Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň.Çäkli CSS goldawy bilen brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Mundan başga-da, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezýäris.
Birbada üç slaýdyň karuselini görkezýär.Bir gezekde üç slaýddan geçmek üçin Öňki we Indiki düwmelerini ulanyň ýa-da bir gezekde üç slaýddan geçmek üçin slaýder düwmelerini ulanyň.
Lukmançylyk enjamlary we biomedikal goşundylar üçin täze ultra-ýumşak materiallaryň işlenip düzülmegi bilen, olaryň fiziki we mehaniki aýratynlyklaryny hemmetaraplaýyn häsiýetlendirmek möhüm we çylşyrymly.Täze lehfilkonyň gaty pes ýer modulyny häsiýetlendirmek üçin üýtgedilen atom güýji mikroskopiýasy (AFM) nanoindentasiýa usuly ulanyldy, şahalanan polimer çotga gurluşlary bilen örtülen biomimetiki silikon gidrogel kontakt linzasy.Bu usul, şahalanan polimerlere ýakynlaşanda, ýelimli ekstruziýanyň täsiri bolmazdan aragatnaşyk nokatlaryny takyk kesgitlemäge mümkinçilik berýär.Mundan başga-da, poroelastikligiň täsiri bolmazdan, çotga elementleriniň mehaniki aýratynlyklaryny kesgitlemäge mümkinçilik berýär.Bu, ýumşak materiallaryň we biologiki nusgalaryň häsiýetlerini ölçemek üçin has amatly dizaýn (uç ululygy, geometriýa we bahar tizligi) bilen AFM zondyny saýlamak arkaly gazanylýar.Bu usul, ýerüsti meýdanda (2 kPa çenli) gaty pes çeýeligi we içerki (100% töweregi) gaty ýokary çeýeligi bolan gaty ýumşak material lehfilkony A takyk ölçemek üçin duýgurlygy we takyklygy ýokarlandyrýar. .Surfaceerüsti gözlegleriň netijesi diňe bir “lehfilcon A” obýektiwiniň aşa ýumşak üst aýratynlyklaryny ýüze çykarmak bilen çäklenmän, şahalanan polimer çotgalarynyň modulynyň kremniý-wodorod substraty bilen deňeşdirilendigini görkezdi.Surfaceerüsti häsiýetlendirmek usuly beýleki ultra ýumşak materiallara we lukmançylyk enjamlaryna ulanylyp bilner.
Janly dokumalar bilen göni aragatnaşyk üçin döredilen materiallaryň mehaniki aýratynlyklary köplenç biologiki gurşaw bilen kesgitlenýär.Bu material häsiýetleriniň ajaýyp gabat gelmegi, öýjükli jogaplara sebäp bolmazdan materialyň islenýän kliniki aýratynlyklaryna ýetmäge kömek edýär1,2,3.Birmeňzeş birmeňzeş materiallar üçin, adaty proseduralaryň we synag usullarynyň (meselem, mikroindentasiýa4,5,6) bolmagy sebäpli mehaniki häsiýetleri häsiýetlendirmek has aňsat.Şeýle-de bolsa, jeller, gidrogeller, biopolimerler, janly öýjükler we ş.m. ýaly aşa ýumşak materiallar üçin bu synag usullary, adatça, ölçeg çözgütleriniň çäkliligi we käbir materiallaryň birmeňzeşligi sebäpli ulanylmaýar7.Theyllaryň dowamynda adaty indentasiýa usullary köp dürli ýumşak materiallary häsiýetlendirmek üçin üýtgedildi we uýgunlaşdyryldy, ýöne köp usullar henizem ulanylmagyny çäklendirýän çynlakaý kemçiliklerden ejir çekýär8,9,10,11,12,13.Supersoft materiallarynyň we ýerüsti gatlaklaryň mehaniki aýratynlyklaryny takyk we ygtybarly häsiýetlendirip biljek ýöriteleşdirilen synag usullarynyň ýoklugy, dürli programmalarda ulanylmagyny düýpli çäklendirýär.
Öňki işimizde, gözüň korneýasynyň ýüzünden ylham alýan potensial biomimetiki dizaýnlardan alnan ähli ultra-ýumşak üst häsiýetleri bolan ýumşak birmeňzeş material bolan lehfilcon A (CL) kontakt linzasyny hödürledik.Bu biomaterial, şahaly, biri-birine bagly polimer gatlagyny (2-metakrillooksietilfosforilkolin (MPC)) (PMPC) esasly lukmançylyk enjamlary üçin niýetlenen silikon gidrogel (SiHy) 15-e berkitmek arkaly işlenip düzüldi.Bu eriş prosesi gaty ýumşak we ýokary elastik şahaly polimer çotga gurluşyndan ybarat gatlak döredýär.Öňki işimiz, lehfilcon A CL-nyň biomimetiki gurluşynyň çyglylygyň we hapalanmagyň öňüni almak, çalgy ýagynyň ýokarlanmagy we öýjük we bakteriýalaryň ýelmeşmegi ýaly ýokary ýer aýratynlyklaryny üpjün edýändigini tassyklady.Mundan başga-da, bu biomimetiki materialyň ulanylmagy we ösdürilmegi beýleki biomedikal enjamlara hasam giňelmegi teklip edýär.Şonuň üçin bu aşa ýumşak materialyň üstki häsiýetlerini häsiýetlendirmek we geljekdäki ösüşleri we amalyýetleri goldamak üçin giňişleýin bilim binýadyny döretmek üçin göz bilen mehaniki täsirine düşünmek möhümdir.Söwda taýdan elýeterli SiHy kontakt linzalarynyň köpüsi birmeňzeş material gurluşyny emele getirýän gidrofil we gidrofob polimerleriň birmeňzeş garyndysyndan durýar17.Adaty gysyş, dartyş we mikroindentasiýa synag usullaryny ulanyp, mehaniki aýratynlyklaryny barlamak üçin birnäçe gözleg geçirildi18,19,20,21.Şeýle-de bolsa, “Lehfilcon A CL” -niň täze biomimetiki dizaýny, şahaly polimer çotga gurluşlarynyň mehaniki aýratynlyklary SiHy esasy substratyndan ep-esli tapawutlanýan özboluşly birmeňzeş material bolýar.Şonuň üçin adaty we indentasiýa usullaryny ulanyp, bu häsiýetleri takyk kesgitlemek gaty kyn.Geljegi uly usul, atom güýji mikroskopiýasynda (AFM) ýerine ýetirilen nanoindentasiýa synag usulyny ulanýar, biologiki öýjükler we dokumalar ýaly ýumşak viskoelastik materiallaryň, şeýle hem ýumşak polimerleriň mehaniki aýratynlyklaryny kesgitlemek üçin ulanylýan usul22,23,24,25 ., 26,27,28,29,30.AFM nanoindentasiýasynda, nanoindentasiýa synagynyň esaslary, AFM tehnologiýasynyň iň soňky gazananlary bilen birleşdirilip, ölçeg duýgurlygyny ýokarlandyrmak we ýokary derejeli materiallaryň giň toplumyny synagdan geçirmek üçin 31,32,33,34,35,36.Mundan başga-da, tehnologiýa dürli geometriýalary ulanmak arkaly beýleki möhüm artykmaçlyklary hödürleýär.indenter we zond we dürli suwuk metbugatda synag mümkinçiligi.
AFM nanoindentasiýa şertli üç esasy komponente bölünip bilner: (1) enjamlar (datçikler, detektorlar, zondlar we ş.m.);(2) ölçeg parametrleri (güýç, süýşme, tizlik, rampanyň ululygy we ş.m.);(3) Maglumatlary gaýtadan işlemek (esasy düzediş, degiş nokadyna baha bermek, maglumatlary ýerleşdirmek, modellemek we ş.m.).Bu usul bilen möhüm mesele, AFM nanoindentasiýa ulanyp, edebiýatda geçirilen birnäçe gözlegiň, bir nusga / öýjük / material görnüşi37,38,39,40,41 üçin dürli mukdar netijelerini hasabat bermegidir.Mysal üçin, Lekka we başgalar.AFM gözleg geometriýasynyň mehaniki birmeňzeş gidrogel we birmeňzeş öýjükleriň nusgalarynyň ölçenen Youngaş modulyna täsiri öwrenildi we deňeşdirildi.Modul bahalarynyň piramida görnüşli zond üçin iň ýokary we sferik zond üçin iň pes bahasy 42 bolan kantilweriň saýlanyşyna we uç görnüşine gaty baglydygyny habar berdiler.Edil şonuň ýaly, Selhuber-Unkel we başgalar.Poliakrilamid (PAAM) nusgalarynyň indenter tizliginiň, indenteriň ululygynyň we galyňlygynyň ACM43 nanoindentasiýa bilen ölçenen Youngaşyň modulyna nähili täsir edýändigi görkezildi.Anotherene bir çylşyrymlaşdyrýan faktor, adaty pes modully synag materiallarynyň we mugt synag proseduralarynyň bolmazlygydyr.Bu ynam bilen takyk netijeleri gazanmagy gaty kynlaşdyrýar.Şeýle-de bolsa, bu usul deňeşdirilen ölçegler we şuňa meňzeş nusga görnüşleriniň arasyndaky deňeşdirme baha bermek üçin örän peýdaly, mysal üçin adaty öýjükleri 44, 45 öýjüklerinden tapawutlandyrmak üçin AFM nanoindentasiýa ulanmak.
AFM nanoindentasiýa bilen ýumşak materiallar barlanylanda, ilkinji barlagyň nusga ýüzlerine deşilmezligi üçin, nusga modulyna we ýarym şar / tegelek ujy bilen ýakyndan gabat gelýän pes bahar hemişelik (k) barlagy ulanmakdyr. ýumşak materiallar bilen ilki aragatnaşyk.Synagdan emele gelen deflýasiýa signalynyň lazer detektor ulgamy tarapyndan kesgitlenjek derejede güýçli bolmagy möhümdir 24,34,46,47.Ultra-ýumşak birmeňzeş öýjükler, dokumalar we jeller bolan ýagdaýynda, köpelip bolýan we ygtybarly ölçegleri üpjün etmek üçin zond bilen nusga üstündäki ýelim güýjüni ýeňip geçmek 48,49,50.AFM nanoindentasiýa boýunça soňky işleriň köpüsi, kolloid zondlar (CP) diýlip atlandyrylýan has uly sferik zondlary ulanyp, biologiki öýjükleriň, dokumalaryň, jelleriň, gidrogelleriň we biomolekulalaryň mehaniki hereketlerini öwrenmäge gönükdirildi., 47, 51, 52, 53, 54, 55. uglerod (DLC) ýaly.CP-AFM nanoindentasiýa köplenç ýumşak nusga häsiýetlendirmek üçin ilkinji saýlaw bolsa-da, onuň öz problemalary we çäklendirmeleri bar.Uly, mikron ululykdaky sferik maslahatlaryň ulanylmagy, nusga bilen uçuň umumy aragatnaşyk meýdanyny köpeldýär we giňişlik çözgüdiniň ep-esli ýitmegine getirýär.Elementserli elementleriň mehaniki häsiýetleri has giň meýdanda ortaça tapawutlanyp bilýän ýumşak, birmeňzeş däl nusgalar üçin, CP indentasiýasy ýerli masştabda häsiýetlerdäki islendik birmeňzeşligi gizläp biler52.Kolloid zondlar epoksi ýelimleri ulanyp, mikron ululykdaky kolloid sferalary uçsyz kantilwerlere birikdirmek arkaly ýasalýar.Önümçilik prosesiniň özi köp meseleler bilen baglanyşykly we zondyň kalibrleme prosesinde gapma-garşylyklara sebäp bolup biler.Mundan başga-da, kolloid bölejikleriniň göwrümi we massasy rezonans ýygylygy, baharyň berkligi we deflýasiýa duýgurlygy ýaly kantilweriň esasy kalibrleme parametrlerine gönüden-göni täsir edýär56,57,58.Şeýlelik bilen, temperatura kalibrlemesi ýaly adaty AFM zondlary üçin giňden ulanylýan usullar, CP üçin takyk kalibrlemäni üpjün edip bilmez we bu düzedişleri ýerine ýetirmek üçin beýleki usullar talap edilip bilner57, 59, 60, 61. Adaty CP indentasiýa synaglary uly gyşarmalary ulanýar ýumşak nusgalaryň häsiýetlerini öwreniň, kantilýweriň çyzykly däl hereketini deňeşdirip alanyňda has uly gyşarmalarda kalibrlenende 62,63,64.Häzirki zaman kolloid zondy indentasiýa usullary, adatça zondy kalibrlemek üçin ulanylýan kantileweriň geometriýasyny göz öňünde tutýar, ýöne usulyň takyklygynda goşmaça näbellilik döredýän kolloid bölejikleriň täsirini äsgermezlik edýär.Şonuň ýaly-da, kontakt modeline laýyklyk bilen hasaplanan elastik modul indentasiýa zondynyň geometriýasyna gönüden-göni baglydyr we uç we nusga üstündäki häsiýetleriň arasyndaky gabat gelmezlik nädogrylyklara sebäp bolup biler27, 65, 66, 67, 68. Spenser we başg.CP-AFM nanoindentasiýa usuly bilen ýumşak polimer çotgalaryny häsiýetlendirende göz öňünde tutulmaly faktorlar görkezilýär.Polimer çotgalarynda ýelimli suwuklygyň tizligiň funksiýasy hökmünde saklanmagy, kelläniň ýüklenmeginiň ýokarlanmagyna we şonuň üçin tizlige bagly häsiýetleriň dürli ölçegleriniň 30,69,70,71 bolmagyna sebäp bolýandygyny habar berdiler.
Bu gözlegde, üýtgedilen AFM nanoindentasiýa usuly bilen ultra ýumşak ýokary elastik material lehfilcon A CL-iň üstki modulyny häsiýetlendirdik.Bu materialyň häsiýetlerini we täze gurluşyny göz öňünde tutup, adaty indentasiýa usulynyň duýgurlyk diapazony bu gaty ýumşak materialyň modulyny häsiýetlendirmek üçin ýeterlik däl, şonuň üçin has ýokary duýgurlyk we pes duýgurlyk bilen AFM nanoindentasiýa usulyny ulanmak zerurdyr.derejesi.Bar bolan kolloid AFM gözleg nanoindentasiýa usullarynyň kemçiliklerini we meselelerini gözden geçirenimizden soň, duýgurlygy, fon sesini, aragatnaşyk nokadyny ýok etmek, suwuklygy saklamak ýaly ýumşak birmeňzeş materiallaryň tizlik modulyny ölçemek üçin has kiçi, ýörite döredilen AFM gözlegini saýlandygymyzy görkezýäris. baglylyk.we takyk mukdary.Mundan başga-da, indentasiýa ujunyň görnüşini we ölçeglerini takyk ölçäp bildik, material bilen ujunyň kontakt meýdanyna baha bermezden, çeýeligiň modulyny kesgitlemek üçin konus sferasyna laýyk modelini ulanmaga mümkinçilik berdik.Bu eserde kesgitlenen iki sany aç-açan çaklama, doly elastik material häsiýetleri we indentasiýa çuňlugyna garaşsyz modul.Bu usuly ulanyp, usuly kesgitlemek üçin ilki bilen belli bir modul bilen ultra-ýumşak standartlary synagdan geçirdik, soň bolsa iki dürli kontakt linzaly materiallaryň ýüzlerini häsiýetlendirmek üçin bu usuly ulandyk.AFM nanoindentasiýa ýüzlerini duýgurlygyň ýokarlanmagy bilen häsiýetlendirmegiň bu usuly, lukmançylyk enjamlarynda we biomedikal programmalarda ulanylmagy mümkin biomimetiki heterogen ultrases materiallarynyň giň toplumyna ulanylar diýlip garaşylýar.
Lehfilcon Nanoindentasiýa synaglary üçin kontakt linzalary (Alkon, Fort Wort, Tehas, ABŞ) we olaryň silikon gidrogel substratlary saýlandy.Synagda ýörite döredilen linza dakmak ulanyldy.Synag üçin obýekti gurmak üçin, içerde howa köpürjikleriniň ýokdugyna göz ýetirip, soňra gyralary bilen berkitmek üçin gümmez şekilli stendde seresaplylyk bilen ýerleşdirildi.Linza saklaýjynyň ýokarsyndaky armatura, suwuklygy ýerinde saklap, nanoindentasiýa synaglary üçin obýektiwiň optiki merkezine girmegi üpjün edýär.Bu linzalary doly suw bilen saklaýar.Synag çözgüdi hökmünde 500 kontakt linza gaplaýyş ergini ulanyldy.San netijelerini barlamak üçin, poliakrilamid-co-metilen-bisakrilamid düzüminden (100 mm Petrisoft Petri tagamlary, Matrigen, Irwine, CA, ABŞ) täjirçilik taýdan işjeň däl poliakrilamid (PAAM) gidrogelleri taýýarlandy, 1-iň belli elastik moduly. kPa.4-5 damja (takmynan 125 µl) fosfat buferli duzuny (Corning Life Science, Tewkesbury, MA, ABŞ) we 1 damja OPTI-MUGT Puremoist kontakt linza erginini (Alcon, Vaud, TX, ABŞ) ulanyň.) AFM gidrogel-gözleg interfeýsinde.
“Lehfilcon A CL” we “SiHy” substratlarynyň nusgalary, “Scanning Transmiss Electron Microscope” (STEM) detektory bilen enjamlaşdyrylan “FEI Quanta 250 Field Emission Scanning Elektron Mikroskop” (FEG SEM) ulgamy arkaly şekillendirildi.Nusgalary taýýarlamak üçin linzalar ilki bilen suw bilen ýuwuldy we pirog görnüşli pürslere kesildi.Nusgalaryň gidrofil we gidrofob komponentleriniň arasynda diferensial kontrast gazanmak üçin, boýag hökmünde RuO4-iň 0,10% durnuklaşdyrylan ergini ulanyldy, nusgalar 30 minut çümdürildi.“Lehfilcon A CL RuO4” boýagy diňe bir gowulaşan diferensial kontrast gazanmak üçin däl-de, eýsem şahalanan polimer çotgalarynyň gurluşyny asyl görnüşinde saklamaga hem kömek edýär, soň bolsa STEM suratlarynda görünýär.Soňra etanol konsentrasiýasynyň ýokarlanmagy bilen etanol / suw garyndylarynyň bir toparynda ýuwuldy we suwsuzlandy.Soňra nusgalar bir gije 70 ° C-de bejerilen EMBed 812 / Araldite epoksi bilen guýuldy.Resin polimerizasiýasy arkaly alnan nusga bloklary ultramikrotom bilen kesildi we emele gelen inçe bölümler 30 kV tizlenýän naprýa ateniýede pes vakuum re iniminde STEM detektory bilen şekillendirildi.Şol SEM ulgamy PFQNM-LC-A-CAL AFM zondyny jikme-jik häsiýetlendirmek üçin ulanyldy (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, ABŞ).AFM zondynyň SEM şekilleri 30 kV tizlenýän naprýa witheniýe bilen adaty ýokary wakuum re modeiminde alyndy.AFM zondynyň ujunyň görnüşiniň we ululygynyň ähli jikme-jikliklerini ýazmak üçin dürli burçlarda we ulaldyşlarda şekil alyň.Suratlara bolan gyzyklanmanyň ähli ölçegleri sanly ölçeldi.
Ölçegli “FastScan Bio Icon” atom güýji mikroskopy (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, ABŞ) “PeakForce QNM in Fluid” rejesinde lehfilcon A CL, SiHy substraty we PAAm gidrogel nusgalaryny göz öňüne getirmek we nanoindentasiýa etmek üçin ulanyldy.Synag synaglary üçin, nominal uç radiusy 1 nm bolan PEAKFORCE-HIRS-FA zondy (Bruker) 0,50 Hz skaner tizliginde nusganyň ýokary çözgütli suratlaryny almak üçin ulanyldy.Imageshli suratlar suwly erginde alyndy.
AFM nanoindentasiýa synaglary PFQNM-LC-A-CAL zondy (Bruker) ulanylyp geçirildi.AFM gözleginde 345 nm galyňlygy, uzynlygy 54 µm we rezonans ýygylygy 45 kHz bolan nitrid kantilwerinde kremniniň ujy bar.Softumşak biologiki nusgalarda mukdar nanomehaniki ölçegleri häsiýetlendirmek we ýerine ýetirmek üçin ýörite döredildi.Densorlar deslapky kalibrlenen bahar sazlamalary bilen zawodda aýratyn kalibrlenýär.Bu gözlegde ulanylýan zondlaryň bahar yzygiderliligi 0.05–0.1 N / m aralygynda.Ujuň görnüşini we ululygyny takyk kesgitlemek üçin gözleg SEM ulanyp jikme-jik häsiýetlendirildi.Injirde.1a suratda PFQNM-LC-A-CAL zondynyň ýokary çözgüdi, pes ulaldyjy skaner elektron mikrografy görkezilýär, zondyň dizaýnyna bitewi görnüşi berýär.Injirde.1b, uçuň görnüşi we ululygy barada maglumat berýän gözleg ujunyň ýokarsynyň ulaldylan görnüşini görkezýär.Iň soňunda iňňe diametri takmynan 140 nm ýarym şardyr (1-nji surat).Munuň aşagynda, takmynan 500 nm uzynlykdaky konus şekilli konus şekilli.Düzülýän sebitiň daşynda uç silindr görnüşinde bolup, umumy uzynlygy 1,18 µm.Synagyň ujunyň esasy funksional bölegi.Mundan başga-da, kolloid zond hökmünde synag üçin uly sferik polistirol (PS) zondy (Nowaskan Technologies, Inc., Boone, Aýowa, ABŞ) hem ujy diametri 45 µm we pru springina hemişelik 2 N / m ulanyldy.deňeşdirmek üçin PFQNM-LC-A-CAL 140 nm zond bilen.
Suwuklygyň AFM zondy bilen polimer çotgasynyň gurluşynyň arasynda nanoindentasiýa wagtynda duzaga düşüp biljekdigi habar berildi, bu AFM zondyna aslynda ýüzüne degmezden ozal ýokary güýç görkezer69.Suwuklygyň saklanmagy sebäpli bu ýelmeşýän ekstruziýa täsiri, görünýän aragatnaşyk nokadyny üýtgedip biler we şeýlelik bilen ýerüsti modul ölçeglerine täsir edip biler.Synag geometriýasynyň we indentasiýa tizliginiň suwuklygyň saklanmagyna täsirini öwrenmek üçin, lehfilcon A CL nusgalary üçin 1 µm / s we 2 µm / s tizlik bilen 140 nm diametrli zond ulanyp, indentasiýa güýji egrileri meýilleşdirildi.zondyň diametri 45 µm, 1 µm / s-de 6 nN kesgitlenen güýç güýji.Diametri 140 nm bolan zond bilen synaglar 1 µm / s indentasiýa tizliginde we ýokarky gabagyň fiziologiki diapazonynda (1–8 kPa) kontakt basyşyny döretmek üçin saýlanan 300 pN güýji bilen geçirildi.basyş 72. 1 kPa basyşy bolan PAA gidrogeliniň ýumşak taýýar nusgalary, diametri 140 nm bolan zond ulanyp, 1 μm / s tizlik bilen 50 pN indentasiýa güýji üçin synag edildi.
PFQNM-LC-A-CAL zondynyň ujunyň konus böleginiň uzynlygy takmynan 500 nm bolany üçin, islendik indentasiýa çuňlugy üçin <500 nm indentasiýa wagtynda zondyň geometriýasynyň özüne laýyk boljakdygyny arkaýyn çaklap bolar. konus görnüşi.Mundan başga-da, synag astyndaky materialyň üstünde tersine elastik jogap görkezer diýlip çaklanylýar, bu indiki bölümlerde hem tassyklanar.Şonuň üçin, ujunyň görnüşine we ululygyna baglylykda, AFM nanoindentasiýa synaglarymyzy (NanoScope) gaýtadan işlemek üçin satyjynyň programma üpjünçiliginde bar bolan Brisko, Sebastian we Adams tarapyndan işlenip düzülen konus sferasyna laýyk modelini saýladyk.Aýralyk maglumatlary derňew programma üpjünçiligi, Bruker) 73. Modelde sferik ýokarky kemçilikli konus üçin güýç-süýşme gatnaşyklary F (δ) beýan edilýär.Injirde.2-nji suratda gaty konusyň sferik ujy bilen täsiri wagtynda kontakt geometriýasy görkezilýär, bu ýerde R sferik ujunyň radiusy, a kontakt radiusy, b sferik ujunyň soňundaky kontakt radiusy, δ aragatnaşyk radiusy.indentasiýa çuňlugy, θ konusyň ýarym burçudyr.Bu gözlegiň SEM şekili, 140 nm diametrli sferik ujuň konusda birleşýändigini aýdyň görkezýär, şonuň üçin bu ýerde b diňe R, ýagny b = R cos through arkaly kesgitlenýär.Satyjy bilen üpjün edilen programma üpjünçiligi, a> b göz öňünde tutup, Youngaşyň modul (E) bahalaryny güýç bölmek maglumatlaryndan hasaplamak üçin konus sfera gatnaşyklaryny üpjün edýär.Gatnaşyk:
bu ýerde F indentasiýa güýji, E Youngaşyň moduly, Po Poissonyň gatnaşygy.Aragatnaşyk radiusyny ulanyp bahalandyryp bolar:
Lefilcon kontakt linzasynyň materialyna gysylan polimer çotgalarynyň üstki gatlagy bilen sferik ujy bolan gaty konusyň kontakt geometriýasynyň shemasy.
≤ b bolsa, adaty sferiki indenter üçin deňleme azalýar;
Indenting zondynyň PMPC polimer çotgasynyň şahalanan gurluşy bilen täsiri, kontakt radiusynyň sferik kontakt radiusyndan has uly bolmagyna sebäp bolar diýip hasaplaýarys.Şonuň üçin bu gözlegde ýerine ýetirilen elastik modulyň ähli mukdar ölçegleri üçin a> b kazyýet üçin alnan garaşlylygy ulandyk.
Bu gözlegde öwrenilen ultrases biomimetiki materiallar, kesiş nusgasynyň elektron mikroskopiýasyny (STEM) we ýeriň atom güýji mikroskopiýasyny (AFM) skanirlemek arkaly giňişleýin şekillendirildi.Bu jikme-jik häsiýetnama, öň neşir edilen işimiziň dowamy hökmünde ýerine ýetirildi, onda PMPC üýtgedilen lehfilkon A CL üstündäki dinamiki şahalanan polimer çotga gurluşynyň ýerli korne dokumasyna meňzeş mehaniki häsiýetleri görkezýändigini kesgitledik.Şol sebäpli kontakt linzalarynyň ýüzlerini biomimetiki materiallar diýip atlandyrýarys14.Injirde.3a, b, şahly PMPC polimer çotga gurluşlarynyň lehfilkon A CL substratynyň we bejerilmedik SiHy substratynyň üstündäki kesimlerini görkezýär.Iki nusganyň üstleri, STEM derňewiniň netijelerini hasam tassyklaýan ýokary çözgütli AFM şekilleri arkaly hasam derňeldi (3-nji surat, d).Bu suratlar bilelikde alnanda, AFM nanoindentasiýa ölçeglerini düşündirmek üçin möhüm ähmiýete eýe bolan PMPC şahaly polimer çotgasynyň gurluşynyň takmynan uzynlygyny 300–400 nm aralygynda berýär.Suratlardan alnan başga bir möhüm syn, CL biomimetiki materialyň umumy üst gurluşynyň morfologiki taýdan SiHy substrat materialyndan tapawutly bolmagydyr.Surfaceerüsti morfologiýadaky bu tapawut, indentasiýa AFM zondy bilen mehaniki täsiri wagtynda we soňra ölçenen modul bahalarynda aýdyň bolup biler.
(A) lehfilcon A CL we (b) SiHy substratynyň kesişýän STEM şekilleri.Tereziniň çyzgysy, 500 nm.Lehfilkonyň üstündäki AFM şekilleri A CL substraty (c) we esasy SiHy substraty (d) (3 µm × 3 µm).
Bioinspirlenen polimerler we polimer çotga gurluşlary tebigy taýdan ýumşakdyr we dürli biomedikal programmalarda giňden öwrenilipdir we ulanylýar74,75,76,77.Şonuň üçin olaryň mehaniki aýratynlyklaryny takyk we ygtybarly ölçäp bilýän AFM nanoindentasiýa usulyny ulanmak möhümdir.Theöne şol bir wagtyň özünde, aşa pes elastik modul, ýokary suwuklyk we ýokary çeýeligi ýaly bu aşa ýumşak materiallaryň özboluşly aýratynlyklary, köplenç indentasiýa zondynyň dogry materialyny, görnüşini we görnüşini saýlamagy kynlaşdyrýar.ululygy.Görkezijiniň nusganyň ýumşak ýüzüni deşmezligi üçin möhümdir, bu ýer bilen aragatnaşyk nokadyny kesgitlemekde ýalňyşlyklara sebäp bolar.
Munuň üçin ultra-ýumşak biomimetiki materiallaryň (lehfilcon A CL) morfologiýasyna giňişleýin düşünmek zerurdyr.Şekillendiriş usuly bilen alnan şahalanan polimer çotgalarynyň göwrümi we gurluşy baradaky maglumatlar AFM nanoindentasiýa usullaryny ulanyp, üstüň mehaniki häsiýetlendirilmegi üçin esas berýär.Mikron ölçegli sferik kolloid zondlaryň ýerine, diametri 140 nm bolan PFQNM-LC-A-CAL kremniy nitrit zondyny (Bruker) saýladyk, biologiki nusgalaryň mehaniki häsiýetleriniň mukdar taýdan kartalaşdyrylmagy üçin ýörite işlenip düzüldi. , 81, 82, 83, 84 Adaty kolloid zondlar bilen deňeşdirilende has ýiti zondlary ulanmagyň esaslaryny materialyň gurluş aýratynlyklary bilen düşündirip bolar.Synagyň ujunyň ululygyny (~ 140 nm), 3a-njy suratda görkezilen CL lehfilcon A-nyň üstündäki şahalanan polimer çotgalary bilen deňeşdireniňde, bu çotga gurluşlary bilen göni aragatnaşykda bolmak üçin ujunyň uludygy barada netije çykaryp bolar. ujunyň üstünden deşmek mümkinçiligini azaldar.Bu nokady görkezmek üçin 4-nji suratda lehfilcon A CL-iň STEM şekili we AFM zondynyň egriji ujy (masştab üçin çekilýär).
“Lehfilcon A CL” -iň STEM şekilini we ACM indentasiýa zondyny görkezýär (masştabda çekilýär).
Mundan başga-da, 140 nm ululykdaky CP-AFM nanoindentasiýa usuly bilen öndürilen polimer çotgalary üçin öň habar berlen ýelmeşýän ekstruziýa täsirleriniň öňüni almak üçin ýeterlik däl.AFörite konus-sferik görnüşi we bu AFM ujunyň kiçi göwrümi sebäpli (1-nji surat), lehfilcon A CL nanoindentasiýasy netijesinde döredilen güýç egrisiniň tebigaty indentasiýa tizligine ýa-da ýüklemek / düşürmek tizligine bagly bolmaz diýip çaklaýarys; .Şonuň üçin poroelastik täsirler täsir etmeýär.Bu çaklamany barlamak üçin, lehfilcon A CL nusgalary PFQNM-LC-A-CAL zondyny ulanyp, kesgitlenen iň ýokary güýçde görkezildi, ýöne iki dürli tizlikde we güýç (nN) meýilleşdirmek üçin dörän dartyş we yza çekiji egriler ulanyldy; aýralykda (µm) 5a suratda görkezilýär.Adingüklemek we düşürmek wagtynda güýç egrileriniň bir-birine gabat gelýändigi we nol indentasiýa çuňlugynda güýç gyrkymynyň şekiliň indentasiýa tizligi bilen ýokarlanýandygynyň aýdyň subutnamasy ýok, bu aýratyn çotga elementleriniň poroelastik täsiri bolmazdan häsiýetlendirilendigini görkezýär.Munuň tersine, 45 m diametrli AFM zondy üçin şol bir indentasiýa tizliginde suwuklygyň saklanyş effektleri (ýapyşykly ekstruziýa we poroelastiklik effektleri) 5b-nji suratda görkezilişi ýaly uzaldyş we yza çekiş egrileriniň arasyndaky histereziýa bilen tapawutlanýar.Bu netijeler gipotezany goldaýar we 140 nm diametrli zondlaryň şeýle ýumşak ýüzleri häsiýetlendirmek üçin gowy saýlawdygyny görkezýär.
lehfilcon ACM ulanyp, CL indentasiýa güýji egrileri;(a) diametri 140 nm bolan iki ýük tizliginde zondy ulanmak, ýerüsti indentasiýa wagtynda poroelastik täsiriň ýokdugyny görkezýär;(b) diametri 45 µm we 140 nm bolan zondlary ulanmak.s kiçi problar bilen deňeşdirilende uly problar üçin ýelimli ekstruziýanyň we poroelastikligiň täsirini görkezýär.
Ultrasoft ýüzlerini häsiýetlendirmek üçin AFM nanoindentasiýa usullary öwrenilýän materialyň häsiýetlerini öwrenmek üçin iň gowy gözleg bolmalydyr.Uçuň görnüşine we ululygyna goşmaça, AFM detektor ulgamynyň duýgurlygy, synag gurşawynda ujuň sowulmagyna duýgurlygy we kantilweriň berkligi nanoindentasiýanyň takyklygyny we ygtybarlylygyny kesgitlemekde möhüm rol oýnaýar.ölçegler.AFM ulgamymyz üçin, pozisiýa duýgur detektor (PSD) kesgitlemegiň çägi takmynan 0,5 mV bolup, öňünden kalibrlenen bahar tizligine we PFQNM-LC-A-CAL zondynyň hasaplanan suwuk deflýasiýa duýgurlygyna esaslanýar. nazary ýük duýgurlygy.0,1 pN-den azdyr.Şonuň üçin bu usul periferiýa ses komponenti bolmazdan iň az indentasiýa güýjüni ≤ 0,1 pN ölçemäge mümkinçilik berýär.Şeýle-de bolsa, mehaniki yrgyldy we suwuklygyň dinamikasy ýaly faktorlar sebäpli AFM ulgamynyň periferiýa sesini bu derejä çenli azaltmak mümkin däl diýen ýaly.Bu faktorlar AFM nanoindentasiýa usulynyň umumy duýgurlygyny çäklendirýär we takmynan ≤ 10 pN fon ses signalyna sebäp bolýar.Surfaceerüsti häsiýetlendirmek üçin, lehfilcon A CL we SiHy substrat nusgalary, SEM häsiýetlendirmek üçin 140 nm gözleg ulanyp, doly gidratlanan şertlerde indentasiýa edildi we netijede güýç egrileri güýç (pN) bilen basyşyň arasynda goýuldy.Aýralyk çyzgysy (µm) 6a suratda görkezilýär.“SiHy” esasy substraty bilen deňeşdirilende, “lehfilcon A CL” egrisi, polimer çotgasy bilen aragatnaşyk nokadyndan başlap, esasy material bilen ujunyň kontaktyny bellän eňňidiň düýpgöter üýtgemegi bilen gutarýan geçiş tapgyryny anyk görkezýär.Güýç egrisiniň bu geçiş bölegi dallanýan polimer çotgasynyň üstündäki hakyky elastik hereketini görkezýär, dartyş egrisini ýakyndan yzarlaýan gysyş egrisi we çotganyň gurluşy bilen uly SiHy materialynyň arasyndaky mehaniki häsiýetleriň tapawudy şaýatlyk edýär.Lefilcon bilen deňeşdirilende.PCS-iň STEM şekilinde şahalanan polimer çotgasynyň ortaça uzynlygynyň (3a surat) we 3a suratdaky abssiýa boýunça güýç egrisiniň bölünmegi.6a usulyň ujuny we şahaly polimeriň ýeriň iň ýokarsyna ýetip biljekdigini görkezýär.Çotga gurluşlarynyň arasynda aragatnaşyk.Mundan başga-da, güýç egrileriniň ýakyn gabat gelmegi suwuk saklamagyň täsirini görkezmeýär.Bu ýagdaýda iňňe bilen nusganyň üstünde düýbünden ýelmeşme ýok.Iki nusga üçin güýç egrileriniň iň ýokarky bölümleri substrat materiallarynyň mehaniki häsiýetleriniň meňzeşligini görkezýär.
(a) Lehfilcon A CL substratlary we SiHy substratlary üçin AFM nanoindentasiýa güýji egrileri, (b) fon sesiniň bosagasy usuly bilen kontakt nokadyna baha bermegi görkezýän güýç egrileri.
Güýç egrisiniň has inçe jikme-jikliklerini öwrenmek üçin, lehfilcon A CL nusgasynyň dartyş egrisi 6-njy suratda iň ýokary güýji 50 ok bilen y okunyň üstünde ýerleşýär.Bu grafik asyl fon sesleri barada möhüm maglumatlary berýär.Ses kontakt nokadyny takyk kesgitlemek we indentasiýa çuňlugyny hasaplamak üçin ulanylýan ± 10 pN aralygynda.Edebiýatda habar berlişi ýaly, modulus85 ýaly maddy häsiýetlere takyk baha bermek üçin aragatnaşyk nokatlaryny kesgitlemek möhümdir.Güýç egrilik maglumatlaryny awtomatiki gaýtadan işlemegi öz içine alýan çemeleşme, maglumatlary ýerleşdirmek bilen ýumşak materiallar üçin mukdar ölçegleriniň arasynda gowulaşandygyny görkezdi86.Bu işde aragatnaşyk nokatlarymyzy saýlamak birneme ýönekeý we obýektiw, ýöne çäklendirmeleri bar.Aragatnaşyk nokadyny kesgitlemekdäki konserwatiw çemeleşmämiz, kiçi indentasiýa çuňlugy üçin (<100 nm) birneme bahalandyrylan modul bahalaryna sebäp bolup biler.Algoritm esasly duýgur nokady kesgitlemek we maglumatlary awtomatiki işlemek geljekde usulymyzy hasam kämilleşdirmek üçin bu işiň dowamy bolup biler.Şeýlelik bilen, ± 10 pN tertibi boýunça içerki fon sesleri üçin, kontakt nokadyny 6b suratda x10 pN bahasy bolan x okunda ilkinji maglumat nokady hökmünde kesgitleýäris.Soňra, 10 pN ses bosagasyna laýyklykda, ~ 0,27 µm derejedäki dik çyzyk, ýer bilen aragatnaşyk nokadyny belleýär, şondan soň substrat indentasiýa çuňlugyna ~ 270 nm ýetýänçä uzalýar.Gyzykly tarapy, şekillendiriş usuly bilen ölçenen dallanýan polimer çotga aýratynlyklarynyň (300–400 nm) ululygyna esaslanyp, CL lehfilkonyň indentasiýa çuňlugy, fon sesiniň bosagasy usuly bilen syn edilen nusga takmynan 270 nm, bu gaty ýakyn STEM bilen ölçeg ululygy.Bu netijeler, bu gaty ýumşak we ýokary elastik şahaly polimer çotgasynyň gurluşyny görkezmek üçin AFM gözleg uçunyň görnüşiniň we ululygynyň laýyklygyny we ulanylyşyny hasam tassyklaýar.Bu maglumatlar, aragatnaşyk nokatlaryny kesgitlemek üçin bosagada fon sesini ulanmagyň usulyny tassyklaýan güýçli subutnamalary hem berýär.Şeýlelik bilen, matematiki modellemekden we güýç egrisinden ýerleşdirmekden alnan islendik mukdar netijeleri has takyk bolmaly.
AFM nanoindentasiýa usullary bilen mukdar ölçegleri, maglumatlary saýlamak we soňraky derňew üçin ulanylýan matematiki modellere doly baglydyr.Şonuň üçin belli bir modeli saýlamazdan ozal indenter, material häsiýetleri we olaryň özara täsiriniň mehanikasyny saýlamak bilen baglanyşykly ähli faktorlary göz öňünde tutmak möhümdir.Bu ýagdaýda uç geometriýasy SEM mikrograflary (1-nji surat) bilen seresaplylyk bilen häsiýetlendirildi we netijelere görä, gaty konus we sferik uç geometriýasy bilen 140 nm diametrli AFM nanoindent barlagy lehfilcon A CL79 nusgalaryny häsiýetlendirmek üçin gowy saýlawdyr. .Seresaplylyk bilen baha berilmeli başga bir möhüm faktor, barlanylýan polimer materialynyň çeýeligi.Nanoindentasiýanyň başlangyç maglumatlary (5a we 6a suratlar) dartyş we gysyş egrileriniň bir-biriniň üstünden düşmeginiň aýratynlyklaryny, ýagny materialyň doly elastik dikeldilmegini aç-açan görkezýän hem bolsa, kontaktlaryň arassa elastik tebigatyny tassyklamak gaty möhümdir. .Bu maksat bilen, doly gidrasiýa şertlerinde 1 µm / s indentasiýa tizliginde lehfilcon A CL nusgasynyň üstünde bir ýerde yzygiderli iki indentasiýa edildi.Alnan güýç egri maglumatlary injirde görkezilýär.7 we garaşylşy ýaly, iki çapyň giňelmegi we gysylmagy egrileri birmeňzeş bolup, şahalanan polimer çotgasynyň gurluşynyň ýokary çeýeligini görkezýär.
Lehfilkonyň üstündäki bir ýerde iki sany indentasiýa güýji egrisi, CL obýektiwiň üstündäki ideal çeýeligi görkezýär.
Synag ujunyň we lehfilcon A CL üstündäki SEM we STEM şekillerinden alnan maglumatlara esaslanyp, konus sferasy modeli AFM zondynyň ujy bilen synag edilýän ýumşak polimer materialyň arasyndaky täsiriň matematiki şekillendirilişidir.Mundan başga-da, bu konus sferasy modeli üçin, çap edilen materialyň elastik häsiýetleri baradaky esasy çaklamalar bu täze biomimetiki material üçin dogry bolup, elastik moduly kesgitlemek üçin ulanylýar.
AFM nanoindentasiýa usuly we onuň düzüm bölekleri, indentasiýa zondynyň häsiýetleri (görnüşi, ululygy we baharyň berkligi), duýgurlyk (fon sesleri we kontakt nokadyna baha bermek) we maglumatlara laýyk modeller (mukdar modul ölçegleri) ýaly giňişleýin baha berlenden soň. ulanylýar.mukdar netijelerini barlamak üçin täjirçilik taýdan elýeterli ultra-ýumşak nusgalary häsiýetlendiriň.1 kPa elastik modully täjirçilik poliakrilamid (PAAM) gidrogel, 140 nm gözleg arkaly gidratly şertlerde synag edildi.Modul synagynyň we hasaplamalaryň jikme-jiklikleri Goşmaça maglumatlarda berilýär.Netijeler ölçenen ortaça modulyň 0,92 kPa bolandygyny, belli moduldan% RSD we göterim (%) gyşarmanyň 10% -den azdygyny görkezdi.Bu netijeler, ultrases materiallarynyň modulyny ölçemek üçin bu işde ulanylýan AFM nanoindentasiýa usulynyň takyklygyny we köpelmegini tassyklaýar.Lehfilcon A CL nusgalarynyň üstleri we SiHy esasy substraty, ultrases üstüniň görünýän kontakt modulyny indentasiýa çuňlugynyň funksiýasy hökmünde öwrenmek üçin birmeňzeş AFM nanoindentasiýa usuly bilen häsiýetlendirildi.Indentasiýa güýjüni bölmek egrileri, her görnüşiň üç nusgasy üçin (n = 3; bir nusga üçin bir indentasiýa) 300 pN güýji, 1 µm / s tizlik we doly gidrasiýa üçin döredildi.Indentasiýa güýji paýlaşma egrisi konus sferasynyň modeli bilen takmynan kesgitlenildi.Indentasiýa çuňlugyna bagly moduly almak üçin, aragatnaşyk nokadyndan başlap 20 nm artdyrylanda güýç egrisiniň 40 nm giňligi kesgitlenildi we modulyň bahalary güýç egrisiniň her ädiminde ölçeldi.Aýlanmak Cy we ş.m.Kolloid AFM zondynyň nanoindentasiýasyny ulanyp, poli (lauril metakrilat) (P12MA) polimer çotgalarynyň modul gradiýentini häsiýetlendirmek üçin şuňa meňzeş çemeleşme ulanyldy we olar Gertz kontakt modelini ulanýan maglumatlara laýyk gelýär.Bu çemeleşme, kontakt modulynyň / çuňlugynyň gradiýentini görkezýän 8-nji suratda görkezilişi ýaly indentasiýa çuňlugyna (nm) garşy görünýän kontakt modulynyň (kPa) çyzgysyny üpjün edýär.“CL lehfilcon” -yň hasaplanan elastik moduly Bir nusga, nusganyň ýokarky 100 nm aralygynda 2-3 kPa aralygynda, çuňlugy bilen artyp başlaýar.Beýleki tarapdan, SiHy esasy substraty çotga meňzeş filmsiz synagdan geçireniňizde, 300 pN güýji bilen gazanylan iň ýokary indentasiýa çuňlugy 50 nm-den pes we maglumatlardan alnan modul bahasy 400 kPa töweregi. , köp materiallar üçin Youngaşyň modulynyň bahalary bilen deňeşdirilýär.
“Lehfilcon A CL” we “SiHy” substratlary üçin kontakt moduly (kPa) we modul ölçemek üçin konus sfera geometriýasy bilen AFM nanoindentasiýa usulyny ulanyp, indentasiýa çuňlugy (nm).
Romanyň biomimetiki şahaly polimer çotgasynyň gurluşynyň iň ýokarky ýüzünde elastikligiň gaty pes moduly görkezilýär (2-3 kPa).Bu, STEM şekilinde görkezilişi ýaly, polimer çotgasynyň erkin asylýan ujuna gabat geler.CL-iň daşky gyrasynda modul gradiýentiniň käbir subutnamalary bar bolsa, esasy ýokary modul substraty has täsirli.Şeýle-de bolsa, ýeriň ýokarky 100 nm şahasy polimer çotgasynyň umumy uzynlygynyň 20% -inde bolýar, şonuň üçin bu indentasiýa çuňlugynda modulyň ölçenen bahalarynyň birneme takykdygyny we güýçli däldigini çaklamak ýerliklidir. aşaky obýektiň täsirine baglydyr.
“Lehfilcon” -yň özboluşly biomimetiki dizaýny sebäpli, SiHy substratlarynyň ýüzüne berkidilen şahaly PMPC polimer çotga gurluşlaryndan ybarat kontakt linzalary, adaty ölçeg usullaryny ulanyp, ýerüsti gurluşlarynyň mehaniki aýratynlyklaryny ygtybarly häsiýetlendirmek gaty kyn.Bu ýerde ýokary suwly we aşa ýokary çeýeligi bolan lefilcon A ýaly ultra ýumşak materiallary takyk häsiýetlendirmek üçin ösen AFM nanoindentasiýa usulyny hödürleýäris.Bu usul, AFM zondynyň ulanylmagyna esaslanýar, ujy ululygy we geometriýa, çap edilmeli ultra-ýumşak üst aýratynlyklarynyň gurluş ölçeglerine laýyk gelmek üçin seresaplylyk bilen saýlanýar.Zond bilen gurluşyň arasyndaky bu ölçegleriň utgaşmasy, poroelastik täsirlere garamazdan, şahalanan polimer çotga elementleriniň pes modulyny we mahsus elastik häsiýetlerini ölçemäge mümkinçilik berýän duýgurlygy ýokarlandyrýar.Netijeler, obýektiw ýüzüne mahsus dallanýan PMPC polimer çotgalarynyň suw şertlerinde synag edilende gaty pes elastik modulynyň (2 kPa çenli) we örän ýokary elastikliginiň (100% töweregi) bardygyny görkezdi.AFM nanoindentasiýanyň netijeleri, biomimetiki linzanyň üstündäki görünýän modul / çuňluk gradiýentini (30 kPa / 200 nm) häsiýetlendirmäge mümkinçilik berdi.Bu gradient, dallanýan polimer çotgalary bilen SiHy substratynyň arasyndaky modul tapawudy, ýa-da polimer çotgalarynyň dallanýan gurluşy / dykyzlygy ýa-da birleşmegi sebäpli bolup biler.Şeýle-de bolsa, gurluş bilen häsiýetleriň arasyndaky baglanyşyga, esasanam çotganyň şahalanmagynyň mehaniki häsiýetlerine doly düşünmek üçin has çuňňur gözlegler zerurdyr.Şuňa meňzeş ölçegler beýleki ultra-ýumşak materiallaryň we lukmançylyk enjamlarynyň üstündäki mehaniki häsiýetleri häsiýetlendirip biler.
Häzirki gözleg wagtynda döredilen we / ýa-da derňelýän maglumatlar bazalary degişli haýyş bilen degişli awtorlardan elýeterlidir.
Rahmati, M., Silva, EA, Reseland, JE, Haýward, K. we Haugen, HJ Biomateriallaryň üstleriniň fiziki we himiki aýratynlyklaryna biologiki reaksiýalar.Himiki.jemgyýet.Ed.49, 5178–5224 (2020).
Chen, FM we Liu, X. Dokuma in engineeringenerçiligi üçin adamdan alnan biomateriallary kämilleşdirmek.programmirlemek.polimer.Ylym.53, 86 (2016).
Sadtler, K. we ş.m.Täzelenýän lukmançylykda biomateriallaryň dizaýny, kliniki durmuşa geçirilmegi we immuniteti.Milli Mat Rev. 16040 (2016).
Oliver WK we Farr GM loadük we süýşme ölçegleri bilen indentasiýa synaglaryny ulanyp, gatylygy we elastik moduly kesgitlemek üçin kämilleşdirilen usul.J. Alma mater.ammar.7, 1564–1583 (2011).
Wally, SM Indentasiýa gatylygyny barlamagyň taryhy gözbaşlary.alma mater.Ylym.tehnologiýalary.28, 1028-1044 (2012).
Broitman, E. Makro-, Mikro- we Nanoskale-de indentasiýa gatylygy ölçegleri: Tankytly syn.taýpa.Raýt.65, 1-18 (2017).
Kaufman, JD we Clapperich, SM faceerüsti kesgitleme ýalňyşlyklary, ýumşak materiallaryň nanoindentasiýasynda modula aşa baha berilmegine sebäp bolýar.J. Meka.Özüňi alyp baryşBiomedikal ylym.alma mater.2, 312–317 (2009).
Karimzade A., Koloor SSR, Aýatollahi MR, Bushroa AR we yaahýa M.Yu.Synag we hasaplama usullaryny ulanyp, birmeňzeş nanokompozitleriň mehaniki aýratynlyklaryny kesgitlemek üçin nanoindentasiýa usulyna baha bermek.Ylym.15763-nji ýylyň 9-njy jaýy (2019).
Liu, K., VanLendingham, MR we Owart, TS Indentasiýa we optimizasiýa esasly ters çäkli element derňewi arkaly ýumşak viskoelastik jelleriň mehaniki häsiýetnamasy.J. Meka.Özüňi alyp baryşBiomedikal ylym.alma mater.2, 355–363 (2009).
Andrews JW, Bowen J we Chaneler D. Gabat gelýän ölçeg ulgamlaryny ulanyp, viskoelastikligi kesgitlemegiň optimizasiýasy.8umşak zat 9, 5581–5593 (2013).
Brisko, BJ, Fiori, L. we Pellillo, E. Polimer ýüzleriň Nanoindentasiýasy.J. Fizika.D. Fizika üçin ýüz tutuň.31, 2395 (1998).
Miýailowiç AS, Tsin B., Fortunato D. we Wan Wliet KJ Şok indentasiýasyny ulanyp, ýokary elastik polimerleriň we biologiki dokumalaryň viskoelastik mehaniki häsiýetleriniň häsiýetnamasy.Biomateriallar Journalurnaly.71, 388–397 (2018).
Perepelkin NV, Kowalew AE, Gorb SN, Borodich FM Giňeldilen Borodiç-Galanow (BG) usuly we çuňňur indentasiýa ulanyp, ýumşak materiallaryň elastik modulyna we ýelimleýiş işine baha bermek.sütük.alma mater.129, 198–213 (2019).
Şi, X. we ş.m.Silikon gidrogel kontakt linzalarynyň biomimetiki polimer ýüzleriniň nanoskale morfologiýasy we mehaniki aýratynlyklary.Langmuir 37, 13961–13967 (2021).