Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik. CSS euskarri mugatua duen arakatzailearen bertsio bat erabiltzen ari zara. Esperientzia onena lortzeko, arakatzaile eguneratu bat erabiltzea gomendatzen dizugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea). Gainera, etengabeko laguntza bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScriptik gabe erakusten dugu.
Hiru diapositiba aldi berean dituen karrusel bat erakusten du. Erabili Aurrekoa eta Hurrengoa botoiak hiru diapositiba aldi berean mugitzeko, edo erabili amaierako graduatzaile botoiak hiru diapositiba aldi berean mugitzeko.
Gailu medikoetarako eta aplikazio biomedikoetarako material ultra-bigun berriak garatzearekin batera, haien propietate fisiko eta mekanikoen karakterizazio osoa garrantzitsua eta erronka bat da aldi berean. Mikroskopia atomiko bidezko nanoindentazio teknika aldatu bat (AFM) aplikatu zen lehfilcon A silikonazko hidrogel kontaktu-lente biomimetiko berriaren gainazaleko modulu oso baxua karakterizatzeko, polimero adarkatuen eskuila-egitura geruza batez estalitakoa. Metodo honek kontaktu-puntuak zehaztasunez zehaztea ahalbidetzen du, polimero adarkatuetara hurbiltzean estrusio biskosaren efekturik gabe. Horrez gain, eskuila-elementu bakoitzaren ezaugarri mekanikoak zehaztea ahalbidetzen du, poroelastikotasunaren efekturik gabe. Horretarako, AFM zunda bat hautatu da, material bigunen eta lagin biologikoen propietateak neurtzeko bereziki egokia dena (puntaren tamaina, geometria eta malguki-tasa). Metodo honek sentikortasuna eta zehaztasuna hobetzen ditu lehfilcon A material oso bigunaren neurketa zehatza egiteko, gainazaleko elastikotasun-modulu oso baxua baitu (2 kPa arte) eta barneko ingurune urtsuan elastikotasun oso altua (ia % 100). Gainazalaren azterketaren emaitzek ez zuten lehfilcon A lentearen gainazal ultra-bigunaren propietateak agerian utzi bakarrik, baita polimero adarkatuen eskuilen modulua silizio-hidrogeno substratuarenaren parekoa zela ere. Gainazalaren karakterizazio teknika hau beste material ultra-bigun eta gailu mediko batzuetan aplika daiteke.
Ehun bizidunekin zuzenean kontaktuan jartzeko diseinatutako materialen propietate mekanikoak askotan ingurune biologikoak zehazten ditu. Material propietate horien arteko bat-etortze perfektuak materialaren nahi diren ezaugarri klinikoak lortzen laguntzen du, zelulen erantzun kaltegarriak eragin gabe1,2,3. Material homogeneo masiboetarako, propietate mekanikoen karakterizazioa nahiko erraza da prozedura eta proba-metodo estandarrak eskuragarri daudelako (adibidez, mikroindentazioa4,5,6). Hala ere, gel, hidrogel, biopolimero, zelula bizidun eta abar bezalako material ultra-bigunetarako, proba-metodo hauek ez dira orokorrean aplikagarriak, neurketa-bereizmenaren mugengatik eta material batzuen homogeneotasun ezagatik7. Urteetan zehar, indentazio-metodo tradizionalak aldatu eta egokitu dira material bigun sorta zabala karakterizatzeko, baina metodo askok oraindik ere gabezia larriak dituzte, eta horrek mugatzen du haien erabilera8,9,10,11,12,13. Material superbigunen eta gainazaleko geruzen propietate mekanikoak zehaztasunez eta fidagarritasunez karakterizatu ditzaketen proba-metodo espezializatuen faltak asko mugatzen du haien erabilera hainbat aplikaziotan.
Aurreko lanean, lehfilcon A (CL) kontaktu-lentea aurkeztu genuen, begi-kornearen gainazalean inspiratutako diseinu biomimetiko potentzialetatik eratorritako gainazal-propietate ultra-bigun guztiak dituen material heterogeneo bigun bat. Biomaterial hau poli(2-metakriloiloxietilfosforilkolina (MPC)) (PMPC) polimero-geruza adarkatu eta gurutzatu bat silikonazko hidrogel (SiHy) 15 batean txertatuz garatu zen, gailu medikoetarako diseinatua. Txertatze-prozesu honek geruza bat sortzen du gainazalean, oso bigun eta oso elastiko den polimero adarkatu eskuila-egitura batez osatua. Aurreko lanak baieztatu du lehfilcon A CL-ren egitura biomimetikoak gainazal-propietate hobeak eskaintzen dituela, hala nola bustitze eta zikinkeriaren prebentzio hobea, lubrifikazio handiagoa eta zelulen eta bakterioen atxikimendu txikiagoa15,16. Horrez gain, material biomimetiko honen erabilerak eta garapenak beste gailu biomediko batzuetara hedapen gehiago ere iradokitzen du. Beraz, ezinbestekoa da material ultra-bigun honen gainazaleko propietateak karakterizatzea eta begiarekin duen elkarrekintza mekanikoa ulertzea, etorkizuneko garapenak eta aplikazioak laguntzeko ezagutza-base integral bat sortzeko. Merkataritza-eskuragarri dauden SiHy kontaktu-lente gehienak polimero hidrofiliko eta hidrofoboen nahasketa homogeneo batez osatuta daude, material-egitura uniforme bat osatzen dutenak17. Hainbat ikerketa egin dira haien propietate mekanikoak ikertzeko, konpresio-, trakzio- eta mikroindentazio-proba-metodo tradizionalak erabiliz18,19,20,21. Hala ere, lehfilcon A CL-ren diseinu biomimetiko berritzaileak material heterogeneo berezi bihurtzen du, non polimero adarkatuen eskuila-egituren propietate mekanikoak SiHy oinarrizko substratuarenetatik nabarmen desberdinak diren. Beraz, oso zaila da propietate horiek zehaztasunez kuantifikatzea metodo konbentzionalak eta indentazio-metodoak erabiliz. Metodo itxaropentsu batek mikroskopia atomikoan (AFM) inplementatutako nanoindentazio-proba-metodoa erabiltzen du, zelula eta ehun biologikoak bezalako material biskoelastiko bigunen eta polimero bigunen propietate mekanikoak zehazteko erabili den metodoa22,23,24,25. ,26,27,28,29,30. AFM nanoindentazioan, nanoindentazio-proben oinarriak AFM teknologiaren azken aurrerapenekin konbinatzen dira neurketa-sentsibilitate handiagoa eta berez oso bigunak diren material sorta zabal baten probak eskaintzeko31,32,33,34,35,36. Horrez gain, teknologiak beste abantaila garrantzitsu batzuk eskaintzen ditu geometria desberdinak erabiltzeagatik, indentatzailea eta zunda erabiliz, eta hainbat ingurune likidotan probak egiteko aukera emanez.
AFM nanoindentazioa baldintzapean hiru osagai nagusitan bana daiteke: (1) ekipamendua (sentsoreak, detektagailuak, zundak, etab.); (2) neurketa-parametroak (hala nola indarra, desplazamendua, abiadura, arrapalaren tamaina, etab.); (3) Datuen prozesamendua (oinarrizko zuzenketa, ukipen-puntuaren estimazioa, datuen doikuntza, modelatzea, etab.). Metodo honekin arazo nabarmen bat da literaturan AFM nanoindentazioa erabiltzen duten hainbat ikerketek emaitza kuantitatibo oso desberdinak ematen dituztela lagin/zelula/material mota berarentzat37,38,39,40,41. Adibidez, Lekka et al.-ek AFM zundaren geometriak mekanikoki homogeneoak diren hidrogel eta zelula heterogeneoen laginen Young-en moduluan duen eragina aztertu eta alderatu zen. Jakinarazi dutenez, moduluaren balioak oso menpe daude kontsola-hautaketaren eta puntaren formaren arabera, baliorik altuena piramide-formako zunda batentzat izanik eta baliorik baxuena 42 zunda esferiko batentzat. Era berean, Selhuber-Unkel et al.-ek. Frogatu da nola eragiten dioten poliakrilamida (PAAM) laginen indentatzailearen abiadurak, indentatzailearen tamainak eta lodierak ACM43 nanoindentazio bidez neurtutako Young-en moduluari. Beste faktore konplikatu bat modulu oso baxuko proba-material estandarren eta proba-prozedura libreen falta da. Horrek oso zaila egiten du emaitza zehatzak konfiantzaz lortzea. Hala ere, metodoa oso erabilgarria da neurketa erlatiboetarako eta antzeko lagin moten arteko ebaluazio konparatiboetarako, adibidez, AFM nanoindentazioa erabiliz zelula normalak minbizi-zeluletatik bereizteko 44, 45.
Material bigunak AFM nanoindentazioarekin probatzerakoan, arau orokor bat da laginaren moduluarekin bat datorren malguki-konstante baxua (k) eta punta erdiesferikoa/biribila duen zunda bat erabiltzea, lehenengo zundak laginaren gainazalak ez zula ditzan material bigunekin lehen kontaktuan jartzean. Garrantzitsua da, halaber, zundak sortutako desbideratze-seinalea laser detektagailu-sistemak detektatzeko bezain indartsua izatea24,34,46,47. Zelula, ehun eta gel heterogeneo ultra-bigunen kasuan, beste erronka bat zundaren eta laginaren gainazalaren arteko itsaspen-indarra gainditzea da, neurketa erreproduzigarriak eta fidagarriak bermatzeko48,49,50. Duela gutxi arte, AFM nanoindentazioari buruzko lan gehienak zelula biologikoen, ehunen, gelen, hidrogelen eta biomolekulen portaera mekanikoa aztertzean zentratu dira, zunda esferiko nahiko handiak erabiliz, normalean zunda koloidalak (CP) deitzen direnak. , 47, 51, 52, 53, 54, 55. Punta hauek 1 eta 50 µm arteko erradioa dute eta normalean borosilikato beiraz, polimetil metakrilatoz (PMMA), poliestirenoz (PS), silizio dioxidoz (SiO2) eta diamante itxurako karbonoz (DLC) eginda daude. CP-AFM nanoindentazioa askotan lagin bigunen karakterizaziorako lehen aukera den arren, bere arazoak eta mugak ditu. Punta esferiko handiak eta mikroi tamainakoak erabiltzeak puntaren eta laginaren arteko kontaktu-azalera osoa handitzen du eta bereizmen espazialaren galera nabarmena eragiten du. Lagin bigun eta ez-homogeneoetarako, non elementu lokalen propietate mekanikoak batez bestekotik nabarmen desberdinak izan daitezkeen eremu zabalago batean, CP indentazioak propietateen edozein ez-homogeneotasun ezkutatu dezake eskala lokalean52. Zunda koloidalak normalean mikroi tamainako esfera koloidalak punta gabeko kontsola-euskarrietara lotuz egiten dira, epoxi itsasgarriak erabiliz. Fabrikazio-prozesua bera arazo askorekin beteta dago eta inkoherentziak sor ditzake zundaren kalibrazio-prozesuan. Gainera, partikula koloidalen tamainak eta masak zuzenean eragiten diete kontsola-euskarriaren kalibrazio-parametro nagusiei, hala nola erresonantzia-maiztasunari, malguki-zurruntasunari eta deformazio-sentsibilitateari56,57,58. Beraz, AFM zundetarako ohiko metodoek, hala nola tenperaturaren kalibrazioak, ez dute CP-rako kalibrazio zehatza eskaintzen, eta beste metodo batzuk beharrezkoak izan daitezke zuzenketa horiek egiteko57, 59, 60, 61. CP indentazio-esperimentu tipikoek desbideratze handiko kontsola-euskarria erabiltzen dute lagin bigunen propietateak aztertzeko, eta horrek beste arazo bat sortzen du kontsola-euskarriaren portaera ez-lineala desbideratze nahiko handietan kalibratzerakoan62,63,64. Zunda koloidalen indentazio-metodo modernoek normalean zunda kalibratzeko erabilitako kontsola-euskarriaren geometria kontuan hartzen dute, baina partikula koloidalen eragina alde batera uzten dute, eta horrek ziurgabetasun gehigarria sortzen du metodoaren zehaztasunean38,61. Era berean, kontaktu-ereduaren doikuntzaren bidez kalkulatutako elastikotasun-moduluak zuzenean indentazio-zundaren geometriaren menpe daude, eta puntaren eta laginaren gainazalaren ezaugarrien arteko desadostasunak zehaztasun eza sor dezake27, 65, 66, 67, 68. Spencer et al.-ek egindako lan batzuk. CP-AFM nanoindentazio-metodoa erabiliz polimero bigunen eskuilak karakterizatzerakoan kontuan hartu beharreko faktoreak nabarmentzen dira. Jakinarazi zuten polimero-eskuiletan fluido likatsu bat abiaduraren arabera atxikitzeak buruaren karga handitzea dakarrela eta, beraz, abiaduraren menpeko propietateen neurketa desberdinak egitea30,69,70,71.
Ikerketa honetan, lehfilcon A CL material ultra-bigun eta oso elastikoaren gainazaleko modulua karakterizatu dugu AFM nanoindentazio metodo aldatu bat erabiliz. Material honen propietateak eta egitura berria kontuan hartuta, indentazio metodo tradizionalaren sentikortasun-tartea ez da nahikoa material oso bigun honen modulua karakterizatzeko, beraz, beharrezkoa da sentikortasun handiagoa eta maila baxuagoko AFM nanoindentazio metodo bat erabiltzea. Dauden AFM zunda koloidalen nanoindentazio tekniken gabeziak eta arazoak aztertu ondoren, zergatik aukeratu dugun AFM zunda txikiago eta neurrira diseinatutako bat erakusten dugu sentikortasuna, atzeko planoaren zarata ezabatzeko, kontaktu puntua zehazteko, material heterogeneo bigunen abiadura-modulua neurtzeko, hala nola fluidoen atxikipenaren menpekotasuna, eta kuantifikazio zehatza egiteko. Horrez gain, indentazio-puntaren forma eta dimentsioak zehaztasunez neurtu ahal izan ditugu, eta horrek kono-esfera egokitze eredua erabiltzea ahalbidetu digu elastikotasun modulua zehazteko, puntaren eta materialaren arteko kontaktu-eremua ebaluatu gabe. Lan honetan kuantifikatzen diren bi hipotesi inplizituak materialaren propietate guztiz elastikoak eta indentazio-sakonerarekiko independentea den modulua dira. Metodo hau erabiliz, lehenik eta behin, metodoa kuantifikatzeko modulu ezaguneko estandar ultrabigunak probatu genituen, eta ondoren metodo hau erabili genuen bi kontaktu-lente material ezberdinen gainazalak karakterizatzeko. AFM nanoindentazio gainazalak sentikortasun handiagoarekin karakterizatzeko metodo hau hainbat material ultrabigun heterogeneo biomimetikotan aplikagarria izatea espero da, gailu medikoetan eta aplikazio biomedikoetan erabiltzeko aukerarekin.
Nanoindentazio esperimentuetarako, Lehfilcon A kontaktu-lenteak (Alcon, Fort Worth, Texas, AEB) eta haien silikonazko hidrogel substratuak aukeratu ziren. Esperimentuan, lente-euskarri berezi bat erabili zen. Probak egiteko lentea instalatzeko, kontu handiz jarri zen kupula itxurako euskarrian, barrura aire-burbuilarik sartzen ez zela ziurtatuz, eta gero ertzekin finkatu zen. Lente-euskarriaren goialdean dagoen zulo batek lentearen zentro optikorako sarbidea ematen du nanoindentazio esperimentuetarako, likidoa bere lekuan mantenduz. Horrek lenteak guztiz hidratatuta mantentzen ditu. 500 μl kontaktu-lenteen ontziratze-soluzio erabili ziren proba-soluzio gisa. Emaitza kuantitatiboak egiaztatzeko, merkataritzan eskuragarri dauden poliakrilamida ez-aktibatu (PAAM) hidrogelak prestatu ziren poliakrilamida-ko-metileno-bisakrilamida konposizio batetik (100 mm-ko Petrisoft Petri plakak, Matrigen, Irvine, CA, AEB), 1 kPa-ko elastikotasun-modulu ezagunarekin. Erabili 4-5 tanta (125 µl inguru) fosfato-bufferdun gatz-soluzio (PBS Corning Life Sciences-ena, Tewkesbury, MA, AEB) eta OPTI-FREE Puremoist kontaktu-lenteen disoluzio tanta 1 (Alcon, Vaud, TX, AEB). ) AFM hidrogel-zundaren interfazean.
Lehfilcon A CL eta SiHy substratuen laginak FEI Quanta 250 Field Issues Scanning Electron Microscope (FEG SEM) sistema batekin bistaratu ziren, Eskaneatze Transmisioko Mikroskopio Elektroniko (STEM) detektagailu batekin hornitua. Laginak prestatzeko, lenteak lehenik urarekin garbitu eta tarta itxurako zirietan moztu ziren. Laginen osagai hidrofiliko eta hidrofoboen arteko kontraste diferentziala lortzeko, % 0,10eko RuO4 disoluzio egonkortua erabili zen koloratzaile gisa, eta laginak 30 minutuz murgildu ziren bertan. Lehfilcon A CL RuO4 tindaketa garrantzitsua da ez bakarrik kontraste diferentziala hobetzeko, baita polimero adarkatuen eskuilen egitura jatorrizko forman mantentzen laguntzen ere, eta ondoren STEM irudietan ikusten dira. Ondoren, garbitu eta deshidratatu egin ziren etanol/ur nahasketa serie batean, etanol kontzentrazioa handituz. Ondoren, laginak EMBed 812/Araldite epoxiarekin isuri ziren, eta gau osoan 70 °C-tan sendatu zen. Erretxina polimerizazioz lortutako lagin-blokeak ultramikrotomo batekin moztu ziren, eta lortutako sekzio meheak STEM detektagailu batekin bistaratu ziren hutsune baxuko moduan, 30 kV-ko azelerazio-tentsioarekin. SEM sistema bera erabili zen PFQNM-LC-A-CAL AFM zundaren (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, AEB) karakterizazio zehatzerako. AFM zundaren SEM irudiak hutsune handiko moduan lortu ziren, 30 kV-ko azelerazio-tentsioarekin. Eskuratu irudiak angelu eta handitze desberdinetan, AFM zundaren puntaren forma eta tamainaren xehetasun guztiak erregistratzeko. Irudietan intereseko punta-dimentsio guztiak digitalki neurtu ziren.
Lehfilcon A CL, SiHy substratu eta PAAm hidrogel laginak bistaratzeko eta nanoindentatzeko, Dimension FastScan Bio Icon indar atomikoko mikroskopio bat (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, AEB), “PeakForce QNM in Fluid” moduarekin, erabili zen. Irudi-esperimentuetarako, 1 nm-ko punta-erradio nominala zuen PEAKFORCE-HIRS-FA zunda bat (Bruker) erabili zen laginaren bereizmen handiko irudiak 0,50 Hz-ko eskaneatze-abiaduran ateratzeko. Irudi guztiak ur-disoluzioan hartu ziren.
AFM nanoindentazio esperimentuak PFQNM-LC-A-CAL zunda (Bruker) erabiliz egin ziren. AFM zundak siliziozko punta bat du nitrurozko kontsola batean, 345 nm-ko lodierakoa, 54 µm luze eta 4,5 µm zabal, 45 kHz-ko erresonantzia-maiztasunarekin. Bereziki diseinatuta dago lagin biologiko bigunetan nanomekaniko neurketa kuantitatiboak karakterizatu eta egiteko. Sentsoreak banan-banan kalibratzen dira fabrikan, aldez aurretik kalibratutako malguki-ezarpenekin. Ikerketa honetan erabilitako zundei dagokienez, malguki-konstanteak 0,05-0,1 N/m tartean zeuden. Puntaren forma eta tamaina zehatz-mehatz zehazteko, zunda xehetasunez karakterizatu zen SEM erabiliz. 1a irudian PFQNM-LC-A-CAL zundaren bereizmen handiko eta handitze txikiko eskaneatze-mikroskopio elektroniko bat ageri da, zundaren diseinuaren ikuspegi holistikoa eskainiz. 1b irudian zunda-puntaren goiko aldearen ikuspegi handitua ageri da, puntaren forma eta tamainari buruzko informazioa emanez. Muturreko aldean, orratza 140 nm-ko diametroko hemisferio bat da (1c irudia). Honen azpian, punta kono forma hartuz mehetzen da, gutxi gorabehera 500 nm-ko luzera neurtua lortuz. Eremu mehearen kanpoaldean, punta zilindrikoa da eta 1,18 µm-ko luzera osoa du. Hau da zunda puntaren funtzio-atal nagusia. Horrez gain, 45 µm-ko diametroa eta 2 N/m-ko malguki-konstantea dituen poliestirenozko (PS) zunda esferiko handi bat ere erabili zen zunda koloidal gisa probatzeko (Novascan Technologies, Inc., Boone, Iowa, AEB). PFQNM-LC-A-CAL 140 nm-ko zundarekin alderatzeko.
Jakinarazi da likidoa AFM zundaren eta polimeroaren eskuila-egituraren artean harrapatuta gera daitekeela nanoindentazioan zehar, eta horrek goranzko indarra eragingo dio AFM zundaren gainean gainazala ukitu aurretik69. Fluidoen atxikipenak eragindako estrusio-efektu likatsu honek kontaktu-puntua alda dezake, eta horrela gainazaleko moduluaren neurketetan eragina izan dezake. Zundaren geometriak eta indentazio-abiadurak fluidoen atxikipenean duten eragina aztertzeko, indentazio-indar kurbak marraztu ziren lehfilcon A CL laginetarako, 140 nm-ko diametroko zunda bat erabiliz, 1 µm/s eta 2 µm/s-ko desplazamendu-tasa konstanteetan. Zundaren diametroa 45 µm-koa da, eta indar finkoa 6 nN-koa da, 1 µm/s-tan lortuta. 140 nm-ko diametroko zunda batekin egindako esperimentuak 1 µm/s-ko indentazio-abiadurarekin eta 300 pN-ko indar finkoarekin egin ziren, goiko betazalen tarte fisiologikoan (1-8 kPa) kontaktu-presioa sortzeko aukeratuta. 72. presioa. PAA hidrogelaren lagin bigunak, 1 kPa-ko presioarekin, 50 pN-ko indentazio-indarrarekin probatu ziren, 1 μm/s-ko abiaduran, 140 nm-ko diametroko zunda bat erabiliz.
PFQNM-LC-A-CAL zundaren puntaren zati konikoaren luzera 500 nm ingurukoa denez, 500 nm baino gutxiagoko edozein indentazio-sakonerarako, segurtasunez ondoriozta daiteke zundaren geometria indentazioan zehar bere kono-formari leial mantenduko zaiola. Gainera, suposatzen da proban dagoen materialaren gainazalak erantzun elastiko itzulgarria izango duela, eta hori ere baieztatuko da hurrengo ataletan. Beraz, puntaren formaren eta tamainaren arabera, Briscoe, Sebastian eta Adamsek garatutako kono-esfera egokitze-eredua aukeratu dugu, saltzailearen softwarean eskuragarri dagoena, gure AFM nanoindentazio-esperimentuak (NanoScope) prozesatzeko. Bereizketa-datuen analisi-softwarea, Bruker) 73. Ereduak F(δ) indar-desplazamendu erlazioa deskribatzen du erpin esferikoaren akatsa duen kono baterako. Irudian... 2. irudiak kontaktu-geometria erakusten du kono zurrun baten eta punta esferiko baten arteko elkarrekintzaren bitartean, non R punta esferikoaren erradioa den, a kontaktu-erradioa, b punta esferikoaren muturreko kontaktu-erradioa eta δ kontaktu-erradioa. koska-sakonera, θ konoaren erdi-angelua. Zunda honen SEM irudiak argi erakusten du 140 nm-ko diametroko punta esferikoa tangentzialki kono batean sartzen dela, beraz, hemen b R-ren bidez bakarrik definitzen da, hau da, b = R cos θ. Saltzaileak emandako softwareak kono-esfera erlazio bat eskaintzen du Young-en moduluaren (E) balioak kalkulatzeko indar-bereizketa datuetatik, a > b suposatuz. Erlazioa:
non F indentazio-indarra den, E Young-en modulua, ν Poisson-en erlazioa. Kontaktu-erradioa a kalkula daiteke honako hau erabiliz:
Lefilcon kontaktu-lente baten materialean sartutako punta esferikoa duen kono zurrun baten kontaktu-geometriaren eskema, polimerozko eskuila adarkatuen gainazaleko geruza batekin.
a ≤ b bada, erlazioa ohiko indentadore esferiko baten ekuaziora murrizten da;
Uste dugu PMPC polimerozko eskuilaren egitura adarkatuarekin duen elkarreraginak a kontaktu-erradioa b kontaktu-erradio esferikoa baino handiagoa izatea eragingo duela. Beraz, ikerketa honetan egindako elastikotasun-moduluaren neurketa kuantitatibo guztietarako, a > b kasurako lortutako menpekotasuna erabili dugu.
Ikerketa honetan aztertutako material biomimetiko ultraleunak osorik irudikatu ziren laginaren zeharkako sekzioaren eskaneatze-transmisiozko mikroskopia elektronikoa (STEM) eta gainazalaren indar atomikoko mikroskopia (AFM) erabiliz. Gainazalaren karakterizazio zehatz hau aurretik argitaratutako gure lanaren luzapen gisa egin zen, non zehaztu genuen PMPCz aldatutako lehfilcon A CL gainazalaren egitura polimeriko adarkatu dinamikoak korneako ehun natiboaren antzeko propietate mekanikoak zituela 14. Horregatik, kontaktu-lenteen gainazalei material biomimetiko deitzen diegu 14. 3a eta 3b irudietan, lehfilcon A CL substratu baten eta tratatu gabeko SiHy substratu baten gainazaleko PMPC polimero eskuila-egituren zeharkako sekzioak erakusten dira, hurrenez hurren. Bi laginen gainazalak gehiago aztertu ziren bereizmen handiko AFM irudiak erabiliz, eta horrek STEM analisiaren emaitzak gehiago berretsi zituen (3c eta d irudiak). Irudi hauek guztiek PMPC polimero eskuila-egituraren luzera gutxi gorabeherakoa ematen dute 300-400 nm-tan, eta hori funtsezkoa da AFM nanoindentazio-neurketak interpretatzeko. Irudietatik eratorritako beste behaketa gako bat da CL material biomimetikoaren gainazaleko egitura orokorra morfologikoki desberdina dela SiHy substratu materialarenarekin alderatuta. Gainazaleko morfologian dagoen desberdintasun hau agerikoa izan daiteke AFM zundarekin duten elkarrekintza mekanikoan eta, ondoren, neurtutako modulu balioetan.
(a) lehfilcon A CL eta (b) SiHy substratuaren zeharkako STEM irudiak. Eskala-barra, 500 nm. Lehfilcon A CL substratuaren (c) gainazalaren eta oinarrizko SiHy substratuaren (d) AFM irudiak (3 µm × 3 µm).
Bioinspiratutako polimeroak eta polimero eskuila egiturak berez bigunak dira eta asko aztertu eta erabili dira hainbat aplikazio biomedikotan74,75,76,77. Hori dela eta, garrantzitsua da AFM nanoindentazio metodoa erabiltzea, haien propietate mekanikoak zehaztasunez eta fidagarritasunez neur ditzakeelako. Baina, aldi berean, material ultra-bigun hauen propietate bereziek, hala nola, elastikotasun modulu oso baxuak, likido edukiera handia eta elastikotasun handia, askotan zaildu egiten dute indentazio zundaren material, forma eta tamaina egokia aukeratzea. Garrantzitsua da hau indentadorea laginaren gainazal biguna zulatu ez dezan, eta horrek akatsak eragingo lituzke gainazalarekiko kontaktu puntua eta kontaktu eremua zehaztean.
Horretarako, ezinbestekoa da material biomimetiko ultra-bigunen (lehfilcon A CL) morfologiaren ulermen sakona. Irudi-metodoa erabiliz lortutako polimero-eskuilen tamainari eta egiturari buruzko informazioak oinarri ematen du gainazalaren karakterizazio mekanikorako AFM nanoindentazio teknikak erabiliz. Mikroi tamainako zunda koloidal esferikoen ordez, PFQNM-LC-A-CAL silizio nitruro zunda (Bruker) aukeratu genuen, 140 nm-ko punta-diametroarekin, lagin biologikoen propietate mekanikoen mapaketa kuantitatiborako bereziki diseinatua 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84. Ohiko zunda koloidalekin alderatuta zunda zorrotz samarrak erabiltzearen arrazoia materialaren ezaugarri estrukturalek azal dezakete. Zundaren puntaren tamaina (~140 nm) CL lehfilcon A-ren gainazaleko polimerozko eskuilekin alderatuz, 3a irudian erakusten dena, ondoriozta daiteke punta nahikoa handia dela eskuila-egitura hauekin zuzenean kontaktuan jartzeko, eta horrek punta haietatik igarotzeko aukera murrizten duela. Puntu hau ilustratzeko, 4. irudian lehfilcon A CL-ren STEM irudi bat eta AFM zundaren indentazio-punta ageri dira (eskalan marraztuta).
Lehfilcon A CL-ren STEM irudia eta ACM indentazio-zunda erakusten duen eskema (eskalan marraztua).
Gainera, 140 nm-ko puntaren tamaina nahikoa txikia da CP-AFM nanoindentazio metodoaren bidez ekoitzitako polimero eskuilentzat lehenago jakinarazi diren itsaskortasun estrusio efektuen arriskua saihesteko69,71. Suposatzen dugu AFM punta honen forma kono-esferikoa eta tamaina nahiko txikia dela eta (1. irudia), lehfilcon A CL nanoindentazioaz sortutako indar kurbaren izaera ez dela indentazio abiaduraren edo kargatze/deskargatze abiaduraren araberakoa izango. Beraz, ez dio eragiten efektu poroelastikoei. Hipotesi hau probatzeko, lehfilcon A CL laginak indar maximo finko batean indentatu ziren PFQNM-LC-A-CAL zunda bat erabiliz, baina bi abiadura desberdinetan, eta ondoriozko trakzio eta atzerakada indar kurbak erabili ziren 5a irudian erakusten den bereizketa indarra (nN) marrazteko. Argi dago kargatzean eta deskargatzean indar-kurbak guztiz gainjartzen direla, eta ez dago ebidentzia argirik zero indentazio-sakoneran indar-zizailadura indentazio-abiadurarekin handitzen denik irudian, eta horrek iradokitzen du eskuila-elementu indibidualak efektu poroelastikorik gabe karakterizatu zirela. Aitzitik, fluidoen atxikipen-efektuak (estrusio biskosoa eta poroelastikotasun-efektuak) nabariak dira 45 µm-ko diametroko AFM zundarentzat indentazio-abiadura berean, eta luzapen- eta atzera-kurben arteko histereesiak nabarmentzen ditu, 5b irudian erakusten den bezala. Emaitza hauek hipotesia babesten dute eta iradokitzen dute 140 nm-ko diametroko zundak aukera ona direla gainazal bigun horiek karakterizatzeko.
lehfilcon A CL indentazio-indar kurbak ACM erabiliz; (a) 140 nm-ko diametroa duen zunda bat erabiliz bi karga-tasatan, gainazaleko indentazioan efektu poroelastikorik ez dagoela frogatuz; (b) 45 µm eta 140 nm-ko diametroa duten zundak erabiliz. s-k estrusio biskosikoaren eta poroelastikotasunaren efektuak erakusten dituzte zunda handietan zunda txikiagoekin alderatuta.
Gainazal ultrabigunak karakterizatzeko, AFM nanoindentazio metodoek zunda onena izan behar dute aztergai den materialaren propietateak aztertzeko. Puntaren forma eta tamainaz gain, AFM detektagailu sistemaren sentikortasunak, proba-ingurunean puntaren deformazioarekiko sentikortasunak eta kontsola-zurruntasunak zeregin garrantzitsua dute nanoindentazio neurketen zehaztasuna eta fidagarritasuna zehazteko. Gure AFM sistemarentzat, Posizio Sentikorreko Detektagailuaren (PSD) detekzio-muga 0,5 mV ingurukoa da eta PFQNM-LC-A-CAL zundaren fluidoaren deformazioarekiko kalkulatutako sentikortasunean eta PFQNM-LC-A-CAL zundaren fluidoaren deformazioarekiko sentikortasun kalkulatuan oinarritzen da, hau da, karga-sentsibilitate teorikoari dagokiona. 0,1 pN baino txikiagoa da. Beraz, metodo honek 0,1 pN ≤ indentazio-indar minimoa neurtzea ahalbidetzen du, zarata periferikorik gabe. Hala ere, ia ezinezkoa da AFM sistema batek zarata periferikoa maila horretara murriztea, hala nola bibrazio mekanikoa eta fluidoen dinamika. Faktore hauek AFM nanoindentazio metodoaren sentikortasun orokorra mugatzen dute eta, gainera, ≤ 10 pN-ko atzeko plano-zarata seinalea sortzen dute gutxi gorabehera. Gainazalaren karakterizaziorako, lehfilcon A CL eta SiHy substratu laginak guztiz hidratatutako baldintzetan indentatu ziren 140 nm-ko zunda bat erabiliz SEM karakterizaziorako, eta ondoriozko indar-kurbak indarraren (pN) eta presioaren artean gainjarri ziren. Bereizketa-diagrama (µm) 6a irudian ageri da. SiHy oinarrizko substratuarekin alderatuta, lehfilcon A CL indar-kurbak argi erakusten du trantsizio-fase bat, adarkaduradun polimero-eskuilarekin kontaktu-puntuan hasi eta malda-aldaketa zorrotz batekin amaitzen dena, puntak azpiko materialarekin duen kontaktua markatzen duena. Indar-kurbaren trantsizio-zati honek adarkatutako polimero-eskuilaren gainazaleko benetako portaera elastikoa nabarmentzen du, tentsio-kurba gertutik jarraitzen duen konpresio-kurbak eta eskuilaren egituraren eta SiHy material handiaren arteko propietate mekanikoen kontrasteak erakusten duten bezala. Lefilcon alderatzean. PCSren STEM irudian (3a irudia) polimero-eskuila adarkatu baten batez besteko luzeraren eta 3a irudiko abzisa zeharreko indar-kurbaren bereizketak. 6a irudiak erakusten du metodoak punta eta polimero adarkatua gainazalaren goialdera iristen direla detektatzeko gai dela. Eskuila-egituren arteko kontaktua. Gainera, indar-kurben gainjartze estuak ez du likido atxikipen-efekturik adierazten. Kasu honetan, ez dago inolako atxikimendurik orratzaren eta laginaren gainazalaren artean. Bi laginen indar-kurben goiko atalak gainjartzen dira, substratu-materialen propietate mekanikoen antzekotasuna islatuz.
(a) AFM nanoindentazio-indar kurbak lehfilcon A CL substratuetarako eta SiHy substratuetarako, (b) kontaktu-puntuaren estimazioa atzeko plano-zarata atalasearen metodoa erabiliz erakusten duten indar kurbak.
Indar-kurbaren xehetasun finagoak aztertzeko, lehfilcon A CL laginaren tentsio-kurba berriro irudikatu da 6b irudian, y ardatzean 50 pN-ko indar maximoarekin. Grafiko honek jatorrizko atzeko plano-zaratari buruzko informazio garrantzitsua ematen du. Zarata ±10 pN-ko tartean dago, eta hori erabiltzen da kontaktu-puntua zehatz-mehatz zehazteko eta indentazio-sakonera kalkulatzeko. Literaturan adierazi bezala, kontaktu-puntuen identifikazioa funtsezkoa da materialen propietateak, hala nola modulua, zehatz-mehatz ebaluatzeko85. Indar-kurbaren datuak automatikoki prozesatzen dituen ikuspegi batek datuen doikuntzaren eta neurketa kuantitatiboen arteko egokitzapen hobea erakutsi du material bigunetarako86. Lan honetan, kontaktu-puntuen aukeraketa nahiko sinplea eta objektiboa da, baina baditu bere mugak. Kontaktu-puntua zehazteko gure ikuspegi kontserbadoreak modulu-balioak apur bat gehiegi estimatzea ekar dezake indentazio-sakonera txikiagoetarako (< 100 nm). Algoritmoetan oinarritutako ukipen-puntuen detekzioa eta datuen prozesamendu automatizatua erabiltzea etorkizunean lan honen jarraipena izan liteke, gure metodoa gehiago hobetzeko. Beraz, ±10 pN ordenako barne-hondo-zaratarako, kontaktu-puntua 6b irudiko x ardatzeko lehen datu-puntu gisa definitzen dugu, ≥10 pN balioarekin. Ondoren, 10 pN-ko zarata-atalasearen arabera, ~0,27 µm-ko mailan dagoen lerro bertikal batek gainazalarekiko kontaktu-puntua markatzen du, eta ondoren luzapen-kurbak jarraitzen du substratuak ~270 nm-ko indentazio-sakonera iritsi arte. Interesgarria da, irudi-metodoa erabiliz neurtutako polimero adarkatuaren eskuilaren ezaugarrien tamainan (300-400 nm) oinarrituta, CL lehfilcon A laginaren indentazio-sakonera zarata-atalasearen metodoa erabiliz behatua 270 nm ingurukoa dela, eta hori STEM-ekin egindako neurketa-tamainaren oso antzekoa da. Emaitza hauek are gehiago berresten dute AFM zunda-puntaren formaren eta tamainaren bateragarritasuna eta aplikagarritasuna polimero adarkatuaren eskuila-egitura oso bigun eta elastiko honen indentaziorako. Datu hauek ebidentzia sendoa ere ematen dute atzeko plano-zarata kontaktu-puntuak zehazteko atalase gisa erabiltzeko gure metodoa babesteko. Beraz, eredu matematikotik eta indar-kurbaren doikuntzatik lortutako edozein emaitza kuantitatibo nahiko zehatza izan beharko litzateke.
AFM nanoindentazio metodoen bidezko neurketa kuantitatiboak datuen hautaketarako eta ondorengo analisietarako erabilitako eredu matematikoen menpe daude erabat. Hori dela eta, garrantzitsua da indentadorea aukeratzearekin, materialen propietateekin eta haien elkarrekintzaren mekanikarekin lotutako faktore guztiak kontuan hartzea eredu jakin bat aukeratu aurretik. Kasu honetan, puntaren geometria arretaz karakterizatu zen SEM mikrografien bidez (1. irudia), eta emaitzetan oinarrituta, 140 nm-ko diametroko AFM nanoindentazio zunda, kono gogor eta punta esferikoaren geometria duena, aukera ona da lehfilcon A CL79 laginak karakterizatzeko. Kontu handiz ebaluatu behar den beste faktore garrantzitsu bat probatzen ari den polimero materialaren elastikotasuna da. Nanoindentazio datuek (5a eta 6a irudiak) tentsio eta konpresio kurben gainjartzearen ezaugarriak argi azaltzen dituzten arren, hau da, materialaren berreskurapen elastiko osoa, oso garrantzitsua da kontaktuen izaera guztiz elastikoa berrestea. Horretarako, bi indentazio jarraian egin ziren lehfilcon A CL laginaren gainazalean toki berean, 1 µm/s-ko indentazio-abiaduran, hidratazio osoko baldintzetan. Emaitza den indar-kurbaren datuak 7. irudian ageri dira eta, espero bezala, bi inprimaketen hedapen- eta konpresio-kurbak ia berdinak dira, polimero adarkatuaren eskuila-egituraren elastikotasun handia nabarmenduz.
Lehfilcon A CL-ren gainazalean kokapen berean dauden bi indentazio-indar kurbak lentearen gainazalaren elastikotasun ideala adierazten dute.
Zunda-puntaren eta lehfilcon A CL gainazalaren SEM eta STEM irudietatik lortutako informazioan oinarrituta, hurrenez hurren, kono-esfera eredua AFM zunda-puntaren eta probatzen ari den polimero material bigunaren arteko elkarrekintzaren irudikapen matematiko arrazoizkoa da. Gainera, kono-esfera eredu honetarako, inprimatutako materialaren propietate elastikoei buruzko oinarrizko hipotesiak egiazkoak dira material biomimetiko berri honetarako eta elastikotasun-modulua kuantifikatzeko erabiltzen dira.
AFM nanoindentazio metodoaren eta haren osagaien ebaluazio integral baten ondoren, besteak beste, indentazio-zunden propietateak (forma, tamaina eta malgukiaren zurruntasuna), sentikortasuna (atzeko plano-zarata eta kontaktu-puntuaren estimazioa) eta datuen doikuntza-ereduak (modulu kuantitatiboen neurketak), metodoa erabili zen. Emaitza kuantitatiboak egiaztatzeko, merkatuan eskuragarri dauden ultra-lagin bigunak karakterizatu ziren. 1 kPa-ko elastikotasun-modulua zuen poliakrilamida (PAAM) hidrogel komertzial bat probatu zen hidratazio-baldintzetan, 140 nm-ko zunda bat erabiliz. Modulu-proben eta kalkuluen xehetasunak Informazio Osagarrian ematen dira. Emaitzek erakutsi zuten neurtutako batez besteko modulua 0,92 kPa zela, eta %RSD eta ezagutzen den moduluarekiko desbideratze ehunekoa (%) %10 baino txikiagoak zirela. Emaitza hauek lan honetan material ultrabigunen moduluak neurtzeko erabilitako AFM nanoindentazio metodoaren zehaztasuna eta erreproduzigarritasuna berresten dituzte. Lehfilcon A CL laginen eta SiHy oinarrizko substratuaren gainazalak gehiago karakterizatu ziren AFM nanoindentazio metodo bera erabiliz, gainazal ultrabigunaren itxurazko kontaktu-modulua aztertzeko, indentazio-sakoneraren arabera. Indentazio-indarraren bereizketa-kurbak mota bakoitzeko hiru laginetarako sortu ziren (n = 3; indentazio bat lagin bakoitzeko), 300 pN-ko indarrarekin, 1 µm/s-ko abiadurarekin eta hidratazio osoarekin. Indentazio-indarraren partekatze-kurba kono-esfera eredu bat erabiliz hurbildu zen. Indentazio-sakoneraren araberako modulua lortzeko, indar-kurbaren 40 nm-ko zabalerako zati bat ezarri zen 20 nm-ko gehikuntza bakoitzean kontaktu-puntutik hasita, eta moduluaren balioak neurtu ziren indar-kurbaren urrats bakoitzean. Spin Cy et al. Antzeko ikuspegi bat erabili da poli(lauril metakrilato) (P12MA) polimero eskuilen modulu-gradientea karakterizatzeko AFM zunda koloidalen nanoindentazioa erabiliz, eta Hertz kontaktu-eredua erabiltzen duten datuekin bat datoz. Ikuspegi honek kontaktu-modulu itxurazkoaren (kPa) indentazio-sakoneraren (nm) araberako grafiko bat eskaintzen du, 8. irudian erakusten den bezala, eta horrek kontaktu-modulu/sakoneraren gradiente itxurazkoa ilustratzen du. CL lehfilcon A laginaren kalkulatutako elastikotasun-modulua 2-3 kPa-ko tartean dago laginaren goiko 100 nm-tan, eta hortik aurrera sakonerarekin handitzen hasten da. Bestalde, SiHy oinarrizko substratua gainazalean eskuila-itxurako filmik gabe probatzean, 300 pN-ko indarrarekin lortutako indentazio-sakonera maximoa 50 nm baino txikiagoa da, eta datuetatik lortutako modulu-balioa 400 kPa ingurukoa da, eta hori Young-en moduluaren balioekin alderagarria da material solteetarako.
Itxurazko kontaktu-modulua (kPa) vs. indentazio-sakonera (nm) lehfilcon A CL eta SiHy substratuetarako, AFM nanoindentazio-metodoa erabiliz, kono-esfera geometria erabiliz modulua neurtzeko.
Biomimetiko polimero adarkatuaren eskuila-egitura berritzailearen goiko gainazalak elastikotasun-modulu oso baxua du (2-3 kPa). Honek polimero-eskuilaren askatu-formako mutur librearekin bat egingo du, STEM irudian ikusten den bezala. CL-aren kanpoko ertzean modulu-gradiente baten ebidentzia badago ere, modulu handiko substratu nagusia eragin handiagoa du. Hala ere, gainazalaren goiko 100 nm-ak polimero-eskuil adarkatuaren luzera osoaren % 20an daude, beraz, arrazoizkoa da suposatzea indentazio-sakonera-tarte honetan moduluaren neurtutako balioak nahiko zehatzak direla eta ez daudela beheko objektuaren efektuaren menpe.
Lehfilcon A kontaktu-lenteen diseinu biomimetiko berezia dela eta, SiHy substratuen gainazalean txertatutako PMPC polimero eskuila-egiturak adarkatuz osatuta daudenez, oso zaila da haien gainazaleko egituren propietate mekanikoak modu fidagarrian karakterizatzea neurketa-metodo tradizionalak erabiliz. Hemen AFM nanoindentazio-metodo aurreratu bat aurkezten dugu, lefilcon A bezalako material ultra-bigunak zehaztasunez karakterizatzeko, ur-eduki handikoak eta elastikotasun oso handikoak. Metodo hau AFM zunda baten erabileran oinarritzen da, zeinaren puntaren tamaina eta geometria arretaz aukeratzen diren inprimatu beharreko gainazal ultra-bigunen ezaugarrien egitura-dimentsioekin bat etortzeko. Zundaren eta egituraren arteko dimentsioen konbinazio honek sentikortasun handiagoa ematen du, eta horrek polimero eskuila-elementu adarkatuen modulu baxua eta berezko propietate elastikoak neurtzeko aukera ematen digu, efektu poroelastikoak kontuan hartu gabe. Emaitzek erakutsi zuten lentearen gainazalaren ezaugarri diren PMPC polimero eskuila adarkatu bereziek modulu elastiko oso baxua (2 kPa arte) eta elastikotasun oso handia (ia % 100) zutela ingurune urtsu batean probatu zirenean. AFM nanoindentazioaren emaitzek lente biomimetikoaren gainazalaren itxurazko kontaktu-modulua/sakonera-gradientea (30 kPa/200 nm) karakterizatzeko aukera ere eman ziguten. Gradiente hau polimero-eskuilen adar-egituren eta SiHy substratuaren arteko modulu-diferentziaren edo polimero-eskuilen egitura/dentsitate adarkatuaren edo horien konbinazio baten ondorio izan daiteke. Hala ere, ikerketa sakonagoak behar dira egituraren eta propietateen arteko erlazioa guztiz ulertzeko, batez ere eskuilen adarkatzeak propietate mekanikoetan duen eragina ulertzeko. Antzeko neurketek beste material ultra-bigunen eta gailu medikoen gainazalaren propietate mekanikoak karakterizatzen lagun dezakete.
Uneko ikerketan zehar sortutako eta/edo aztertutako datu-multzoak dagokien egileengandik eskuragarri daude arrazoizko eskaera eginez gero.
Rahmati, M., Silva, EA, Reseland, JE, Hayward, K. eta Haugen, HJ Biomaterialen gainazalen propietate fisiko eta kimikoekiko erreakzio biologikoak. Chemical Society. Arg. 49, 5178–5224 (2020).
Chen, FM eta Liu, X. Gizakietatik eratorritako biomaterialen hobekuntza ehunen ingeniaritzarako. Programazioa. Polimeroa. Zientzia. 53, 86 (2016).
Sadtler, K. et al. Biomaterialen diseinua, inplementazio klinikoa eta erantzun immunologikoa medikuntza birsortzailean. National Matt Rev. 1, 16040 (2016).
Oliver WK eta Farr GM Gogortasuna eta elastikotasun-modulua zehazteko metodo hobetua, indentazio-esperimentuak erabiliz karga eta desplazamendu-neurketekin. J. Alma mater. biltegiratze-tanga. 7, 1564–1583 (2011).
Wally, SM Indentazio-gogortasun-proben jatorri historikoa. Alma Mater. Zientzia. Teknologiak. 28, 1028–1044 (2012).
Broitman, E. Indentazio Gogortasunaren Neurketak Makro, Mikro eta Nanoeskalan: Berrikuspen Kritikoa. tribe. Wright. 65, 1–18 (2017).
Kaufman, JD eta Clapperich, SM Gainazalen detekzio-erroreek material bigunen nanoindentazioan moduluaren gehiegizko estimazioa eragiten dute. J. Mecha. Behavior. Biomedical Science. alma mater. 2, 312–317 (2009).
Karimzade A., Koloor SSR, Ayatollakhi MR, Bushroa AR eta Yahya M.Yu. Nanoindentazio metodoaren ebaluazioa nanokonposite heterogeneoen ezaugarri mekanikoak metodo esperimentalak eta konputazionalak erabiliz zehazteko. the science. House 9, 15763 (2019).
Liu, K., VanLendingham, MR, eta Owart, TS Gel biskoelastiko bigunen karakterizazio mekanikoa indentazio eta optimizazioan oinarritutako alderantzizko elementu finituen analisi bidez. J. Mecha. Portaera. Zientzia Biomedikoa. alma mater. 2, 355–363 (2009).
Andrews JW, Bowen J eta Chaneler D. Biskoelastikotasuna zehazteko optimizazioa neurketa-sistema bateragarriak erabiliz. Soft Matter 9, 5581–5593 (2013).
Briscoe, BJ, Fiori, L. eta Pellillo, E. Gainazal polimerikoen nanoindentazioa. J. Physics. D. Apply for physics. 31, 2395 (1998).
Miyailovich AS, Tsin B., Fortunato D. eta Van Vliet KJ Polimero oso elastikoen eta ehun biologikoen propietate mekaniko biskoelastikoen karakterizazioa talka-indentazioa erabiliz. Journal of Biomaterials. 71, 388–397 (2018).
Perepelkin NV, Kovalev AE, Gorb SN, Borodich FM Material bigunen elastikotasun-moduluaren eta atxikimendu-lanaren ebaluazioa Borodich-Galanov (BG) metodo zabaldua eta indentazio sakona erabiliz. fur. alma mater. 129, 198–213 (2019).
Shi, X. et al. Silikonazko hidrogel kontaktu-lenteen gainazal polimeriko biomimetikoen nanoeskalako morfologia eta propietate mekanikoak. Langmuir 37, 13961–13967 (2021).