Создан 12 дек.

21111 серебряный знак44 бронзовых знака

Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с метками электролиз или задайте свой вопрос.

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Есть много причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Графитовые углеродные электроды на гибкой подложке для нейронных приложений, полностью изготовленные с использованием инфракрасной наносекундной лазерной технологии

Изучаемые здесь устройства ЭКоГ (электрокортикография) были изготовлены с использованием лазерной технологии в качестве единственного производственного инструмента.Основы метода изготовления для изготовления решеток углеродных электродов, наведенных лазером, подробно объясняются в другом месте ²⁵ , но основные этапы изготовления показаны на рис. 1. При синтезе слой силиконового каучука медицинского качества 200 мкм был намотан на керамический носитель и платиновая / иридиевая фольга (25 мкм) были ламинированы на него до полного отверждения силикона. На металлической фольге был сформирован узор в виде электродов и дорожек (шириной 140 мкм), а затем сверху был нанесен парилен С (10 мкм) в качестве изоляции для металлических компонентов.После этого участки электродов были структурированы лазером в инертной атмосфере (N ₂ ) для получения углеродных электродов, индуцированных лазером, и, наконец, устройства были освобождены от керамического носителя.

Схема процесса изготовления электродных решеток. ( A ) Нанесение силиконовой резины на керамическую основу. ( B ) Ламинирование металлического слоя. ( C ) Структурирование металла. ( D ) Удаление излишков металла.( E ) Покрытие из парилена C. ( F ) Лазерный пиролиз активного центра и структурирование электродов (диаметр 700 мкм). ( G ) Открытие металлических накладок. ( H ) Устройство разблокировки.

Этот производственный процесс привел к созданию гибких массивов микро-ЭКоГ различных форм и размеров. Два примера показаны на рис. 2, где одноканальное устройство изображено слева (рис. 2A), а 9-электродная матрица — справа (рис. 2B). Для простоты одноэлектродные устройства — аналогичные показанному на рис.2A — были использованы для обширного исследования in vitro углеродного материала, индуцированного лазерным излучением. Увеличение числа электродов и их плотности, а также миниатюризация дорожек и электродов могут быть легко выполнены путем изменения файла проекта, используемого в качестве источника для этапа лазерной записи ^6,26 . Разрешение характеристик, полученных при лазерном структурировании устройств, зависит от фокуса лазерного луча (около 30 мкм в случае используемого здесь инфракрасного наносекундного лазера) и обрабатываемого материала.Было продемонстрировано, например, что режим наносекундных импульсов позволяет изготавливать микроэлектродные дорожки шириной 25 мкм с зазором 60 мкм ²⁷ . Однако, когда он используется для карбонизации в режиме «записи строк», состоящего в нанесении линий для «заполнения» определенной геометрии (в нашем случае электродов в форме диска), он позволяет науглероживать электроды диаметром 200 мкм и более. .

Фотографии ( A ) одноканального устройства — с изображением углеродного электрода на вставке с изображением углеродного электрода (сканирующая электронная микроскопия) на вставке и ( B ) сверхгибкой 9-электродной матрицы (на вставке скручен).Оба были изготовлены описанным выше способом.

Мы экспериментально обнаружили, что параметры лазера, которые в большей степени влияют на процесс карбонизации, — это мощность лазера и частота импульсов, и что для получения наиболее проводящего углерода и самых чистых характеристик лучшая комбинация этих двух параметров — мощность 1,6 Вт и частотный диапазон от 20 до 40 кГц. Другие комбинации либо приводили к чрезмерно обгоревшему полимеру (мощность> 40%), либо к незначительной карбонизации или ее отсутствию (мощность <40%) (см. Рис.S1 в дополнительной информации). Этот параметрический подход позволил найти компромисс между минимальной энергией, необходимой для инициирования процесса карбонизации парилена С, и максимальной теплотой, переносимой нижележащими металлическими дорожками перед началом деформации. Фактически, индуцированный лазером углерод был получен путем нагрева металлической подложки (платины / иридия) инфракрасным лазерным лучом и, при этом, передачи тепла париленовой С-изоляции, которая карбонизировалась и стала проводящей. Прямым нагревом полупрозрачного парилена С лазерным лучом можно пренебречь из-за низкого коэффициента поглощения ²⁸ полимера и большой глубины проникновения инфракрасного света.С другой стороны, лазерного поглощения на поверхности платины достаточно, чтобы вызвать сильное повышение температуры в пространственно-временном расширении лазерного импульса. Между импульсами поверхность снова охлаждается в течение нескольких микросекунд после импульса ²⁹ , в результате чего тепло распространяется на объем и промежуточный слой, но не влияет на целостность силиконового каучука под ним. Определенное количество тепла передается парилену C и сохраняется там, так как коэффициент температуропроводности парилена (D = k / (c) = 0.1 мкм ² / мкс) очень мало по сравнению с диаметром пятна лазера (30 мкм) и диапазоном частот его импульсов (10–100 кГц). Здесь, поскольку ρ = 1,29 г / м³ — это массовая плотность, c = 0,71 Дж / (кг) — удельная энергия и k = 0,084 Вт / км — теплопроводность (информация предоставлена ​​поставщиком Specialty Coating Systems-SCS), Можно предположить, что при удвоении повторения лазерных импульсов удваивается и температура на границе С-парилена. Поскольку температура является решающим фактором во время каждого процесса карбонизации ¹⁴ , параметры лазера следует модулировать и оптимизировать, чтобы получить кристаллические графитовые структуры.Чтобы достичь этого и лучше понять влияние частоты лазерного импульса на структурные и поведенческие изменения наших углеродных электродов, мы затем напрямую сравнили две группы устройств: группу P20, созданную с использованием инфракрасного наносекундного импульсного лазера с рабочая частота 20 кГц, а группа P40, выполненная с использованием того же лазера, но с рабочей частотой 40 кГц. Две группы устройств были изготовлены с использованием идентичных этапов изготовления, они различались только параметрами лазера, используемыми для лазерно-индуцированной карбонизации активных центров.Целью этого исследования было определение начальных структурных и поведенческих различий углеродных электродов, наведенных лазером, а также их краткосрочных и долгосрочных характеристик. Поэтому для изучения этих аспектов было проведено несколько тестов in vitro .

Для оценки долговечности электродов при хронической имплантации четыре устройства из каждой группы — P20 и P40 — были выдержаны в растворе фосфатно-солевого буфера (PBS) и 30 мМ перекиси водорода (H ₂ O ₂ ) .Устройства оставляли в растворе на одну неделю при постоянной температуре 37 ° C и защищали от УФ-излучения. Присутствие H ₂ O ₂ предназначено для имитации среды in vivo , окружающей электроды, во время острой послеоперационной тканевой реакции на имплантат, когда активные формы кислорода (ROS) высвобождаются иммунными клетками мозга. атаковать инородное тело в течение первых 7 дней после имплантации ³⁰ . Через неделю были проведены измерения спектроскопии электрохимического импеданса (EIS), чтобы определить, оставались ли устройства работоспособными.На рис. 3 показано среднее и стандартное отклонение данных измерений EIS (график Боде с величиной и фазой) углеродных электродов, наведенных лазером, до и после старения для обеих групп. Кроме того, на нем показаны изображения электродов до и после обработки (вставки), полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), а также вольтамперограммы электродов типа P20 и P40 до и после погружения в 30 мМ H ₂ O ₂ (Рис. 3C, D соответственно).

Измерения EIS (амплитуда и фаза) четырех электродов на группу, P20 ( A ) и P40 ( B ), до и после погружения в 30 мМ H ₂ O ₂ для одного неделя при 37 ° C _. Затененные области учитывают среднее значение и стандартное отклонение полученных точек данных. Циклические вольтамперограммы электродов ( C ) P20 и ( D ) P40 ( C ) до и после погружения в 30 мМ H ₂ O ₂ в течение одной недели при 37 ° C.

Результаты показывают, что две группы (P20 и P40) имеют очень похожее электрохимическое поведение, хотя P40, по-видимому, является группой с более высокой вариабельностью среди электродов одного типа. Электрохимическое поведение двух групп не претерпевает значительных изменений после старения в 30 мМ H ₂ O ₂ , в частности, модули обеих групп выглядят почти совпадающими с модулями, измеренными до испытания на старение.Графики EIS для отдельных электродов приведены в дополнительной информации (рис. S2). Следует отметить, что фаза состаренных электродов сдвигается и становится более емкостной на низких частотах как для P20, так и для P40, хотя и сохраняет ту же форму. То же самое происходит с платино-иридиевым контрольным корпусом (см. Дополнительную информацию на рис. S3). Циклические вольтамперограммы показывают увеличение площади и, следовательно, емкости накопления заряда для обоих типов электродов без дополнительных катодных или анодных пиков и увеличения тока.СЭМ-изображения подтверждают, что во время испытания устройства не расслаивались и не трескались. В целом, нет значительных изменений в поведении углеродных электродов, наведенных лазером, из-за проведенного испытания на старение, а это означает, что устройства могут противостоять послеоперационной коррозионной среде.

Затем отдельную партию наведенных лазером угольных электродов стимулировали импульсами двухфазного тока со сбалансированным зарядом, чтобы проверить их способность противостоять электростимуляции. Что касается тестов на старение, две группы устройств — P20 и P40 — были подвергнуты одним и тем же протоколам: применялись длительные схемы стимуляции и измерения EIS выполнялись на промежуточных этапах (до стимуляции и после 1, 5 и 10 миллионов импульсов) для мониторинга. поведение устройств и выявление возможных изменений.Всего на каждый электрод было приложено 10 миллионов импульсов. Водное окно лазерно-угольных электродов было измерено с помощью линейной вольтамперометрии, чтобы предотвратить возможность запуска необратимых реакций во время стимуляции, и было оценено, что оно составляет около 2,7 В в ширину (от -1,0 В до 1,7 В, см. Рис. . S4). Во время стимуляции отслеживали реакцию электродов по напряжению, чтобы гарантировать, что безопасное окно напряжения никогда не приближалось и не превышалось. На рисунке 4 показаны измерения EIS для репрезентативного случая в каждой группе, выполненные до начала теста стимуляции, а затем после 1, 5 и 10 миллионов двухфазных импульсов вместе с соответствующими изображениями электродов SEM до и после теста.Поведение P20 и P40 аналогично во время теста, при этом величина остается почти идентичной величине, измеренной до стимуляции, и фазовый сдвиг на низких частотах и ​​становится более емкостным в обоих случаях. Низкочастотный фазовый сдвиг кажется пропорциональным количеству импульсов, подаваемых на электроды. Для большинства электродов типа P40 (см., Например, фиг. 4B) величина импеданса уменьшается пропорционально количеству приложенных импульсов. Подобное поведение описано в литературе для других типов пиролизованных угольных электродов (например,g., стеклообразный или стеклоуглерод) и интерпретируется как признак их активации ^9,10 . Электрохимическое поведение обеих групп электродов, подвергнутых электростимуляции, интересно сравнимо с поведением, наблюдаемым во время испытания на старение, за исключением величины электродов P40. Это говорит о том, что индуцированный лазером углерод, когда он сделан с частотой лазера не менее 40 кГц, возможно, претерпевает фазу активации — при электрической поляризации — во время которой его импеданс и шероховатость поверхности изменяются ^10,31 .Циклические вольтамперограммы электродов P20 и P40 (рис. 4C, D) подтверждают увеличение емкости накопления заряда для обоих типов электродов, что, однако, гораздо более заметно для электродов типа P40. СЭМ-изображения на вставках к рис. 4 подтверждают, что оба типа электродов остались нетронутыми и не расслоились. Кроме того, их макроскопические морфологические характеристики, по-видимому, не меняются после двухфазной импульсной стимуляции, а граница раздела с окружающим париленом C выглядит нетронутой даже для типа P40, который является типом углерода, который больше всего изменился после стимуляции (рис.5).

Измерения EIS (величина и фаза) репрезентативного электрода каждой группы — P20 ( A ) и P40 ( B ) — до теста электростимуляции и после 1, 5 и 10 миллионов двухфазных импульсов . Циклические вольтамперограммы электродов P20 ( C ) и P40 ( D ) до теста электростимуляции и после 1, 5 и 10 миллионов двухфазных импульсов.

СЭМ-изображения индуцированного лазером угольного электрода типа P40 после электростимуляции (10 миллионов двухфазных импульсов тока).Никакого расслоения не наблюдается ни на общем снимке ( A ), ни на деталях ( B ), снятых при увеличении 1000x.

Эквивалентная модель электрической схемы использовалась для интерпретации экспериментальных данных EIS и процесса переноса заряда, происходящего на поверхности электродов, а также поведения лазерно-индуцированных углеродных электродов после экспериментов по старению и стимуляции. Наиболее характерной эквивалентной схемой для этих электродов является модель ячейки Рэндлса с сопротивлением доступа (R _S ), постоянным сопротивлением фазового элемента (Z _CPE ), сопротивлением переносу заряда (R _ct ) и диффузионным сопротивлением Варбурга (Z _{). W} ) в конфигурации, показанной на схеме в Таблице 1.Сопротивление доступа к электродам, в основном зависящее от их геометрии и от электролита, похоже, не зависит от параметров процесса или обработки. Таким образом, можно исключить расслоение или увеличение площадей электродов (из-за удаления производственных остатков, отслаивания углеродных частиц или электрохимического растворения с приданием шероховатости поверхности). {n}} $$

(1)

, импеданс которого, определяемый переменными T и n, существенно не меняется до и после лечения.Здесь i — мнимое число, а ω — угловая частота. Постоянный фазовый импеданс элемента (Z _CPE ) коррелирует с дисперсией энергии на границе раздела электрод-электролит и может зависеть от ряда факторов, таких как микрофрактальная шероховатость поверхности ^32,33 или неравномерное распределение тока. ³⁴ .

Кроме того, импеданс Варбурга, определяемый как:

$$ {Z} _ {W} = \ frac {1} {{Y} _ {W}. \ Sqrt {2 \ omega}} (1-i) $

(2)

необходимо добавить в схему для соответствия фазовому сдвигу на низких частотах. Этот элемент представляет собой полубесконечную линейную диффузию и имеет лишь небольшое влияние на величину, пропорциональную проводимости (Y _W ). Наиболее значительное изменение, которое мы наблюдали, относится к сопротивлению переносу заряда (R _ct ) после электростимуляции: параметр увеличился более чем вдвое, что свидетельствует о гораздо более емкостном поведении на границе раздела за счет уменьшения токов Фарада на границе раздела.Эту общую тенденцию можно наблюдать во всех выполненных измерениях (см. Дополнительную информацию), хотя, похоже, она не зависит от двух типов углерода. Одним из способов интерпретации такого поведения может быть предположение, что так называемая «активная площадь» электродов уменьшается после лечения. Однако это также отразится на удвоении реальной емкости электродов ³⁵ , чего, однако, не наблюдается в данном исследовании. Если пренебречь импедансом Варбурга, согласно Brug и др. .{1 / n} $$

(3)

Определенные значения показывают небольшие изменения после электрической и электрохимической обработки электродов, исключая какой-либо значительный вклад емкости (и, следовательно, морфологические изменения) в их поведение. Параметры EIS, экстраполированные из подгонки, показаны в Таблице 1.

Элементный анализ исходных, состаренных и электрически стимулированных лазерно-индуцированных углеродных электродов был выполнен для обеих групп с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS).Обзорные спектры и сканирование C 1s электродов P20 и P40 показаны на рис. 6. Обзорные спектры обоих образцов (рис. 6A, C) выявляют сигнал C 1s высокой интенсивности в дополнение к другим пикам меньшей интенсивности — принадлежность к продуктам производственного процесса. Спектры C 1s показаны на фиг. 6B, D, где ясно, что уровень энергии C 1s центрирован на 284 эВ, типичном значении энергии связи (BE) для графита и углеводородных соединений ³⁷ . Пики C 1s обоих типов углерода расположены в одном и том же диапазоне BE, и их интенсивность сопоставима.В таблице 2 исследуются относительные площади пиков различных функциональных групп для каждого образца. Анализ показывает, что атомный процент графитового углерода составляет 75% и 74% для исходных электродов P20 и P40 соответственно, и подтверждает, что оба параметра лазера дают углерод графитового типа путем пиролиза изоляционного слоя парилена C поверх платинового покрытия. иридиевые дорожки. Эти проценты выше, чем процентное содержание графитового углерода в полированных стеклоуглеродных электродах, указанное в литературе (71.9% ³¹ , когда стеклоуглеродные электроды подвергаются термической обработке при 2500 ° C, или 67,99% ³⁷ ). Процент графитового углерода уменьшается (более 10%) для обоих состаренных образцов, и то же самое происходит со стимулированными электродами, принадлежащими к группе P40, в то время как стимулированный электрод в группе P20 остается аналогичным исходному электроду той же группы — с за исключением увеличения количества кислородсодержащих частиц (2–3%) и уменьшения количества натрийсодержащих частиц (вероятно, загрязняющих веществ из-за обработки, которые случайным образом появляются на некоторых спектрограммах).Кроме того, процент углерода, связанного с другими функциональными группами (здесь CH), а также соотношение C _ox / C _gr рассчитывается из спектров C 1s обеих групп, и определенные значения перечислены в таблице 2. Эти результаты показывают, что поверхность индуцированных лазером углеродных электродов из группы P40 окисляется во время старения и — особенно — при испытаниях с двухфазными импульсами, в то время как электроды типа P20, похоже, почти безразличны к обработкам. Фактически, для типа P40 соотношение C _ox / C _gr увеличивается как после испытаний на старение, так и после испытаний на стимуляцию.

( A ) Широкое сканирование или обзорный спектр угольного электрода P20, индуцированного лазером, показывающий все присутствующие элементы; ( B ) XPS-спектры уровня энергии C 1s для того же образца P20. ( C ) Обзорный спектр углеродного электрода P40, индуцированного лазером, и ( D ) XPS-спектры уровня энергии C 1s для того же образца P40.

Тем не менее, процент кислородсодержащих веществ увеличивается во всех случаях по сравнению с первозданными; это явление может быть приписано присутствию хиноновых и гидрохиноновых групп в оксидных слоях, образующихся и растущих на краевых плоскостях во время фазы предварительной активации углеродных электродов, как уже предполагалось другими авторами ^31,38,39 . Известно, что в восстановленной форме углерод в основном имеет гидрохиноноподобные группы, тогда как в окисленной форме он имеет ярко выраженную хиноноидную структуру ⁴⁰ .Переход от восстановленной формы к окисленной начинается, когда температура карбонизации достигает 650 ° C, и количество хиноноидных структур увеличивается с повышением температуры: чем выше температура, достигнутая в процессе карбонизации, тем больше окислен углерод и тем больше он склонны к активации ⁴¹ . Также интересно отметить, что исследование, проведенное Dekanski et al . ³¹ продемонстрировал, что температура пиролиза оказывает сильное влияние на способность угольного электрода активироваться: пиролизованные угольные электроды, термически обработанные при 2500 ° C, гораздо более поляризуемы и, следовательно, склонны к активации, чем электроды, обработанные при 1000 ° С.Затем мы можем предположить, что температура, достигаемая во время наших процессов лазерной карбонизации, выше 650 ° C в обоих случаях (P20 и P40), но P40, скорее всего, подвергается более высокой температуре во время производственного процесса и, следовательно, с большей вероятностью далее активируется. Это подтверждает результаты, полученные при электростимуляции электродов типа P40 (рис.4 и дополнительная информация), где мы наблюдаем уменьшение величины импеданса и увеличение емкости накопления заряда после двухфазной импульсной стимуляции, оба признака активации. ³¹ .

Затем была проведена рамановская спектроскопия для сравнения уровня кристалличности P20 и P40. Результаты показаны на рис.7, где спектры комбинационного рассеяния двух исходных лазерно-индуцированных углеродных электродов (типа P20 и P40) разделены на первый порядок (от 900 до 1900 см ⁻¹ ) и второй порядок (от От 2500 до 3300 см ⁻¹ ) спектров. В зоне первого порядка оба электрода демонстрируют пик при 1360 см ^-1 , называемый полосой D (как беспорядок), и один пик при 1575 см ^-1 , называемый полосой G (в честь графита).В неорганизованных (так называемых некристаллических) структурах зона первого порядка спектра демонстрирует очень широкую и асимметричную полосу с максимумом при 1600 см ^-1 . По мере того, как структура становится более кристаллической, две полосы (D и G) становятся различимыми, и с дальнейшим увеличением структурного порядка материала интенсивность полосы D достигает той же амплитуды, что и G-пик (например, высокомодульные углеродные волокна, аналогичные на графит но заказывать побольше) ⁴² . Чтобы лучше количественно оценить уровень кристалличности двух типов углерода, соотношение между интенсивностью полос D и G было рассчитано как отношение I _D / (I _D + I _G ), формула, уже использовавшаяся в литературе для с учетом процента беспорядка (или некристаллических структурных компонентов) ^42,43 .

Рамановская спектроскопия исходных электродов P20 (вверху) и P40 (внизу). Для каждого образца было проведено три измерения (в трех случайных местах).

Результаты, представленные в таблице 3, демонстрируют, что оба типа углерода демонстрируют уровень беспорядка — от 40 до 50% — сравнимый со структурным беспорядком, обнаруженным в поверхностно-активированном графите ⁴² . Вместо этого в спектрах второго порядка можно идентифицировать по крайней мере два других пика: один при 2700 см ⁻¹ — хорошо выраженный и обычно наблюдается в хорошо организованных структурах — и другой при 2950 см ⁻¹ , который имеет чрезвычайно низкую интенсивность, особенно в образце P20, и обычно обнаруживается в спектрах активированного графита.Этот пик обычно используется, чтобы отличить активированный графит от обычного графита. Оба спектра комбинационного рассеяния (первого и второго порядка) двух типов углерода (P20 и P40) показывают, что исследованные образцы углерода, индуцированного лазерным воздействием, подобны поверхностно-активированному графиту с точки зрения кристаллической структуры и уровня беспорядка.

Для изучения биосовместимости углеродных электродов, наведенных лазером, был проведен тест на цитотоксичность с использованием метода элюирования (подробности см. В экспериментальном разделе).Для теста три образца каждого типа (три для P20 и три для P40) помещали в клеточную среду, которую впоследствии использовали для выращивания клеток нейробластомы человека. Из каждого отдельного образца, а также из отрицательного и положительного контролей были созданы десять технических реплик, и клетки были подсчитаны для количественной оценки их жизнеспособности. Таким образом, стандартное отклонение использовалось для оценки средневзвешенного значения и значений производной для двух типов углерода. Фиг.8 представляет результат теста и показывает, что для обоих типов углерода процент выживших клеток сравним с процентом выживших клеток отрицательного контроля (т.е.е. нетоксичный материал). Положительный контроль символизирует случай, когда большинство клеток погибает, а материал образца классифицируется как цитотоксический. Оба вида индуцированного лазером углерода считаются нецитотоксическими в соответствии с проведенным тестом, поскольку их поверхность не растворяет и не выделяет токсичные остатки в среде для культивирования клеток.

Количественный анализ жизнеспособности нервных клеток, культивируемых в течение 24 часов в среде, предварительно инкубированной с образцами индуцированного лазером углерода P20 и P40, а также нормальной клеточной среды (отрицательный контроль).В положительном контроле клетки намеренно подвергали воздействию токсичной среды.

Одним из свойств, которое отличает угольные электроды от других электродов в нейронных приложениях, является их способность обнаруживать электрически активные частицы и, следовательно, нейротрансмиттеры. Для проверки нашей технологии и проверки качества углерода, получаемого с помощью нашего инфракрасного наносекундного лазера, была исследована способность индуцированных лазером углеродных электродов обнаруживать различные концентрации дофамина (DA) in vitro .Эксперименты по обнаружению дофамина проводились с использованием быстрой циклической вольтамперометрии (FSCV) в качестве метода измерения и были нацелены на мониторинг изменения уровней DA в фосфатно-солевом буферном растворе (PBS) путем обнаружения изменений тока при напряжении (в данном случае 0,43 В), соответствующем ожидаемое значение окисления интересующего вещества в установке, ранее использовавшейся другими ⁴⁴ . Для этого эксперимента использовались оригинальные электроды типа P20 диаметром 200 мкм, поскольку высокий фоновый ток, генерируемый более крупными электродами (диаметром 700 мкм), не позволял идентифицировать какое-либо возможное изменение тока.Из-за их структурного и морфологического сходства с типом P20 подобное поведение ожидается, когда эксперименты проводились с использованием чистых электродов типа P40.

Электроды подвергались воздействию треугольных сигналов FSCV в диапазоне от -0,4 В до +1,3 В с потенциалом покоя -0,4 В относительно хлорированного серебряного проволочного электрода сравнения с частотой повторения 10 кГц. Собранные циклические вольтамперограммы были модифицированы путем вычитания емкостных составляющих измеренного тока ⁴⁵ и показывают, что амплитуда пика окисления пропорциональна количеству DA, присутствующего в растворе (рис.9А). Фоновый ток, генерируемый тестируемыми чистыми электродами типа P20, находился в диапазоне от 0,8 до 2,0 мкА при напряжении 0,43 В, при котором наблюдался пик окисления DA. Существенный фоновый ток может быть вызван зарядкой двойного слоя электрода и окислительно-восстановительными реакциями электрохимически активных поверхностных групп ⁴⁶ . Оценка рабочих характеристик электродов проводилась путем расчета их индекса чувствительности как наклона линейной аппроксимации среднего пикового тока окисления, измеренного на концентрацию DA (рис.9Б). Полученное значение ~ 19,8 нА / мкМ находится в диапазоне значений, описанных в литературе для электродов из углеродного волокна, с учетом открытой геометрической площади поверхности (GSA) активных центров ⁴⁷ . Предел обнаружения исходного P20-типа был теоретически рассчитан и составлял 1,4 мкМ; Однако следует отметить, что это значение можно значительно улучшить, адаптировав технологию к конкретному применению с соответствующей обработкой поверхности и покрытиями.

( A ) Вольтамперограммы с вычетом фона типичного угольного электрода типа P20 при воздействии различных концентраций дофамина (500 нМ, 1 мкМ, 2 мкМ, 3 мкМ, 5 мкМ и 10 мкМ) в фосфате забуференный физиологический раствор и калибровочная кривая ( B ) (серая линия), полученная путем построения графика среднего пикового тока (со стандартным отклонением) относительно концентраций дофамина, обнаруженного in vitro с использованием трех угольных электродов типа P20 (диаметром 200 мкм) .

Твердоуглеродные электроды на основе торфа повышенной емкости для натриево-ионных аккумуляторов

Здесь мы демонстрируем, как торф, обильная и дешевая биомасса, может быть успешно использован в качестве прекурсора для синтеза твердых углеродов из торфа (PDC), применимых в качестве электродных материалов для натрий-ионных батарей (SIB). PDC были получены путем предварительного пиролиза торфа при 300–800 ° C, удаления примесей обработкой щелочно-кислотным раствором и последующего последующего пиролиза материалов при температурах ( T ) от 1000 до 1500 ° C.Путем модификации температур до и после пиролиза мы получили твердые угли с низкой площадью поверхности, оптимальной степенью карбонизации и высокой электрохимической емкостью хранения Na ⁺ в полуячейках SIB. Наилучшие результаты были получены при предварительном пиролизе торфа при 450 ° C, вымывании примесей растворами KOH и HCl и последующем пиролизе полученного богатого углеродом материала при 1400 ° C. Все твердые угли были электрохимически охарактеризованы в полуячейках ( против Na / Na ⁺ ) и емкостью до 350 мА ч г ^-1 при 1.5 В и 250 мА ч г ^-1 в области плато ( E <0,2 В) были достигнуты при плотности зарядного тока 25 мА г ^-1 с начальной кулоновской эффективностью 80%.

Эта статья в открытом доступе

продуктов / мы / список | ALS, электрохимическая компания

Стандартный тип: Стандартные электроды могут использоваться в вольтамперометрических ячейках SVC-2, SVC-3, VC-4
L тип: PEEK длинный тип с длиной 110 мм
S тип: внешний диаметр 3 мм, используется при измерении небольшого количества образца
Сетчатый электрод: Электролиз в объеме и т. д.Также может использоваться как противоэлектрод

∗ Одно уплотнительное кольцо входит в стандартную комплектацию. Также имеется дополнительное уплотнительное кольцо. 002247 Уплотнительное кольцо для CV-электрода (10 шт.)
∗ Для электродов диаметром 10 мм используйте режим VC-5 вольтамперометрической ячейки SVC-2.
∗ За исключением сетчатого электрода, кончик рабочего электрода полностью плоский (при изготовлении электрод с угольной пастой должен быть плоским).
∗ Что касается длины, это ориентировочное значение.

• Стеклоуглерод (с тефлоновым кольцом)
• Стеклоуглерод
• Золото
• Платина
• Серебро
• Никель
• Пиролитический графит
• Другое
• Марля
• Углеродная паста
• Пористый углерод
• RRDE

Стеклоуглеродный электрод с тефлоновым кольцом

Характеристика
• Обычный электрод
• Широкие перенапряжения для выделения кислорода и водорода
• Химически стабильный
• Улучшен для облегчения работы с целью получения химически модифицированного электрода

Стеклоуглеродный электрод

Характеристика
• Обычный электрод
• Большой избыточный потенциал для выделения кислорода и водорода
• Химически стабильный

Золотой электрод

Характеристика
• Обычный электрод
• Нет волны адсорбции водорода
• Используется для обнаружения тиолов

Платиновый электрод

Элемент
• Обычный электрод
• Генерация волны адсорбции водорода
• Используется для обнаружения h3O2 и окислителя

Серебряный электрод

Элемент
• Для обнаружения цианидов и сульфидов

Никелевый электрод

Характеристика
• Обнаружение аминокислот и углеводов с помощью химически модифицированной поверхности

Электрод из пиролитического графита

Элемент
• Ориентированный графитовый электрод
• Краевой или базовый, для направления поверхности воздействия электрода
• PFCE и PG имеют схожие характеристики

∗ Пластиковый формованный угольный электрод (PFCE) создан в сотрудничестве с MITSUBISHI PENCIL CO., LTD и Национальный институт передовых промышленных наук и технологий (AIST).

Электрод из другого материала

Элемент
• Палладиевый электрод: используется для изучения процесса адсорбции и десорбции водорода
• Железный и медный электрод: используется для исследования коррозии

Электрод марлевый

Элемент
• Используется для анализа объемного электролиза

Электрод с угольной пастой

Характеристика
• Смешивается с химическим соединением для изготовления модифицированных электродов

001010 Карбоновая паста CPO Масляная основа продается отдельно.
Обратите внимание, что угольная паста не залита.

Электрод пористый угольный

Характеристика

• Для объемного электролизера
• Размер пор: 20 пикселей на дюйм
  

Электроды для RRDE-3A (дисковый электрод с вращающимся кольцом)

Также доступен индивидуальный электрод. Любые электроды разработаны для использования при нормальной температуре и давлении. Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с прилагаемым предложением по эксплуатации перед тем, как начать.

Многоразовые серебряно-угольные электроды BodyMed® — BodyMed®

Товар № NPP616

Лицензированные специалисты в области здравоохранения Узнать больше MeyerDC занимается продажей исключительно профессионалам здравоохранения.Если вы соответствуете требованиям, вы получите специальную цену.

Лицензированные поставщики реабилитационных и терапевтических услуг Узнать больше MeyerPT продает исключительно медицинским работникам. Если вы соответствуете требованиям, вы получите специальную цену.

Фитнес-профессионалы и другие специалисты

Для всех посетителей

Доступна профессиональная цена

Доступна профессиональная цена

Доступна профессиональная цена

• Мануальные терапевты
• Аккупункуристы
• Психотерапевты

• Диетологи
• Врачи
• Доктора остеопатии

• Физиотерапевты
• Специалисты-ортопеды
• Провайдеры реабилитации

• Специалисты в области спортивной медицины

• Персональные тренеры
• Фитнес-инструкторы
• Владельцы тренажерных залов, спортсмены

• Автобусы
• Любители фитнеса

Покупайте нашу продукцию на этих веб-сайтах

Характеристики

• Серебряные угольные электроды для точного соединения.