Login processing...

JoVE Journal
Bioengineering

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.

JoVE Journal Bioengineering

Miljømessige dynamisk mekanisk analyse å forutsi mykgjørende virkemåten av nevrale implantater

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

Journal (Bioengineering)

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

Journal (Bioengineering)

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

Click here for the English version

Miljømessige dynamisk mekanisk analyse å forutsi mykgjørende virkemåten av nevrale implantater

Article DOI: 10.3791/59209-v

March 1st, 2019 •

Seyed Mahmoud Hosseini¹, Walter E. Voit^1,2,3, Melanie Ecker^2,3,4

¹Department of Chemistry and Biochemistry, University of Texas at Dallas, ²Department of Materials Science and Engineering, University of Texas at Dallas, ³Center for Engineering Innovation, University of Texas at Dallas, ⁴Department of Bioengineering, University of Texas at Dallas

Chapters

Summary
Automatic Translation

English (Original)
العربية (Arabic)
中文 (Chinese)
dansk (Danish)
Nederlands (Dutch)
français (French)
Deutsch (German)
עברית (Hebrew)
हिंदी (Hindi)
italiano (Italian)
日本語 (Japanese)
한국어 (Korean)
norsk (Norwegian)
português (Portugese)
русский (Russian)
español (Spanish)
svenska (Swedish)
Türkçe (Turkish)

March 1st, 2019

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Hvis pålitelig spådommer om softening av polymere substrater for neural implantater i i vivo miljø, er det viktig å ha en pålitelig i vitro metode. Her presenteres bruk av dynamiske mekanisk analyse i fosfat bufret saltvann kroppstemperatur.

Transcript

Denne metoden bidrar til å overvåke hvordan materialegenskapene til implanterbare enheter kan endres ved innsetting i kroppen, spesielt mykgjøring av materialene. Den største fordelen med denne teknikken er at den tilbyr en enkel in vitro-metode som etterligner in vivo-forhold og minimerer derfor behovet for dyretesting. Denne metoden er spesielt interessant for å teste de termomekaniske egenskapene til materialet som skal brukes i implanterbare enheter generelt og er ikke begrenset til bioelektronikk.

Lasting av prøven og måling av prøven under de våte forholdene er litt vanskelig og kan forårsake upålitelige testresultater hvis den ikke utføres riktig. Begynn med å blande kvantitative mengder thiol til alkenmonmerer med totalt 1 vektprosent fotoinitiator. Dekk et 20-milliliter hetteglass i aluminiumsfolie for å hindre at hendelseslyset kommer i kontakt med monomerløsningen, og bruk en deponering av plastpipette til å tilsette 50 mole prosent TATATO, 45 molar prosent TMTMP og fem molar prosent TMICN til hetteglasset.

Tilsett deretter 1 vektprosent av fotoinitiatoren DMPA til hetteglasset, og bruk planethastighetsblanding for å blande innholdet i hetteglasset uten å utsette løsningen for lys. Når innholdet er grundig blandet, spinn coat den resulterende thiol-ene prepolymer blanding i glass mikroskop lysbilder i fem 50-mikrometer-tykke filmer, og umiddelbart overføre polymer filmer på bærer substrat i et krysskoblingskammer. Deretter foto-polymerisere filmene i 60 minutter under 365-nanometer ultrafiolette pærer, etterfulgt av post-herding i en vakuumovn i 24 timer ved 120 grader Celsius for å fullføre konverteringen ytterligere.

Når polymerene er fullstendig herdet, bruk en karbondioksidlaser til å kutte filmene i 4,5 millimeter brede og 50 millimeter lange rektangler for dynamisk mekanisk testing. For å sette opp den dynamiske mekaniske analysatoren, utstyre maskinen med nedsenkingsarmaturen i spenningsmodus. Koble flytende nitrogen til maskinen, og muliggjør flytende nitrogen i luften som gasskilde for ovnen.

Skriv metoden for tørrmåling med maskinprogramvaren, inkludert kondisjonering, svingningstemperaturrampe og kondisjoneringsslutt av testtrinnene. Deretter skriver du metoden for nedsenking testing med maskinen programvare, inkludert condition, oscillasjon tid, oscillasjon temperatur rampe, og condition slutten av testtrinn. Når analysatoren er klar, bruk kalipere med en 001 millimeter presisjon for å måle den faktiske tykkelsen på polymerprøven for tørr i lufttesting, og skriv inn prøvenavnet, beskrivelsen og prøvegeometrien i programvaren.

Sett lastegapet til 15 millimeter, og last prøven. Pass på at du midtstiller og juster prøven før du strammer klemmene. Lukk deretter ovnen, og start den tørre målingen.

Når målingen er over, åpne ovnen, og fjern polymerprøven fra maskinen. For å måle den faktiske tykkelsen på polymerprøven for nedsenkingstesting, må du først måle prøven med kalipere med en 001 millimeter presisjon, og skriv inn prøvenavnet, beskrivelsen og prøvegeometrien i programvaren. Forbered oppsettet med nedsenkingsbegeret festet med en klemme i det øvre grepet, og sett lastegapet til 15 millimeter.

Legg i prøven, sørg for å sentrere og justere prøven, og stram klemmene. Plasser nedsenking bad på bunnen ligaen, og fest badekaret tett. Fyll deretter badekaret med romtemperatur PBS.

Plasser lokket på toppen av badekaret, lukk ovnen, og start umiddelbart nedsenkingsmålingen, og betent at avløpet er lukket. Det er viktig å starte målingen så snart som mulig etter at begeret er fylt med PBS for å sikre at hele spekteret av mykgjøringen fanges. Når målingen er over, åpner du avløpet for å fjerne PBS fra nedsenkingsbadet, og åpner ovnen.

Fjern deretter lokket fra begeret, skru av og løft nedsenkingsbegeret, og fjern polymerprøven fra maskinen. Ved hjelp av temperatur-tid målemodus av protokollen gjør at mykgjørende profiler av forskjellige polymer formuleringer som skal sammenlignes. Ved å kombinere tørre dynamiske mekaniske analysemålinger og nedsenkingsmålinger i PBS kan vurderingen av vannindusert plastisering av ulike polymerformuleringer, som illustrert av depresjonen av glassovergangstemperaturen og den generelle nedskiftingen av moduluskurvene.

Mykningen av polymerene for in vivo-applikasjoner fungerer mest effektivt når den tørre polymeren har en glassovergangstemperatur over kroppstemperaturen, men under det i våt tilstand. Dermed faller polymerens modulus fra glassaktig til gummiaktig modulus ved nedsenking under fysiologiske forhold. Når glassovergangstemperaturen til både de tørre og våte tilstandene til polymeren er godt over kroppstemperaturen, vil polymeren ikke myke under fysiologiske forhold.

Denne metoden lar deg erstatte PBS med andre relevante løsninger for å etterligne oppførselen til biomaterialer i andre miljøer.

X

Simple Hit Counter