神経のインプラントの軟化挙動を予測する環境の動的機械分析

この方法は、埋め込み型デバイスの材料特性が体内への挿入時、特に材料の軟化時にどのように変化するかを監視するのに役立ちます。この技術の主な利点は、生体内の状態を模倣し、したがって、動物実験の必要性を最小限に抑える簡単なin vitro方法を提供することです。この方法は、一般的に埋め込み可能なデバイスで使用される材料の熱機械的特性をテストするために特に興味深く、バイオエレクトロニクスに限定されません。

サンプルの荷重と湿潤条件下でのサンプルの測定は少し難しく、正しく実行しないと信頼性の低いテスト結果が生じる可能性があります。まず、アルケンモノマーに対するチオールの定量量を合計1重量%の光開始器と混合することから始める。入射光がモノマー溶液に接触するのを防ぐためにアルミニウム箔で20ミリリットルのガラスバイアルを覆い、廃棄プラスチックピペットを使用して50モルパーセントTATATO、45モルパーセントTMTMP、および5モルパーセントTMICNをバイアルに追加します。

次に、光導入器DMPAの1重量%をバイアルに加え、惑星速度混合を使用して、溶液を光にさらすことなくバイアルの内容物を混合する。内容物を十分に混合した場合、得られたチオールエインプレポリマー混合物を50マイクロメートル厚膜でスライドしたガラス顕微鏡にスピンコートし、架橋チャンバー内のキャリア基板上にポリマーフィルムを直ちに転写する。その後、365ナノメートルの紫外線球根の下で60分間フィルムを光重合し、続いて真空オーブンで120°Cで24時間後硬化し、さらに変換を完了します。

ポリマーが完全に硬化したら、二酸化炭素レーザーを使用してフィルムを4.5ミリメートル幅、長さ50ミリメートルの長方形にカットし、動的な機械的検査を行います。ダイナミックメカニカルアナライザをセットアップするには、テンションモードで浸漬器具をマシンに装備します。液体窒素を機械に接続し、炉のガス源として空気中の液体窒素を有効にします。

試験ステップのコンディショニング、振動温度ランプ、コンディショニング終了など、機械ソフトウェアでドライ測定の方法を書きます。次に、コンディショニング、振動時間、振動温度ランプ、テストステップのコンディショニング終了など、マシンソフトウェアでの浸漬試験の方法を書きます。分析装置の準備ができたら、001 ミリメートルの精度のキャリパーを使用して、空気試験で乾燥するポリマー標本の実際の厚さを測定し、サンプル名、説明、およびサンプルジオメトリをソフトウェアに入力します。

荷重ギャップを 15 ミリメートルに設定し、サンプルをロードします。クランプを締める前に、必ず試料を中央に配置し、位置合わせしてください。次に炉を閉じ、乾式測定を開始します。

測定が終わったら、炉を開き、ポリマーサンプルを機械から取り出します。浸漬試験用のポリマー試料の実際の厚さを測定するには、まず001ミリメートルの精度でキャリパーでサンプルを測定し、サンプル名、説明、サンプルジオメトリをソフトウェアに入力します。上部グリップにクランプを固定した浸漬ビーカーでセットアップを準備し、荷重ギャップを15ミリメートルに設定します。

試料を積み込み、試料を中央に配置し、クランプを締めます。浸漬浴を底面に置き、しっかりとしっかり止めなさい。その後、室温PBSでお風呂を満たします。

蓋を浴槽の上に置き、炉を閉じ、すぐに浸漬測定を開始し、ドレインが閉じていることを確認する。柔らかさの全範囲がキャプチャされるように、ビーカーをPBSで満たした後、できるだけ早く測定を開始することが重要です。測定が終わったら、ドレインを開けて浸漬浴からPBSを取り除き、炉を開きます。

次に、ビーカーから蓋を取り外し、浸漬ビーカーを緩めて持ち上げ、ポリマーサンプルを機械から取り外します。プロトコルの温度時間測定モードを使用すると、異なるポリマー製剤の軟化プロファイルを比較することができます。PBSでのドライダイナミックな機械的解析測定と浸漬測定を組み合わせることで、ガラス転移温度の下降とモジュラス曲線の全体的なダウンシフトによって示されるように、異なるポリマー製剤の水誘導可塑化の評価が可能になります。

in vivoアプリケーション用のポリマーの軟化は、乾燥ポリマーが体温より上のガラス転移温度を有するが、湿潤状態の温度を下回る場合に最も効果的に働く。したがって、ポリマーの係数は、生理学的条件下での浸漬時にガラス状からゴム状の弾性率に低下する。ポリマーの乾燥状態と湿潤状態の両方のガラス転移温度が体温を大きく上回ると、生理学的条件下ではポリマーが軟化しない。

この方法により、他の環境での生体材料の挙動を模倣するために、PBSを他の関連するソリューションに置き換えることができます。