ຂໍ​ຂອບ​ໃຈ​ທ່ານ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຢ້ຽມ​ຢາມ Nature.com​.ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາສະແດງເວັບໄຊທ໌ທີ່ບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ສະແດງຮູບວົງມົນຂອງສາມສະໄລ້ພ້ອມກັນ.ໃຊ້ປຸ່ມກ່ອນໜ້າ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ, ຫຼືໃຊ້ປຸ່ມເລື່ອນຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ.
ດ້ວຍການພັດທະນາວັດສະດຸທີ່ອ່ອນນຸ້ມໃໝ່ສຳລັບອຸປະກອນການແພດ ແລະການນຳໃຊ້ທາງຊີວະການແພດ, ລັກສະນະທີ່ສົມບູນແບບຂອງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະກົນຈັກຂອງພວກມັນແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນ ແລະທ້າທາຍຫຼາຍ.ເຕັກນິກການນຳໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດດ້ວຍກຳລັງປະລໍາມະນູ (AFM) ທີ່ຖືກປັບປ່ຽນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະແດງຕົວໂມດູລພື້ນຜິວທີ່ຕໍ່າທີ່ສຸດຂອງ lehfilcon A biomimetic silicone hydrogel contact lens ທີ່ເຄືອບດ້ວຍຊັ້ນຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າ.ວິທີການນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່ທີ່ຊັດເຈນໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຂອງການ extrusion viscous ໃນເວລາທີ່ເຂົ້າໃກ້ໂພລີເມີສາຂາ.ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະກໍານົດລັກສະນະກົນຈັກຂອງອົງປະກອບແປງສ່ວນບຸກຄົນໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຂອງ poroelasticity.ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການເລືອກ probe AFM ທີ່ມີການອອກແບບ (ຂະຫນາດປາຍ, ເລຂາຄະນິດແລະອັດຕາພາກຮຽນ spring) ທີ່ເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການວັດແທກຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸອ່ອນແລະຕົວຢ່າງຊີວະພາບ.ວິທີການນີ້ປັບປຸງຄວາມອ່ອນໄຫວແລະຄວາມຖືກຕ້ອງສໍາລັບການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງວັດສະດຸ lehfilcon A ທີ່ອ່ອນໂຍນຫຼາຍ, ເຊິ່ງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຕ່ໍາສຸດໃນພື້ນທີ່ຫນ້າດິນ (ເຖິງ 2 kPa) ແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງທີ່ສຸດພາຍໃນ (ເກືອບ 100%) ສະພາບແວດລ້ອມນ້ໍາ. .ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາດ້ານຫນ້າດິນບໍ່ພຽງແຕ່ເປີດເຜີຍຄຸນສົມບັດດ້ານອ່ອນທີ່ສຸດຂອງເລນ lehfilcon A, ແຕ່ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂມດູນຂອງແປງໂພລີເມີທີ່ມີກິ່ງງ່າສາມາດປຽບທຽບກັບ substrate silicon-hydrogen ໄດ້.ເຕັກນິກການກໍານົດລັກສະນະພື້ນຜິວນີ້ສາມາດຖືກນໍາໄປໃຊ້ກັບວັດສະດຸທີ່ອ່ອນກວ່າແລະອຸປະກອນທາງການແພດອື່ນໆ.
ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸທີ່ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບການຕິດຕໍ່ໂດຍກົງກັບເນື້ອເຍື່ອດໍາລົງຊີວິດມັກຈະຖືກກໍານົດໂດຍສະພາບແວດລ້ອມທາງຊີວະພາບ.ການຈັບຄູ່ທີ່ສົມບູນແບບຂອງຄຸນສົມບັດວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ບັນລຸຄຸນລັກສະນະທາງດ້ານຄລີນິກທີ່ຕ້ອງການຂອງວັດສະດຸໂດຍບໍ່ມີການເຮັດໃຫ້ເກີດການຕອບສະຫນອງທາງລົບຂອງເຊນ1,2,3.ສໍາລັບອຸປະກອນການປະສົມຫຼາຍ, ລັກສະນະຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍເນື່ອງຈາກມີຂັ້ນຕອນມາດຕະຖານແລະວິທີການທົດສອບ (ຕົວຢ່າງ, microindentation4,5,6).ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ອ່ອນໂຍນທີ່ສຸດເຊັ່ນ gels, hydrogels, biopolymer, ຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ, ແລະອື່ນໆ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວວິທີການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດການແກ້ໄຂການວັດແທກແລະຄວາມບໍ່ມີຕົວຕົນຂອງບາງວັດສະດຸ7.ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວິທີການ indentation ແບບດັ້ງເດີມໄດ້ຖືກດັດແປງແລະປັບຕົວເຂົ້າກັບລັກສະນະທີ່ຫລາກຫລາຍຂອງວັດສະດຸອ່ອນ, ແຕ່ວິທີການຈໍານວນຫຼາຍຍັງປະສົບກັບການຂາດແຄນທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງພວກເຂົາ 8,9,10,11,12,13.ການຂາດວິທີການທົດສອບພິເສດທີ່ສາມາດກໍານົດຄຸນສົມບັດກົນຈັກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງວັດສະດຸ supersoft ແລະຊັ້ນຫນ້າດິນຈໍາກັດຢ່າງຫນັກແຫນ້ນໃນການນໍາໃຊ້ຕ່າງໆ.
ໃນການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາໄດ້ນໍາສະເຫນີທັດສະນະການຕິດຕໍ່ lehfilcon A (CL), ເປັນອຸປະກອນການ heterogeneous ອ່ອນທີ່ມີຄຸນສົມບັດດ້ານ ultra-soft ທັງຫມົດທີ່ມາຈາກການອອກແບບທີ່ມີທ່າແຮງ biomimetic ແຮງບັນດານໃຈໂດຍພື້ນຜິວຂອງ cornea ຂອງຕາ.ວັດສະດຸຊີວະພາບນີ້ໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍການຕິດຕາຊັ້ນໂພລີເມີທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຂ້າມສາຂາຂອງ poly(2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine (MPC)) (PMPC) ໃສ່ຊິລິໂຄນ hydrogel (SiHy) 15 ທີ່ອອກແບບມາສໍາລັບອຸປະກອນທາງການແພດໂດຍອີງໃສ່.ຂະບວນການຕິດຕານີ້ສ້າງຊັ້ນເທິງພື້ນຜິວທີ່ປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າອ່ອນໆແລະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງ.ວຽກງານທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາໄດ້ຢືນຢັນວ່າໂຄງສ້າງ biomimetic ຂອງ lehfilcon A CL ສະຫນອງຄຸນສົມບັດດ້ານຫນ້າທີ່ດີກວ່າເຊັ່ນ: ການປັບປຸງ wetting ແລະປ້ອງກັນ fouling, ເພີ່ມທະວີການ lubrication, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງເຊນແລະເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ adhesion15,16.ນອກຈາກນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ແລະການພັດທະນາຂອງວັດສະດຸ biomimetic ນີ້ຍັງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຂະຫຍາຍອຸປະກອນຊີວະພາບອື່ນໆ.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງ ສຳ ຄັນທີ່ຈະສະແດງຄຸນລັກສະນະຂອງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ອ່ອນກວ່ານີ້ແລະເຂົ້າໃຈປະຕິກິລິຍາກົນຈັກຂອງມັນກັບຕາເພື່ອສ້າງພື້ນຖານຄວາມຮູ້ທີ່ສົມບູນແບບເພື່ອຮອງຮັບການພັດທະນາແລະການ ນຳ ໃຊ້ໃນອະນາຄົດ.ຄອນແທກເລນ SiHy ທີ່ມີຂາຍໃນການຄ້າຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນປະກອບດ້ວຍສ່ວນປະສົມຂອງໂພລີເມີໄຮໂດຼຟີລິກແລະໂພລີເມີຟໍບິກທີ່ປະກອບເປັນໂຄງສ້າງວັດສະດຸທີ່ເປັນເອກະພາບ17.ການສຶກສາຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ຖືກດໍາເນີນການເພື່ອສືບສວນຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍໃຊ້ວິທີການບີບອັດແບບດັ້ງເດີມ, tensile ແລະ microindentation test method18,19,20,21.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການອອກແບບ biomimetic ນະວະນິຍາຍຂອງ lehfilcon A CL ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວັດສະດຸ heterogeneous ເປັນເອກະລັກ, ເຊິ່ງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີສາຂາແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ substrate ພື້ນຖານ SiHy.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກຫຼາຍທີ່ຈະໃຫ້ປະລິມານຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການແບບດັ້ງເດີມແລະ indentation.ວິທີການທີ່ດີແມ່ນໃຊ້ວິທີການທົດສອບ nanoindentation ທີ່ປະຕິບັດໃນກ້ອງຈຸລະທັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະລໍາມະນູ (AFM), ວິທີການທີ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ viscoelastic ອ່ອນເຊັ່ນຈຸລັງແລະເນື້ອເຍື່ອຊີວະພາບ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໂພລີເມີອ່ອນ 22,23,24,25. .,26,27,28,29,30.ໃນ AFM nanoindentation, ພື້ນຖານຂອງການທົດສອບ nanoindentation ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັບຄວາມກ້າວຫນ້າຫລ້າສຸດຂອງເຕັກໂນໂລຢີ AFM ເພື່ອສະຫນອງຄວາມອ່ອນໄຫວໃນການວັດແທກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແລະການທົດສອບລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງວັດສະດຸທີ່ອ່ອນໂຍນໂດຍທໍາມະຊາດ31,32,33,34,35,36.ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຢີສະຫນອງຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນອື່ນໆໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ເລຂາຄະນິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.indenter ແລະ probe ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການທົດສອບໃນສື່ຂອງແຫຼວຕ່າງໆ.
AFM nanoindentation ສາມາດແບ່ງເງື່ອນໄຂອອກເປັນສາມອົງປະກອບຕົ້ນຕໍ: (1) ອຸປະກອນ (ເຊັນເຊີ, ເຄື່ອງກວດຈັບ, probes, ແລະອື່ນໆ);(2) ຕົວກໍານົດການວັດແທກ (ເຊັ່ນ: ຜົນບັງຄັບໃຊ້, ການຍ້າຍ, ຄວາມໄວ, ຂະຫນາດ ramp, ແລະອື່ນໆ);(3) ການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ (ການແກ້ໄຂພື້ນຖານ, ການຄາດຄະເນຈຸດສໍາພັດ, ການປັບຂໍ້ມູນ, ການສ້າງແບບຈໍາລອງ, ແລະອື່ນໆ).ບັນຫາທີ່ສໍາຄັນກັບວິທີການນີ້ແມ່ນການສຶກສາຫຼາຍໆຄັ້ງໃນວັນນະຄະດີທີ່ໃຊ້ AFM nanoindentation ລາຍງານຜົນໄດ້ຮັບປະລິມານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍສໍາລັບຕົວຢ່າງ / ເຊນ / ວັດສະດຸປະເພດດຽວກັນ 37,38,39,40,41.ຕົວຢ່າງ, Lekka et al.ອິດທິພົນຂອງເລຂາຄະນິດຂອງ AFM probe ຢູ່ໃນໂມດູລຂອງ Young ທີ່ວັດແທກໄດ້ຂອງຕົວຢ່າງຂອງ hydrogel ແລະຈຸລັງ heterogeneous ທີ່ເປັນເອກະພາບທາງກົນຈັກໄດ້ຖືກສຶກສາແລະປຽບທຽບ.ພວກເຂົາເຈົ້າລາຍງານວ່າຄ່າ modulus ແມ່ນສູງຂື້ນກັບການຄັດເລືອກ cantilever ແລະຮູບຮ່າງປາຍ, ມີມູນຄ່າສູງສຸດສໍາລັບ probe ຮູບ pyramid ແລະຕ່ໍາສຸດຂອງ 42 ສໍາລັບ probe spherical.ເຊັ່ນດຽວກັນ, Selhuber-Unkel et al.ມັນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໄວ indenter, ຂະຫນາດ indenter ແລະຄວາມຫນາຂອງຕົວຢ່າງ polyacrylamide (PAAM) ມີຜົນກະທົບຕໍ່ໂມດູນຂອງ Young ທີ່ວັດແທກໂດຍ ACM43 nanoindentation.ປັດໄຈທີ່ສັບສົນອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນການຂາດມາດຕະຖານອຸປະກອນການທົດສອບໂມດູລຕ່ໍາທີ່ສຸດແລະຂັ້ນຕອນການທົດສອບຟຣີ.ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກຫຼາຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຖືກຕ້ອງດ້ວຍຄວາມຫມັ້ນໃຈ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການດັ່ງກ່າວແມ່ນເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍສໍາລັບການວັດແທກພີ່ນ້ອງແລະການປະເມີນຜົນການປຽບທຽບລະຫວ່າງປະເພດຕົວຢ່າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນການນໍາໃຊ້ AFM nanoindentation ເພື່ອຈໍາແນກຈຸລັງປົກກະຕິຈາກຈຸລັງມະເຮັງ 44, 45 .
ເມື່ອທົດສອບວັດສະດຸອ່ອນໆດ້ວຍ AFM nanoindentation, ກົດລະບຽບທົ່ວໄປຂອງຫົວໂປ້ແມ່ນການໃຊ້ probe ທີ່ມີຄ່າຄົງທີ່ຂອງພາກຮຽນ spring ຕ່ໍາ (k) ທີ່ກົງກັບໂມດູລຕົວຢ່າງຢ່າງໃກ້ຊິດແລະປາຍ hemispherical / ຮອບເພື່ອໃຫ້ probe ທໍາອິດບໍ່ເຈາະຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງ. ການຕິດຕໍ່ຄັ້ງທໍາອິດກັບວັດສະດຸອ່ອນ.ມັນຍັງມີຄວາມສໍາຄັນທີ່ສັນຍານ deflection ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ probe ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງພຽງພໍທີ່ຈະຖືກກວດພົບໂດຍ laser detector system24,34,46,47.ໃນກໍລະນີຂອງຈຸລັງ heterogeneous ultra-soft, ເນື້ອເຍື່ອແລະ gels, ສິ່ງທ້າທາຍອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອເອົາຊະນະການບັງຄັບກາວລະຫວ່າງ probe ແລະຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງເພື່ອຮັບປະກັນການວັດແທກການແຜ່ພັນແລະເຊື່ອຖືໄດ້48,49,50.ຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້, ການເຮັດວຽກສ່ວນໃຫຍ່ກ່ຽວກັບ AFM nanoindentation ໄດ້ສຸມໃສ່ການສຶກສາພຶດຕິກໍາກົນຈັກຂອງຈຸລັງຊີວະພາບ, ເນື້ອເຍື່ອ, gels, hydrogels, ແລະ biomolecules ໂດຍໃຊ້ probes spherical ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ໂດຍທົ່ວໄປເອີ້ນວ່າ probes colloidal (CPs)., 47, 51, 52, 53, 54, 55. ຄໍາແນະນໍາເຫຼົ່ານີ້ມີລັດສະຫມີຂອງ 1 ຫາ 50 µm ແລະໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເຮັດຈາກແກ້ວ borosilicate, polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), silicon dioxide (SiO2) ແລະເພັດ-. ເຊັ່ນ: ກາກບອນ (DLC).ເຖິງແມ່ນວ່າ CP-AFM nanoindentation ມັກຈະເປັນທາງເລືອກທໍາອິດສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະຕົວຢ່າງອ່ອນ, ມັນມີບັນຫາແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຕົນເອງ.ການນໍາໃຊ້ຄໍາແນະນໍາ spherical ຂະຫນາດໃຫຍ່, micron ເພີ່ມພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ທັງຫມົດຂອງປາຍກັບຕົວຢ່າງແລະສົ່ງຜົນໃຫ້ການສູນເສຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງການແກ້ໄຂທາງກວ້າງຂອງພື້ນ.ສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ອ່ອນນຸ້ມ, ບໍ່ມີຄວາມເປັນເອກະພາບ, ບ່ອນທີ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງອົງປະກອບທ້ອງຖິ່ນອາດຈະແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກຄ່າສະເລ່ຍໃນພື້ນທີ່ກວ້າງກວ່າ, CP indentation ສາມາດຊ່ອນຄວາມບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນຄຸນສົມບັດຢູ່ໃນ scale52 ທ້ອງຖິ່ນ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເຄື່ອງກວດຈັບຄໍລອຍແມ່ນເຮັດໄດ້ໂດຍການຕິດສະເຟຍ colloidal ຂະໜາດ micron ກັບ cantilevers tipless ໂດຍໃຊ້ກາວ epoxy.ຂະບວນການຜະລິດຕົວມັນເອງແມ່ນ fraught ກັບບັນຫາຈໍານວນຫຼາຍແລະສາມາດນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງໃນຂະບວນການ calibration probe.ນອກຈາກນັ້ນ, ຂະຫນາດແລະມະຫາຊົນຂອງ particles colloidal ໂດຍກົງຜົນກະທົບຕໍ່ຕົວກໍານົດການປັບຕົວຕົ້ນຕໍຂອງ cantilever, ເຊັ່ນ: ຄວາມຖີ່ resonant, ແຂງພາກຮຽນ spring, ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວ deflection56,57,58.ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບ probes AFM ແບບດັ້ງເດີມ, ເຊັ່ນ: ການປັບອຸນຫະພູມ, ອາດຈະບໍ່ສະຫນອງການ calibration ທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບ CP, ແລະວິທີການອື່ນໆອາດຈະຕ້ອງການເພື່ອປະຕິບັດການແກ້ໄຂເຫຼົ່ານີ້ 57, 59, 60, 61. ສຶກສາຄຸນສົມບັດຂອງຕົວຢ່າງອ່ອນ, ເຊິ່ງສ້າງບັນຫາອີກຢ່າງໜຶ່ງເມື່ອປະເມີນພຶດຕິກໍາທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຊື່ຂອງ cantilever ທີ່ deviations ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່62,63,64.ວິທີການ indentation colloidal probe ທີ່ທັນສະໄຫມປົກກະຕິແລ້ວຄໍານຶງເຖິງເລຂາຄະນິດຂອງ cantilever ທີ່ໃຊ້ໃນການປັບ probe ໄດ້, ແຕ່ບໍ່ສົນໃຈອິດທິພົນຂອງ particles colloidal, ເຊິ່ງສ້າງຄວາມບໍ່ແນ່ນອນເພີ່ມເຕີມໃນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ method38,61.ເຊັ່ນດຽວກັນ, ໂມດູລີ elastic ທີ່ຄິດໄລ່ໂດຍການໃສ່ຕົວແບບການຕິດຕໍ່ໂດຍກົງແມ່ນຂຶ້ນກັບເລຂາຄະນິດຂອງ probe indentation, ແລະການບໍ່ກົງກັນລະຫວ່າງປາຍແລະລັກສະນະຂອງຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງສາມາດນໍາໄປສູ່ inaccuracies27, 65, 66, 67, 68. ບາງວຽກງານທີ່ຜ່ານມາໂດຍ Spencer et al.ປັດໃຈທີ່ຄວນຈະຖືກພິຈາລະນາໃນເວລາທີ່ມີລັກສະນະແປງໂພລີເມີທີ່ອ່ອນໆໂດຍໃຊ້ວິທີການ nanoindentation CP-AFM ແມ່ນເນັ້ນໃສ່.ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ລາຍງານວ່າການເກັບຮັກສານ້ໍາ viscous ໃນແປງໂພລີເມີເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມໄວເຮັດໃຫ້ການໂຫຼດຫົວເພີ່ມຂຶ້ນແລະເພາະສະນັ້ນການວັດແທກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຄວາມໄວຂຶ້ນກັບຄຸນສົມບັດ30,69,70,71.
ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງຕົວແບບໂມດູລພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຍືດຍຸ່ນສູງສຸດຂອງ lehfilcon A CL ໂດຍໃຊ້ວິທີການ AFM nanoindentation ທີ່ຖືກດັດແປງ.ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດແລະໂຄງສ້າງໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸນີ້, ລະດັບຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງວິທີການ indentation ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນບໍ່ພຽງພໍຢ່າງຊັດເຈນທີ່ຈະມີລັກສະນະໂມດູນຂອງວັດສະດຸອ່ອນທີ່ສຸດນີ້, ສະນັ້ນມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ວິທີການ AFM nanoindentation ທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງກວ່າແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຕ່ໍາ.ລະດັບ.ຫຼັງຈາກການທົບທວນຄືນຂໍ້ບົກຜ່ອງແລະບັນຫາຂອງເຕັກນິກການ probe nanoindentation colloidal AFM ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນຫຍັງພວກເຮົາເລືອກ probe AFM ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ອອກແບບຕາມຄວາມຕ້ອງການເພື່ອລົບລ້າງຄວາມອ່ອນໄຫວ, ສຽງລົບກວນໃນພື້ນຫລັງ, ຈຸດສໍາພັດ, ວັດແທກຄວາມໄວຂອງໂມດູນຂອງວັດສະດຸ heterogeneous ອ່ອນເຊັ່ນການເກັບຮັກສານ້ໍາ. ການເພິ່ງພາອາໄສ.ແລະປະລິມານທີ່ຖືກຕ້ອງ.ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດວັດແທກຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງປາຍ indentation ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ໃຫ້ພວກເຮົານໍາໃຊ້ຮູບແບບ cone-sphere fit ເພື່ອກໍານົດ modulus ຂອງ elasticity ໂດຍບໍ່ມີການປະເມີນພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ຂອງປາຍກັບວັດສະດຸ.ສອງສົມມຸດຕິຖານ implicit ທີ່ຖືກຄິດໄລ່ໃນວຽກງານນີ້ແມ່ນຄຸນສົມບັດຂອງອຸປະກອນການ elastic ຢ່າງເຕັມສ່ວນແລະໂມດູລ indentation-independent ຄວາມເລິກ.ການນໍາໃຊ້ວິທີການນີ້, ທໍາອິດພວກເຮົາໄດ້ທົດສອບມາດຕະຖານທີ່ອ່ອນໂຍນທີ່ມີໂມດູນທີ່ຮູ້ຈັກເພື່ອຄິດໄລ່ວິທີການ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາໃຊ້ວິທີການນີ້ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະດ້ານຂອງສອງອຸປະກອນການຕິດຕໍ່ທັດສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ວິທີການນີ້ມີລັກສະນະລັກສະນະຂອງຫນ້າດິນ nanoindentation AFM ທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຄາດວ່າຈະນໍາໃຊ້ກັບອຸປະກອນ ultrasoft heterogeneous biomimetic ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ມີການນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນທາງການແພດແລະການນໍາໃຊ້ທາງຊີວະພາບ.
Lehfilcon A contact lenses (Alcon, Fort Worth, Texas, USA) ແລະ substrates hydrogel ຊິລິໂຄນຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກເລືອກສໍາລັບການທົດລອງ nanoindentation.ການ​ທົດ​ລອງ​ມີ​ການ​ຕິດ​ຕັ້ງ​ເລນ​ທີ່​ອອກ​ແບບ​ພິ​ເສດ.ເພື່ອຕິດຕັ້ງເລນສໍາລັບການທົດສອບ, ມັນໄດ້ຖືກວາງໄວ້ຢ່າງລະມັດລະວັງກ່ຽວກັບຂາຕັ້ງທີ່ມີຮູບຊົງ dome, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າບໍ່ມີຟອງອາກາດເຂົ້າໄປໃນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແກ້ໄຂດ້ວຍແຄມ.ຮູຢູ່ໃນອຸປະກອນທີ່ຢູ່ເທິງສຸດຂອງຕົວຖືເລນສະໜອງການເຂົ້າເຖິງສູນກາງແສງຂອງເລນເພື່ອການທົດລອງການໃສ່ nanoindentation ໃນຂະນະທີ່ຖືຂອງແຫຼວຢູ່ໃນບ່ອນ.ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ເລນມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນເຕັມທີ່.500 μlຂອງການແກ້ໄຂການຫຸ້ມຫໍ່ contact lens ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນການແກ້ໄຂການທົດສອບ.ເພື່ອກວດສອບຜົນໄດ້ຮັບທາງດ້ານປະລິມານ, ໄຮໂດເຈນ polyacrylamide (PAAM) ທີ່ບໍ່ມີການເປີດໃຊ້ງານທາງການຄ້າແມ່ນໄດ້ຖືກກະກຽມຈາກອົງປະກອບ polyacrylamide-co-methylene-bisacrylamide (100 ມມ Petrisoft Petri, Matrigen, Irvine, CA, USA), ໂມດູລ elastic ທີ່ຮູ້ຈັກຂອງ 1. kPa.ໃຊ້ 4-5 ຢອດ (ປະມານ 125 µl) ຂອງ phosphate buffered saline (PBS ຈາກ Corning Life Sciences, Tewkesbury, MA, USA) ແລະ 1 ຢອດ OPTI-FREE Puremoist contact lens solution (Alcon, Vaud, TX, USA).) ໃນການໂຕ້ຕອບ AFM hydrogel-probe.
ຕົວຢ່າງຂອງຊັ້ນຍ່ອຍຂອງ Lehfilcon A CL ແລະ SiHy ໄດ້ຖືກເບິ່ງເຫັນດ້ວຍລະບົບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ FEI Quanta 250 Field Emission Scanning Electron Microscope (FEG SEM) ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍເຄື່ອງກວດຈັບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ (STEM).ເພື່ອກະກຽມຕົວຢ່າງ, ແວ່ນຕາໄດ້ຖືກລ້າງອອກດ້ວຍນ້ໍາຄັ້ງທໍາອິດແລະຕັດເປັນ wedges ຮູບ.ເພື່ອບັນລຸຄວາມແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງອົງປະກອບ hydrophilic ແລະ hydrophobic ຂອງຕົວຢ່າງ, ການແກ້ໄຂຄວາມຫມັ້ນຄົງ 0.10% ຂອງ RuO4 ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສີຍ້ອມ, ໃນຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກແຊ່ນ້ໍາສໍາລັບ 30 ນາທີ.ການ staining lehfilcon A CL RuO4 ມີຄວາມສໍາຄັນບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອບັນລຸຄວາມຄົມຊັດຂອງຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ປັບປຸງ, ແຕ່ຍັງຊ່ວຍຮັກສາໂຄງສ້າງຂອງແປງໂພລີເມີສາຂາໃນຮູບແບບຕົ້ນສະບັບຂອງພວກເຂົາ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນສາມາດເຫັນໄດ້ໃນຮູບພາບ STEM.ຫຼັງຈາກນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກລ້າງແລະ dehydrated ໃນຊຸດຂອງ ethanol ປະສົມ / ນ້ໍາທີ່ມີການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເອທານອນ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກໂຍນອອກດ້ວຍ EMBed 812 / Araldite epoxy, ເຊິ່ງປິ່ນປົວຄືນຄືນຢູ່ທີ່ 70 ° C.ຕົວຢ່າງທ່ອນໄມ້ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກ polymerization ຢາງໄດ້ຖືກຕັດດ້ວຍ ultramicrotome, ແລະສ່ວນບາງໆທີ່ໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຖືກເບິ່ງເຫັນດ້ວຍເຄື່ອງກວດ STEM ໃນໂຫມດສູນຍາກາດຕ່ໍາຢູ່ທີ່ແຮງດັນເລັ່ງ 30 kV.ລະບົບ SEM ດຽວກັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະລະອຽດຂອງ probe PFQNM-LC-A-CAL AFM (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, USA).ຮູບພາບ SEM ຂອງ AFM probe ໄດ້ຮັບໃນໂຫມດສູນຍາກາດສູງປົກກະຕິທີ່ມີແຮງດັນເລັ່ງ 30 kV.ໄດ້ມາຮູບພາບໃນມຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະການຂະຫຍາຍເພື່ອບັນທຶກລາຍລະອຽດທັງຫມົດຂອງຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງປາຍ probe AFM.ຂະຫນາດປາຍທັງຫມົດຂອງຄວາມສົນໃຈໃນຮູບພາບໄດ້ຖືກວັດແທກດ້ວຍດິຈິຕອນ.
A Dimension FastScan Bio Icon ກ້ອງຈຸລະທັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະລໍາມະນູ (Bruker Nano, Santa Barbara, CA, USA) ທີ່ມີໂໝດ “PeakForce QNM in Fluid” ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະແດງພາບ ແລະ nanoindentate lehfilcon A CL, substrate SiHy, ແລະ PAAm hydrogel ຕົວຢ່າງ.ສໍາລັບການທົດລອງການຖ່າຍຮູບ, ການສຳຫຼວດ PEAKFORCE-HIRS-FA (Bruker) ທີ່ມີລັດສະໝີປາຍນາມຂອງ 1 nm ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອບັນທຶກຮູບພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງຂອງຕົວຢ່າງໃນອັດຕາການສະແກນຂອງ 0.50 Hz.ຮູບພາບທັງຫມົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນການແກ້ໄຂທີ່ມີນ້ໍາ.
ການທົດລອງ AFM nanoindentation ໄດ້ດໍາເນີນໂດຍໃຊ້ PFQNM-LC-A-CAL probe (Bruker).AFM probe ມີປາຍຊິລິຄອນຢູ່ເທິງ cantilever nitride ຄວາມຫນາ 345 nm, ຍາວ 54 µm ແລະກວ້າງ 4.5 µm ດ້ວຍຄວາມຖີ່ resonant 45 kHz.ມັນໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍສະເພາະເພື່ອລັກສະນະແລະປະຕິບັດການວັດແທກ nanomechanical ປະລິມານກ່ຽວກັບຕົວຢ່າງທາງຊີວະພາບອ່ອນ.ເຊັນເຊີໄດ້ຖືກປັບເປັນສ່ວນບຸກຄົນຢູ່ໃນໂຮງງານທີ່ມີການຕັ້ງຄ່າພາກຮຽນ spring ກ່ອນການປັບທຽບ.ຄວາມຄົງທີ່ພາກຮຽນ spring ຂອງ probes ທີ່ໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບ 0.05-0.1 N / m.ເພື່ອກໍານົດຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງປາຍໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, probe ໄດ້ສະແດງລາຍລະອຽດໂດຍໃຊ້ SEM.ໃນຮູບ.ຮູບທີ 1a ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມລະອຽດສູງ, ມີການຂະຫຍາຍຂະໜາດນ້ອຍຂອງເຄື່ອງສະແກນເອເລັກໂຕຣນິກ PFQNM-LC-A-CAL, ໃຫ້ທັດສະນະລວມຂອງການອອກແບບ probe.ໃນຮູບ.1b ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ມຸມ​ມອງ​ຂອງ​ດ້ານ​ເທິງ​ຂອງ​ປາຍ probe​, ການ​ສະ​ຫນອງ​ຂໍ້​ມູນ​ກ່ຽວ​ກັບ​ຮູບ​ຮ່າງ​ແລະ​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ປາຍ​.ໃນທີ່ສຸດ, ເຂັມແມ່ນ hemisphere ປະມານ 140 nm ໃນເສັ້ນຜ່າກາງ (ຮູບ 1c).ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ປາຍແຫຼມເປັນຮູບຈວຍ, ເຖິງຄວາມຍາວວັດແທກປະມານ 500 nm.ຢູ່ນອກພາກພື້ນທີ່ເໜັງຕີງ, ປາຍເປັນຮູບທໍ່ກົມ ແລະ ປາຍປາຍມີຄວາມຍາວທັງໝົດ 1.18 µm.ນີ້ແມ່ນສ່ວນທີ່ເປັນປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງປາຍ probe.ນອກຈາກນັ້ນ, ການສືບສວນ polystyrene (PS) spherical ຂະຫນາດໃຫຍ່ (Novascan Technologies, Inc., Boone, Iowa, USA) ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງປາຍຂອງ 45 µm ແລະຄວາມຄົງທີ່ຂອງພາກຮຽນ spring ຂອງ 2 N / m ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການທົດສອບເປັນ probe colloidal.ກັບ PFQNM-LC-A-CAL 140 nm probe ສໍາລັບການປຽບທຽບ.
ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າຂອງແຫຼວສາມາດຕິດຢູ່ລະຫວ່າງ probe AFM ແລະໂຄງສ້າງຂອງແປງໂພລີເມີໃນລະຫວ່າງການ nanoindentation, ເຊິ່ງຈະອອກແຮງຂຶ້ນເທິງການສືບສວນ AFM ກ່ອນທີ່ມັນຈະສໍາຜັດກັບພື້ນຜິວ 69.ຜົນກະທົບ extrusion viscous ອັນເນື່ອງມາຈາກການເກັບຮັກສານ້ໍາສາມາດປ່ຽນແປງຈຸດທີ່ປາກົດຂື້ນຂອງການຕິດຕໍ່, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຕໍ່ການວັດແທກ modulus ດ້ານ.ເພື່ອສຶກສາຜົນກະທົບຂອງເລຂາຄະນິດ probe ແລະຄວາມໄວ indentation ຕໍ່ການເກັບຮັກສານ້ໍາ, ເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ indentation ໄດ້ຖືກວາງແຜນໄວ້ສໍາລັບຕົວຢ່າງ lehfilcon A CL ໂດຍໃຊ້ probe ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 140 nm ໃນອັດຕາການເຄື່ອນຍ້າຍຄົງທີ່ຂອງ 1 µm / s ແລະ 2 µm / s.ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ probe 45 µm, ການຕັ້ງຄ່າຜົນບັງຄັບໃຊ້ຄົງທີ່ 6 nN ບັນລຸຢູ່ທີ່ 1 µm/s.ການທົດລອງທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 140 nm ໄດ້ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍຄວາມໄວ indentation ຂອງ 1 µm / s ແລະກໍາລັງທີ່ກໍານົດໄວ້ຂອງ 300 pN, ຖືກເລືອກເພື່ອສ້າງຄວາມກົດດັນຕິດຕໍ່ພາຍໃນຂອບເຂດ physiological (1-8 kPa) ຂອງຫນັງຕາເທິງ.ຄວາມກົດດັນ 72. ຕົວຢ່າງທີ່ເຮັດແລ້ວອ່ອນໆຂອງ PAA hydrogel ທີ່ມີຄວາມກົດດັນ 1 kPa ໄດ້ຖືກທົດສອບສໍາລັບແຮງ indentation ຂອງ 50 pN ດ້ວຍຄວາມໄວ 1 μm/s ໂດຍໃຊ້ probe ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 140 nm.
ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຍາວຂອງສ່ວນຮູບຈວຍຂອງປາຍຂອງ probe PFQNM-LC-A-CAL ແມ່ນປະມານ 500 nm, ສໍາລັບຄວາມເລິກ indentation < 500 nm ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການສົມມຸດຢ່າງປອດໄພວ່າເລຂາຄະນິດຂອງ probe ໃນລະຫວ່າງການ indentation ຈະຍັງຄົງເປັນຄວາມຈິງກັບມັນ. ຮູບຊົງໂກນ.ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຄາດວ່າຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການທົດສອບຈະສະແດງການຕອບສະຫນອງ elastic ທີ່ສາມາດປີ້ນກັບກັນໄດ້, ເຊິ່ງຍັງຈະໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໃນພາກຕໍ່ໄປນີ້.ດັ່ງນັ້ນ, ອີງຕາມຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງປາຍ, ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກຮູບແບບການ fitting cone-sphere ພັດທະນາໂດຍ Briscoe, Sebastian ແລະ Adams, ທີ່ມີຢູ່ໃນຊອບແວຂອງຜູ້ຂາຍ, ເພື່ອປະມວນຜົນການທົດລອງ nanoindentation AFM ຂອງພວກເຮົາ (NanoScope).ຊອບແວການວິເຄາະຂໍ້ມູນການແຍກ, Bruker) 73. ຕົວແບບອະທິບາຍເຖິງຄວາມສຳພັນຂອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ການເຄື່ອນທີ່ F(δ) ສຳລັບຮູບຊົງທີ່ມີຮູບຊົງກົມ.ໃນຮູບ.ຮູບທີ່ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເລຂາຄະນິດການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງປະຕິສໍາພັນຂອງໂກນແຂງກັບປາຍ spherical, ບ່ອນທີ່ R ແມ່ນລັດສະໝີຂອງປາຍ spherical, a ແມ່ນລັດສະໝີຕິດຕໍ່, b ແມ່ນລັດສະໝີຕິດຕໍ່ຢູ່ປາຍປາຍ spherical, δແມ່ນ ລັດສະໝີຕິດຕໍ່.ຄວາມເລິກຫຍໍ້ໜ້າ, θ ແມ່ນເຄິ່ງມຸມຂອງກວຍ.ຮູບພາບ SEM ຂອງ probe ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າປາຍ spherical ເສັ້ນຜ່າກາງ 140 nm ລວມ tangentially ເຂົ້າໄປໃນໂກນ, ດັ່ງນັ້ນໃນທີ່ນີ້ b ຖືກກໍານົດພຽງແຕ່ຜ່ານ R, ie b = R cos θ.ຊອບແວທີ່ຜູ້ຂາຍສະໜອງໃຫ້ຄວາມສຳພັນຂອງຮູບຊົງໂຄນເພື່ອຄຳນວນຄ່າໂມດູລ (E) ຂອງ Young ຈາກຂໍ້ມູນການແຍກຜົນບັງຄັບໃຊ້ໂດຍສົມມຸດ a > b.ຄວາມສຳພັນ:
ບ່ອນທີ່ F ແມ່ນຜົນບັງຄັບໃຊ້ indentation, E ແມ່ນໂມດູລຂອງ Young, ν ແມ່ນອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson.ສາ​ມາດ​ຄາດ​ຄະ​ເນ radius ການ​ຕິດ​ຕໍ່​ໂດຍ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:
ໂຄງການຂອງເລຂາຄະນິດຕິດຕໍ່ຂອງໂກນແຂງທີ່ມີປາຍ spherical ກົດດັນເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸຂອງເລນຕິດຕໍ່ Lefilcon ທີ່ມີຊັ້ນຫນ້າດິນຂອງແປງໂພລີເມີສາຂາ.
ຖ້າ a ≤ b, ຄວາມສຳພັນຈະຫຼຸດລົງກັບສົມຜົນສຳລັບ indenter spherical ທຳມະດາ;
ພວກເຮົາເຊື່ອວ່າປະຕິສໍາພັນຂອງ indenting probe ກັບໂຄງສ້າງສາຂາຂອງແປງໂພລີເມີ PMPC ຈະເຮັດໃຫ້ລັດສະຫມີຕິດຕໍ່ a ຫຼາຍກວ່າ radius ຕິດຕໍ່ spherical b.ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບການວັດແທກປະລິມານທັງຫມົດຂອງໂມດູລ elastic ທີ່ດໍາເນີນໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໃຊ້ການເພິ່ງພາອາໄສທີ່ໄດ້ຮັບສໍາລັບກໍລະນີ a > b.
ວັດສະດຸ biomimetic ultrasoft ທີ່ໄດ້ສຶກສາຢູ່ໃນການສຶກສານີ້ໄດ້ຖືກຮູບພາບທີ່ສົມບູນແບບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດທາງເອເລັກໂຕຣນິກການສົ່ງຜ່ານ scanning (STEM) ຂອງພາກສ່ວນຂ້າມຕົວຢ່າງແລະກ້ອງຈຸລະທັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະລໍາມະນູ (AFM) ຂອງຫນ້າດິນ.ການກໍານົດລັກສະນະພື້ນຜິວທີ່ລະອຽດນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເປັນການຂະຫຍາຍຂອງວຽກງານທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນເມື່ອກ່ອນຂອງພວກເຮົາ, ໃນທີ່ພວກເຮົາກໍານົດວ່າໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີທີ່ມີສາຂາແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງຫນ້າດິນ lehfilcon A CL ທີ່ຖືກດັດແປງ PMPC ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບເນື້ອເຍື່ອແກ້ວຕາພື້ນເມືອງ 14 .ດ້ວຍ​ເຫດ​ນີ້, ພວກ​ເຮົາ​ຈຶ່ງ​ອ້າງ​ເຖິງ​ພື້ນ​ຜິວ​ຄອນ​ແທກ​ເລນ​ເປັນ​ວັດ​ສະ​ດຸ biomimetic14.ໃນຮູບ.3a,b ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ພາກ​ສ່ວນ​ຂອງ​ໂຄງ​ສ້າງ​ແປງ PMPC polymer ກິ່ງ​ງ່າ​ຢູ່​ໃນ​ດ້ານ​ຂອງ lehfilcon A CL substrate ແລະ substrate SiHy ທີ່​ບໍ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປິ່ນ​ປົວ​, ຕາມ​ລໍາ​ດັບ​.ດ້ານຂອງທັງສອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວິເຄາະຕື່ມອີກໂດຍໃຊ້ຮູບພາບ AFM ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ, ເຊິ່ງຢືນຢັນຕື່ມອີກວ່າຜົນໄດ້ຮັບຂອງການວິເຄາະ STEM (ຮູບ 3c, d).ສົມທົບກັນ, ຮູບພາບເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມຍາວໂດຍປະມານຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີສາຂາ PMPC ທີ່ 300-400 nm, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຕີຄວາມຫມາຍການວັດແທກ AFM nanoindentation.ການສັງເກດການທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງທີ່ໄດ້ມາຈາກຮູບພາບແມ່ນວ່າໂຄງສ້າງພື້ນຜິວໂດຍລວມຂອງວັດສະດຸຊີວະພາບ CL ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານ morphological ກັບວັດສະດຸ substrate SiHy.ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ໃນຮູບຊົງພື້ນຜິວຂອງພວກມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນລະຫວ່າງການປະຕິສໍາພັນກົນຈັກຂອງພວກເຂົາກັບ probe AFM indenting ແລະຕໍ່ມາໃນຄ່າໂມດູລທີ່ວັດແທກໄດ້.
ຮູບພາບ STEM ຂ້າມພາກຂອງ (a) lehfilcon A CL ແລະ (b) SiHy substrate.ແຖບຂະຫນາດ, 500 nm.ຮູບພາບ AFM ຂອງພື້ນຜິວຂອງ lehfilcon A CL substrate (c) ແລະພື້ນຖານ SiHy substrate (d) (3 µm × 3 µm).
Bioinspired polymers ແລະໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີແມ່ນອ່ອນລົງໂດຍທໍາມະຊາດແລະໄດ້ຮັບການສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ທາງຊີວະພາບຕ່າງໆ74,75,76,77.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ວິທີການ nanoindentation AFM, ເຊິ່ງສາມາດວັດແທກຄຸນສົມບັດກົນຈັກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະເຊື່ອຖືໄດ້.ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງວັດສະດຸອ່ອນໆເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນໂມດູລ elastic ຕ່ໍາທີ່ສຸດ, ເນື້ອໃນຂອງແຫຼວສູງແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງ, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະເລືອກເອົາວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມ, ຮູບຮ່າງແລະຮູບຮ່າງຂອງ probe indenting.ຂະໜາດ.ນີ້ແມ່ນສິ່ງສໍາຄັນເພື່ອບໍ່ໃຫ້ indenter ເຈາະພື້ນຜິວອ່ອນໆຂອງຕົວຢ່າງ, ເຊິ່ງຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມຜິດພາດໃນການກໍານົດຈຸດສໍາພັດກັບຫນ້າດິນແລະພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່.
ສໍາລັບການນີ້, ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສົມບູນແບບຂອງ morphology ຂອງວັດສະດຸ biomimetic ອ່ອນທີ່ສຸດ (lehfilcon A CL) ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ.ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຂະຫນາດແລະໂຄງສ້າງຂອງແປງໂພລີເມີທີ່ມີກິ່ງງ່າທີ່ໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ວິທີການຮູບພາບສະຫນອງພື້ນຖານສໍາລັບການລັກສະນະກົນຈັກຂອງຫນ້າດິນໂດຍນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການ nanoindentation AFM.ແທນທີ່ຈະເປັນ probes colloidal spherical ຂະຫນາດ micron, ພວກເຮົາໄດ້ເລືອກ PFQNM-LC-A-CAL silicon nitride probe (Bruker) ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງປາຍຂອງ 140 nm, ອອກແບບພິເສດສໍາລັບແຜນທີ່ປະລິມານຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງຕົວຢ່າງຊີວະພາບ 78, 79, 80. , 81, 82, 83, 84 ເຫດຜົນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ probes ຂ້ອນຂ້າງແຫຼມເມື່ອທຽບກັບ probes colloidal ທໍາມະດາສາມາດໄດ້ຮັບການອະທິບາຍໂດຍລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງວັດສະດຸ.ການປຽບທຽບຂະຫນາດປາຍ probe (~140 nm) ກັບແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າຢູ່ດ້ານຂອງ CL lehfilcon A, ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 3a, ມັນສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າປາຍມີຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍທີ່ຈະເຂົ້າມາຕິດຕໍ່ໂດຍກົງກັບໂຄງສ້າງແປງເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງ. ຫຼຸດຜ່ອນໂອກາດຂອງປາຍເຈາະຜ່ານພວກມັນ.ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຈຸດນີ້, ໃນຮູບທີ 4 ແມ່ນຮູບພາບ STEM ຂອງ lehfilcon A CL ແລະປາຍ indenting ຂອງ probe AFM (ແຕ້ມເພື່ອຂະຫນາດ).
ແຜນຜັງສະແດງຮູບພາບ STEM ຂອງ lehfilcon A CL ແລະການສືບສວນການຫຍໍ້ຫນ້າ ACM (ແຕ້ມເພື່ອຂະຫນາດ).
ນອກຈາກນັ້ນ, ຂະຫນາດປາຍຂອງ 140 nm ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍພຽງພໍທີ່ຈະຫຼີກເວັ້ນຄວາມສ່ຽງຂອງຜົນກະທົບ extrusion ຫນຽວທີ່ໄດ້ລາຍງານກ່ອນຫນ້ານີ້ສໍາລັບແປງໂພລີເມີທີ່ຜະລິດໂດຍ CP-AFM nanoindentation method69,71.ພວກເຮົາສົມມຸດວ່າເນື່ອງຈາກຮູບຮ່າງຂອງໂກນ - spherical ພິເສດແລະຂະຫນາດຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍຂອງປາຍ AFM ນີ້ (ຮູບ 1), ລັກສະນະຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ lehfilcon A CL nanoindentation ຈະບໍ່ຂຶ້ນກັບຄວາມໄວ indentation ຫຼືຄວາມໄວການໂຫຼດ / unloading. .ດັ່ງນັ້ນ, ມັນບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຜົນກະທົບ poroelastic.ເພື່ອທົດສອບສົມມຸດຕິຖານນີ້, ຕົວຢ່າງຂອງ lehfilcon A CL ໄດ້ຖືກຫຍໍ້ເຂົ້າດ້ວຍແຮງສູງສຸດຄົງທີ່ໂດຍໃຊ້ PFQNM-LC-A-CAL probe, ແຕ່ຢູ່ທີ່ສອງຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະເສັ້ນໂຄ້ງຂອງແຮງ tensile ແລະ retract ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວາງແຜນຜົນບັງຄັບໃຊ້ (nN) ໃນການແຍກ (µm) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 5a.ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ໃນລະຫວ່າງການໂຫຼດແລະ unloading ທັບຊ້ອນກັນຫມົດ, ແລະບໍ່ມີຫຼັກຖານທີ່ຊັດເຈນວ່າແຮງຕັດຢູ່ທີ່ຄວາມເລິກ indentation ສູນເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍຄວາມໄວ indentation ໃນຮູບ, ແນະນໍາວ່າອົງປະກອບຂອງແປງແຕ່ລະຄົນມີລັກສະນະໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບ poroelastic.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຜົນກະທົບຂອງການເກັບຮັກສານ້ໍາ (ຜົນກະທົບ extrusion viscous ແລະ poroelasticity) ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນສໍາລັບ probe AFM ເສັ້ນຜ່າກາງ 45 µm ໃນຄວາມໄວ indentation ດຽວກັນແລະຖືກເນັ້ນໃສ່ໂດຍ hysteresis ລະຫວ່າງເສັ້ນໂຄ້ງ stretch ແລະ retract, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 5b.ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ສະຫນັບສະຫນູນສົມມຸດຕິຖານແລະແນະນໍາວ່າ probes ເສັ້ນຜ່າກາງ 140 nm ເປັນທາງເລືອກທີ່ດີສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະດ້ານອ່ອນດັ່ງກ່າວ.
lehfilcon A CL indentation force curves ໂດຍໃຊ້ ACM;(a) ການນໍາໃຊ້ probe ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງຂອງ 140 nm ໃນສອງອັດຕາການໂຫຼດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການຂາດຜົນກະທົບ poroelastic ໃນລະຫວ່າງການ indentation ດ້ານ;(b) ການນໍາໃຊ້ probes ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 45 µm ແລະ 140 nm.s ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງ extrusion viscous ແລະ poroelasticity ສໍາລັບ probes ຂະຫນາດໃຫຍ່ເມື່ອທຽບກັບ probes ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.
ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະດ້ານ ultrasoft, ວິທີການ nanoindentation AFM ຕ້ອງມີການສືບສວນທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອສຶກສາຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ກໍາລັງສຶກສາ.ນອກເຫນືອໄປຈາກຮູບຮ່າງຂອງປາຍແລະຂະຫນາດ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງລະບົບເຄື່ອງກວດຈັບ AFM, ຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການ deflection ປາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມການທົດສອບ, ແລະຄວາມແຂງ cantilever ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການກໍານົດຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ nanoindentation.ການ​ວັດ​ແທກ​.ສໍາລັບລະບົບ AFM ຂອງພວກເຮົາ, ຂີດຈໍາກັດຂອງ Position Sensitive Detector (PSD) ຂອງການກວດຫາແມ່ນປະມານ 0.5 mV ແລະແມ່ນອີງໃສ່ອັດຕາຂອງພາກຮຽນ spring ທີ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້ກ່ອນ ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງນ້ໍາທີ່ຄິດໄລ່ຂອງ probe PFQNM-LC-A-CAL, ເຊິ່ງກົງກັບ. ຄວາມອ່ອນໄຫວການໂຫຼດທາງທິດສະດີ.ຫນ້ອຍກວ່າ 0.1 pN.ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ການວັດແທກຂອງແຮງ indentation ຕໍາ່ສຸດທີ່ ≤ 0.1 pN ໂດຍບໍ່ມີການອົງປະກອບຂອງສິ່ງລົບກວນ peripheral ໃດ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເກືອບເປັນໄປບໍ່ໄດ້ສໍາລັບລະບົບ AFM ທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນຂອງອຸປະກອນຂ້າງຄຽງໃນລະດັບນີ້ເນື່ອງຈາກປັດໃຈເຊັ່ນການສັ່ນສະເທືອນຂອງກົນຈັກແລະການເຄື່ອນໄຫວຂອງນ້ໍາ.ປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້ຈໍາກັດຄວາມອ່ອນໄຫວໂດຍລວມຂອງວິທີການ nanoindentation AFM ແລະຍັງສົ່ງຜົນໃຫ້ສັນຍານສິ່ງລົບກວນພື້ນຫລັງປະມານ ≤ 10 pN.ສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະຂອງຫນ້າດິນ, ຕົວຢ່າງ lehfilcon A CL ແລະ SiHy substrate ແມ່ນ indented ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ hydrated ຢ່າງເຕັມສ່ວນໂດຍໃຊ້ probe 140 nm ສໍາລັບລັກສະນະ SEM, ແລະເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ຖືກ superimposed ລະຫວ່າງຜົນບັງຄັບໃຊ້ (pN) ແລະຄວາມກົດດັນ.ແຜນຜັງການແຍກ (µm) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 6a.ເມື່ອປຽບທຽບກັບ substrate ພື້ນຖານ SiHy, ເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ lehfilcon A CL ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນໄລຍະຂ້າມຜ່ານທີ່ເລີ່ມຕົ້ນຈາກຈຸດສໍາພັດກັບແປງໂພລີເມີ forked ແລະສິ້ນສຸດດ້ວຍການປ່ຽນແປງແຫຼມໃນຄວາມຊັນເຄື່ອງຫມາຍການຕິດຕໍ່ຂອງປາຍກັບວັດສະດຸທີ່ຕິດພັນ.ໄລຍະຂ້າມຜ່ານຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງພຶດຕິກໍາທີ່ຍືດຫຍຸ່ນຢ່າງແທ້ຈິງຂອງແປງໂພລີເມີທີ່ແຕກງ່າຢູ່ເທິງຫນ້າດິນ, ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກເສັ້ນໂຄ້ງການບີບອັດຢ່າງໃກ້ຊິດຕາມເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນແລະຄວາມກົງກັນຂ້າມໃນຄຸນສົມບັດກົນຈັກລະຫວ່າງໂຄງສ້າງແປງແລະວັດສະດຸ SiHy ຂະຫນາດໃຫຍ່.ເມື່ອປຽບທຽບ lefilcon.ການແຍກຄວາມຍາວສະເລ່ຍຂອງແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າຢູ່ໃນຮູບ STEM ຂອງ PCS (ຮູບ 3a) ແລະເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ຂອງມັນຕາມ abscissa ໃນຮູບ 3a.6a ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການສາມາດກວດພົບປາຍແລະໂພລີເມີທີ່ແຕກງ່າໄປຮອດເທິງສຸດຂອງພື້ນຜິວ.ການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໂຄງສ້າງແປງ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການທັບຊ້ອນກັນຢ່າງໃກ້ຊິດຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບຂອງການເກັບຮັກສາຂອງແຫຼວ.ໃນກໍລະນີນີ້, ບໍ່ມີການຍຶດຫມັ້ນຢ່າງແທ້ຈິງລະຫວ່າງເຂັມແລະຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງ.ພາກສ່ວນເທິງສຸດຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ສໍາລັບທັງສອງຕົວຢ່າງທັບຊ້ອນກັນ, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຄ້າຍຄືກັນຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ substrate.
(a) ເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ nanoindentation AFM ສໍາລັບ lehfilcon A CL substrates ແລະ SiHy substrates, (b) ເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປະເມີນຈຸດຕິດຕໍ່ໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການຂອບເຂດສຽງລົບກວນພື້ນຫລັງ.
ເພື່ອສຶກສາລາຍລະອຽດລະອຽດຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້, ເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນຂອງ lehfilcon A CL ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວາງແຜນຄືນໃຫມ່ໃນຮູບ 6b ດ້ວຍແຮງດັນສູງສຸດ 50 pN ຕາມແກນ y.ເສັ້ນສະແດງນີ້ສະຫນອງຂໍ້ມູນທີ່ສໍາຄັນກ່ຽວກັບສິ່ງລົບກວນພື້ນຖານຕົ້ນສະບັບ.ສິ່ງລົບກວນຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງ ±10 pN, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະຄິດໄລ່ຄວາມເລິກຂອງ indentation.ດັ່ງທີ່ໄດ້ລາຍງານໃນວັນນະຄະດີ, ການກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່ແມ່ນສໍາຄັນເພື່ອປະເມີນຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸເຊັ່ນ modulus85 ຢ່າງຖືກຕ້ອງ.ວິທີການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະມວນຜົນອັດຕະໂນມັດຂອງຂໍ້ມູນເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບປຸງທີ່ເຫມາະສົມລະຫວ່າງການສອດຄ່ອງຂໍ້ມູນແລະການວັດແທກປະລິມານສໍາລັບວັດສະດຸອ່ອນ86.ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ການເລືອກຈຸດຕິດຕໍ່ຂອງພວກເຮົາແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍແລະຈຸດປະສົງ, ແຕ່ມັນມີຂໍ້ຈໍາກັດຂອງມັນ.ວິທີການແບບອະນຸລັກຂອງພວກເຮົາໃນການກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄ່າໂມດູລຖືກຄາດຄະເນເກີນເລັກນ້ອຍສໍາລັບຄວາມເລິກຂອງ indentation ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ (< 100 nm).ການນໍາໃຊ້ການກວດຫາຈຸດສໍາຜັດທີ່ອີງໃສ່ລະບົບ algorithm ແລະການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນອັດຕະໂນມັດອາດຈະເປັນການສືບຕໍ່ຂອງວຽກງານນີ້ໃນອະນາຄົດເພື່ອປັບປຸງວິທີການຂອງພວກເຮົາຕື່ມອີກ.ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບສິ່ງລົບກວນພື້ນຫລັງພາຍໃນຄໍາສັ່ງຂອງ ±10 pN, ພວກເຮົາກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່ເປັນຈຸດຂໍ້ມູນທໍາອິດໃນແກນ x ໃນຮູບ 6b ທີ່ມີມູນຄ່າ≥10 pN.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອີງຕາມຂອບເຂດຂອງສິ່ງລົບກວນຂອງ 10 pN, ເສັ້ນຕັ້ງຢູ່ໃນລະດັບຂອງ ~ 0.27 µm ຫມາຍຈຸດສໍາພັດກັບຫນ້າດິນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເສັ້ນໂຄ້ງ stretching ສືບຕໍ່ຈົນກ່ວາ substrate ໄດ້ພົບຄວາມເລິກ indentation ຂອງ ~ 270 nm.ຫນ້າສົນໃຈ, ອີງຕາມຂະຫນາດຂອງລັກສະນະແປງໂພລີເມີສາຂາ (300-400 nm) ທີ່ວັດແທກໂດຍວິທີການຮູບພາບ, ຄວາມເລິກຂອງ indentation ຂອງ CL lehfilcon ຕົວຢ່າງທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍໃຊ້ວິທີການກໍານົດຂອບເຂດສຽງລົບກວນໃນພື້ນຫລັງແມ່ນປະມານ 270 nm, ເຊິ່ງໃກ້ຊິດກັບ. ຂະໜາດການວັດແທກດ້ວຍ STEM.ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຢືນຢັນຕື່ມອີກເຖິງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງປາຍ probe AFM ສໍາລັບການ indentation ຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີສາຂາທີ່ອ່ອນແລະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງນີ້.ຂໍ້ມູນນີ້ຍັງໃຫ້ຫຼັກຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນວິທີການຂອງພວກເຮົາໃນການນໍາໃຊ້ສິ່ງລົບກວນໃນພື້ນຫລັງເປັນຂອບເຂດສໍາລັບການກໍານົດຈຸດຕິດຕໍ່.ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບທາງດ້ານປະລິມານທີ່ໄດ້ມາຈາກການສ້າງແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດແລະການສອດຄ່ອງຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບຄວນຈະຖືກຕ້ອງຂ້ອນຂ້າງ.
ການວັດແທກປະລິມານໂດຍວິທີການ nanoindentation AFM ແມ່ນຂຶ້ນກັບຕົວແບບທາງຄະນິດສາດທີ່ນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຄັດເລືອກຂໍ້ມູນແລະການວິເຄາະຕໍ່ໄປ.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາປັດໃຈທັງຫມົດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເລືອກ indenter, ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸແລະກົນໄກຂອງການໂຕ້ຕອບຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ອນທີ່ຈະເລືອກຮູບແບບສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.ໃນກໍລະນີນີ້, ເລຂາຄະນິດປາຍໄດ້ຖືກກໍານົດຢ່າງລະມັດລະວັງໂດຍໃຊ້ SEM micrographs (ຮູບ 1), ແລະອີງໃສ່ຜົນໄດ້ຮັບ, ເສັ້ນຜ່າກາງ 140 nm AFM nanoindenting probe ທີ່ມີຮູບຊົງໂກນແຂງແລະເລຂາຄະນິດປາຍ spherical ເປັນທາງເລືອກທີ່ດີສໍາລັບການກໍານົດຕົວແບບ lehfilcon A CL79. .ປັດໃຈສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະເມີນຢ່າງລະມັດລະວັງແມ່ນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງວັດສະດຸໂພລີເມີທີ່ຖືກທົດສອບ.ເຖິງແມ່ນວ່າຂໍ້ມູນເບື້ອງຕົ້ນຂອງ nanoindentation (ຮູບ 5a ແລະ 6a) ອະທິບາຍຢ່າງຊັດເຈນລັກສະນະຂອງການຊ້ອນກັນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນແລະການບີບອັດ, ເຊັ່ນ, ການຟື້ນຟູ elastic ຢ່າງສົມບູນຂອງວັດສະດຸ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ສຸດທີ່ຈະຢືນຢັນລັກສະນະ elastic ບໍລິສຸດຂອງການຕິດຕໍ່. .ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ສອງ indentation ຕິດຕໍ່ກັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ບ່ອນດຽວກັນໃນຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງ lehfilcon A CL ໃນອັດຕາຫຍໍ້ຫນ້າຂອງ 1 µm / s ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໃຫ້ນ້ໍາຢ່າງເຕັມທີ່.ຂໍ້ມູນເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.7 ແລະ, ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ເສັ້ນໂຄ້ງການຂະຫຍາຍແລະການບີບອັດຂອງສອງພິມແມ່ນເກືອບຄືກັນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີສາຂາ.
ສອງເສັ້ນໂຄ້ງແຮງຫຍໍ້ໜ້າຢູ່ບ່ອນດຽວກັນຢູ່ດ້ານຂອງ lehfilcon A CL ຊີ້ບອກເຖິງຄວາມຢືດຢຸ່ນທີ່ເໝາະສົມຂອງດ້ານເລນ.
ອີງຕາມຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຮູບພາບ SEM ແລະ STEM ຂອງປາຍ probe ແລະ lehfilcon A CL, ຕາມລໍາດັບ, ຮູບແບບ cone-sphere ເປັນຕົວແທນທາງຄະນິດສາດທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງປາຍ probe AFM ແລະວັດສະດຸໂພລີເມີອ່ອນທີ່ຖືກທົດສອບ.ນອກຈາກນັ້ນ, ສໍາລັບຮູບແບບຮູບຮ່າງຂອງຮູບຊົງໂກນນີ້, ການສົມມຸດຕິຖານພື້ນຖານກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດ elastic ຂອງວັດສະດຸທີ່ພິມອອກເປັນຄວາມຈິງສໍາລັບວັດສະດຸ biomimetic ໃຫມ່ນີ້ແລະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ໂມດູນ elastic.
ຫຼັງຈາກການປະເມີນຜົນທີ່ສົມບູນແບບຂອງວິທີການ nanoindentation AFM ແລະອົງປະກອບຂອງມັນ, ລວມທັງຄຸນສົມບັດຂອງ probe indentation (ຮູບຮ່າງ, ຂະຫນາດ, ແລະຄວາມແຂງຂອງພາກຮຽນ spring), ຄວາມອ່ອນໄຫວ (ສຽງລົບກວນໃນພື້ນຫລັງແລະການຄາດຄະເນຈຸດຕິດຕໍ່), ແລະຮູບແບບການປັບຂໍ້ມູນ (ການວັດແທກປະລິມານ modulus), ວິທີການແມ່ນ ໃຊ້.ກໍານົດລັກສະນະຕົວຢ່າງອ່ອນ ultra-soft ທີ່ມີຢູ່ໃນການຄ້າເພື່ອກວດສອບຜົນໄດ້ຮັບໃນປະລິມານ.ໄຮໂດເຈນ polyacrylamide ທາງດ້ານການຄ້າ (PAAM) ທີ່ມີໂມດູລສຢືດຂອງ 1 kPa ໄດ້ຖືກທົດສອບພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ມີນ້ໍາທີ່ມີນ້ໍາໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງສໍາຫຼວດ 140 nm.ລາຍ​ລະ​ອຽດ​ຂອງ​ການ​ທົດ​ສອບ​ແລະ​ການ​ຄິດ​ໄລ່​ໂມ​ດູນ​ແມ່ນ​ສະ​ຫນອງ​ໃຫ້​ຢູ່​ໃນ​ຂໍ້​ມູນ​ເພີ່ມ​ເຕີມ​.ຜົນ​ໄດ້​ຮັບ​ໄດ້​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ​ໂມ​ດູ​ລ​ສະ​ເລ່ຍ​ທີ່​ວັດ​ແທກ​ແມ່ນ 0.92 kPa, ແລະ % RSD ແລະ​ເປີ​ເຊັນ (%) deviation ຈາກ modulus ທີ່​ຮູ້​ຈັກ​ແມ່ນ​ຫນ້ອຍ​ກ​່​ວາ 10%.ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຢືນຢັນຄວາມຖືກຕ້ອງແລະການແຜ່ພັນຂອງວິທີການ nanoindentation AFM ທີ່ໃຊ້ໃນການເຮັດວຽກນີ້ເພື່ອວັດແທກ moduli ຂອງວັດສະດຸ ultrasoft.ພື້ນຜິວຂອງຕົວຢ່າງ lehfilcon A CL ແລະ substrate ພື້ນຖານ SiHy ແມ່ນມີລັກສະນະເພີ່ມເຕີມໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການ AFM nanoindentation ດຽວກັນເພື່ອສຶກສາໂມດູລການຕິດຕໍ່ທີ່ປາກົດຂື້ນຂອງພື້ນຜິວ ultrasoft ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມເລິກ indentation.ເສັ້ນໂຄ້ງການແຍກຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຫຍໍ້ໜ້າໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນສຳລັບສາມຕົວຢ່າງຂອງແຕ່ລະຊະນິດ (n = 3; ນຶ່ງການຫຍໍ້ໜ້າຕໍ່ຕົວຢ່າງ) ທີ່ແຮງຂອງ 300 pN, ຄວາມໄວ 1 µm/s, ແລະຄວາມຊຸ່ມຊື່ນເຕັມທີ່.ເສັ້ນໂຄ້ງການແບ່ງປັນຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຫຍໍ້ໜ້າແມ່ນປະມານໂດຍໃຊ້ຕົວແບບຮູບຊົງໂຄນ.ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໂມດູລັສຂຶ້ນກັບຄວາມເລິກຫຍໍ້ໜ້າ, ສ່ວນກວ້າງ 40 nm ຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ຖືກກໍານົດໃນແຕ່ລະສ່ວນເພີ່ມຂຶ້ນ 20 nm ເລີ່ມຕົ້ນຈາກຈຸດຕິດຕໍ່, ແລະການວັດແທກຄ່າຂອງໂມດູລັສໃນແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງຜົນບັງຄັບໃຊ້.Spin Cy et al.ວິທີການທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະໂມດູນ gradient ຂອງແປງໂພລີເມີລີ (lauryl methacrylate) (P12MA) ໂດຍໃຊ້ colloidal AFM probe nanoindentation, ແລະພວກມັນສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ມູນໂດຍໃຊ້ຕົວແບບການຕິດຕໍ່ Hertz.ວິທີການນີ້ສະຫນອງການວາງແຜນຂອງໂມດູລການຕິດຕໍ່ທີ່ປາກົດຂື້ນ (kPa) ທຽບກັບຄວາມເລິກ indentation (nm), ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 8, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງ modulus contact/depth gradient ທີ່ປາກົດຂື້ນ.ໂມດູລ elastic ທີ່ຄິດໄລ່ຂອງຕົວຢ່າງ CL lehfilcon A ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຂອງ 2-3 kPa ພາຍໃນ 100 nm ເທິງຂອງຕົວຢ່າງ, ເກີນກວ່າທີ່ມັນເລີ່ມເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍຄວາມເລິກ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເມື່ອທົດສອບແຜ່ນຮອງພື້ນຖານ SiHy ໂດຍບໍ່ມີຟິມທີ່ຄ້າຍຄືແປງຢູ່ດ້ານ, ຄວາມເລິກການຫຍໍ້ຫນ້າສູງສຸດທີ່ບັນລຸຜົນບັງຄັບໃຊ້ຂອງ 300 pN ແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 50 nm, ແລະຄ່າໂມດູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຂໍ້ມູນແມ່ນປະມານ 400 kPa. , ເຊິ່ງປຽບທຽບກັບຄຸນຄ່າຂອງໂມດູລຂອງ Young ສໍາລັບວັດສະດຸຈໍານວນຫລາຍ.
Apparent contact modulus (kPa) vs. indentation depth (nm) for lehfilcon A CL and SiHy substrates using AFM nanoindentation method with cone-sphere geometry to measure modulus.
ດ້ານເທິງສຸດຂອງໂຄງສ້າງແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າງງ່າໃໝ່ຂອງຊີວະພາບຊີວະພາບສະແດງເຖິງໂມດູລັສທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຕໍ່າທີ່ສຸດ (2-3 kPa).ນີ້ຈະກົງກັບປາຍຫ້ອຍຟຣີຂອງແປງໂພລີເມີ forked ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ STEM.ໃນຂະນະທີ່ມີຫຼັກຖານບາງຢ່າງຂອງ modulus gradient ຢູ່ທີ່ຂອບນອກຂອງ CL, substrate modulus ສູງຕົ້ນຕໍແມ່ນມີອິດທິພົນຫຼາຍ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ານເທິງ 100 nm ຂອງຫນ້າດິນແມ່ນຢູ່ພາຍໃນ 20% ຂອງຄວາມຍາວທັງຫມົດຂອງແປງໂພລີເມີສາຂາ, ດັ່ງນັ້ນມັນສົມເຫດສົມຜົນທີ່ຈະສົມມຸດວ່າຄ່າທີ່ວັດແທກຂອງໂມດູລັສໃນຂອບເຂດຄວາມເລິກຂອງ indentation ນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຖືກຕ້ອງແລະບໍ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ. ຂຶ້ນກັບຜົນກະທົບຂອງວັດຖຸລຸ່ມສຸດ.
ເນື່ອງຈາກການອອກແບບ biomimetic ເປັນເອກະລັກຂອງເລນຕິດຕໍ່ lehfilcon A, ປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງແປງ PMPC ໂພລີເມີທີ່ຕິດຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງຊັ້ນຍ່ອຍ SiHy, ມັນເປັນການຍາກຫຼາຍທີ່ຈະສະແດງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຜິວຂອງເຂົາເຈົ້າດ້ວຍວິທີການວັດແທກແບບດັ້ງເດີມ.ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົານໍາສະເຫນີວິທີການ nanoindentation AFM ແບບພິເສດສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະທີ່ເຫມາະສົມຂອງວັດສະດຸອ່ອນທີ່ສຸດເຊັ່ນ lefilcon A ທີ່ມີເນື້ອໃນນ້ໍາສູງແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງທີ່ສຸດ.ວິທີການນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ຂອງ probe AFM ທີ່ມີຂະຫນາດປາຍແລະເລຂາຄະນິດໄດ້ຖືກເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອໃຫ້ກົງກັບຂະຫນາດໂຄງສ້າງຂອງລັກສະນະພື້ນຜິວທີ່ອ່ອນໂຍນທີ່ສຸດທີ່ຈະພິມອອກ.ການປະສົມປະສານຂອງຂະຫນາດລະຫວ່າງ probe ແລະໂຄງສ້າງນີ້ສະຫນອງຄວາມອ່ອນໄຫວເພີ່ມຂຶ້ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາວັດແທກ modulus ຕ່ໍາແລະຄຸນສົມບັດ elastic ປະກົດຂຶ້ນຂອງອົງປະກອບແປງໂພລີເມີສາຂາ, ໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງຜົນກະທົບ poroelastic.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຂັດໂພລີເມີ PMPC ສາຂາທີ່ເປັນເອກະລັກລັກສະນະຂອງຫນ້າເລນມີໂມດູລ elastic ຕ່ໍາທີ່ສຸດ (ເຖິງ 2 kPa) ແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງຫຼາຍ (ເກືອບ 100%) ເມື່ອທົດສອບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີນ້ໍາ.ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ AFM nanoindentation ຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາກໍານົດລັກສະນະການຕິດຕໍ່ທີ່ປາກົດຂື້ນ modulus / gradient ຄວາມເລິກ (30 kPa / 200 nm) ຂອງຫນ້າເລນ biomimetic.gradient ນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງໂມດູລລະຫວ່າງແປງໂພລີເມີທີ່ມີງ່າແລະຊັ້ນຍ່ອຍ SiHy, ຫຼືໂຄງສ້າງທີ່ແຕກງ່າ / ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແປງໂພລີເມີ, ຫຼືການປະສົມປະສານຂອງມັນ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສຶກສາໃນຄວາມເລິກຕື່ມອີກແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອເຂົ້າໃຈຢ່າງສົມບູນກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງໂຄງສ້າງແລະຄຸນສົມບັດ, ໂດຍສະເພາະຜົນກະທົບຂອງການແຕກງ່າຂອງແປງກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດກົນຈັກ.ການວັດແທກທີ່ຄ້າຍຄືກັນສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ຄຸນລັກສະນະທາງກົນຂອງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸອ່ອນໆແລະອຸປະກອນທາງການແພດອື່ນໆ.
ຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ສ້າງຂຶ້ນ ແລະ/ຫຼື ວິເຄາະໃນລະຫວ່າງການສຶກສາໃນປັດຈຸບັນແມ່ນມີໃຫ້ຈາກຜູ້ຂຽນຕາມການຮ້ອງຂໍທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ.
Rahmati, M., Silva, EA, Reseland, JE, Hayward, K. ແລະ Haugen, HJ ປະຕິກິລິຍາທາງຊີວະພາບຕໍ່ກັບຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະທາງເຄມີຂອງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸຊີວະພາບ.ເຄມີ.ສັງຄົມ.Ed.49, 5178–5224 (2020).
Chen, FM ແລະ Liu, X. ການປັບປຸງວັດສະດຸຊີວະພາບທີ່ມາຈາກມະນຸດສໍາລັບວິສະວະກໍາເນື້ອເຍື່ອ.ການຂຽນໂປລແກລມ.ໂພລີເມີ.ວິທະຍາສາດ.53, 86 (2016).
Sadtler, K. et al.ການອອກແບບ, ການປະຕິບັດທາງດ້ານການຊ່ວຍ, ແລະການຕອບສະຫນອງພູມຕ້ານທານຂອງ biomaterials ໃນຢາປົວພະຍາດຟື້ນຟູ.ແຫ່ງຊາດ Matt Rev. 1, 16040 (2016).
Oliver WK ແລະ Farr GM ວິທີການປັບປຸງສໍາລັບການກໍານົດຄວາມແຂງແລະ modulus elastic ນໍາໃຊ້ການທົດລອງ indentation ກັບການວັດແທກການໂຫຼດແລະການຍ້າຍ.J. Alma mater.ຖັງເກັບຮັກສາ.7, 1564–1583 (2011).
ດີ, SM ຕົ້ນກໍາເນີດທາງປະຫວັດສາດຂອງການທົດສອບຄວາມແຂງຂອງ indentation.ແອວມາ.ວິທະຍາສາດ.ເຕັກໂນໂລຊີ.28, 1028–1044 (2012).
Broitman, E. Indentation Hardness Measurements at the Macro-, Micro-, ແລະ nanoscale: ການທົບທວນຄືນທີ່ສໍາຄັນ.ເຜົ່າ.Wright.65, 1–18 (2017).
Kaufman, JD ແລະ Clapperich, SM Surface detection errors to lead to modulus overestimation in nanoindentation of soft material.J. Mecha.ພຶດຕິກຳ.ຊີວະວິທະຍາ.ແອວມາ.2, 312–317 (2009).
Karimzade A., Koloor SSR, Ayatollakhi MR, Bushroa AR ແລະ Yahya M.Yu.ການປະເມີນຜົນຂອງວິທີການ nanoindentation ສໍາລັບການກໍານົດລັກສະນະກົນຈັກຂອງ nanocomposites heterogeneous ໂດຍໃຊ້ວິທີການທົດລອງແລະການຄິດໄລ່.ວິທະຍາສາດ.ເຮືອນ 9, 15763 (2019).
Liu, K., VanLendingham, MR, ແລະ Owart, TS ລັກສະນະກົນຈັກຂອງ gels viscoelastic ອ່ອນໂດຍການ indentation ແລະ optimization-based inverse finite ການວິເຄາະອົງປະກອບ finite.J. Mecha.ພຶດຕິກຳ.ຊີວະວິທະຍາ.ແອວມາ.2, 355–363 (2009).
Andrews JW, Bowen J ແລະ Chaneler D. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການກໍານົດ viscoelasticity ໂດຍໃຊ້ລະບົບການວັດແທກທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້.Soft Matter 9, 5581–5593 (2013).
Briscoe, BJ, Fiori, L. ແລະ Pillillo, E. Nanoindentation ຂອງຫນ້າດິນໂພລີເມີ.J. ຟີຊິກ.D. ສະໝັກວິຊາຟີຊິກ.31, 2395 (1998).
Miyailovich AS, Tsin B., Fortunato D. ແລະ Van Vliet KJ ຄຸນລັກສະນະກົນຈັກ viscoelastic ຂອງໂພລີເມີ elastic ສູງແລະເນື້ອເຍື່ອຊີວະພາບໂດຍໃຊ້ການຫຍໍ້ຫນ້າຊ໊ອກ.ວາລະສານຊີວະພາບ.71, 388–397 (2018).
Perepelkin NV, Kovalev AE, Gorb SN, Borodich FM ການປະເມີນຜົນຂອງ modulus elastic ແລະການຍຶດຕິດຂອງວັດສະດຸອ່ອນໂດຍໃຊ້ວິທີການຂະຫຍາຍ Borodich-Galanov (BG) ແລະການຫຍໍ້ຫນ້າເລິກ.ຂົນ.ແອວມາ.129, 198–213 (2019).
Shi, X. et al.morphology nanoscale ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງຫນ້າດິນ polymeric biomimetic ຂອງ silicone hydrogel contact lenses.Langmuir 37, 13961–13967 (2021).