Summary
Dit protocol omvat karakterisaties Atrioventriculaire ventiel folders met kracht-gecontroleerde, verplaatsing-gecontroleerde, en stress-ontspanning biaxial mechanische testprocedures. Resultaten verkregen met dit protocol kunnen worden gebruikt voor ontwikkeling van de constitutieve model om de mechanische gedrag van werkende kleppen binnen een eindige elementen simulatie kader te simuleren.
Abstract
Uitgebreide biaxial mechanische testen van de atrioventriculaire hart ventiel brochures kan worden gebruikt om optimale parameters gebruikt in constituerende modellen, waarmee een wiskundige vertegenwoordiging van de mechanische functie van deze structuren worden afgeleid. Dit gepresenteerd biaxial mechanische testen protocol omvat (i) weefsel verwerving, (ii) de opstelling van weefsel monsters, (iii) biaxial mechanische testen en (iv) de postprocessing van de opgehaalde gegevens. Eerst, vereist weefsel overname verkrijgen van varkens of schapen harten van een lokale Food and Drug Administration goedgekeurd slachthuis voor latere dissectie om op te halen van de folders van het ventiel. Ten tweede, weefsel voorbereiding vereist uitpakken met weefsel specimen scharen op de bijsluiter weefsel een duidelijke zone om te testen. Derde, biaxial mechanische testen voor de leaflet specimen vereist het gebruik van een commerciële biaxial mechanische tester, die uit kracht-gecontroleerde bestaat, verplaatsing-gecontroleerde, en karakteriseren van het leaflet weefsel van stress-ontspanning testen protocollen mechanische eigenschappen. Ten slotte vereist post-processing het gebruik van gegevens afbeelding correlatie technieken en kracht en de verplaatsing lezingen om samen te vatten de mechanische gedrag van het weefsel in reactie op externe laden. In het algemeen, resultaten van het testen van biaxial tonen aan dat de bijsluiter weefsels een niet-lineaire en anisotrope mechanische respons opleveren. De gepresenteerde biaxial testprocedure is voordelig aan andere methodes, omdat de methode die hier wordt gepresenteerd zorgt voor een meer uitgebreide karakterisering van het ventiel leaflet weefsel onder één uniforme testen regeling, in tegenstelling tot afzonderlijke testprotocollen op verschillende weefsel exemplaren. De voorgestelde testmethode heeft zijn beperkingen in dat schuifspanning potentieel aanwezig in het monster weefsel. Echter, elke potentiële schuintrekken wordt verondersteld te verwaarlozen.
Introduction
Goede hartfunctie, is afhankelijk van juiste mechanische gedrag van het hart ventiel folders. In situaties waar hart ventiel leaflet mechanica zijn gecompromitteerd, optreedt hart-en vaatziekten klep, die kan leiden tot andere hart-gerelateerde problemen. Begrip van hart-en vaatziekten ventiel vereist een grondig inzicht in de brochures goede mechanische gedrag voor gebruik in rekenmodellen en therapeutische ontwikkeling, en als zodanig een testen regeling moet worden ontwikkeld om nauwkeurig de gezonde ophalen folders mechanische eigenschappen. In de vorige literatuur, is deze mechanische karakterisering uitgevoerd met behulp van biaxial mechanische testprocedures.
Biaxial mechanische testprocedures voor zachte weefsels variëren in de literatuur, met verschillende testen kaders gebruikt om op te halen van verschillende kenmerken1,2,3,4, 5,6,7,8,9,10,11,12,13, 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19. testen methoden voor onderzoek van de mechanische eigenschappen van hart ventiel folders zijn uitgebreid. In het algemeen, biaxial mechanische testen impliceert het hartweefsel van de klep met gelijktijdige krachten in de twee belangrijkste richtingen laden, maar hoe deze testen wordt uitgevoerd varieert op basis van de biomechanische eigenschappen in acht moeten worden genomen. Sommige van deze testprotocollen omvatten (i) stam-tarief, kruip (ii) (iii) stress-ontspanning en (iv) kracht-gecontroleerde testen.
Eerst, het testen van de spanning-tarief is gebruikt om te bepalen van de tijdsafhankelijke gedragingen van de weefsel folders18,20. In dit protocol testen folders worden geladen tot een maximale membraan spanningen op verschillende tijdstippen van de half-cyclus (d.w.z. 1, 0,5 0.1 en 0,05 s) om te bepalen als er een significant verschil in piek stretch of hysteresis tussen laadtijden. Deze tests hebben echter aangetoond dat een verwaarloosbaar verschil in de waargenomen rekken met variërende spanning-tarieven. Ten tweede, in kruip testen, wordt het weefsel geladen de piek membraan spanning en gehouden op piek membraan spanning. Deze testen zorgt een demonstratie van hoe de verplaatsing van het weefsel te handhaven van de piek membraan spanning kruipt. Echter het is gebleken dat de kruip onbeduidend voor hart ventiel folders is onder fysiologisch functioneren3,20. Ten derde, in het stress-testen, het weefsel wordt geladen de piek membraan spanning en de bijbehorende verplaatsing is constant gehouden voor een langere periode van tijd3,21,22. Bij dit soort testen, heeft de stress van het weefsel een opvallende vermindering van de spanning van de membraan piek. Tot slot, in kracht-gecontroleerde testen, weefsels worden cyclisch geladen op verschillende verhoudingen van de piek membraan spanning in elke richting17,23. Deze proefnemingen blijkt dat het materiaal de anisotropie en niet-lineaire spanning-spanning reactie, en door het laden van het weefsel onder verschillende ratio's, potentiële fysiologische vervormingen kunnen beter worden begrepen. Deze recente onderzoeken maakte het duidelijk dat stress-ontspanning en kracht-gecontroleerde protocollen bewijzen meest gunstig zijn voor het uitvoeren van een mechanische karakterisatie van hart ventiel folders. Ondanks deze vooruitgang in de karakterisering van het biomechanische van de kleppen van het hart, de tests niet zijn uitgevoerd onder één uniforme regeling testen, en er zijn beperkte methoden te onderzoeken van de koppeling tussen richtingen.
Het doel van deze methode is om een volledige materiële karakterisering van de folders van de klep hart door een uniforme biaxial mechanische testen regeling. Een uniforme testen regeling wordt beschouwd als een waar elke brochure is getest onder alle testprotocollen in één sessie. Dit is gunstig, als weefsel eigenschappen zijn inherent variabele tussen folders, zodat een volledige karakterisering voor elke folder bewijst nauwkeuriger als een descriptor dan elk protocol onafhankelijk uitvoeren op verschillende folders. De testen regeling bestaat uit drie belangrijke componenten, namelijk (i) een kracht-gecontroleerde biaxial testen protocol, (ii) een verplaatsing bestuurde biaxial testen protocol en (iii) een biaxial stress-ontspanning testen protocol. Alle testen die gebruik maken van een densiteit van 4.42 N/min en 10 laden-lossen cycli om stress-spanning kromme dupliceerbaarheid door de 10e cyclus (als gevonden in vorige werk)23. Alle protocollen zijn ook gebouwd op basis van de membraan spanning aanname, die vereist dat de dikte minder dan 10% van de effectieve specimen lengtes.
De kracht-gecontroleerde protocol dat wordt gebruikt in dit onderhavige methode bestaat uit 10 laden en lossen van cycli met piek membraan spanningen 100 N/m en 75 N/m voor de mitralisklep (MV) en tricuspidalisklep (TV), respectievelijk15,17. Vijf ratio's van laden worden beschouwd in dit kracht bestuurde testen protocol, namelijk 1:1, 0.75:1, 1:0.75, 0.5:1 en 1: 0. 5. Deze vijf laden verhoudingen nuttig voor het beschrijven van de spanningen en vervormingen correspondent aan alle potentiële fysiologische deformaties van de folder in vivo.
De verplaatsing-gecontroleerde protocol gepresenteerd in deze methode bestaat uit twee scenario's van vervorming, namelijk (i) beperkt eenassige rekken en (ii) de zuivere afschuiving. In de beperkte eenassige rekken, wordt één richting van het weefsel verplaatst naar de piek membraan spanning terwijl de vaststelling van de andere richting. In de zuivere afschuiving-instellingen, is het weefsel uitgerekt in één richting en oordeelkundig verkort in de andere richting, zodat het gebied van het weefsel constant onder vervorming blijft. Elk van deze verplaatsing bestuurde testprocedures wordt uitgevoerd voor elk van de twee weefsel richtingen (ze en radiale richtingen).
De stress-ontspanning-protocol dat wordt gebruikt in de onderhavige methode wordt bereikt door het laden van het weefsel de piek membraan spanning in beide richtingen en het weefsel te houden op de correspondent verplaatsingen voor 15 min te controleren van het weefsel stress ontspanning gedrag. De gedetailleerde experimentele procedures worden hierna besproken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle beschreven methoden werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) op de Universiteit van Oklahoma. Alle dierlijke weefsels werden verworven van een afdeling van de Verenigde Staten van landbouw USDA-goedgekeurd slachthuis (land Home vlees Co., Edmond, OK).
1. de weefsels verwerving en reiniging
- Ophalen van de dierlijke harten op dezelfde dag als het dier wordt geslacht en slaan van het hart in de borst van een ijs om de versheid van het weefsel te verzekeren. Vervoer van het hart naar de laboratorium-ruimte.
- Bij aankomst in het lab, onderdompelen het hart in een emmer met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) oplossing voor af eventuele overtollige bloed te spoelen. Ophalen van een placemat, een chirurgisch mes, Tang, een emmer van PBS oplossing, bleekmiddel, en een plastic zak. De placemat voor te bereiden door het opleggen van de dissectie-teller, waardoor een gemakkelijker opruimen van bloed-gerelateerde puinhoop. Nadat het hart heeft voldoende gespoeld is, plaatst u het hart op de placemat (Figuur 1a).
- Met behulp van de verlostang, zoek de regel van de scheiding tussen de atria en de ventrikel aan elke kant van het hart. Met behulp van een scheermesje, zorgvuldig maken van een sneetje langs de lijn van deze scheiding en onthullen de hartkleppen en de ventrikels (Figuur 1b). Maak de snede langs de gehele buitenste omtrek van het hart, zodanig dat de atria en alle hart materiaal superieur aan de ventrikels kunnen worden verwijderd.
- Met de Tang, zorgvuldig elke waargenomen bloedstolsels in de ventrikels (Figuur 1 c) uitlichten. Als er een poging is gedaan om een bloedstolsel, maar het doet niet verplaatsen, zorgen de chordae tendineae of folders niet zijn greep. Plaats bloedstolsels in de zak van de biohazard voor afvalverwijdering.
- Wanneer alle bloedstolsels zijn verwijderd uit de ventrikels, spoel het hart een laatste keer in een emmer met PBS oplossing. Plaats het schone hart in de plastic zak en opslaan in een vriezer.
- Met behulp van een oplossing van 10% bleekwater en 90% water, meng het bloed met de bleekwater oplossing en roer voortdurend voor ongeveer 10 min. kijken voor een behandeling van een succesvolle bleekmiddel, aangeduid met de oplossing die overstappen van rood naar geel. Beschikken over het bleekmiddel behandelde bloed door middel van drainage.
Let op: Bleekwater is een giftige stof en kan worden schadelijk indien ingeslikt.
Opmerking: Het protocol kan hier worden gepauzeerd.
2. hart ontleding en bestudering van de anatomie
- Ophalen van de eerder gereinigd hart en laat ze ontdooien in een warm waterbad. De benodigde materialen voor dissectie omvatten pincet, chirurgische messen, placemats, PBS en kleine opslagtanks. Na het hart is volledig ontdooid, zet het op een placemat om te absorberen alle resterende bloed.
- Houd het hart voor een weergave van bovenaf (superieur) aan het optimaal observeren van de structuren van de klep. Beginnend met de MV aan de linker kant van het hart, gebruik pincet om zorgvuldig te manipuleren van de folders en identificeren van een commissuur of afscheid lijn, tussen de folders.
- Maken van een sneetje langs de commissuur en zorgvuldig gesneden door de ventriculaire muur, om ervoor te zorgen niet te beschadigen de folders. Mogelijk moet de akkoorden bijlagen gesneden tijdens dit proces volledig open het ventrikel. Zodra de volledige snede is gemaakt, openen de ventrikel (Figuur 2a).
- De MV anterior en posterior folders en een chirurgisch mes te verbreken van de akkoorden bijlagen op de papillaire spieren te gebruiken. Met behulp van Tang, strek de folders strak en bezuinigen om te scheiden van de folders van de annulus. Plaats van de verwijderde folders in een adequaat gelabelde container gevuld met PBS oplossing en op te slaan in een koelkast bij ongeveer 4 ° C.
- Houd het hart voor de weergave van een top-down en identificeren van de TV aan de rechterkant van het hart. Zoek van de commissures en maak een incisie via één van de commissures en de ventriculaire muur (Figuur 2b).
- Identificeren van de TV septal posterieure en anterieure folders en de bijsluiter extractie uit te voeren zoals gedaan in stap 2.4. Plaats alle verkregen folders in een gelabelde container gevuld met PBS oplossing en opslaan van de container in de ijskast bewaard bij ongeveer 4 ° C.
Opmerking: Het protocol kan hier worden gepauzeerd. Echter plaatsvinden weefsel biomechanische testen en de daaropvolgende histologie analyses binnen 2 dagen na de dissectie van hart.
3. de weefsels dissectie
- Een folder uit de koelkast, de weefsel cutter voor de opgegeven vectorafbeeldingsbestanden grootte, een chirurgische pen, pincet, scheermesjes en een snijmat ophalen.
- Met behulp van Tang, het model van de PBS-oplossing verwijderen en leg het plat op de snijmat met de radiale richting (R) uitgelijnd op de Y-richting, en ze richting (C) uitgelijnd met de X-richting (Figuur 3a). Identificeren van de bijsluiter regio Midden als de testen sectie.
- Hiermee lijnt u de weefsel cutter zodat de gewenste weefsel testen regio binnen de grenzen van de scheermesjes is. Maak een horizontaal gesneden en de andere verticaal op een vierkante formuliergebied van de gewenste dimensies (Figuur 3b). Met behulp van de chirurgische pen, label van het weefsel radiale richting (Figuur 3b).
- Met behulp van de razor blade, trim eventuele akkoorden bijlagen door rekken de chordae uit de folder met de pincet en maken een zorgvuldige knippen zonder dat enige schade aan de bijsluiter.
Opmerking: Het protocol kan hier worden gepauzeerd. Het protocol is gepauzeerd, bewaar het verdeelde weefsel in een gelabelde container gevuld met PBS oplossing als de container in de ijskast bewaard bij ongeveer 4 ° C worden opgeslagen (zoals uitgelegd in stap 2.6). Echter moet weefsel testen plaatsvinden binnen 2 dagen na de dissectie.
4. de Laagdiktemeting en biaxial tester setup
- Het verdeelde weefsel model, Digitale schuifmaten, en een kleine metalen spatel ophalen. Met behulp van de Digitale schuifmaten, meten en registreren van de dikte van de metalen spatel.
- Met behulp van Tang, leg het weefsel model plat op de metalen spatel. Met behulp van de Digitale schuifmaten, meet de dikte van de spatel-weefsel paar (Figuur 3 c) op drie verschillende folder locaties. Aftrekken van de spatel dikte van elke meting en opnemen van de gemiddelde dikte.
- Een PBS-bad bij 37 ° C, hetgeen overeenkomt met het weefsel van fysiologische omstandigheden voor te bereiden.
5. de weefsels montage en plaatsing van de fiducial marker
- Ophalen pincet, het weefsel model montage hardware, een boete-tipped tool, glaskralen (met een diameter van 300 – 500 µm) en superlijm.
- Monteer het weefsel aan de biaxial testsysteem (figuur 3de). Tijdens montage, zien erop toe dat het weefsel van ze en radiale richtingen worden uitgelijnd met de machine van de X - en Y-richting.
- Voor de plaatsing van fiducial marker, glasparels in één kleine open-faced container en een klein zwembad van superlijm in een andere container te plaatsen. Met het gereedschap boete-tipped jas het puntje met een kleine hoeveelheid superlijm en houden van een individuele kraal naar het uiteinde van het hulpprogramma.
- Gebruik het hulpprogramma zorgvuldig de kraal overbrengen naar een hoek van het middelste derde van het weefsel van testen regio (figuur 3f). Herhaal deze stap totdat een vierkante matrix van vier parels gevormd (Figuur 3 g).
Opmerking: Het is cruciaal dat de overtollige lijm wordt vermeden, en dat de fiducial markers doen niet plakken aan elkaar zoals later digitaal beeld correlatie (DIC) technieken nutteloos tracking-resultaten zal opleveren. Het is belangrijk dat de vierkante matrix moet worden op het middelste derde gedeelte van het weefsel van het testen van regio.
6. voorbehandeling stap en duur timing
- Om te berekenen van de juiste membraan spanning, verkrijgen van het weefsel effectief testen rand lengte en gebruik van de volgende vergelijking.
(1)
Nota: Hier, T is de spanning van het membraan in een eenheid van kracht/lengte, f is de kracht, en L is het model van effectieve testen lengte. - Maak een conditioneringscycli protocol zodat het weefsel zal ondergaan 10 laden/lossen cycli bij de krachten die zijn gekoppeld aan piek membraan spanning op een densiteit van 4.42 N/min, met inbegrip van een preload van 2,5% van de maximale kracht (Figuur 4).
- Maak een nieuwe willekeurige testen map voor het tijdelijk opslaan van de conditioneringscycli gegevens, want het is niet nodig voor de toekomstige berekening. Vast een densiteit van 4.42 N/min voor het daaropvolgende testen.
- Maak een nieuwe set van het testen parameters en zet de naam van het protocol als Preconditioning0 (figuur 4a). Voor de X- en Y-axes, zet u de bedrijfsstand te dwingen en de controlefunctie stap. Instellen van het laden van de omvang als de kracht die is gekoppeld aan piek membraan spanning gerichte (zie stap 6.1) (figuur 4b). Stel de preload omvang als 2,5% van de maximale kracht voor de eerste herhaling alleen (Figuur 4 c). Stel de duur uitrekken en herstel duur zowel als 25 s. Set het aantal herhalingen 10 (figuur 4e).
- Wanneer de conditioneringscycli stap is voltooid, maak een notitie van het weefsel van vervorming in de X - en Y-richting. Een protocol om het model naar de maximale kracht, vanaf de opgenomen grootte voor te bereiden.
- Ophalen van een stopwatch voor timing doeleinden. De maximale kracht laden van protocol begint en start van de stopwatch gelijktijdig wanneer de machine bediening (figuur 5a begint). Stop de stopwatch wanneer de bediening stopt. Stoppen zal door middel van auditieve signalen duidelijk moeten zijn.
- Het opnemen van de post conditioneringscycli piek weefsel vervorming naast de tijd van de stopwatch vertegenwoordigen van het weefsel optimale stretch tijd (Figuur 5b).
(1)7. biaxial mechanische testen
- Bereiden een kracht-gecontroleerde protocol op een densiteit van 4.42 N/min.
- Open een nieuwe testen map en naam van de test. Stel de gegevens op te slaan op een bekende locatie voor gebruik in latere berekeningen van de stress en spanning. Verplaats het specimen terug naar de oorspronkelijke configuratie van de montage.
- Een protocol-set met een adellijke titel FirstImagemaken. Stel de x-as en de y-as controlemodus te dwingen de controlefunctie naar stap. Stel de omvang laden op 0 mN. De duur uitrekken en herstel duur elk ingesteld op 1 seconde. Stel het aantal herhalingen in op 1. Stel de frequentie van de uitgang van de gegevens en de beeld uitvoerfrequentie elke op 1 Hz.
- Bouw van een nieuwe test set, genaamd PreconditioningA. Stellen het testen parameters zodanig zijn dat het weefsel zal ondergaan 10 herhalingen van cyclische laden/lossen aan de gerichte kracht voor de gewenste membraan spanning precies zoals in stap 6.2 opgesteld. Merk op dat nu, de stretch tijd en recover tijd moet de tijd opgenomen in stap 6.3.2. Geen beelden worden vastgelegd in de A reeks testen, maar gegevens vastgelegd bij 15 Hz.
- Construeer een andere set, benoemde PreconditioningBtesten. Alle testen parameters moet identiek zijn aan die als bedoeld in de vorige stap, met de uitzondering dat beeld uitvoerfrequentie is ingesteld op 15 Hzen geen preload wordt toegepast.
- Na het protocol van conditioneringscycli testprotocollen maken zodat het weefsel wordt geladen naar de piek membraan spanning in de volgende verhoudingen van de ze-naar-radial laden op een densiteit van 4.42 N/min: 1:1, 0.75:1, 1:0.75, 0.5:1 en 1:0.5 (Figuur 6 ). Gegevens ophalen uit de laatste twee cycli van elke verhouding laden voor latere verwerking van de gegevens en analyses die zijn beschreven in sectie 10. Zie tabel 1 voor een gedetailleerde beschrijving van de protocollen tot stand worden gebracht.
- Bereiden als volgt een verplaatsing bestuurde testen protocol op een densiteit van 4.42 N/min. (i) Biaxial rekken in de X-richting en de Y-richting de verplaatsingen die zijn gekoppeld aan de piek ze en radiale rek, respectievelijk (figuur 7a). (ii) Pure schuintrekken langs de X-richting — rekken in de X-richting die is gekoppeld aan de piek ze rekken en verkorting in de Y-richting, terwijl de onderbroken gebied onder vervorming (figuur 7b) constant te houden. (iii) beperkte eenassige versnellingsmeters die zich uitstrekt langs de X-richting (Figuur 7 c). (iv) Pure schuintrekken langs de Y-richting (Figuur 7 d). (v) beperkte eenassige versnellingsmeters die zich uitstrekt langs de Y-richting (figuur 7e).
- Tussen elk van deze stappen, bouwen een rust "cyclus" van 1 min die in het bezit van het weefsel in de oorspronkelijke, gekoppelde configuratie. Gegevens ophalen uit de laatste twee cycli van elke verhouding laden voor gegevensverwerking en analyses (sectie 9). Raadpleeg tabel 2 voor een gedetailleerde beschrijving van de protocollen tot stand worden gebracht.
- Bereiden van een stress-ontspanning-protocol, zodat het weefsel wordt geladen in elke richting, op een densiteit van 4.42 N/min, naar de verplaatsingen die zijn gekoppeld aan de piek membraan spanningen (stap 7.2) en gehouden in dat verplaatsing voor 15 min (Figuur 8 en Figuur 9). Na 15 min, moet het protocol worden ingesteld op het herstellen van het weefsel naar zijn originele configuratie van de montage.
Opmerking: In het geval van weefsel scheuren, breken de test onmiddellijk om te voorkomen dat elke potentiële schade aan de biaxial testsysteem.
8. de weefsels fixatie voor analyse van de histologie
- Ontkoppel het weefsel van de biaxial testsysteem. Plaats het weefsel in een container gevuld met 10% formaline, en plaats dan de container in een gekoelde omgeving bij ongeveer 4 ° C. Vaststellen van het weefsel voor 24-48 h, afhankelijk van de dikte van het weefsel.
Let op: Formaline is een bekend carcinogeen en als ademde, kan een overmaat longen te worden vastgesteld. Alle werkzaamheden met formaline moet worden uitgevoerd in een zuurkast met voldoende ventilatie. - Nadat het weefsel is opgelost in formaline voor 24-48 h, het weefsel naar een 80% ethanol oplossing voor latere histologie overbrengen. Het weefsel moet worden opgeslagen in oplossing in een gekoelde omgeving bij 4 ° C.
Opmerking: Het protocol kan hier worden gepauzeerd. Zodra de weefsels worden opgelost, kunnen de monsters worden geanalyseerd op elk gewenst moment. Als het protocol wordt onderbroken, bewaar het weefsel in een gelabelde container gevuld met 80% ethanol en opslaan van de container in de ijskast bewaard bij ongeveer 4 ° C (zoals uitgelegd in stap 8.2). - Het weefsel voorbereiden op commerciële histologie analyse volgens de instructies van de leverancier. Als een bepaalde bestanddeel van de bijsluiter, zoals collageen, elastine, glycosaminoglycanen, enz., van de studie van belang is, ervoor zorgen dat de juiste histologie vlek werkzaam is.
Opmerking: Histologie dia's kunnen worden gevisualiseerd met behulp van een microscoop te observeren gewenste bestanddelen (Figuur 10). - Met de beeldverwerking programma ImageJ, uitvoeren kleur deconvolutie methoden om te bepalen van het percentage van elk gekleurd onderdeel in het weefsel. Raadpleeg voor meer informatie over deze procedures, Ruifrok en Johnston24.
9. biaxial testgegevens post-processing procedures
- DIC-based tracking op de vier fiducial markers van de foto's genomen tijdens de biaxial mechanische testen (Figuur 11) om te bepalen van de standpunten van de tijd-afhankelijke marker uitvoeren.
(2)- Als het gewenst is om de analyses met betrekking tot de montage configuratie uit te voeren, laat Xik worden de posities van de markering in de undeformed staat aan het begin van de biaxial test. Als het gewenst is om de analyse met betrekking tot de post conditioneringscycli vervorming te voeren, laat Xik worden de posities van de marker aan het einde van het conditioneringscycli protocol.
Opmerking: De volgende stappen zal plaatsvinden op dezelfde manier, ongeacht de gekozen referentie-configuratie.
Opmerking: Hier, Xik en xik zijn de undeformed en misvormde posities van de markers, respectievelijk, en dik is de vector van de verplaatsing van iedere markeerdraad.
- Als het gewenst is om de analyses met betrekking tot de montage configuratie uit te voeren, laat Xik worden de posities van de markering in de undeformed staat aan het begin van de biaxial test. Als het gewenst is om de analyse met betrekking tot de post conditioneringscycli vervorming te voeren, laat Xik worden de posities van de marker aan het einde van het conditioneringscycli protocol.
- Het verloop van de vervorming (F) de fiducial markeringen met behulp van een vier-knooppunt bilineaire eindige elementen2,23,25te berekenen.
(3)
Opmerking: BxIen ByI'shier de eindige elementen vorm functie derivaten in de X - en Y-Routebeschrijving naar knooppunt ik respectievelijk en uik(t) en vik( t) zijn van de tijd-afhankelijke X - en Y-verschuivingen, respectievelijk, zoals eerder bepaald uit stap 9.1. Merk op dat de X - en Y-coördinaten van het weefsel ze en radiale richtingen zijn uitgelijnd. - Het berekenen van het recht Cauchy – groene vervorming tensor (C) en de groene stam tensor (E).
(4)
Opmerking: Ik is hier de identiteit van de tweede orde-tensor. Bepaal dat de ze en radiale strekt zich door middel van de vierkantswortels van de waarden van het beginsel van C. - De eerste Piola-Kirchhoff (1e-PK) stress tensor (P) te bepalen.
(5)
Opmerking: Hier t is de dikte van het monster, en T-C en TR zijn de toegepaste membraan spanningen in de richtingen zoals ze en radiaal, respectievelijk. - Ook berekenen andere tensoren stress, zoals de Cauchy stress tensor (σ) en de tweede Piola-Kirchoff (2e-PK) stress tensor (S).
(6)
Nota: Hier, J is de Jacobiaan van de vervorming kleurovergang tensor F.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Spanning-rek gegevens van het kracht-gecontroleerde biaxial mechanische testen blijkt een niet-lineaire curve met enige gelijkenis met een exponentiële curve (Figuur 12). Met betrekking tot de reactie in iedere hoofdrichting is de materiaalgedrag dwars isotrope, met de radiale stuk groter is dan de ze vervorming. In sommige gevallen kunnen de anisotropie van richtingen flip, met de ze richting meer overeenstemming dan de radiale richting tentoonstellen. Deze gespiegeld reactie wordt waargenomen in de TV vaker dan in de MV.
Van verplaatsing bestuurde testen volgt stress-stretch gegevens een niet-lineaire respons voor de hoofdrichting ondergaan spanning (pure-shear, beperkte eenassige spanning [Figuur 13]). Wanneer het weefsel in de andere belangrijkste richting verkort, wordt een "negatieve () drukspanning" waargenomen. In het protocol van de beperkte eenassige spanning, vertoont er ook een toenemende stress-stretch reactie op de beperkte richting, demonstreren de koppeling toegepast uit te rekken in de andere belangrijkste richting.
Van stress-ontspanning testen, genormaliseerd membraan spanning-tijdgegevens volgt een niet-lineaire rottend curve (Figuur 14a, b). Zowel de TV de MV leaflet weefsels vertonen een grotere spanningsvermindering in de radiale richting vergeleken met die in de richting van ze.
Representatieve histologische resultaten van de mitralisklep anterior folder (MVAL) en tricuspidalisklep anterior folder (TVAL) weefsels met behulp van Masson de trichrome worden gepresenteerd in Figuur 10. Van de Masson trichrome vlek toont de typische bestanddelen gevonden in Atrioventriculaire hartkleppen, zoals collageenvezels (blauw) en terugstroming interstitiële cellen (rode cytoplasma en zwarte kernen). Andere vlekken kunnen worden gebruikt voor het visualiseren van kiezers zoals elastine (Verhoeff-van Gieson vlek) en glycosaminoglycanen (Alcian blauwe vlek).
Figuur 1: Experimental foto's van varkens hart ontvangen van een lokale slachthuis. (een) A hele hart is gespoeld van bloed met PBS oplossing. (b) een snede gemaakt tussen de atria en de ventrikels te onthullen van de mitralisklep en tricuspid kleppen. (c) bloedstolsels zijn vervolgens verwijderd uit het hart voordat u opbergt. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: Experimental foto's van de geopende varkens hart onthullen de atrioventriculaire vijf heart valve folders en andere onderdelen van het ventiel apparaat. (een) de mitralisklep met de dissectie van de linker hart langs de commissuur tussen de twee folders, de anterior folder (MVAL) en posterieure folder (MVPL), en (b) de tricuspidalisklep met een soortgelijke dissectie te tonen aan de rechterkant van het hart, het openbaren van de voorste folder (TVAL), posterior folder (TVPL), en septal folder (TVSL). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: Experimental foto's van de verwijderde bijsluiter voorbereid biaxial mechanische testen. Hart ventiel leaflet testen vereist (een) de bulk folder verdeelde in (b) een 10 x 10 mm testen regio (radiale richting opgemerkt door chirurgische pen markeringen). (c) de bijsluiter dikte wordt gemeten. (D) de biaxial testsysteem door (e) het weefsel met metalen tanden piercing zijn exemplaren gemonteerd. Na montage, worden (f) fiducial markeringen gelijmd op het oppervlak van het weefsel voor (g) onderdompeling in PBS oplossing bij 37 ° C. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4: voorbeeld van de parameters van de netwerkprotocollen voor het conditioneringscycli testen van een bijsluiter mitralisklep anterior van een 7,5 x 7,5 mm regio testen. Het conditioneringscycli protocol is gemaakt door het instellen van (een) het protocol naam, (b) de testen bedrijfsstand en kracht in de x-as, (c) de voorspanning voorwaarden, (d) de y-as parameters aan hetzelfde als de x-as, en (e. ) de parameters van de cyclus. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5: voorbeeld parameters van de netwerkprotocollen voor de timing stap voor een bijsluiter mitralisklep anterior van een 7,5 x 7,5 mm regio testen. De timing stap vereist (een) naar het weefsel van de post conditioneringscycli vervorming de piek membraan spanning (en bijbehorende vervorming van de piek) tijdens het gelijktijdig opstarten een stopwatch om te registreren de stretch tijd. Wanneer de kracht van het doel heeft bereikt, wordt (b) de post conditioneringscycli vervorming geregistreerd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6: schematische van de kracht-gecontroleerde biaxial testprocedure voor het testen van mitralisklep en folders van de tricuspidalisklep. Het test protocol bestaat uit een equibiaxial laden conditionering stap om te oefenen het weefsel de in vivo staat, gevolgd door verschillende laden verhoudingen van de piek membraan spanning in elke richting van weefsel (Tx:Ty): 1:1, 0.75:1, 1:0.75, 0.5:1 en 1: 0. 5. Elke subsectie van het kracht-gecontroleerde testen-protocol wordt uitgevoerd voor 10 laden/lossen cycli. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7: schematische van de verplaatsing bestuurde biaxial testprocedure voor het testen van mitralisklep en folders van de tricuspidalisklep. Het test protocol bestaat uit (een) biaxial verplaatsingen die zijn gekoppeld aan de piek membraan spanningen, (b) zuivere afschuiving in de X-richting, (c) beperkt eenassige verplaatsing in de X-richting, de zuivere afschuiving (d) in de Y-richting, en (e) beperkt eenassige verplaatsing in de Y-richting. Elke subsectie van de verplaatsing bestuurde testen-protocol wordt uitgevoerd voor 10 laden/lossen cycli. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 8: voorbeeld stress-ontspanning testen parameters voor een folder mitralisklep anterior met een effectieve testen regio van 7,5 x 7,5 mm. Het testen van instellen van parameters om stress-ontspanning testen voor een mitralisklep anterior folder waar de verschuiving van de gerichte de piek weefsel vervorming specifiek voor dit weefsel is. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 9: schematische van de 15 min stress-ontspanning testprocedure voor het testen van mitralisklep en folders van de tricuspidalisklep. Het test protocol omvat holding biaxial verplaatsingen die zijn gekoppeld aan de piek membraan spanningen gedurende 15 minuten, waarna het weefsel wordt teruggegeven aan de montage configuratie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 10: voorbeeld histologische gegevens uit de atrioventriculaire hartkleppen anterior folders. Representatieve histologie beelden van (een) de mitralisklep anterior brochure en (b) de tricuspidalisklep posterieure bijsluiter. Beide zijn gekleurd met een Masson van trichrome vlek: collageen in blauw, cytoplasma en keratine in het rood, en kernen in het zwart. De schaal bar = 200 µm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 11: representatieve beelden ter illustratie van het volgen van de coördinaten van vier fiducial markeringen tijdens biaxial mechanische testen met behulp van een data beeld correlatie (DIC) techniek. (een) het weefsel montage configuratie. (b) de configuratie na de conditioneringscycli stap. (c) de misvormde configuratie die is gekoppeld aan het model van de weefsel onder mechanische belasting. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 12: representatieve gegevens uit de kracht-gecontroleerde protocollen voor de mitralisklep anterior folder (MVAL). Representatieve gegevens toont de materiële anisotropie en de niet-lineaire stam reactie van de weefsels onder biaxial laden op verschillende laden verhoudingen van piek membraan spanning in elke richting van weefsel (Tx:Ty): (een) 0.75:1 1:1, (b), (c) 1:0.75 (d) 0.5:1 en (e) 1: 0. 5. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 13: representatieve gegevens uit de verplaatsing bestuurde protocollen voor de mitralisklep anterior folder (MVAL). Representatieve gegevens toont het materiële anisotropie en niet-lineaire stam reactie van de weefsels tijdens (een) biaxial verplaatsingen die zijn gekoppeld aan de piek membraan spanningen, (b) zuivere afschuiving in de X-richting, (c) beperkt eenassige verplaatsing in de X-richting, de zuivere afschuiving (d) in de Y-richting, en (e) beperkt eenassige verplaatsing in de Y-richting. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 14: representatieve gegevens uit de stress-ontspanning-protocollen voor de mitralisklep en tricuspid valve anterior folders. Representatieve gegevens voor (een) het MVAL en (b) de TVAL, ter illustratie van de exponentiële spanningsvermindering na verloop van tijd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
| Naam instellen | X-as | Y-as | Stuk (s) | Greep (s) | Herstellen (s) | Rest (s) | XPreload (mN) | YPreload (mN) | Herhalingen | Gegevens (Hz) | Afbeelding (Hz) | |
| FirstImage | Stap 0.0 (mN) | Stap 0.0 (mN) | 1 | 0 | 1 | 0 | 0.0 (eerste) | 0.0 (eerste) | 1 | 1 | 1 | |
| PreconditioningA | Stap F (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | 0.025*F (eerste) | 0.025*F (eerste) | 8 | 15 | 0 | |
| PreconditioningB | Stap F (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
| 1:1A | Stap F (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 | |
| 1:1B | Stap F (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
| 0.75:1A | Stap (0.75*F) (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 | |
| 0.75:1B | Stap (0.75*F) (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
| 1:0.75A | Stap F (mN) | Stap (0.75*F) (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 | |
| 1:0.75B | Stap F (mN) | Stap (0.75*F) (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
| 0.5:1A | Stap (0.5*F) (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 | |
| 0.5:1B | Stap (0.5*F) (mN) | Stap F (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
| 1:0.5A | Stap F (mN) | Stap (0.5*F) (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 | |
| 1:0.5B | Stap F (mN) | Stap (0.5*F) (mN) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 | |
Tabel 1: volledige testen parameters voor alle protocollen van de kracht-gecontroleerde testen regeling. Krachten (in millinewtons) worden geschreven als F te vertegenwoordigen de kracht die is gekoppeld aan de spanning van de membraan gerichte piek. Stretch tijd wordt geschreven als t te vertegenwoordigen de stretch tijd (in seconden) specifieke aan het weefsel wordt getest.
| X-as | Y-as | Stuk (s) | Greep (s) | Herstellen (s) | Rest (s) | XPreload (mN) | YPreload (mN) | Herhalingen | Gegevens (Hz) | Afbeelding (Hz) |
| Stap 0.0 (mN) | Stap 0.0 (mN) | 1 | 0 | 1 | 0 | 0.0 (eerste) | 0.0 (eerste) | 1 | 1 | 1 |
| Oprit dx (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | 0.025*F (eerste) | 0.025*F (eerste) | 10 | 15 | 0 |
| Oprit dx (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | Geen | Geen | 1 | 15 | 0 |
| Oprit dx (%) | Helling 1 /dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 |
| Oprit dx (%) | Helling 1 /dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | Geen | Geen | 1 | 15 | 0 |
| Helling 1 /dx (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 |
| Helling 1 /dx (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | Geen | Geen | 1 | 15 | 0 |
| Oprit dx (%) | Oprit 0.0 (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 |
| Oprit dx (%) | Oprit 0.0 (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | Geen | Geen | 1 | 15 | 0 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 10 | 15 | 0 |
| Oprit 0.0 (%) | Oprit dy (%) | t | 0 | t | 0 | Geen | Geen | 2 | 15 | 15 |
Tabel 2: volledige testen parameters voor alle protocollen van de verplaatsing bestuurde testen regeling. Verplaatsingen (in procenten) worden geschreven als dx en dy te vertegenwoordigen de piek na conditionering percentage rek in de X - en Y-richtingen, respectievelijk. Stretch tijd wordt geschreven als t te vertegenwoordigen de stretch tijd (in seconden) specifieke aan het weefsel wordt getest. Afkortingen: PS = zuivere afschuiving; CU = beperkt eenassige versnellingsmeters.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kritische stappen voor deze biaxial mechanische tests omvatten (i) de juiste stand van de bijsluiter, (ii) juiste biaxial tester setup voor te verwaarlozen schuintrekken, en (iii) een zorgvuldige toepassing van de fiducial markers. De oriëntatie van de bijsluiter is cruciaal voor de verkregen mechanische karakterisatie van het leaflet weefsel als het materiaal anisotrope in de natuur is. Aldus, moeten de radiale en ze richtingen worden bekend voor het correct uitlijnen van de weefsel monsters met de testen X - en Y-richting. Het is ook essentieel dat de biaxial tester correct is gekalibreerd, zodat het model is gemonteerd aan het systeem met te verwaarlozen shear stress leidt. Indien een niet te verwaarlozen hoeveelheid schuintrekken wordt waargenomen, kunnen de resultaten sterk in latere weefsel spanning en stress berekeningen worden vertekend. Speciale aandacht is nodig voor de toepassing van de vier fiducial markers om ervoor te zorgen dat geen van de markers aan de anderen vasthouden om te voorkomen dat onjuiste berekeningen van weefsel stammen. Met betrekking tot de weefsel stam berekeningen, worden interesse lezers verwezen naar de procedures zoals beschreven in eerdere studies2,-23,25.
Sommige wijzigingen die kunnen worden aangebracht in de huidige protocollen omvatten het toevoegen van spanning-tarief en kruipen testen aan de test framework. Deze tests zorgen voor inzicht in verschillende visco eigenschappen voor de bijsluiter van de aorta hart-ventiel (AHV), maar in de vorige literatuur is aangetoond dat de stam-tarief en kruip onbelangrijk voor hart ventiel leaflet weefsels onder fysiologisch zijn functionerende voorwaarden.
Beperkingen van deze methode omvatten het potentieel voor schuintrekken invoering in geval van onjuiste vlakke uitlijning van het specimen en geplakt fiducial markeringen die gegevens, als bovengenoemde ongeldig. Andere beperkingen van deze methode zijn het gebruik van tanden voor specimen montage, als het model wordt alleen gecontroleerd door vijf punten op elke rand, in plaats van een volledige klemmen aan controle specimen randen. Het gebruik van tanden boven klemmen methoden veroorzaakt problemen met eenassige testprotocollen zodanig dat tanden kunnen kleine vervormingen ondanks de verplaatsing van de tine-end gekoppeld aan de biaxial testsysteem wordt constant. Echter kan dit vervorming van individuele tine beweging verwaarloosbaar geacht.
Deze methode is belangrijk in zijn voordelen in vergelijking met andere methoden, omdat alle testprotocollen (kracht-gecontroleerde, verplaatsing-gecontroleerde, en stress-ontspanning) worden uitgevoerd in één uniforme weefsel monster. Alternatieven voor de voorgestelde methodologie kunnen slechts één test protocol uitvoeren voor elk weefsel, in plaats van drie testprotocollen gecombineerd. Dit houdt in dat die alternatieven mogelijk niet zo accuraat in hun beschrijving van weefsel gedrag, zoals weefsel eigenschappen aanzienlijk tussen de weefsels van verschillende dierlijke onderwerpen variëren kunnen.
Deze methode kan worden uitgebreid middels een verzoek aan andere materialen naast de atrioventriculaire hart ventiel folders. Bijvoorbeeld, kunnen deze methoden worden nuttig in karakterisering van andere zachte weefsels, of polymeren/rubber-achtige materialen. De meegeleverde regeling zou bieden voor de volledige karakterisering van alle dergelijke materialen die compatibel is met een biaxial beproevingstoestel, op voorwaarde dat er een passende installatie, zoals een passende belasting-cel capaciteit en grootte van het specimen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk werd gesteund door de American Heart Association wetenschapper ontwikkeling Grant 16SDG27760143. De auteurs wil ook de mentor Research Fellowship van de Universiteit van Oklahoma's Office of Undergraduate Research voor de ondersteuning van zowel Colton Ross en Devin Laurence erkennen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10% Formalin Solution, Neutral Bufffered | Sigma-Aldrich | HT501128-4L | |
| 40X-2500X LED Lab Trinocular Compound Microscope | AmScope | SKU: T120C | |
| BioTester - Biaxial Tester | CellScale Biomaterials Testing | 1.5N Load Cell Capacity | |
| ImageJ | National Institute of Health, Bethesda, MD | Version 1.8.0_112 | |
| LabJoy | CellScale Biomaterials Testing | Version 10.66 | |
| MATLAB | MathWorks | Version 2018b | |
| Phosphate-Buffered Saline | n/a | Recipe for 1L 1X PBS Solution: 8.0g NaCl, 0.2g KCl, 1.44g Na2HPO4, 0.24g KH2PO4 | |
| Single Edge Industrial Razor Blades (Surgical Carbon Steel) | VWR International | H3515541105024 | Razord blades for tissue retrieval and preparation procedures |
References
- May-Newman, K., Yin, F. Biaxial mechanical behavior of excised porcine mitral valve leaflets. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 269 (4), H1319-H1327 (1995).
- Billiar, K., Sacks, M. A method to quantify the fiber kinematics of planar tissues under biaxial stretch. Journal of Biomechanics. 30 (7), 753-756 (1997).
- Grashow, J. S., Sacks, M. S., Liao, J., Yoganathan, A. P. Planar Biaxial Creep and Stress Relaxation of the Mitral Valve Anterior Leaflet. Annals of Biomedical Engineering. 34 (10), 1509-1518 (2006).
- Humphrey, J. D., Vawter, D. L., Vito, R. P. Quantification of strains in biaxially tested soft tissues. Journal of Biomechanics. 20 (1), 59-65 (1987).
- Sacks, M. A method for planar biaxial mechanical testing that includes in-plane shear. Journal of Biomechanical Engineering. 121 (5), 551-555 (1999).
- Sacks, M., Chuong, C. Biaxial mechanical properties of passive right ventricular free wall myocardium. Journal of Biomechanical Engineering. 115 (2), 202-205 (1993).
- Stella, J. A., Sacks, M. S. On the biaxial mechanical properties of the layers of the aortic valve leaflet. Journal of Biomechanical Engineering. 129 (5), 757-766 (2007).
- Lanir, Y., Fung, Y. Two-dimensional mechanical properties of rabbit skin-II. Experimental results. Journal of Biomechanics. 7 (2), 171-182 (1974).
- Sun, W., Sacks, M. S., Sellaro, T. L., Slaughter, W. S., Scott, M. J. Biaxial mechanical response of bioprosthetic heart valve biomaterials to high in-plane shear. Journal of Biomechanical Engineering. 125 (3), 372-380 (2003).
- Sommer, G., Regitnig, P., Költringer, L., Holzapfel, G. A. Biaxial mechanical properties of intact and layer-dissected human carotid arteries at physiological and supraphysiological loadings. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 298 (3), H898-H912 (2009).
- Tong, J., Cohnert, T., Regitnig, P., Holzapfel, G. A. Effects of age on the elastic properties of the intraluminal thrombus and the thrombus-covered wall in abdominal aortic aneurysms: biaxial extension behaviour and material modelling. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 42 (2), 207-219 (2011).
- Billiar, K. L., Sacks, M. S. Biaxial mechanical properties of the natural and glutaraldehyde treated aortic valve cusp-Part I: Experimental results. Transactions-American Society of Mechanical Engineers Journal of Biomechanical Engineering. 122 (1), 23-30 (2000).
- Jett, S., et al. Biaxial mechanical data of porcine atrioventricular valve leaflets. Data in Brief. 21, 358-363 (2018).
- Pham, T., Sun, W. Material properties of aged human mitral valve leaflets. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 102 (8), 2692-2703 (2014).
- Pierlot, C. M., Moeller, A. D., Lee, J. M., Wells, S. M. Biaxial creep resistance and structural remodeling of the aortic and mitral valves in pregnancy. Annals of Biomedical Engineering. 43 (8), 1772-1785 (2015).
- Potter, S., et al. A Novel Small-Specimen Planar Biaxial Testing System With Full In-Plane Deformation Control. Journal of Biomechanical Engineering. 140 (5), 051001 (2018).
- Khoiy, K. A., Amini, R. On the biaxial mechanical response of porcine tricuspid valve leaflets. Journal of Biomechanical Engineering. 138 (10), 104504 (2016).
- Grashow, J. S., Yoganathan, A. P., Sacks, M. S. Biaixal stress-stretch behavior of the mitral valve anterior leaflet at physiologic strain rates. Annals of Biomedical Engineering. 34 (2), 315-325 (2006).
- Huang, H. -Y. S., Lu, J. Biaxial mechanical properties of bovine jugular venous valve leaflet tissues. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. , 1-13 (2017).
- Stella, J. A., Liao, J., Sacks, M. S. Time-dependent biaxial mechanical behavior of the aortic heart valve leaflet. Journal of Biomechanics. 40 (14), 3169-3177 (2007).
- Sacks, M. S., David Merryman, W., Schmidt, D. W. On the biomechanics of heart valve function. Journal of Biomechanics. 42 (12), 1804-1824 (2009).
- Sacks, M. S., Yoganathan, A. P. Heart valve function: a biomechanical perspective. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 362 (1484), 1369-1391 (2007).
- Jett, S., et al. An investigation of the anisotropic mechanical properties and anatomical structure of porcine atrioventricular heart valves. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 87, 155-171 (2018).
- Ruifrok, A. C., Johnston, D. A. Quantification of histochemical staining by color deconvolution. Analytical and Quantitative Cytology and Histology. 23 (4), 291-299 (2001).
- Sacks, M. S. Biaxial mechanical evaluation of planar biological materials. Journal of Elasticity. 61 (1), 199 (2000).
