilen kabarcıklarını çıkarmak için periyodik olarak karıştırın. </li></ol></li><li> ocak adlı PTFE tekne çıkarın ve oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. PTFE kalıptan elastomer ayırmak için jilet kullanın. </li><li> 180 ° C de bir polimer presinde iki PTFE yaprak yerleştirin. PTFE tabakası arasında adım 3.2 elastomerin yerleştirin ve 0.3 bir kalınlığa örnek sıkıştırmak - 0.5 mm. 4 saat boyunca 180 ° C&#39;de ısıtma devam edin. </li><li> RT numune ve serin çıkarın. dikdörtgen parçalara (yaklaşık olarak 2.5 cm uzunluğunda ve 0.5 cm genişliğinde) halinde örnek kesin. bir ısıtma fırının içindeki polimid bant kullanarak bir ucunda örnek asın. 12 pa takınNumunenin serbest ucuna perclips (8.88 g) verdi. 16 saat - 165 ° CO / N ya da 12 ısıtma fırının sıcaklığını ayarlamak. </li><li> ısıtma fırınından elastomerin çıkarın ve uzunluğu değişiklik fark. Daha sonra artık stresi kaldırmak oda sıcaklığına geri soğumaya bir ocak 80 ° C&#39;ye örnek ısıtın. </li></ol> LCEs 4. Test ve Karakterizasyonu <ol><li> Bir kamera ile 120 ° C ocak ve görüntüleme örnekleri ısıtarak geri dönüşümlü gerginlik ölçün. Oda sıcaklığına geri soğutulduktan sonra oda sıcaklığında ilk numune uzunluğu, 120 ° C&#39;ye kadar ısıtıldıktan sonra örnek uzunluğuna ve uzunluğuna. LCEs yaklaşık% 30 oranında sözleşme ve soğutma başlangıç ​​uzunluğuna dönmelidir. Şekil 1A ve 1B gösterilen örnek resimlere bakın. </li><li> bir ısıtma / co 150 ° C, 0 ° C ile her LCE ve taramadan elde edilen küçük bir parça kesilerek diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ile faz geçiş sıcaklığı ve cam geçiş analiz10 ° C&#39;ye oranı oling / 32,33 dak. </li><li> X-ışını difraksiyon ölçümleri ile sıvı kristal hizalama derecesini ölçmek. 2B görüntüleme yetenekleri ile bir X-ışını difraktometresi yerleştirin örnekleri. 33 Şekil 2&#39;de gösterilen örnek kırınım resimlere bakın. Not: kırınım görüntü anizotropik olmalı, LCE 33 hizalanmasını yansıtmaktadır. Polisiloksan LCEs nematik Epoksi LCEs bir smektik faz sergiler. </li><li> LCE ve uzunluk değişikliği sertliğini ölçmek ve dinamik mekanik analiz (DMA) ile genişlik. Telaffuz uzunluğu LCEs ve LCE nanokompozit elektrik potansiyel bir fonksiyonu olarak, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak sertlik değişir. <ol><li> termo-mekanik ölçümler için, elle x 0.3 cm 2 cm boyutlarında numune kesmek için jilet kullanmak ve dikkatli bir şekilde gerginlik kelepçeler arasında sabitleyin. Herhangi bir boşluğu almak için 1 mN bir kuvvet uygulanır. <ol><li> Termal 30 ° C Follo Örnekleri muvazene5 ° C / dakika ısıtma ve soğutma çevrimleri ile evli. 120 ° C &#39;ye kadar 30 ° C ile ısı örneği. sıcaklık değişiklikleri, DMA, ölçüm sırasında kaydedilen numune uzunluğu ve genişlik değişiklikleri oluşturur. Bir LCE örnek termomekanik ölçümleri için Şekil 3A. </li></ol></li><li> elektromekanik ölçümleri için, elle x 0.3 cm, 2 cm boyutlarına LCE nanokompozit örnekleri kesilmiş ve gümüş epoksi kullanarak LCE nanokompozit karşıt uçlarında bir bakır tel tutkal. gerilimi kullanarak LCE nanokompozit 1 mN gerilim ile kıskaçları sabitleyin. <ol><li> değişen bir voltajda bakır teller üzerinden bir elektrik potansiyeli uygulayın 0 dan - 30 sn - 60 V, 60 Hz&#39;lik bir frekansta ve bir 0.1 sn arasında değişen / kapama darbe süresi üzerinde. </li><li> elektrik potansiyeli yanıt olarak rekor şekil değişir. gevşekliği gidermek için 1 mN sabit kuvvet uygulanır. kelepçelerin pozisyonda değişiklik numunedeki şekil değiştirir karşılık gelir. figu görünBir LCE nanokompozit numunenin elektromekanik ölçümleri için 3B yeniden. </li></ol></li></ol></li></ol> LCE Nanokompozitlerinin Elektrik Uyarım ile 5. Aktif Hücre Kültürü <ol><li> 30 saniye için oksijen plazma altında LCE nanokompozitlerin bir yüzeyi tedavi edin. Sıkma toluen polistiren çözeltisi 300 ul dökme (w /% 1 h), plazma temizlenmiş yüzey üzerine 1 dakika için 3300 rpm&#39;de. toluen kaldırmak ve 30 saniye boyunca oksijen plazma kullanılarak LCE nanokompozitin polistiren kaplı yüzey tedavisi için 12 saat boyunca vakum altında elastomer kurutun. </li><li> yüzey sterilize etmek için, 30 dakika boyunca% 70 etanol çözeltisi içinde LCE nanokompozitler yerleştirin. <ol><li> fosfat tamponlu tuzlu su ile LCE nanokompositlerin yıkayın ve polistiren kaplı yüzü yukarı bakacak şekilde, kuru Petri kabı LCE aktarın. Bir fare kuyruk kolajeni tip I çözeltisine (0.02 N, asetik asit içinde 50 ug / ml), 5 ml suya daldırma ile kaplamak LCE tüm yüzeyini. LCE n inkübeEn az 30 dakika boyunca 37 ° C&#39;de anocomposite ve% 5 CO2. </li></ol></li><li> Yenidoğan sıçan ventriküler kardiyomiyositlerde izole etmek ve daha önce 11 bildirildiği gibi yüksek serum kaplama medya askıya. <ol><li> / Cm2 600.000 hücre - Buz substratların üzerine plakası hücreleri 100,000 yoğunluğunda yukarıda tarif edildiği gibi. Çevresi 24 saat sonra, düşük serum bakım medya (DMEM,% 18.5 M199,% 5 HS,% 1 FBS ve antibiyotik) hücreleri aktarmak. Kardiyomiyositlerde 4 gün boyunca LCE yüzeyinde tutunur ve çoğalırlar izin verin. </li></ol></li><li> Tasarım ve bir 3-D yazıcı kullanılarak ve üreticinin protokolü kullanılarak, Şekil 4&#39;te gösterilen kabın şematik kullanarak özel bir kap imal. Not: 3D damar baskılı 60 mm x 40 mm x 20 mm ve 50 mm x 30 mm x 15 mm iç boyutları dış boyutları olan bir dikdörtgen kaptır. iki yan yüzeylerde, iletken karbon çubuklar eklemek için kullanılan 5 mm delik iki set vardır. Çentikkabın üst kenarına delikler çevresinde yukarı ES her iki ucunda yer LCE tutmak için dikdörtgen bir plastik parça kap arasında (52.5 mm x 12 mm x 4 mm boyutları) yerleştirilmesi için izin verir. Delikler arasındaki mesafe, kabın bir tarafında 3 mm&#39;dir, ve Şekil 4&#39;te gösterildiği gibi, çentikler delik çevresinde yer almaktadır. Bu, yukarıda tarif edilen substratlar LCE büyüklüğü ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Malzemeler Ek gösterildiği gibi iletken karbon çubuklar ticari bir tedarikçi yoluyla elde edilir. <ol><li> gemiler arasında deliklerden karbon çubuklar yerleştirin ve tıbbi silikon yapıştırıcı kullanılarak yerinde tutun. Yapışkan O / N Cure. </li></ol></li><li> Hücre kültürü bakım ortamı ile bir elektrik kaynağına bağlı paralel iletken karbon çubuklar ile dolu bir özel 3D baskılı kabına kardiyomiyosit transfer LCE nanokompozitler. Karbon çubuklar arasında LCE yerleştirin ve elektrik temas sağlamak için bir ucunda düzeltmek. <ol><li> bir ya da her iki ucunda yer LCE sahip ancak LCE numune üzerinde gevşek bu yere 3-D kabı içinde çentikler ile dikdörtgen plastik parça yerleştirin. Elektrikli 24 saatlik bir toplam / kapama süresi 5 saniye ile 40 V AC elektrik potansiyelinin uygulanmasıyla LCE uyarır. </li></ol></li><li> Daha önce 11 açıklandığı gibi Calcein AM kullanarak canlı hücre zarı Leke. </li><li> çekirdekler boyama için, bir ters flüoresan mikroskop altında görüntüleme önce montaj orta DAPI içeren hücreleri kapsar. canlı hücrelerin sayısını ve en uygun işlevini kullanarak hücre uyum açısını belirlemek için ImageJ kullanın. </li></ol> Doğrudan Isıtma kullanılması LCEs 6. Aktif Hücre Kültürü <ol><li> siyah nanopartiküller eklenen karbon olmadan saf LCE kullanarak yukarıdaki 5.3 - Tekrar 5.1 adımları. Bu prosedür, aynı zamanda, bir önceden yayında ayrıntılı olarak tarif edilmiştir. 11 </li><li> Petri d kardiyomiyositlerinin ile LCE transferHücre kültürü bakım ortamı ve 0,5 &quot;x 2&quot; Kapton dirençli ısıtıcı ile ish. En az 24 saat süreyle ve 5 saniye aralıklarla ısı kapalı 12 W. Döngüsü ısıtma gücü ile rezistif ısıtıcı açarak LCE Tedarik ısı. </li></ol>

<ol><li>Nikkhah, M., Edalat, F., Manoucheri, S., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+microscale+topographies+to+control+the+cell-substrate+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Engineering microscale topographies to control the cell-substrate interface.</a> Biomaterials. 33 (21), 5230-5246 (2012).</li>
<li>Mather, P. T., Luo, X., Rousseau, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+Memory+Polymer+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">Shape Memory Polymer Research.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39 (1), 445-471 (2009).</li>
<li>Small, W., Singhal, P., Wilson, T. S., Maitland, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+applications+of+thermally+activated+shape+memory+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Biomedical applications of thermally activated shape memory polymers.</a> J. Mater. Chem. 20 (17), 3356-3366 (2010).</li>
<li>Rickert, D., Lendlein, A., Peters, I., Moses, M. A., Franke, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biocompatibility+testing+of+novel+multifunctional+polymeric+biomaterials+for+tissue+engineering+applications+in+head+and+neck+surgery%3A+an+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Arch.+Oto-Rhino-Laryngol.+Head+Neck%22%5BJournal%5D)">Biocompatibility testing of novel multifunctional polymeric biomaterials for tissue engineering applications in head and neck surgery: an overview.</a> Eur. Arch. Oto-Rhino-Laryngol. Head Neck. 263 (3), 215-222 (2006).</li>
<li>Chen, Q., Liang, S., Thouas, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastomeric+biomaterials+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Elastomeric biomaterials for tissue engineering.</a> Prog. Polym. Sci. 38 (3-4), 584-671 (2013).</li>
<li>Mano, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-Responsive+Polymeric+Systems+for+Biomedical+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Eng.+Mater%22%5BJournal%5D)">Stimuli-Responsive Polymeric Systems for Biomedical Applications.</a> Adv. Eng. Mater. 10 (6), 515-527 (2008).</li>
<li>Ratna, D., Karger-Kocsis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+shape+memory+polymers+and+composites%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci%22%5BJournal%5D)">Recent advances in shape memory polymers and composites: a review.</a> J. Mater. Sci. 43 (1), 254-269 (2008).</li>
<li>Biggs, J., Danielmeier, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroactive+Polymers%3A+Developments+of+and+Perspectives+for+Dielectric+Elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Electroactive Polymers: Developments of and Perspectives for Dielectric Elastomers.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (36), 9409-9421 (2013).</li>
<li>Ware, T. H., McConney, M. E., Wie, J. J., Tondiglia, V. P., White, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voxelated+liquid+crystal+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Voxelated liquid crystal elastomers.</a> Science. 347 (6225), 982-984 (2015).</li>
<li>Shepherd, R. F., Ilievski, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multigait+soft+robot%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Multigait soft robot.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 108 (51), 20400-20403 (2011).</li>
<li>Agrawal, A., Adetiba, O., Kim, H., Chen, H., Jacot, J. G., Verduzco, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimuli-responsive+liquid+crystal+elastomers+for+dynamic+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">Stimuli-responsive liquid crystal elastomers for dynamic cell culture.</a> J. Mater. Res. 30 (04), 453-462 (2015).</li>
<li>Yang, P., Baker, R. M., Henderson, J. H., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+wrinkle+formation+via+shape+memory+dynamically+aligns+adherent+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">In vitro wrinkle formation via shape memory dynamically aligns adherent cells.</a> Soft Matter. 9 (18), 4705-4714 (2013).</li>
<li>Xu, X., Davis, K. A., Yang, P., Gu, X., Henderson, J. H., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+Memory+RGD-Containing+Networks%3A+Synthesis%2C+Characterization%2C+and+Application+in+Cell+Culture%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Symp%22%5BJournal%5D)">Shape Memory RGD-Containing Networks: Synthesis, Characterization, and Application in Cell Culture.</a> Macromol. Symp. 309-310 (1), 162-172 (2011).</li>
<li>Davis, K. A., Luo, X., Mather, P. T., Henderson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+Memory+Polymers+for+Active+Cell+Culture%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Shape Memory Polymers for Active Cell Culture.</a> J Vis Exp. , e2903(2011).</li>
<li>Warner, M., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWarner%2C+M+%22Liquid+Crystal+Elastomers%22">Liquid Crystal Elastomers</a>. , Oxford University Press. Oxford, England. (2003).</li>
<li>Urayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selected+Issues+in+Liquid+Crystal+Elastomers+and+Gels%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Selected Issues in Liquid Crystal Elastomers and Gels.</a> Macromolecules. 40 (7), 2277-2288 (2007).</li>
<li>Fleischmann, E. K., Zentel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid-Crystalline+Ordering+as+a+Concept+in+Materials+Science%3A+From+Semiconductors+to+Stimuli-Responsive+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Liquid-Crystalline Ordering as a Concept in Materials Science: From Semiconductors to Stimuli-Responsive Devices.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (34), 8810-8827 (2013).</li>
<li>Ohm, C., Brehmer, M., Zentel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+Crystalline+Elastomers+as+Actuators+and+Sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Liquid Crystalline Elastomers as Actuators and Sensors.</a> Adv. Mater. 22 (31), 3366-3387 (2010).</li>
<li>Jiang, H., Li, C., Huang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Actuators+based+on+liquid+crystalline+elastomer+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Actuators based on liquid crystalline elastomer materials.</a> Nanoscale. 5 (12), 5225-5240 (2013).</li>
<li>Burke, K. A., Rousseau, I. A., Mather, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+actuation+in+main-chain+liquid+crystalline+elastomers+with+varying+crosslink+densities%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Reversible actuation in main-chain liquid crystalline elastomers with varying crosslink densities.</a> Polymer. 55 (23), 5897-5907 (2014).</li>
<li>Chambers, M., Finkelmann, H., Remškar, M., Sánchez-Ferrer, A., Zalar, B., Žumer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+crystal+elastomer-nanoparticle+systems+for+actuation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Liquid crystal elastomer-nanoparticle systems for actuation.</a> J. Mater. Chem. 19 (11), 1524-1531 (2009).</li>
<li>Chambers, M., Zalar, B., Remskar, M., Zumer, S., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Actuation+of+liquid+crystal+elastomers+reprocessed+with+carbon+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Actuation of liquid crystal elastomers reprocessed with carbon nanoparticles.</a> Appl. Phys. Lett. 89 (24), 243116(2006).</li>
<li>Kohlmeyer, R. R., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wavelength-Selective+IR+Light-Driven+Hinges+Based+on+Liquid+Crystalline+Elastomer+Composites%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Wavelength-Selective IR Light-Driven Hinges Based on Liquid Crystalline Elastomer Composites.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52 (35), 9234-9237 (2013).</li>
<li>Liu, X., Wei, R., Hoang, P. T., Wang, X., Liu, T., Keller, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+and+Rapid+Laser+Actuation+of+Liquid+Crystalline+Elastomer+Micropillars+with+Inclusion+of+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">Reversible and Rapid Laser Actuation of Liquid Crystalline Elastomer Micropillars with Inclusion of Gold Nanoparticles.</a> Adv. Funct. Mater. 25 (20), 3022-3032 (2015).</li>
<li>Marshall, J. E., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-sensitivity+of+dye-doped+liquid+crystal+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Photo-sensitivity of dye-doped liquid crystal elastomers.</a> Soft Matter. 9 (35), 8547-8551 (2013).</li>
<li>Marshall, J. E., Ji, Y., Torras, N., Zinoviev, K., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon-nanotube+sensitized+nematic+elastomer+composites+for+IR-visible+photo-actuation%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Carbon-nanotube sensitized nematic elastomer composites for IR-visible photo-actuation.</a> Soft Matter. 8 (5), 1570-1574 (2012).</li>
<li>Camargo, C. J., Campanella, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localised+Actuation+in+Composites+Containing+Carbon+Nanotubes+and+Liquid+Crystalline+Elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Rapid+Commun%22%5BJournal%5D)">Localised Actuation in Composites Containing Carbon Nanotubes and Liquid Crystalline Elastomers.</a> Macromol. Rapid Commun. 32, 1953-1959 (2011).</li>
<li>Ahir, S. V., Squires, A. M., Tajbakhsh, A. R., Terentjev, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+actuation+in+aligned+polymer-nanotube+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Infrared actuation in aligned polymer-nanotube composites.</a> Phys Rev B. 73 (8), 085420(2006).</li>
<li>Küpfer, J., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nematic+liquid+single+crystal+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol+Chem+Rapid+Commun%22%5BJournal%5D)">Nematic liquid single crystal elastomers.</a> Macromol Chem Rapid Commun. 12 (12), 717-726 (1991).</li>
<li>Ali, S. A., Al-Muallem, H. A., Rahman, S. U., Saeed, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bis-isoxazolidines%3A+A+new+class+of+corrosion+inhibitors+of+mild+steel+in+acidic+media%5BTitle%5D)+AND+%22Corros.+Sci%22%5BJournal%5D)">Bis-isoxazolidines: A new class of corrosion inhibitors of mild steel in acidic media.</a> Corros. Sci. 50 (11), 3070-3077 (2008).</li>
<li>Giamberjni, M., Amendola, E., Carfagna, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+Crystalline+Epoxy+Thermosets%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Cryst.+Liq.+Cryst.+Sci.+Technol.+Sect.+Mol.+Cryst.+Liq.+Cryst%22%5BJournal%5D)">Liquid Crystalline Epoxy Thermosets.</a> Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol. Sect. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 266 (1), 9-22 (1995).</li>
<li>Agrawal, A., Luchette, P., Palffy-Muhoray, P., Biswal, S. L., Chapman, W. G., Verduzco, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+wrinkling+in+liquid+crystal+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Surface wrinkling in liquid crystal elastomers.</a> Soft Matter. 8 (27), 7138-7142 (2012).</li>
<li>Agrawal, A., Chipara, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+self-stiffening+in+liquid+crystal+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Dynamic self-stiffening in liquid crystal elastomers.</a> Nat Commun. 4, 1739(2013).</li>
<li>Sharma, A., Neshat, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+and+Porous+Liquid+Crystal+Elastomer+Scaffolds+for+Spatial+Cell+Cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Biosci%22%5BJournal%5D)">Biodegradable and Porous Liquid Crystal Elastomer Scaffolds for Spatial Cell Cultures.</a> Macromol. Biosci. 15 (2), 200-214 (2015).</li>
<li>Yeh, L. C., Dai, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neat+poly%28ortho-methoxyaniline%29+electrospun+nanofibers+for+neural+stem+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">Neat poly(ortho-methoxyaniline) electrospun nanofibers for neural stem cell differentiation.</a> J. Mater. Chem. B. 1, 5469-5477 (2013).</li>
<li>Krause, S., Dersch, R., Wendorff, J. H., Finkelmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocrosslinkable+Liquid+Crystal+Main-Chain+Polymers%3A+Thin+Films+and+Electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Rapid+Commun%22%5BJournal%5D)">Photocrosslinkable Liquid Crystal Main-Chain Polymers: Thin Films and Electrospinning.</a> Macromol. Rapid Commun. 28 (21), 2062-2068 (2007).</li>
<li>Liu, D., Broer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+controlled+friction+at+a+liquid+crystal+polymer+coating+with+switchable+patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Light controlled friction at a liquid crystal polymer coating with switchable patterning.</a> Soft Matter. 10 (40), 7952-7958 (2014).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Tek alanlı LCE'ler üretmek için, çapraz bağlama sırasında LCE'lerin tek eksenli olarak yüklenmesi gerekir. Bu pratikte zordur çünkü LCE yalnızca kısmen çapraz bağlandığında yüklenir ve bu nedenle mekanik olarak sağlam değildir ve kolayca kırılabilir veya yırtılabilir. Yukarıda açıklanan prosedür (adım 1.1 - 1.4) tutarlı bir şekilde tek alanlı LCE'ler üretebilir. Kritik adımlardan biri, uygun zamanda yüklenmek üzere LCE'nin PTFE kalıbından çıkarılmasıdır. LCE çok hızlı çıkarılırsa kolayca kırılır veya yırtılır. Öte yanda...

Hızlı, tersine çevrilebilir, ve programlanabilir şekil değişikliklerini sergileyebilir malzemeler ortaya uygulama 1-9 arasında bir sayı için tercih edilir. Şekil-duyarlı stentler yara iyileşmesi ve tedavisi 7 ile yardımcı olabilir. Yapay robotlar keşif veya zararlı ya da insanlar 10 güvensiz ortamlarda görevlerini yürüten yardımcı olabilir. Şekil duyarlı elastomerler hücreler aktif bir ortamda kültürlenir, aktif hücre kültürü, kullanım için tercih edilirler. 11-14 Diğer uygulamalar paketleme, algılama ve ilaç verilmesini içerir. Sıvı kristal elastomerler (LCE) sıvı kristal 15-20 sipariş ile polimer ağlardır. LCEs mezojenler olarak bilinen, sıvı kristal molekülleri ile, esnek bir polimer ağı birleştirilerek yapılır. LCEs duyarlılığı mezojenler sıralamasını etkileyen polimerik ağda suşları ve uyaranlara sıvı kristal düzeninin birleşmesiyle oluşur olacak genoran ağ suşları, ve tersi. Harici bir yüke maruz olmayan, büyük ve tersine çevrilebilir bir şekil değişiklikleri elde etmek için, mezogenler LCE tek bir yönde hizalanmış olması gerekir. LCEs ile çalışan ortak bir pratik zorluk LCEs monodomain oluşturuyor. Diğer bir zorluk doğrudan ısıtma dışındaki uyaranlara yanıt olarak şekil değişiklikleri oluşturuyor. Bu LCE ağlar 21-28 nanopartiküller ya da boyalar ilave edilerek yapılabilir. Burada, monodomain LCEs ve LCE nanokompozitlerin preparasyonunu göstermektedir. İlk olarak, ilk Kupfer ve arkadaşları tarafından rapor edilen iki aşamalı yöntemi kullanarak monodomain LCEs hazırlanmasını göstermektedir. 29 Bu hala zor olabilir örnekleri arasında düzgün hizalanmasını ve tutarlılığı monodomain LCEs hazırlanması ancak elde edilmesi için en popüler ve iyi bilinen bir yöntemdir . Biz örnekleme tam ayrıntılar da dahil olmak üzere kolayca standart laboratuar ekipmanı kullanılarak uygulanabilir bir yaklaşım, göstermektaşıma ve hazırlık. Daha sonra, iletken karbon siyahı nanopartiküller olarak iletken, elektriksel olarak duyarlı LCEs üretilmesi için LCEs eklenebilir şeklini göstermektedir. Sonra, epoksi esaslı LCEs sentezini ve hizalanmasını göstermektedir. Bu malzemeler değişebilir ağ bağlar sergiler ve yüksek sıcaklıklara ısıtılması ve homojen bir yük uygulanması ile uyumlu olabilir. Tüm LCEs makroskopik örnek görüntüleme, X-ışını difraksiyon ölçümleri, dinamik mekanik analiz ile karakterize edilir. Son olarak, biz aktif hücre kültürü için şekil duyarlı yüzeyler olarak LCEs biri potansiyel uygulama göstermektedir.

<table><tbody><tr><td>4-metoksifenil 4- (3-büteniloksi) benzoat</td><td>TCI America</td><td>M2106</td><td>Reaktif mezojen</td></tr><tr><td>poli (metilhidrosiloksan)</td> <td>Gelest</td><td>HMS-993</td><td>Reaktif polisiloksan</td></tr><tr><td>1,4-di (10-undecenyloxybenzen)</td> <td>N / A</td><td>N/A</td><td>bakınız: Ali, SA, Al-Muallem, HA, Rahman, SU & Saeed, M. T. Bis-izoksazolidinler: Asidik ortamda yumuşak çeliğin yeni bir korozyon inhibitörleri sınıfı. Korozyon Bilimi. 50 (11), 3070&ndash; 3077, doi:10.1016/j.corsci.2008.08.011 (2008)</td></tr><tr><td>(dikloro(1,5-siklooktadien)-platin(II)&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244937</td><td>Pt katalizörü</td></tr><tr><td>PTFE kalıbı</td><td>N/A</td><td>N/A Rice</td><td>makine atölyesinde üretilmiştir</td></tr><tr><td>karbon siyahı nanopartiküller</td><td>Cabot</td><td>VULCAN&reg; &nbsp; LCE</td><td>nanokompozitlerinin sentezinde kullanılan</td>XC72R</tr><tr><td>polistiren</td><td>Sigma Aldrich</td><td>331651</td><td>lineer polistiren&nbsp;</td></tr><tr><td>4,4'-digilitiloksibifenil</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>bakınız:&nbsp; Giamberjni, M., Amendola, E. & Carfagna, C. Sıvı Kristal Epoksi Termosetler. Moleküler Kristaller ve Sıvı Kristaller Bilim ve Teknoloji. Bölüm A. Moleküler Kristaller ve Sıvı Kristaller. 266 (1), 9&ndash; 22, doi:10.1080/10587259508033628 (1995).</td></tr><tr><td>sebasik asit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>283258</td><td>Epoksi-LCE sentezi için C8 bağlama grubu</td></tr><tr><td>heksadekanedioik asit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>177504</td><td>Epoksi-LCE sentezi için C16 bağlama grubu</td></tr><tr><td>karboksidesil sonlu polidimetilsiloksan</td><td>Gelest</td><td>DMS-B12</td><td>Epoksi-LCE sentezi için Siloksan bağlama grubu</td></tr><tr><td>1,5,7-triazabisiklo[4.4.0] dec-5-ene</td><td>Sigma Aldrich</td><td>345571</td><td>geri dönüşümlü LCE'ler için katalizör</td></tr><tr><td>karbon çubuklar</td><td>Ladd Research&nbsp;</td><td>Hücre kültürü deneylerinde kullanılan</td> <td>30250</td></tr><tr><td>tıbbi sınıf silikon yapıştırıcı</td><td>Silbione</td><td>MED ADH 4100 RTV</td><td>, karbon çubukları kaba yapıştırmak için kullanılır</td></tr></tbody></table>

monodomain sıvı kristal elastomerler ve likit kristal elastomer nanokompozitlerinin hazırlanması

Preparation of Monodomain Liquid Crystal Elastomers and Liquid Crystal Elastomer Nanocomposites

LCEs tam olarak geri dönüşlü şekil değişikliği ve tıpta potansiyel uygulamalar, doku mühendisliği, yapay kas ve yumuşak robotlar ile şekil duyarlı malzemelerdir. Burada, bunların şekil yanıt karakterizasyonu, mekanik özellikler ve mikro birlikte şekil duyarlı sıvı kristal elastomerler (LCEs) ve LCE nanokompozitlerin preparasyonunu göstermektedir. LCEs iki tip - polisiloksan esaslı Epoksi - sentez hizalanır ve karakterize edilir. Polisiloksan esaslı LCEs monodomain LCEs sonuçlanan iki çapraz bağlama adımları, belli bir yük altında ikinci yoluyla hazırlanır. Polisiloksan LCE nanokompozitler LCE kütlesi içinde ve LCE yüzeyine, hem iletken karbon siyahı nanopartiküllerin eklenmesiyle hazırlanmaktadır. Epoksi esaslı LCEs tersinir bir esterifikasyon reaksiyonu ile hazırlanır. Epoksi esaslı LCEs (160 ° C) yüksek bir T bir tek eksenli bir yük uygulanması ile hizalanıremperatures. Hizalanmış LCEs ve LCE nanokompozitler görüntüleme, iki boyutlu X-ışını difraksiyon ölçümleri, diferansiyel tarama kalorimetrisi, dinamik mekanik analiz bir kombinasyonu kullanılarak geri gerilme, makine sertlik ve sıvı kristal sipariş göre karakterize edilir. LCEs ve LCE nanokompozitler kontrol edilebilir hücre kültür ortamında suşları oluşturmak için ısı ve / veya elektrik potansiyeli ile uyarılmış ve bir ölçüye cihazı kullanılarak, hücre kültürü için şekil yanıt substratlar olarak LCEs uygulanmasını göstermektedir edilebilir.

Monodomain LCEs nedeniyle sıvı kristal sipariş ile ağ konformasyon kaplin şekil duyarlı. Isıtma LCEs primer hizalama yönünde polimerik ağın bir kısaltmanın üretilmesine sıvı kristal sırası parametresindeki bir azalma ile sonuçlanır. Şekil 1 A ve 1 B &#39;de gösterildiği gibi, bu kolay bir sıcak plaka üzerindeki bir LCE yerleştirerek görüntülenmiştir. daralma RT, numunenin uzunluğu boyunca LCE sözleşmeleri, gelen ve izotropik geçiş sıcaklığının üzerinde k...

Siloksan bazlı ve epoksi bazlı sıvı kristal elastomerlerin (LCE'ler) ve LCE nanokompozitlerinin hazırlanmasını gösteriyoruz. LCE'ler, tersinir gerinim, sıvı kristal sıralaması ve sertlik açısından karakterize edilir. Potansiyel bir uygulama olarak, aktif hücre kültürü için özel bir cihazda şekle duyarlı substratlar olarak kullanımlarını gösteriyoruz.

Monodomain Sıvı Kristal Elastomerler ve Likit Kristal Elastomer Nanokompozitlerinin Hazırlanması

LCEs are shape-responsive materials with fully reversible shape change and potential applications in medicine, tissue engineering, artificial muscles, and ...

Bu prosedürün genel amacı, hizalanmış, şekil değiştirme tepkili sıvı kristal elastomerler ve nanokompozitler hazırlamaktır. Sıvı kristal elastomerler, çevredeki uyaranlara tepki olarak şekil değiştiren uyaran tepkili malzemelerdir. Hücrelerin çevredeki stres ve gerinimlere tepki verdiğini bildiğimiz doku mühendisliği gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilirler.Göstereceğimiz bu prosedürde, düşük maliyetli malzemelerden yararlanıyoruz. Sunduğumuz yöntem güvenilirdir ve pahalı veya özel ekipmanlara ihtiyaç duyulmadan herhangi bir laboratuvarda uygulanabilir. Bu malzemeler, stres ve gerinimlerin kalp kası hücrelerinin farklılaşmasını, olgunlaşmasını ve fonksiyonunu etkileyebildiğini bildiğimiz kardiyak hücre tabakalarının geliştirilmesinde kullanılabilir.Bu prosedürün görsel gösterimi önemlidir çünkü süreç öğrenilmesi zor olabilir ve özellikle asma, yükleme ve çapraz bağlama işlemleri sırasında örnekler oldukça hassastır. Bu nedenle, prosedürü laboratuvarımızdan ve Jeff Jaycot Laboratuvarı'ndan öğrenciler Hojin Kim, Bohan Zhu ve Huiying Chen gösterecektir. Bir karıştırma çubuğu içeren küçük bir şişede 166.23 mg reaktif mezojen, 40 mg siloksan ve 12.8 mg çapraz bağlayıcıyı 0.6 mL susuz toluen ile birleştirerek başlayın.Reaktiflerin tamamen çözünmesi için çözeltiyi 35 °C'de 25 dakika boyunca karıştırın. Ayrı bir vial içerisinde, diklormetanda ağırlıkça yüzde bir konsantrasyonda platin katalizör çözeltisi hazırlayın. Ardından, önceden hazırlanan çözeltiye 30 µL katalizör çözeltisi ekleyin ve karışımı manyetik balıkla karıştırın.Ardından, çözeltiyi özel yapım, dikdörtgen bir politetrafloroetilen kalıba dökün. Kalıbın üzerini bir lam ile gevşekçe kapatın ve 60 °C'deki bir fırında 30 dakika bekletin. İlk 15 dakika boyunca kabarcıkları gidermek için kalıbı periyodik olarak sallayın.Kalıbı fırından çıkarın ve küçük bir kaba sıvı azot döküp PTFE kalıbın alt kısmını 2 saniye boyunca sıvı azotla temas ettirerek hızla soğutun. Karışım soğuduktan sonra bir PTFE levha yerleştirin ve bir metal spatula kullanarak elastomeri dikkatlice kalıptan çıkarıp levhanın üzerine koyun. Ardından, bir jilet yardımıyla sıvı kristal elastomerin kenarlarını düzeltin ve uzunlamasına üç eşit parçaya bölün.Her bir parçayı yatay bir çubuğa asın ve elastomeri bant kullanarak sabitleyin. Elastomerlerin uçlarına her seferinde bir adet ataş ekleyerek 10 dakikalık aralıklarla ilerleyin. Bunları oda sıcaklığında yedi gün boyunca asılı bırakın ve uzunlukta veya düzenlilikte meydana gelen tüm değişiklikleri not edin.Yırtılan veya kırılan tüm numuneleri atın. Elektriksel olarak yanıt veren, sıvı kristal elastomer bir nanokompozit hazırlamak için; reaktif mezojen, çapraz bağlayıcı ve siloksan içeren reaksiyon çözeltisine 4,38 mg karbon siyahı nanopartikül ekleyin. Üretimin asma aşamasında, numuneyi yüklemek için 10 yerine toplam beş adet ataş kullanın.Sıvı kristal elastomer yüzeyine ek karbon siyahı nanoparçacıkları ekleyin. Toluen içinde ağırlıkça hacimce %1'lik bir karbon siyahı nanoparçacık çözeltisi hazırlayın. Karbon nanoparçacıklarını dağıtmak için çözeltiyi 20 dakika boyunca sonikasyona tabi tutun ve ardından dispersiyonu bir petri kabına dökün.Ardından, sıvı kristal elastomerleri altı saat boyunca nanoparçacık dispersiyonuna daldırın. Çözeltiden çıkardıktan sonra, petri kabındaki fazla çözeltiyi çekmek için pipet kullanın ve elastomerin havada kurumasına izin verin. Yüzeydeki fazla karbon parçacıklarını bant veya pamuklu çubuk kullanarak nazikçe temizleyin.Tersine çevrilebilir epoksi tabanlı sıvı kristal elastomerler hazırlamak için; 246,15 miligram 4,4'-diglisidil diloksi bifenil, 101 miligram sebasik asit, 71,6 miligram heksadekandioik asit ve 76 miligram karboksidesil uçlu PDMS'yi dikdörtgen PTFE kalıpta karıştırın. Numuneleri 180 °C'ye ayarlanmış bir ısıtıcı tabla üzerine yerleştirerek ısıtın. Ardından, 11,48 miligram katalizör ekleyin ve karışımı karıştırmak için 180 °C'ye önceden ısıtılmış metal cımbız kullanın.Reaksiyon sonucu oluşan kabarcıkları gidermek için karışımı periyodik olarak karıştırmaya devam edin. Karışımı yaklaşık 20 dakika boyunca reaksiyona bırakın. Jel kıvamına geldiğinde, PTFE tekneyi ısıtıcı plakadan alın ve karışımın oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.Ardından, elastomeri PTFE kalıptan ayırmak için bir jilet kullanın. Sonra, bir polimer presine 180 °C'de iki adet PTFE levha yerleştirin. Elastomeri PTFE levhaların arasına yerleştirin ve örneği 0,3 ila 0,5 mm kalınlığa ulaşana kadar sıkıştırın.Elastomeri 180 °C'de dört saat boyunca ısıtmaya devam edin. Dört saat sonra örneği çıkarın ve oda sıcaklığına kadar soğutun. Ardından, örneği 2,5 cm uzunluğunda ve 0,5 cm genişliğinde dikdörtgen parçalar halinde kesin.Numuneyi, bir ısıtma fırınının içinde polimid bant kullanarak bir ucundan asın. Numunenin boşta kalan ucuna, toplam ağırlığı 8.88 gram olan 12 adet ataç takın. Ardından fırın sıcaklığını 165 °C'ye ayarlayın ve numuneleri gece boyunca ısıtın.Elastomeri fırından çıkarın ve uzunluktaki değişimi kaydedin. Ardından, kalıntı gerilimi gidermek için numuneyi bir ısıtıcı tabla üzerinde 80 °C'ye ısıtın ve sonra oda sıcaklığına geri soğutun. Numuneleri ısıtıcı tablaya yerleştirip tablayı tekrar 120 °C'ye ısıtarak tersinir gerilimi ölçün.Numuneyi 120 °C'ye ısıttıktan ve tekrar oda sıcaklığına soğuttuktan sonra oda sıcaklığında görüntüleyin. Her adımdaki numune uzunluğunu ölçmek için bu görüntüleri kullanın. Termomekanik ölçümler için, numuneleri bir jilet yardımıyla manuel olarak 2 cm x 0,3 cm boyutlarında kesin ve bunları tek tek, dikkatlice gerilme kıskaçlarının arasına sabitleyin.Öncelikle herhangi bir boşluğu gidermek için numuneye 1 mN kuvvet uygulayın. Ardından, numuneleri 30 °C'de termal dengeye ulaştırın ve bunu ısıtma ve soğutma döngüleri ile takip edin. Numuneyi dakikada 5 °C hızla 30 °C'den 120 °C'ye kadar ısıtın.Sıcaklık değişimi sırasında numunenin uzunluk ve genişliğindeki değişimleri kaydedin. Likit kristal elastomer nanokompozitlerin bir yüzeyini 30 saniye boyunca oksijen plazmasına tabi tutun. Ardından, plazma ile temizlenmiş yüzeyin üzerine, toluen içinde %1 ağırlık/hacim oranındaki polistiren çözeltisinden 300 µL miktarını 3.300 rpm hızda bir dakika boyunca spin cast yöntemiyle uygulayın.Toluenü uzaklaştırmak için elastomeri 12 saat boyunca vakum altında kurutun. Ardından, LCE nanokompozitin polistiren kaplı yüzeyini 30 saniye boyunca oksijen plazması ile işlemden geçirin. Plazma işlemine tabi tutulmuş elastomer nanokompozitleri %70 ethanol içinde 30 dakika boyunca sterilize edin.Ardından bunları fosfat tamponlu salin ile yıkayın. Yıkanmış elastomer nanokompozitleri, polistiren kaplı tarafı yukarı bakacak şekilde kuru bir petri kabına aktarın. Sonra, kaba beş mililitre tip 1 kolajen çözeltisi ekleyin ve numuneleri kolajen çözeltisine daldırarak tüm yüzeylerini kaplayın.Ardından, örneklerin üzerini kapatın ve en az 30 dakika boyunca 37 °C ve %5 karbondioksit ortamında inkübe edin. İzole edilmiş neonatal sıçan ventriküler kardiyomiyositlerini, santimetrekareye 100.000 ile 600.000 hücre yoğunluğunda substratların üzerine ekleyin. Hücreleri, beraberindeki metin protokolünde açıklandığı şekilde kültüre edin.Hücreler sıkıca tutunduktan sonra, ekim yapılmış sıvı kristal elastomer nanokompozitleri özel, 3D yazıcıyla basılmış bir kaba aktarın. Ardından, sıvı kristal elastomeri bir veya her iki uçtan sabit tutmak için 3D kabın üzerindeki çentiklerden dikdörtgen bir plastik parça yerleştirin. Numuneyi karbon çubukların üzerine yerleştirin ve iyi bir elektriksel temas sağlamak için bir ucunu sabitleyin.Kabın hücre kültürü bakım medyası ile doldurulduğundan ve bir elektrik kaynağına bağlı paralel iletken karbon çubuklarla donatıldığından emin olun. Sıvı kristal elastomerleri, toplam 24 saat boyunca beş saniyelik açık-kapalı süreleri olan 40 volt A/C elektrik potansiyeli ile elektriksel olarak uyarın. Sıvı kristal elastomerler, oda sıcaklığından nematik-izotropik geçiş sıcaklığının (yaklaşık 80 degrees Celsius) üzerine ısıtıldıklarında tersinür şekilde kısalıp uzarlar.Dinamik mekanik analiz, sıvı kristal elastomer şekil değişiminin sıcaklığın bir fonksiyonu olarak nicel bir ölçümünü sağlar. Burada gösterilen grafikle tanımlanan örnek, dört döngü boyunca ısıtılmış ve soğutulmuştur. Isıtıldığında örnekler, üretim sırasında asıldıkları yönde yaklaşık %35 oranında kısalma gösterirler.Numune ayrıca dik yönde %25 ila %30 oranında genişler. Likit kristal elastomer nanokompozitler, bir elektrik potansiyeli uygulandığında büzülür. 40 volt AC'ye maruz kaldıklarında, likit kristal elastomer nanokompozitler, üretim sırasında asıldıkları yönde yaklaşık %22 1/2 oranında kısalır.Burada, örnekler her 15 saniyede bir açık-kapalı döngüsüne maruz bırakılmıştır. Bu nedenle, prosedürde uzmanlaşıldığında işlem iki saatte tamamlanabilir ve numunenin asılmasından bir hafta sonra tüm sentez işlemi bitmiş olur. Bu prosedürü uygularken, LC'yi doğru miktarda ağırlıkla asmayı hatırlamanız önemlidir.Aksi takdirde, numuneyi düzgün şekilde hizalayamayabilir veya fabrikasyon sırasında numuneyi kırabilirsiniz. Bu prosedürü takip ederek, hangi uyarana yanıt vereceğini anlamak için LCE'ye karbon nanotüpler gibi diğer tipte katkı maddeleri ekleyebilirsiniz. Bu araştırmanın, biyologlar ve biyomühendisler için stres ve gerilmenin hücre büyümesi, hücre hizalanması ve hücre davranışı üzerindeki etkisini incelemek amacıyla yanıt verebilen substratlar şekillendirmenin yolunu açacağını umuyoruz.Böylece bu videoyu izledikten sonra, hizalanmış, şekle duyarlı likit kristal elastomerlerin ve likit kristal elastomer nanokompozitlerin nasıl hazırlanacağı konusunda iyi bir anlayış kazanmış olmalısınız.

preparation-monodomain-liquid-crystal-elastomers-liquid-crystal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bir yeni bir yöntem sentez ve programın ana zincirli sıvı kristalin elastomerleri, ticari olarak temin edilebilir başlangıç ​​monomerler kullanılarak sunulmuştur. Tahrik performansı programlama sırasında, tatbik edilen gerilim miktarına bağlı ise, termomekanik özelliklerin geniş bir yelpazede, çapraz bağlayıcı miktarının ayarlanması ile özel.

Bir iki-aşamalı Tiol akrilat reaksiyonu kullanılarak programlanabilir ana zincirli Sıvı kristal Elastomerler sentezi

Bu çalışma, 3D, biyo-uyumlu yan zincir sıvı kristal elastomerler (LCEs) göre biyolojik olarak parçalanabilen, köpük-benzeri hücre iskeleleri hazırlanması için bir yöntem sunar. Konfokal mikroskopi deneyleri köpüğümsü LCEs hücre eki, proliferasyon ve C2C12s miyoblastların kendiliğinden uyum sağlamak olduğunu göstermektedir.

3D Mekansal Hücre Kültürleri için hücre yapı iskeleleri olarak biyo-uyumlu sıvı kristal Elastomer Köpüklerin sentezi

Mekanik olarak sürekli ışık ışınlama altında salınım sıvı kristal polimer filmler oluşturmak için protokol hedefidir. Müstakil filmleri, fotoğraf-çalıştırma için sıvı kristal hizalama yönteminden anlayışı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Bu malzeme hazırlamak için uygulanan deneysel protokol genel olarak geçerlidir.

Işık tarafından indüklenen makroskopik salınım hareketi için sıvı kristal ağlar hazırlanması

Burada, bir sütun halinde photoexcited molekülleri etrafında yerel yapıların deformasyonlar gözlemleri sağlayan diferansiyel-algılama analizleri zaman karar vermek kızılötesi titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım protokolleri mevcut sıvı kristal, yapısı ve bu fotoaktif malzeme dinamikleri arasındaki ilişki üzerine atomik bir bakış açısı veren.

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

Bu makalede mikrosıvısal süreci ve sıvı kristal elastomerler kişiseldir parçacıkları hazırlamak için parametreler açıklanır. Bu işlem çalıştırma büyüklüğü yanı sıra parçacıklar ve onların boyutu ve şekli (gelen oblate şiddetle muhtemelen için çekirdek-kabuk ve Janus türleri morfoloji) varyasyon prensibi hazırlık sağlar.

Sıvı kristal Elastomer aktüatörler mikrosıvısal hazırlanması

Plasmonic cımbız ve fotonik kristal nanoyapıların optik yakalama mikro ve nano-parçacıklar verimlilik ve yönlendirme kontrolü yararlı geliştirmeler üretmek için gösterilmiştir.

Gelişmiş mikro ve Nanopartikül Manipülasyon Plasmonic ve Fotonik Kristal Nanoyapıların Kullanımı

Bu protokol, hücrelerden serbest ve esterlenmiş biyoaktif yağ asitlerinin ekstraksiyonunu ve analizini gösterecektir. Yağ asitleri, kararlı izotop seyreltme, kiral sıvı kromatografisi, elektron yakalama, atmosferik kimyasal iyonizasyon, çoklu reaksiyon izleme, kütle spektrometresi (SID-LC-ECAPCI-MRM/MS) kullanılarak doğru bir şekilde ölçülür.

Hücresel Lipid Ekstraksiyon Hedefli Kararlı İzotop Seyreltme Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi Analizi

Burada, viral kompleksleri bir iletim elektron mikroskobu kullanarak nanometre çözünürlüğünde sıvı olarak görüntüleme prosedürünü açıklıyoruz.

Yerinde Sıvıda Biyolojik Montajlar TEM

Biz bir sıvı enjeksiyon sistemi olarak kalıp tasarımı ve modifiye desikatöre için erimiş birikimi modelleme 3D yazıcılar kullanarak düşük maliyetli ve sıvı elastomer kauçuk enjeksiyon kalıp cihazların hızlı prototipleme için bir yöntem geliştirdiler.

Sıvı Enjeksiyon için 3D Baskılı Kalıpları Kullanma Tıbbi Cihazlar hızlı ve düşük maliyetli Prototip

Burada biyolojik şartlar altında ve sıvı ortam içinde, yeni, yüksek en-boy oranı biocomposites sentezlemek için bir protokol mevcut. biocomposites sırasıyla çapı ve uzunluğu mikrometre nanometre kadar ölçeklendirilebilir. Sistin ile birlikte bakır nanopartiküller (KNP'ler) ve bakır sülfat sentezi için önemli bileşenleridir.

Biyolojik Sıvı Ortamda Ölçeklenebilir, Metalik Yüksek Aspect Ratio Nanokompositlerin Üretimi

Keşfedin siloksan ve epoksi bazlı sıvı kristal elastomerlerin hazırlanması ve karakterizasyonu. Bu yöntem, şekil değiştiren substratlar olarak aktif hücre kültürü cihazlarında kullanım potansiyelini gösterir.

Monodomain Sıvı Kristal Elastomerler ve Likit Kristal Elastomer Nanokompozitlerinin Hazırlanması

Daha fazla video keşfet