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Bioengineering

द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन और सूक्ष्म संरचनात्मक मात्रा का ठहराव के लिए ट्राइकसपिड वाल्व पत्रक की परत माइक्रोडिसेक्शन

Published: February 10, 2022 doi: 10.3791/63522
Automatic Translation
1, 1, 1, 1,2
1Biomechanics and Biomaterials Design Laboratory (BBDL), School of Aerospace and Mechanical Engineering, The University of Oklahoma, 2Institute for Biomedical Engineering, Science and Technology (IBEST), The University of Oklahoma

Summary

यह प्रोटोकॉल द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन, ध्रुवीकृत स्थानिक आवृत्ति डोमेन इमेजिंग-आधारित कोलेजन परिमाणीकरण, और ट्राइकसपिड वाल्व पत्रक के माइक्रोडिसेक्शन का वर्णन करता है। प्रदान की गई विधि स्पष्ट करती है कि पत्रक परतें समग्र पत्रक व्यवहार में कैसे योगदान करती हैं।

Abstract

ट्राइकसपिड वाल्व (टीवी) दाएं आलिंद से दाएं वेंट्रिकल तक ऑक्सीजन रहित रक्त के यूनिडायरेक्शनल प्रवाह को नियंत्रित करता है। टीवी में तीन पत्रक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक अद्वितीय यांत्रिक व्यवहार के साथ होता है। तीन टीवी पत्रकों के बीच इन विविधताओं को उनकी चार शारीरिक परतों की जांच करके और समझा जा सकता है, जो एट्रियलिस (ए), स्पोंजियोसा (एस), फाइब्रोसा (एफ), और वेंट्रिकुलरिस (वी) हैं। जबकि ये परतें सभी तीन टीवी पत्रकों में मौजूद हैं, उनकी मोटाई और सूक्ष्म संरचनात्मक घटकों में अंतर हैं जो उनके संबंधित यांत्रिक व्यवहार को और प्रभावित करते हैं।

इस प्रोटोकॉल में परत-विशिष्ट मतभेदों को स्पष्ट करने के लिए चार चरण शामिल हैं: (i) बरकरार टीवी पत्रक के यांत्रिक और कोलेजन फाइबर वास्तुशिल्प व्यवहार की विशेषता है, (ii) टीवी पत्रक की समग्र परतों (ए / एस और एफ / वी) को अलग करें, (iii) समग्र परतों के लिए समान लक्षण वर्णन करें, और (iv) पोस्ट-हॉक प्रदर्शन करें ऊतक विज्ञान मूल्यांकन। यह प्रयोगात्मक ढांचा विशिष्ट रूप से इसकी प्रत्येक समग्र परतों के लिए बरकरार टीवी ऊतक की सीधी तुलना की अनुमति देता है। नतीजतन, टीवी पत्रक के माइक्रोस्ट्रक्चर और बायोमैकेनिकल फ़ंक्शन के बारे में विस्तृत जानकारी इस प्रोटोकॉल के साथ एकत्र की जा सकती है। इस तरह की जानकारी का उपयोग संभावित रूप से टीवी कम्प्यूटेशनल मॉडल विकसित करने के लिए किया जा सकता है जो टीवी रोग के नैदानिक उपचार के लिए मार्गदर्शन प्रदान करना चाहते हैं।

Introduction

टीवी दिल के दाहिने आलिंद और दाएं वेंट्रिकल के बीच स्थित है। कार्डियक चक्र के दौरान, टीवी टीवी पूर्वकाल पत्रक (टीवीएएल), टीवी पीछे के पत्रक (टीवीपीएल), और टीवी सेप्टल पत्रक (टीवीएसएल) के चक्रीय उद्घाटन और समापन के माध्यम से यूनिडायरेक्शनल रक्त प्रवाह को नियंत्रित करता है। ये पत्रक जटिल हैं और चार अलग-अलग शारीरिक परतें हैं- एट्रियलिस (ए), स्पोंजियोसा (एस), फाइब्रोसा (एफ), और वेंट्रिकुलरिस (वी) - अद्वितीय माइक्रोस्ट्रक्चरल घटकों के साथ। एट्रियलिस और वेंट्रिकुलरिस में इलास्टिन फाइबर यांत्रिक लोडिंग के बाद ऊतक को इसकी अविकृत ज्यामिति में बहाल करने में मदद करते हैं1. इसके विपरीत, फाइब्रोसा में अनियंत्रित कोलेजन फाइबर का एक घना नेटवर्क होता है जो पत्रक की भार-वहन क्षमता में योगदान देता है2. मुख्य रूप से ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स से मिलकर, स्पोंजियोसा को हृदय वाल्व समारोह के दौरान पत्रक परतों के बीच कतरनी को सक्षम करने के लिए परिकल्पित किया गयाहै 3. जबकि सभी तीन पत्रक प्रकारों में समान शारीरिक परतें होती हैं, परतों की मोटाई और घटक अनुपात में भिन्नताएं होती हैं जो पत्रक-विशिष्ट यांत्रिक व्यवहारों के लिए निहितार्थ होती हैं।

शोधकर्ताओं ने प्लानर मैकेनिकल लक्षण वर्णन, हिस्टोमोर्फोलॉजिकल आकलन और कोलेजन फाइबर आर्किटेक्चर के ऑप्टिकल लक्षण वर्णन का उपयोग करके टीवी पत्रक के गुणों का पता लगाया है। उदाहरण के लिए, प्लानर द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन ऊतक पर लंबवत विस्थापन को लागू करके और संबंधित बलों को रिकॉर्ड करके शारीरिक लोडिंग का अनुकरण करना चाहते हैं। परिणामी बल-विस्थापन (या तनाव-खिंचाव) टिप्पणियों से पता चला है कि सभी तीन टीवी पत्रक रेडियल ऊतक दिशा 4,5,6 में अधिक स्पष्ट पत्रक-विशिष्ट प्रतिक्रियाओं के साथ गैर-रेखीय, दिशा-विशिष्ट यांत्रिक व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। माना जाता है कि ये पत्रक-विशिष्ट व्यवहार मानक हिस्टोलॉजिकल तकनीक6,7का उपयोग करके देखे गएसूक्ष्म संरचनात्मक गुणों में अंतर से उपजी हैं। इसके अलावा, दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी इमेजिंग6, छोटे कोण प्रकाश बिखरने8, और ध्रुवीकृत स्थानिक आवृत्ति डोमेन इमेजिंग7 (पीएसएफडीआई) का उद्देश्य इन सूक्ष्म संरचनात्मक गुणों को समझना है और कोलेजन फाइबर अभिविन्यास और फाइबर क्रिम्प में पत्रक-विशिष्ट अंतर दिखाया गया है जो मनाया ऊतक-स्तरीय यांत्रिक व्यवहार के लिए निहितार्थ है। इन अध्ययनों ने ऊतक माइक्रोस्ट्रक्चर और ऊतक-स्तर के व्यवहार में इसकी भूमिका की हमारी समझ को काफी उन्नत किया है। हालांकि, ऊतक यांत्रिकी और अंतर्निहित माइक्रोस्ट्रक्चर को प्रयोगात्मक रूप से जोड़ने में बहुत कुछ संबोधित किया जाना बाकी है।

हाल ही में, इस प्रयोगशाला ने माइक्रोडिसेक्शन तकनीक का उपयोग करके दो समग्र परतों (ए / एस और एफ / वी) में विभाजित टीवी पत्रक परतोंके यांत्रिक लक्षण वर्णन किए। पहले के काम ने परतों के यांत्रिक गुणों में अंतर पर प्रकाश डाला और अंतर्दृष्टि प्रदान करने में मदद की कि स्तरित माइक्रोस्ट्रक्चर ऊतक यांत्रिक व्यवहार में कैसे योगदान देता है। यद्यपि इस जांच ने टीवी पत्रक माइक्रोस्ट्रक्चर की हमारी समझ में सुधार किया, तकनीक की कई सीमाएं थीं। सबसे पहले, समग्र परतों के गुणों की तुलना सीधे बरकरार ऊतक से नहीं की गई थी, जिससे यांत्रिकी-माइक्रोस्ट्रक्चर संबंधों की पूरी समझ की कमी हो गई थी। दूसरा, समग्र परतों के कोलेजन फाइबर आर्किटेक्चर की जांच नहीं की गई थी। तीसरा, अन्य दो टीवी पत्रकों से समग्र परतों को इकट्ठा करने में कठिनाइयों के कारण टीवीएएल की केवल परतों की जांच की गई थी। यहां वर्णित विधि एक समग्र लक्षण वर्णन ढांचा प्रदान करती है जो इन सीमाओं को दूर करती है और टीवी पत्रक और उनकी समग्र परतों के पूर्ण लक्षण वर्णन प्रदान करती है।

यह पेपर माइक्रोडिसेक्शन तकनीक का वर्णन करता है जो तीन टीवी पत्रकों को द्विअक्षीय यांत्रिक और सूक्ष्म संरचनात्मक लक्षण वर्णन10,11,12 के लिए उनकी समग्र परतों (ए / एस और एफ / वी) में अलग करता है। इस पुनरावृत्ति प्रोटोकॉल में (i) द्विअक्षीय यांत्रिक परीक्षण और बरकरार पत्रक का पीएसएफडीआई लक्षण वर्णन, (ii) समग्र टीवी परतों को मज़बूती से प्राप्त करने के लिए एक उपन्यास और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माइक्रोडिसेक्शन तकनीक, और (iii) समग्र टीवी परतों के द्विअक्षीय यांत्रिक परीक्षण और पीएसएफडीआई लक्षण वर्णन शामिल हैं। ऊतक यांत्रिक परीक्षण के लिए विभिन्न बल अनुपात के साथ द्विअक्षीय तन्यता लोडिंग के संपर्क में था। फिर, पीएसएफडीआई का उपयोग विभिन्न लोड किए गए कॉन्फ़िगरेशन पर कोलेजन फाइबर अभिविन्यास और संरेखण निर्धारित करने के लिए किया गया था। पीएसएफडीआई देशी कोलेजन फाइबर आर्किटेक्चर को संरक्षित करता है, लोड-निर्भर विश्लेषण की अनुमति देता है, और कोलेजन फाइबर आर्किटेक्चर विश्लेषण के लिए ऊतक को ठीक करने या साफ़ करने की विशिष्ट आवश्यकता को दरकिनार करता है, जैसे कि दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी इमेजिंग या छोटे कोण प्रकाश बिखरने में। अंत में, ऊतकों को ऊतक माइक्रोस्ट्रक्चर की कल्पना करने के लिए मानक ऊतक विज्ञान तकनीकों का उपयोग करके तैयार किया गया था। यह पुनरावृत्ति और समग्र ढांचा टीवी पत्रक के यांत्रिक और सूक्ष्म संरचनात्मक गुणों की इसकी समग्र परतों की सीधी तुलना करने की अनुमति देता है।

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Protocol

यहां वर्णित सभी तरीकों को ओक्लाहोमा विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। पशु ऊतकों को यूएसडीए-अनुमोदित बूचड़खाने से अधिग्रहित किया गया था।

1. द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन

  1. ऊतक की तैयारी
    1. फ्रीजर, रेजर ब्लेड, एक सर्जिकल पेन, संदंश, विआयनीकृत (डीआई) पानी के साथ एक पिपेट, और एक काटने की चटाई से एक टीवी पत्रक पुनः प्राप्त करें। कमरे के तापमान डीआई पानी की 2-3 बूंदों का उपयोग करके टीवी पत्रक को पिघलाएं।
      नोट: परत माइक्रोडिसेक्शन के लिए किसी भी पीबीएस-प्रेरित कठिनाइयों से बचने के लिए फॉस्फेट-बफर खारा (पीबीएस) के बजाय डीआई पानी का उपयोग किया जाता है।
    2. वेंट्रिकुलरिस परत (यानी, कॉर्डे सम्मिलन के साथ सतह) के साथ काटने की चटाई पर नमूना फ्लैट रखें। नमूने को रखें ताकि रेडियल दिशा वाई-दिशा के साथ संरेखित हो और परिधीय दिशा एक्स-दिशा के साथ संरेखित हो।
      नोट: परिधीय दिशा वाल्व की परिधि के साथ उन्मुख है।
    3. ऊतक के कॉर्डे सम्मिलन स्थानों की जांच करें। एक क्षेत्र का निर्धारण करें, आदर्श ~ 12 x 12 मिमी, बड़े कॉर्डे सम्मिलन की कम से कम मात्रा के साथ, जबकि बेहद पतले (यानी, पारदर्शी) क्षेत्रों (चित्रा 1) से परहेज करते हुए।
    4. नमूने को पलटें ताकि आलिंद सतह (यानी, बिना कॉर्डे सम्मिलन वाली सतह) ऊपर की ओर सामना कर रही हो। सुनिश्चित करें कि परिधि और रेडियल पत्रक दिशाएं क्रमशः एक्स- और वाई-अक्षों के साथ संरेखित रहें।
    5. पत्रक ऊतक से एक वर्ग 12 x 12 मिमी नमूना काट लें जो चरण 1.1.3 में पहचाने गए बड़े कॉर्डे सम्मिलन या पतले क्षेत्रों से बचा जाता है। संदंश के साथ पत्रक ऊतक के छंटनी भागों निकालें और उन्हें एक अपशिष्ट कंटेनर में जगह है।
      1. यदि बड़े कॉर्डे सम्मिलन से पूरी तरह से बचना संभव नहीं है, तो ऊतकों को काट लें ताकि वे वर्ग नमूने के किनारे हों। कॉर्डे सम्मिलन से बचना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह बाद के माइक्रोडिसेक्शन के लिए मुद्दों को रोकने में मदद करता है।
    6. नमूने के अभिविन्यास को ट्रैक करने के लिए शीर्ष दाएं कोने में एक छोटा सा बिंदु रखने के लिए सर्जिकल पेन का उपयोग करें। स्याही को लगभग 30 सेकंड तक सूखने दें।
    7. वेंट्रिकुलर सतह (यानी, कॉर्डल सम्मिलन के साथ सतह) के साथ नमूने को ऊपर की ओर फ्लिप करें। पत्रक से कॉर्डे को खींचकर और इसके सम्मिलन स्थान के पास कटौती करने के लिए रेजर ब्लेड का उपयोग करके ऊतक के पीछे कॉर्डल अटैचमेंट ट्रिम करें। नमूने को फिर से फ्लिप करें ताकि आलिंद सतह (यानी, चिकनी सतह) ऊपर की ओर सामना कर रही हो।
  2. मोटाई माप
    1. एक गैर-संपर्क लेजर विस्थापन सेंसर पुनर्प्राप्त करें। छंटनी ऊतक के पास काटने की चटाई के एक फ्लैट अनुभाग पर विस्थापन सेंसर शून्य।
      सावधानी: लेजर को सीधे आंखों में चमकाएं नहीं।
    2. नमूना के मध्य क्षेत्र पर लेजर की स्थिति। पत्रक की सतह के नीचे फंसी हवा को हटा दें क्योंकि यह माप त्रुटियों का कारण बन सकता है। फंसी हुई हवा को छोड़ने के लिए, या तो ऊतक के किनारे पर बुलबुले को धक्का देने के लिए चिमटी का उपयोग करें या ऊतक के एक कोने को उठाएं।
    3. विस्थापन सेंसर के डिस्प्ले पर दिखाई गई मोटाई रिकॉर्ड करें। नमूने के अन्य स्थानों में दो और माप दोहराएं।
    4. पिछले चरण में दर्ज तीन मापों का उपयोग करके औसत पत्रक मोटाई की गणना करें। द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन प्रोटोकॉल बनाते समय इस मान का उपयोग करें।
  3. द्विअक्षीय परीक्षक सेटअप और ऊतक बढ़ते
    1. विवो फिजियोलॉजिकल स्थितियों में तापमान सुनिश्चित करने के लिए, परीक्षण प्रणाली के दिशानिर्देशों का पालन करते हुए, 37 डिग्री सेल्सियस पर एक डीआई पानी स्नान तैयार करें।
    2. पुनः प्राप्त संदंश, ऊतक नमूना, बढ़ते हार्डवेयर, एक ठीक इत्तला दे दी उपकरण, तरल साइनोएक्रिलेट गोंद, और काले रंग के कांच मोती (व्यास: 300-500 μm).
      नोट: बढ़ते हार्डवेयर में टिन, बढ़ते पुल और बढ़ते रबर शामिल हैं।
    3. परीक्षण प्रणाली के लिए ऊतक नमूना माउंट। सुनिश्चित करें कि ऊतक की परिधि दिशा एक्स-दिशा के साथ संरेखित होती है, जिसे पहले चरण 1.1.6 में रखे गए डॉट द्वारा सहायता प्रदान की जा सकती है।
      नोट: यहां उपयोग किए जाने वाले टिन को पूरे ऊतक किनारे की लंबाई में समान रूप से स्थान दिया जाना चाहिए। प्रभावी किनारे की लंबाई बरकरार ऊतक के लिए 10 मिमी और समग्र परतों के लिए >3.3 मिमी निर्धारित की गई है।
  4. फिड्यूशियल मार्कर प्लेसमेंट
    1. घुड़सवार ऊतक के केंद्रीय एक तिहाई वर्ग क्षेत्र की पहचान करें। फिड्यूशियल मार्कर प्लेसमेंट के लिए इस क्षेत्र के अनुमानित कोनों का उपयोग करें।
    2. एक खुले चेहरे वाली वजन वाली नाव में कांच के मोती रखें और एक अलग वजन नाव में तरल साइनोएक्रिलेट गोंद का एक छोटा पूल बनाएं। गोंद की एक छोटी मात्रा के साथ ठीक इत्तला दे दी उपकरण के शीर्ष को कोट करें। वजन नाव के किनारे पर अतिरिक्त गोंद थपकाएं।
    3. ऊतक पर गोंद-लेपित टिप को धीरे से दबाकर केंद्रीय एक-तिहाई वर्ग सरणी का एक कोना बनाएं। संदंश का उपयोग करके, एक ग्लास मनका पकड़ो और ध्यान से गोंद डॉट के शीर्ष पर रखें। मनका प्लेसमेंट के साथ मदद के लिए द्विअक्षीय परीक्षण डिवाइस के कैमरे का उपयोग करें।
    4. वर्ग सरणी पूरा होने तक तीन अतिरिक्त मोतियों के लिए चरण 1.4.2 और 1.4.3 दोहराएँ। सुनिश्चित करें कि मोती सुरक्षित रूप से संलग्न हैं, और उनके संबंधित गोंद डॉट्स एक साथ स्पर्श या चिपके हुए नहीं हैं। पानी के स्नान में ऊतक को कम करने से पहले गोंद को सुखाएं।
      1. यदि मोती एक साथ फंस गए हैं, तो गोंद के सूखने की प्रतीक्षा करें, फिर मनका या गोंद को धीरे से समझने और इसे ऊतक से खींचने के लिए संदंश का उपयोग करें।
        नोट: गोंद और मनका (ओं) बंद आना चाहिए, मनका प्लेसमेंट को फिर से प्रयास करने की अनुमति देता है।
  5. प्रीकंडीशनिंग
    1. एक बल-नियंत्रित प्रीकंडीशनिंग प्रोटोकॉल बनाएं, जिसमें किनारे की लंबाई और मोटाई वाले ऊतक 3% × टीपीक 10 के प्रीलोड के साथ 40 एन / मीटर के शिखर झिल्ली तनाव टीचोटी पर इक्विबिअक्सियल लोडिंग के छह पुनरावृत्तियों से गुजरेंगे और प्रत्येक के खिंचाव और वसूली समय।
      1. एक मनमानी परीक्षण निर्देशिका का निर्माण करें जो भविष्य की गणना के लिए डेटा को अस्थायी रूप से संग्रहीत करेगी। लोडिंग दर को 4.42 एन / मीटर निर्धारित करें।
      2. प्रीकंडीशनिंग0 नाम के साथ एक नया परीक्षण पैरामीटर सेट बनाएँ। एक्स-अक्ष और वाई-अक्ष नियंत्रण मोड को बल देने के लिए सेट करें और नियंत्रण कार्यों को चरण पर सेट करें। लोड परिमाण को टीपीक से जुड़े बल के रूप में परिभाषित करें, अर्थात, एफपीक = टीपीक · केवल पहली पुनरावृत्ति के लिए एफचोटी के 3% के रूप में प्रीलोड परिमाण को परिभाषित करें और खिंचाव अवधि और पुनर्प्राप्ति अवधि दोनों को 30 एस के रूप में परिभाषित करें। पुनरावृत्ति की संख्या को 10 के रूप में परिभाषित करें।
        नोट: गणना की गई चोटी पहले पियोला-किरचॉफ तनाव, यानी, पीपीक = टीपीक / टी, पतले ऊतकों के लिए 200 केपीए से अधिक हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप परीक्षण के दौरान ऊतक फाड़ सकता है। इन परिदृश्यों में, चोटी झिल्ली तनाव को 200 केपीए के अधिकतम पहले पियोला-किरचॉफ तनाव में समायोजित किया गया था।
    2. प्रीकंडीशनिंग प्रोटोकॉल निष्पादित करें। प्रीकंडीशनिंग के बाद, द्विअक्षीय परीक्षण प्रोटोकॉल में उपयोग के लिए नमूने के वर्तमान एक्स- और वाई-आयामों को रिकॉर्ड करें।
  6. द्विअक्षीय परीक्षण प्रोटोकॉल का निर्माण और निष्पादन
    1. वांछित विस्थापन दर के साथ पोस्ट-प्रीकंडीशन कॉन्फ़िगरेशन से शिखर इक्विबिअक्सियल कॉन्फ़िगरेशन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय निर्धारित करें। एक निरंतर विस्थापन दर को ध्यान में रखते हुए, शेष लोडिंग अनुपात (यानी, टीएक्सएक्स: टीवाईवाई = 1: 0.5 और टीएक्सएक्स: टी वाईवाई = 0.5: 1) के लिए लोडिंग समय की गणना करें।
    2. किसी दिए गए लोडिंग अनुपात के लिए लक्ष्य बलों से मेल खाने के लिए रैखिक एक्ट्यूएटर को मैन्युअल रूप से जॉग करें। इस प्रक्रिया को दोहराएं और सभी लोडिंग अनुपातों के लिए पत्रक आयाम रिकॉर्ड करें।
    3. एक विस्थापन-नियंत्रित परीक्षण प्रोटोकॉल तैयार करें जो चरण 1.6.1 में निर्धारित समय के भीतर चरण 1.6.2 (यानी, टीएक्सएक्स: टीवाईवाई = 1: 1, 1: 0.5, 0.5: 1) में दर्ज कॉन्फ़िगरेशन के लिए पोस्ट-प्रीकंडीशन कॉन्फ़िगरेशन से ऊतक को द्विअक्षीय रूप से विस्थापित करता है। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक प्रोटोकॉल में यांत्रिक व्यवहार की पुनरावृत्ति के लिए तीन लोडिंग /
      1. एक परीक्षण निर्देशिका का निर्माण करें जो भविष्य की गणना के लिए डेटा संग्रहीत करेगी। सुनिश्चित करें कि निर्देशिका नाम वर्तमान नमूने से मेल खाता है।
      2. 1: 1 नाम के साथ एक नया परीक्षण पैरामीटर सेट करें, एक्स-अक्ष और वाई-अक्ष नियंत्रण मोड को विस्थापन पर सेट करें, और नियंत्रण कार्यों को रैंप पर सेट करें। चरण 1.6.1 में दर्ज कॉन्फ़िगरेशन होने के लिए खिंचाव परिमाण को परिभाषित करें। प्रीलोड परिमाण को केवल पहली पुनरावृत्ति के लिए एफचोटी के 3% के रूप में परिभाषित करें, और चरण 1.6.1 में दर्ज समय के रूप में खिंचाव अवधि और पुनर्प्राप्ति अवधि दोनों को परिभाषित करें। पुनरावृत्ति की संख्या को 3 के रूप में परिभाषित करें।
      3. शेष लोडिंग अनुपात (यानी, टी एक्सएक्स: टी वाईवाई = 1: 0.5 और टीएक्सएक्स: टीवाईवाई = 0.5: 1) के लिए चरण 1.6.3.2 दोहराएं, सिवाय प्रीलोड परिमाण को परिभाषित करें जैसा कि लागू नहीं किया गया है। सुनिश्चित करें कि खिंचाव परिमाण, खिंचाव अवधि, और पुनर्प्राप्ति अवधि चरण 1.6.2 में दर्ज किए गए लोगों से मेल खाती है।
        नोट: तनाव और तनाव विश्लेषण के लिए केवल अंतिम (तीसरे) चक्र से डेटा का उपयोग किया जाएगा।
    4. विस्थापन-नियंत्रित प्रोटोकॉल निष्पादित करें। द्विअक्षीय परीक्षण के पूरा होने के बाद, ऊतक को उसके बाद के पूर्व-पूर्व-पूर्वनिर्धारित आयामों पर वापस करें।
      नोट: यदि ऊतक फाड़ना शुरू कर देता है तो परीक्षण तुरंत निरस्त किया जाना चाहिए।
  7. आगे के लक्षण वर्णन
    1. ऊतक को डीआई पानी में डूबे हुए छोड़ दें और द्विअक्षीय परीक्षण प्रणाली में घुड़सवार करें। चरण 2.1-2.3 में वर्णित के रूप में पीएसएफडीआई इमेजिंग करें।
    2. ऊतक को अनमाउंट करें। यदि यह एक बरकरार ऊतक है, तो चरण 3.1-3.7 में वर्णित माइक्रोडिसेक्शन पर आगे बढ़ें। यदि नहीं, तो चरण 3.7 के बाद ऊतक विज्ञान एकत्र करें।
      नोट: डीआई पानी के स्नान का उपयोग उसी दिन के भीतर बाद के लक्षण वर्णन के लिए किया जा सकता है।
    3. माइक्रोडिसेक्शन (चरण 3.1-3.6) के बाद अधिग्रहित ए /एस और एफ /वी परतों के साथ चरण 1.2-1.7 दोहराएं।
      नोट: परतों के लिए परीक्षण प्रोटोकॉल की पुनरावृत्ति अपनी परतों के लिए बरकरार ऊतक की प्रत्यक्ष तुलना के लिए अनुमति देता है।
  8. द्विअक्षीय परीक्षण डेटा पोस्ट प्रोसेसिंग प्रक्रियाएं
    1. समय-निर्भर मार्कर पदों को निर्धारित करने के लिए अधिग्रहित द्विअक्षीय परीक्षण छवियों की डिजिटल छवि सहसंबंध करें। समीकरण (1) के माध्यम से फिड्यूशियल मार्कर विस्थापन की गणना करें। 5.
      Equation 6 (1)
      इसमें, एक्सआई (टी), एक्सआई, और डीआई (टी) समय-निर्भर स्थान, प्रारंभिक (संदर्भ) स्थान और मार्कर आई का विस्थापन है।
    2. फिड्यूशियल मार्करों को चार-नोड बाइलिनियर परिमित तत्व के रूप में मानकर विरूपण ढाल एफ की गणना करें, जैसा कि समीकरण (2)5 में दिखाया गया है
      Equation 1 (2)
      जहां बीशी और बीयी क्रमशः एक्स- और वाई-दिशाओं में नोड आई के लिए आकार कार्यों के डेरिवेटिव हैं, और यूआई (टी) और वीआई (टी) डीआई (टी) के घटक हैं: डीआई (टी) = [यूआई (टी), वीआई (टी)]टी।
    3. अभिलिखित बलों का उपयोग करके लागू पहले पियोला-किरचॉफ तनाव P की गणना कीजिए, जैसा कि समीकरण (3)5 में है
      Equation 3 (3)
      पीएक्सएक्स और पीवाईवाई पी के एक्स- और वाई-घटक हैं; एल और टी ऊतक किनारे की लंबाई और मोटाई हैं; एफएक्स और एफवाई एक्स- और वाई-दिशाओं में दर्ज बल हैं।
    4. आवश्यकतानुसार अन्य तनाव और तनाव उपायों का निर्धारण करें,13 जिसमें सही कॉची-ग्रीन विरूपण सी = एफटी / एफ, ग्रीन-लैग्रेंज तनाव ई = (सी - आई)/2, कौची तनाव σ = जे -1पीएफटी, और दूसरा पियोला-किरचॉफ तनाव एस = एफ -1पी शामिल है।
      नोट: यहां, मैं एक दूसरे क्रम की पहचान टेंसर है, और जे = डेट (एफ) विरूपण ढाल एफ का जैकोबियन है।

2. ध्रुवीकृत स्थानिक आवृत्ति डोमेन इमेजिंग

  1. सिस्टम की तैयारी
    नोट: यदि वांछित है, तो निम्नलिखित चरणों से पहले फिड्यूशियल मार्करों को ऊतक से हटाया जा सकता है।
    1. नमूना (चित्रा 2) पर पीएसएफडीआई डिवाइस को केंद्र में रखें। प्रोजेक्टर चालू करें और 490 एनएम (सियान) प्रकाश के साथ नमूने को रोशन करें।
    2. कैमरा सॉफ्टवेयर खोलें और कैमरे के दृश्य क्षेत्र का निरीक्षण करें। सुनिश्चित करें कि नमूना फ्रेम में केंद्रित है और पूरी तरह से देखने के क्षेत्र में निहित है।
    3. यदि घुड़सवार नमूना एक बरकरार पत्रक है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग (डीएलपी) प्रोजेक्टर चमक को समायोजित करें कि ऊतक पूरी तरह से ऊतक की सतह पर कोई चमक के साथ रोशन है। यदि नमूना समग्र परतों में से एक है तो चमक को समायोजित न करें।
    4. ध्रुवीकरण लेंस पर संभावित चमक या गंदगी का पता लगाने के लिए गति की अपनी पूरी श्रृंखला में ध्रुवीकरण को घुमाएं। आवश्यकतानुसार माइक्रोफाइबर कपड़े से ध्रुवीकरण लेंस को सावधानीपूर्वक साफ करें।
  2. डेटा संग्रह
    नोट: निम्न डेटा संग्रह को सॉफ़्टवेयर, जैसे लैबव्यू या पायथन का उपयोग करके स्वचालित किया जा सकता है।
    1. ध्रुवीकरण को अपनी घर की स्थिति में ले जाएं- आदर्श रूप से द्विअक्षीय परीक्षण कुल्हाड़ियों में से एक के साथ गठबंधन किया गया है। एक ग्रेस्केल छवि कैप्चर करें और इसे ध्रुवीकरण स्थान (यानी, 0 °) के साथ कंप्यूटर पर सहेजें।
    2. ध्रुवीकरण 5 ° घुमाएँ और एक और ग्रेस्केल छवि पर कब्जा। 5 ° वृद्धि के साथ 0 ° से 180 ° तक की 37 छवियों को प्राप्त करने के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएं।
      नोट: ऊतक से वांछित ऑप्टिकल प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए पहले पीएसएफडीआई इमेजिंग अनुक्रम से छवियों का प्रारंभिक रूप से विश्लेषण किया जा सकता है। निर्देशों के लिए चरण 2.3 देखें।
    3. अन्य वांछित ऊतक कॉन्फ़िगरेशन के लिए पीएसएफडीआई इमेजिंग अनुक्रम दोहराएं, उदाहरण के लिए, द्विअक्षीय यांत्रिक परीक्षण के लिए विचार किए गए लोडिंग प्रोटोकॉल के शिखर कॉन्फ़िगरेशन।
  3. पीएसएफडीआई डेटा पोस्टप्रोसेसिंग प्रक्रियाएं
    नोट:: निम्न विधि MATLAB प्रोग्राम भाषा के लिए चरण शामिल हैं। हालांकि, इसके बजाय किसी भी पसंदीदा भाषा (जैसे, पायथन, सी ++) का उपयोग किया जा सकता है।
    1. 37 अधिग्रहित छवियों की पिक्सेल-वार तीव्रता वाले सरणियों का निर्माण करने के लिए मैटलैब इमेरेड () फ़ंक्शन का उपयोग करें। सुविधा के लिए, इन्हें एन × एम × 37 त्रि-आयामी सरणी के रूप में व्यवस्थित करें, जहां एन और एम दो अक्षों के साथ पिक्सेल की संख्या हैं।
    2. उपयोगकर्ता-परिभाषित ग्रैबिट () फ़ंक्शन का उपयोग करके ब्याज के ऊतक क्षेत्र (आरओआई ) को परिभाषित करें।
    3. 3-टर्म फूरियर श्रृंखला का उपयोग करके प्रत्येक आरओआई पिक्सेल के लिए तीव्रता बनाम ध्रुवीकरण कोण डेटा फिट करें, जैसा कि समीकरण (4) में है:
      Equation 4 (4)
      इसमें, मैं (θ) ध्रुवीकरण कोण के एक समारोह के रूप में पिक्सेल-वार तीव्रता है, और बीमैं फूरियर स्थिरांक हैं। बीआई निर्धारित करने के लिए मानक रैखिक कम से कम वर्ग प्रतिगमन का उपयोग करें।
    4. पिक्सेल-वार फाइबर अभिविन्यास को I(θ) के अधिकतम मान से जुड़े ध्रुवीकरण कोण के रूप में निर्धारित करें। समीकरण (5) के माध्यम से ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी (डीओए) की डिग्री की गणना करें।
      Equation 5 (5)
    5. अधिग्रहित फाइबर अभिविन्यास और डीओए मूल्यों की कल्पना करने के लिए प्लॉट () और हिस्टोग्राम () का उपयोग करें। बाद में उपयोग के लिए संसाधित परिणाम सहेजें।

3. ट्राइकसपिड वाल्व पत्रक समग्र परतों का माइक्रोडिसेक्शन

  1. मोम बोर्ड के लिए ऊतक लगाव
    1. आवश्यक सामग्री इकट्ठा: मोम बोर्ड, डीआई पानी, पिपेट, स्केलपेल, सूक्ष्म कैंची, पतली संदंश, घुमावदार संदंश, मोटी संदंश, और पिन।
      नोट: केवल दांतों या पकड़ के बिना चिमटी का उपयोग करें, क्योंकि इस प्रकार के संदंश विच्छेदन करते समय ए / एस परत के पतले ऊतक को बहुत आसानी से चीर सकते हैं।
    2. द्विअक्षीय परीक्षक से ऊतक को अनमाउंट करें और चरण 1.2 में वर्णित लेजर विस्थापन सेंसर का उपयोग करके इसकी मोटाई को मापें। ऊतक को मोम बोर्ड पर रखें।
    3. बड़े कॉर्डे सम्मिलन के लिए ऊतक के वेंट्रिकुलरिस पक्ष की जांच करें। विच्छेदन (पूरक चित्रा एस 1) के दौरान उनसे बचने के लिए इन सम्मिलन की स्थिति पर ध्यान दें। संदर्भ के लिए एक तस्वीर लें।
    4. एट्रियलिस का सामना करने के साथ मोम बोर्ड पर ऊतक फ्लैट फैलाएं। पिन का उपयोग करके बोर्ड को ऊतक चिपकाएं:
      1. ऊतक के प्रत्येक कोने में, एक पिन रखें जो ऊतक से दूर है (बेहतर देखने के लिए) और ऊतक तना हुआ (चित्रा 3 ए) को थोड़ा खींचता है। इसे दक्षिणावर्त या वामावर्त क्रम में करें। सुनिश्चित करें कि पिन ऊतक बढ़ते समय टिन द्वारा बनाए गए छेद के बाहर हैं।
      2. यह सुनिश्चित करने के लिए पिन प्लेसमेंट को थोड़ा समायोजित करें कि ऊतक तना हुआ है और एक वर्ग कॉन्फ़िगरेशन (चित्रा 3 बी) में है ताकि ऊतक सपाट हो और परत सूक्ष्म विच्छेदन के दौरान शिफ्ट न हो।
      3. यदि आवश्यक हो, तो ऊतक को अधिक खिंचाव करने के लिए विच्छेदन के दौरान ऊतक के किनारे पिन रखें। अतिरिक्त पिन रखते समय और एंगलिंग करते समय ध्यान रखें कि उन्हें विच्छेदन के दौरान चारों ओर काम किया जाना चाहिए।
      4. ग्लास मनका फिड्यूशियल मार्करों को हटा दें।
        नोट:: निम्न चरण वैकल्पिक है। जोड़ा गया डीआई पानी ऊतक जलयोजन को बनाए रखने में मदद करता है और ऊतक को माइक्रोडिसेक्शन में खुद से चिपकने से रोकता है।
      5. एक पिपेट का उपयोग करके, ऊतक की सतह पर डीआई पानी रखें ताकि यह पूरी तरह से ऊतक को बुलबुले की तरह तरीके से कवर कर सके। विच्छेदन के दौरान आवश्यकतानुसार डीआई पानी को फिर से भरें।
  2. प्रारंभिक कोने बनाओ।
    1. विच्छेदन शुरू करने के लिए पिन किए गए नमूने के एक कोने का चयन करें। बड़े कॉर्डे सम्मिलन और बेहद पतले क्षेत्रों से बचें।
    2. यांत्रिक परीक्षण (चित्रा 3 सी) से बढ़ते छेद के साथ ऊतक की सतह पर स्केलपेल को हल्के ढंग से खींचकर ए / एस परत में कटौती करें। सुनिश्चित करें कि कट कम से कम 5 मिमी लंबा है, और कट के किनारों को अलग करना शुरू हो जाता है, जिससे नीचे एफ /
    3. पतली संदंश (एक तेज टिप के बिना) का प्रयोग करें दृढ़ता से कटौती के साथ रगड़ने के लिए और अलग कटौती के किनारों खींच (पूरक चित्रा एस 2)।
      1. यदि ए / एस परत में कटौती अलग खींचना शुरू नहीं करती है, तो स्केलपेल के साथ फिर से उसी कट पर हल्के ढंग से ट्रेस करें जब तक कि यह ऐसा करना शुरू न कर दे। सावधान रहें कि ऊतक में बहुत गहराई से कटौती न करें (ए / एस समग्र परत के पीछे) क्योंकि यह परतों को साफ करना अधिक कठिन बनाता है।
    4. पहले कट (चित्रा 3 डी) के लंबवत दूसरा कट बनाने के लिए चरण 3.2 और 3.2.3 दोहराएं। सुनिश्चित करें कि दो कटौती जुड़े हुए हैं और एक कोने का निर्माण करते हैं।
      1. यदि दो कटौती जुड़े नहीं हैं, तो दो कटौती (पूरक चित्रा एस 3) को अलग करने वाले ऊतक के छोटे क्षेत्र के तहत पतली चिमटी चलाएं। फिर, ऊतक को काटने के लिए कैंची का सावधानीपूर्वक उपयोग करें।
  3. ऊतक को कोने से छीलें।
    1. पतली संदंश का उपयोग कर कटौती के साथ रगड़ें जब तक कि ऊतक एफ / वी परत से अलग होना शुरू न हो जाए। जैसे ही ऊतक का एक छोटा टुकड़ा अलग हो जाता है, इसे चिमटी के साथ समझें और समग्र परतों को अलग करने के लिए धीरे-धीरे इसे खींचें।
      नोट: लोभी करते समय हमेशा ऊतक के किनारे के पीछे पतली चिमटी की नोक रखें। अन्यथा, वे गलती से ए / एस समग्र परत में एक छेद प्रहार कर सकते हैं।
    2. ऊतक को छीलना जारी रखें और सीम को तब तक रगड़ें जब तक कि यह कोने के लिए किए गए दो कटौती के अंत तक न पहुंच जाए। इस प्रक्रिया के दौरान, ए / एस समग्र परत के अवांछित तेजस्वी और फाड़ को रोकने के लिए छीलने की प्रक्रिया के लिए ऊतक को समझने के लिए बड़े चिमटी पर स्विच करें।
      1. यदि प्रयास किए गए पहले कोने में पृथक्करण के साथ प्रमुख समस्याएं हैं, तो प्रारंभिक बिंदु के रूप में एक अलग कोने का प्रयास करें (चरण 3.2 पर वापस जाएं)।
  4. कटौती का विस्तार करें, ऊतक को छीलें, और दूसरा कोना बनाएं।
    1. प्रत्येक कट के तल पर स्केलपेल टिप रखकर और हल्के ढंग से ऊतक की सतह (चित्रा 4 ए) के साथ खींचकर पहले कोने के लिए किए गए दो कटौती का विस्तार करें। सुनिश्चित करें कि सभी एक्सटेंशन कटौती कम से कम 5 मिमी हैं और कट एक्सटेंशन मूल कटौती से जुड़ते हैं और टाइन या सिवनी छेद का पालन करना जारी रखते हैं।
      नोट: यदि एक्सटेंशन कट बहुत गहरा है, तो आगामी छीलने की बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि फाइब्रोसा के वर्गों को ए / एस समग्र परत (चित्रा 5 ए) के साथ अलग नहीं किया जाता है।
    2. कटौती का विस्तार करना जारी रखें और एक तरफ समाप्त होने तक सीम को रगड़ते हुए शीर्ष समग्र ए / एस परत को वापस छीलें। ध्यान दें कि ऊतक एक कटौती के साथ पूरी तरह से अलग हो जाएगा; सुनिश्चित करें कि ए/एस और एफ/वी समग्र परतों के बीच सीवन सीधा है (चित्रा 4 बी)।
    3. पूरी तरह से छीलने वाले पक्ष (चित्रा 4 सी) के अंत में लंबवत दूसरा कोने बनाने के लिए चरण 3.2 और चरण 3.3 में निर्देशों को दोहराएं।
  5. एस परत को पूरी तरह से अलग करें।
    1. बड़े कॉर्डे सम्मिलन से परहेज करते हुए शेष कटौती का विस्तार करें। पहले कोने के लिए नियोजित रगड़ और खींचने की तकनीकों का उपयोग करके ए / एस और एफ / वी परतों को अलग करना जारी रखें। इस प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाले कई विचारों या समस्याओं पर ध्यान दें:
      1. एस पृथक्करण क्षेत्र (चित्रा 5 बी) से कॉर्डे सम्मिलन को बाहर करें, जब यह बहिष्करण प्रयोगात्मक लक्षण वर्णन (>3.3 मिमी) के लिए पर्याप्त ए / एस नमूना के लिए अनुमति देगा।
      2. यदि ऊतक आँसू या छेद बनता है, तो ऊतक को तुरंत अलग करना बंद कर दें। चिमटी को पकड़े जाने से रोकने के लिए, कैंची को किसी भी छेद में रखें जो बनता है और ऊतक को केंद्र से दूर काट देता है। दोष जुदाई के सीवन के साथ रूपों, तो आगे फाड़ (चित्रा 5 सी) को रोकने के लिए एक और किनारे के साथ ऊतक को अलग करना शुरू करते हैं।
      3. इंटरलेयर कनेक्शन की तलाश करें जो ऊतक को अलग करते समय दिखाई दे सकते हैं और रिपिंग (चित्रा 5 डी) के उच्च जोखिम के बिना ऊतक के आगे पृथक्करण को रोक सकते हैं। ध्यान दें कि ये पतले लेकिन मजबूत किस्में हैं जिन्हें कैंची का उपयोग करके सावधानीपूर्वक काटा जाना चाहिए। एस परत में छेद बनाने या एफ / वी परत में नीचे की ओर काटने से बचें, क्योंकि इससे असमान पृथक्करण होगा।
      4. एस परत का सबसे बड़ा नमूना अलग होने तक इस प्रक्रिया को जारी रखें। सर्जिकल पेन (चित्रा 6 ए) का उपयोग करके नमूने के अभिविन्यास को चिह्नित करें।
  6. विच्छेदन समाप्त करें।
    1. शेष ऊतक किनारे (चित्रा 6 बी) के लिए जुदाई के सीवन के साथ कटौती करने के लिए कैंची का प्रयोग करें। सुनिश्चित करें कि यह कटौती जितना संभव हो सके पृथक्करण के सीम के करीब है।
    2. काटने की चटाई पर अलग ए / एस समग्र परत फ्लैट रखें। यदि आवश्यक हो, तो ऊतक के किनारों को सीधा करने के लिए स्केलपेल का उपयोग करें और द्विअक्षीय यांत्रिक परीक्षण के लिए उपयुक्त एक वर्ग ऊतक आकार बनाएं। एस परत को डीआई पानी में रखें जब तक कि यह परीक्षण करने के लिए तैयार न हो जाए।
    3. वी परत के अभिविन्यास को चिह्नित करें जो मोम बोर्ड पर रहता है। एस परत को हटा दिया गया था (चित्रा 6 सी) क्षेत्र से सबसे बड़ा वर्ग काटें, फिर इसे डीआई पानी में रखें।
  7. प्रोटोकॉल
    1. ऊतक विज्ञान में उपयोग के लिए ऊतक के दो स्ट्रिप्स-परिधीय और रेडियल दिशाओं के साथ गठबंधन किया गया। बरकरार और समग्र परतों (यानी, ए / एस और एफ / वी) के लिए विभिन्न प्रोटोकॉल का उपयोग करें।
      1. बरकरार परत के लिए, ऊतक से नमूने लें जो मोम बोर्ड पर पिन किए गए रहते हैं। सिवनी छेद के बाहर ऊतक का उपयोग करें, क्योंकि ऊतक के इस हिस्से को विच्छेदित नहीं किया गया है और बरकरार पत्रक का प्रतिनिधित्व करेगा।
      2. ए / एस और एफ / वी समग्र परतों के लिए, केवल उनके परीक्षण और इमेजिंग को पूरी तरह से पूरा करने के बाद ऊतक विज्ञान के नमूने एकत्र करें। द्विअक्षीय परीक्षण प्रणाली से नमूने को अनमाउंट करें, ऊतक को एक काटने की चटाई पर फ्लैट रखें, और रेजर ब्लेड का उपयोग करके परिधि और रेडियल स्ट्रिप्स को उत्पादित करें।
    2. ऊतक कैसेट में एक्साइज्ड स्ट्रिप्स रखें और 10% फॉर्मेलिन में कैसेट को डुबोएं।
    3. शेष ऊतक को त्याग दें। सफाई यौगिक का उपयोग करके विच्छेदन उपकरण को साफ करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
    4. निर्धारण के 24-48 घंटे के बाद, कैसेट को इथेनॉल में स्थानांतरित करें, जहां उन्हें हिस्टोलॉजी प्रसंस्करण और धुंधला होने तक अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है।
      नोट: यह हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण पुष्टि कर सकता है कि माइक्रोडिसेक्शन सफल है। सावधानी: 10% फॉर्मलिन त्वचा में जलन और गंभीर आंखों की क्षति का कारण बनता है। यह साँस लेना के माध्यम से एलर्जी की प्रतिक्रिया या कैंसर का कारण भी बन सकता है। हैंडलिंग करते समय, उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण पहनें, जैसे कि दस्ताने, चश्मे और एक प्रयोगशाला कोट, और केवल अच्छी तरह हवादार रिक्त स्थान में उपयोग करें, जैसे कि धूआं हुड में। उपयोग में नहीं होने पर, सुनिश्चित करें कि भंडारण कंटेनर कसकर बंद है।

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Representative Results

माइक्रोडिसेक्शन अपेक्षाकृत समान मोटाई के साथ ए / एस और एफ / वी नमूने पैदा करेगा जिसे (वाणिज्यिक) द्विअक्षीय परीक्षण डिवाइस पर लगाया जा सकता है। बरकरार पत्रक और दो विच्छेदित परतों का ऊतक विज्ञान विश्लेषण सत्यापित करेगा कि ऊतक को स्पोंजियोसा और फाइब्रोसा (चित्रा 7) के बीच की सीमा के साथ सही ढंग से अलग किया गया था या नहीं। इसके अतिरिक्त, ऊतक विज्ञान माइक्रोग्राफ का उपयोग इमेजजे सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ऊतक परत मोटाई और घटक द्रव्यमान अंशों को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। एक असफल विच्छेदन तब होता है जब यह एक ए / एस नमूना पैदा करता है जो द्विअक्षीय परीक्षक को बढ़ने के लिए बहुत छोटा होता है। यह अक्सर तब होता है जब छीलने के दौरान ए / एस आँसू, या जब मोटी कॉर्डे के कारण एफ / वी परत में एक छेद उत्पन्न होता है।

विस्थापन-नियंत्रित यांत्रिक परीक्षण और पोस्टप्रोसेसिंग ऊतक (चित्रा 8) के गैर-रेखीय यांत्रिक व्यवहार का वर्णन करने वाले तनाव-तनाव डेटा का उत्पादन करते हैं। नमूने आम तौर पर अनिसोट्रोपिक होते हैं, जहां परिधीय ऊतक दिशा में रेडियल ऊतक दिशा (तालिका 1) की तुलना में कठोर यांत्रिक प्रतिक्रिया होती है। इन कम तन्यता और उच्च तन्यता गुणों को अतिरिक्त विश्लेषणतकनीक6,14 का उपयोग करके मात्रात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है। सामूहिक रूप से द्विअक्षीय बल अनुपात की सीमा का आकलन ऊतक के दिशात्मक युग्मन में अतिरिक्त अंतर्दृष्टि प्रदान करता है (यानी, एक्स-अक्ष बल वाई-अक्ष बल पर निर्भर करता है और इसके विपरीत)। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इन विभिन्न बल अनुपातों में एक ऊतक दिशा का यांत्रिक व्यवहार नॉनक्विबिअक्सियल विकृतियों के दौरान संपीड़ित विकृतियों को दिखा सकता है। यह अनूठा व्यवहार आमतौर पर संपीड़न ऊतक दिशा के साथ अत्यधिक संरेखित कोलेजन फाइबर के कारण उत्पन्न होता है।

पीएसएफडीआई डेटा कोलेजन फाइबर अभिविन्यास और डीओए (चित्रा 9) के रंग मानचित्र उत्पन्न करता है। विशेष रूप से, ये रंग मानचित्र पूरे ऊतक नमूने में कोलेजन फाइबर वास्तुकला की व्यापक समझ प्रदान करते हैं। गैर-विनाशकारी पीएसएफडीआई तकनीक का एक अनूठा लाभ विभिन्न लोडिंग कॉन्फ़िगरेशन में परिणामों की तुलना करने और यह समझने की क्षमता है कि लागू लोडिंग का समर्थन करने के लिए कोलेजन फाइबर कैसे पुन: उन्मुख और अनियंत्रित / ये परिणाम उप-इष्टतम हैं यदि इमेजिंग के दौरान अनुमानित प्रकाश बहुत उज्ज्वल या अंधेरा है, यदि अनुमानित प्रकाश को बरकरार पत्रक और इसकी परतों में सुसंगत नहीं रखा जाता है, यदि नमूने पर बड़े बुलबुले या मलबे हैं, यदि फिड्यूशियल मार्कर प्लेसमेंट से ऊतक पर बहुत अधिक गोंद है, या यदि पानी के स्नान का स्तर बहुत कम हो जाता है और उज्ज्वल प्रकाश के पिनपॉइंट बनाता है। सभी प्रतिबिंबित तीव्रता बनाम ध्रुवीकरण कोण डेटा के गलत प्रतिनिधित्व का कारण बनते हैं, जो निर्धारित फाइबर अभिविन्यास और गणना डीओए में हस्तक्षेप करता है।

Figure 1
चित्रा 1: माइक्रोडिसेक्शन क्षेत्र का चयन( ए) बचने के लिए समस्याग्रस्त क्षेत्रों की पहचान और (बी) परत माइक्रोडिसेक्शन के लिए लक्ष्य क्षेत्र। स्केल बार = 10 मिमी (ए, बी)। संक्षिप्त नाम: रेड = रेडियल; सर्क = परिधि। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: पीएसएफडीआई प्रणाली द्विअक्षीय परीक्षण डिवाइस के साथ एकीकृत है। दोनों उपकरणों के प्रमुख घटकों को लेबल किया गया है। संक्षिप्त नाम: पीएसएफडीआई = ध्रुवीकृत स्थानिक आवृत्ति डोमेन इमेजिंग7; डीएलपी = डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: पत्रक माइक्रोडिसेक्शन की दीक्षा( ए) पिन रखते समय ऊतक तना हुआ खींचना, (बी) माइक्रोडिसेक्शन के लिए तैयार पिन किए गए ऊतक, (सी) ए / एस समग्र परत में पहला कटौती करना, और (डी) ए / एस समग्र परत में कटौती का पहला कोना बनाना। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड। सर्क = परिधि; ए/एस = एट्रियलिस/स्पोंजियोसा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: ए /एस समग्र परत का पृथक्करण (ए) ए / एस समग्र परत में कटौती का विस्तार, (बी) सावधानीपूर्वक छीलने के माध्यम से ए / एस समग्र परत का पृथक्करण, और (सी) दूसरे कोने का निर्माण। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड. = रेडियल; सर्क = परिधि; ए/एस = एट्रियलिस/स्पोंजियोसा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: पत्रक माइक्रोडिसेक्शन के दौरान संभावित समस्याएं ( ए ) ए / एस और एफ / वी समग्र परतों का असफल पृथक्करण, (बी) कॉर्डे सम्मिलन से बचने के लिए माइक्रोडिसेक्शन क्षेत्र का समायोजन, (सी) अवांछित छेद के कारण एक नए पृथक्करण सीम का निर्माण, और (डी) ए / एस और एफ / वी समग्र परतों को जोड़ने वाले इंटरलेयर कनेक्शन। स्केल बार = 5 मिमी (ए-सी), 10 मिमी (डी)। संक्षिप्त नाम: रेड = रेडियल; सर्क = परिधि; ए/एस = एट्रियलिस/स्पोंजियोसा; एफ/वी = फाइब्रोसा/वेंट्रिकुलरिस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: माइक्रोडिसेक्शन का समापन( ए) अभिविन्यास के लिए शीर्ष-दाएं कोने का निरूपण, (बी) कैंची का उपयोग करके ए / एस का पृथक्करण, और (सी) चिह्नित अभिविन्यास के साथ एफ / वी समग्र परत की पुनर्प्राप्ति। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड। सर्क = परिधि; ए/एस = एट्रियलिस/स्पोंजियोसा; एफ/वी = फाइब्रोसा/वेंट्रिकुलरिस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 7
चित्रा 7: हिस्टोलॉजिकल मूल्यांकन। (ए) बरकरार पत्रक और (बी) ठीक से अलग ए / एस और एफ / वी परतों के परिधीय क्रॉस-सेक्शन दिखाने वाले माइक्रोग्राफ। स्केल सलाखों = 50 μm. संक्षिप्त नाम: एट्रियलिस / एफ/वी = फाइब्रोसा/वेंट्रिकुलरिस; वीआईसी = वाल्वुलर अंतरालीय कोशिका। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 8
चित्रा 8: इक्विबेक्सियल लोडिंग अनुपात के लिए प्रतिनिधि द्विअक्षीय यांत्रिक परीक्षण परिणाम। झिल्ली तनाव बनाम खिंचाव डेटा (ए) ट्राइकसपिड वाल्व पूर्वकाल पत्रक, (बी) ट्राइकसपिड वाल्व पीछे पत्रक, और (सी) ट्राइकसपिड वाल्व सेप्टल पत्रक। संक्षिप्त नाम: एट्रियलिस / एफ/वी = फाइब्रोसा/वेंट्रिकुलरिस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 9
चित्रा 9: प्रतिनिधि पीएसएफडीआई परिणाम। (ए) पीएसएफडीआई मूल्यांकन के दौरान पत्रक की कच्ची छवि, (बी) रंग मानचित्र के माध्यम से दिखाए गए फाइबर अभिविन्यास की मात्रा निर्धारित की गई है, और (सी) ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी की मात्रा निर्धारित डिग्री, रंग मानचित्र के माध्यम से दिखाया गया है, फाइबर संरेखण का संकेत देता है। तीर फिड्यूशियल मार्करों से अतिरिक्त गोंद वाले क्षेत्रों को इंगित करते हैं। ऊपरी पंक्ति अच्छी छवियों को प्रदर्शित करती है, जबकि निचली पंक्ति खराब छवियों को प्रदर्शित करती है। स्केल बार = 4 मिमी संक्षिप्त नाम: डिग्री = डिग्री; डीओए = ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी की डिग्री। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

समग्र परत ωसर्क αरेड
ए / एस 1.26 ± 0.05 1.37 ± 0.05
एफ/वी 1.17 ± 0.03 1.32 ± 0.08

तालिका 1: औसत समग्र परत फैलती है। यांत्रिक व्यवहार में प्रत्याशित विविधताओं को दिखाते हुए समग्र परतों का औसत शिखर खिंचाव। यह तालिका 9 से निकाली गई है। संक्षिप्त नाम: एट्रियलिस / एफ/वी = फाइब्रोसा/वेंट्रिकुलरिस।

पूरक चित्रा एस 1: माइक्रोडिसेक्शन के दौरान बचने के लिए क्षेत्रों की पहचान। (ए) कॉर्डे सम्मिलन के लिए ऊतक नमूने के वेंट्रिकुलर पक्ष की जांच करना, (बी) ट्रैकिंग जहां कठिन क्षेत्र होते हैं जब ऊतक को एट्रियलिस के साथ रखा जाता है, और (सी) पहचाने गए क्षेत्रों से बचने के लिए प्रारंभिक कटौती की योजना बना रहा है। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड. = रेडियल; सर्क = परिधि। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक चित्रा एस 2: कटौती के साथ रगड़ का प्रदर्शन। (ए) कुंद चिमटी के साथ रगड़ने से पहले कटौती और (बी) काटने के किनारों को रगड़ने के बाद अधिक अलग करना। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड. = रेडियल; सर्क = परिधि। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक चित्रा एस 3: गैर-कनेक्टिंग कटौती। चिमटी का उपयोग कैंची के साथ ऊतक को सावधानीपूर्वक काटने से पहले दो कटौती को अलग करने वाले ऊतक के पतले क्षेत्र की पहचान करने के लिए किया जाता है। स्केल बार = 10 मिमी संक्षिप्त नाम: रेड. = रेडियल; सर्क = परिधि। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

प्रोटोकॉल के लिए महत्वपूर्ण चरणों में शामिल हैं: (i) परत माइक्रोडिसेक्शन, (ii) ऊतक बढ़ते, (iii) फिड्यूशियल मार्कर प्लेसमेंट, और (iv) पीएसएफडीआई सेटअप। उपयुक्त परत माइक्रोडिसेक्शन यहां वर्णित विधि का सबसे महत्वपूर्ण और कठिन पहलू है। इस तकनीक का उपयोग करके एक जांच शुरू करने से पहले, विच्छेदन (ओं) में माइक्रोडिसेक्शन तकनीक और सभी तीन टीवी पत्रक के साथ दीर्घकालिक अभ्यास होना चाहिए। विच्छेदन सुनिश्चित करना चाहिए कि समग्र परत नमूने पर्याप्त रूप से बड़े (>3.3 मिमी) हैं और एक समान मोटाई है। ऊतक विज्ञान का उपयोग यह पुष्टि करने के लिए किया जाना चाहिए कि विच्छेदन में लगातार सटीक परत पृथक्करण होता है।

ऊतक बढ़ते के लिए, ऊतक को द्विअक्षीय परीक्षक से जोड़ा जाना चाहिए जैसे कि ऊतक बिना किसी कृत्रिम खिंचाव या झुर्रियों के सपाट हो। इन त्रुटियों के परिणामस्वरूप गलत यांत्रिक डेटा होगा। समग्र परतें अपनी पतली प्रकृति के कारण इन त्रुटियों से अधिक प्रवण होती हैं। फिड्यूशियल मार्करों को चिपकाते समय, यह सर्वोपरि है कि मार्करों को ऊतक के केंद्रीय एक तिहाई क्षेत्र के भीतर रखा जाता है और एक दूसरे का पालन नहीं करते हैं। अनुचित मार्कर प्लेसमेंट के परिणामस्वरूप ऊतक स्ट्रेच की गलत मात्रा का ठहराव होगा। अंत में, पीएसएफडीआई-अनुमानित प्रकाश चमक को सावधानीपूर्वक चुना जाना चाहिए और बरकरार ऊतक और समग्र परतों के लिए अपरिवर्तित रहना चाहिए। यदि चमक बदल जाती है, तो पीएसएफडीआई परिणामों की तुलना बरकरार ऊतक और इसकी समग्र परतों के बीच नहीं की जा सकती है।

यहां वर्णित विधि का लचीलापन मुख्य रूप से द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन में निहित है, जबकि अधिकांश समस्या निवारण पीएसएफडीआई-आधारित कोलेजन माइक्रोस्ट्रक्चरल परिमाणीकरण के दौरान उत्पन्न होता है। विस्थापन-नियंत्रित परीक्षण प्रोटोकॉल वैकल्पिक बल-नियंत्रित परीक्षण प्रोटोकॉल पर दो प्रमुख लाभ प्रदान करते हैं: (i) तनाव-खिंचाव घटता बिना किसी दोलन के चिकनी होते हैं, और (ii) विस्थापन दर (मिमी / हालांकि, दोहराने योग्य बल-विस्थापन घटता प्राप्त करने और ऊतक कॉन्फ़िगरेशन को निर्धारित करने के लिए यांत्रिक लक्षण वर्णन से पहले बल-नियंत्रित प्रीकंडीशनिंग करना अभी भी आवश्यक है जो समान तनाव प्रदान करता है। एक बार जब इक्विबिअक्सियल कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित हो जाता है, तो अन्य वांछित लोडिंग अनुपात (जैसे, टीएक्सएक्स: टीवाईवाई = 1: 0.5 और टीएक्सएक्स: टीवाईवाई = 0.5: 1) रैखिक एक्ट्यूएटर को मैन्युअल रूप से जॉगिंग करके निर्धारित किया जा सकता है। यह विस्थापन-नियंत्रित योजना के अतिरिक्त लाभों के साथ लक्ष्य द्विअक्षीय तनाव की अत्यधिक सटीक प्रतिकृति की अनुमति देता है। इसके अलावा, इस बहुमुखी यांत्रिक परीक्षण प्रोटोकॉल को अधिक लोडिंग अनुपात या अन्य अद्वितीय लोडिंग स्थितियों, जैसे शुद्ध कतरनी या तनाव छूट पर विचार करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। अतिरिक्त पीएसएफडीआई परिमाणीकरण इन नए प्रोटोकॉल के साथ या लोडिंग पथ के साथ अलग-अलग बिंदुओं पर शामिल किया जा सकता है। इन पीएसएफडीआई लक्षण वर्णन करने से पहले, यह सुनिश्चित करना अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण है कि ऊतक पर कोई चमक, बुलबुले या मलबे नहीं हैं। अक्सर, किसी को सफल और सटीक पीएसएफडीआई मात्रा का ठहराव सुनिश्चित करने के लिए ध्रुवीकरण के विभिन्न झुकावों, पीबीएस स्नान की द्रव ऊंचाई, या मलबे और बुलबुले को रोकने /

परत माइक्रोडिसेक्शन की तीन मुख्य सीमाएं हैं। सबसे पहले, बरकरार ऊतक को केवल दो समग्र परतों में विभाजित किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि सभी चार शारीरिक परतों को व्यक्तिगत रूप से अलग नहीं किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊतक सभी चार शारीरिक परतों को अलग करने का प्रयास करने के लिए बहुत पतला है, और स्पोंजियोसा में संरचनात्मक घटकों की कमी इसके माइक्रोडिसेक्शन को रोकती है। दूसरे, यह प्रोटोकॉल पीबीएस के बजाय डीआई पानी का उपयोग करता है। जबकि पीबीएस शारीरिक वातावरण15 के करीब है, परीक्षण के दौरान पीबीएस के उपयोग के परिणामस्वरूप समग्र ए / एस परत के लगातार फाड़ने के कारण लगातार, असफल विच्छेदन हुआ। डीआई पानी के उपयोग ने समग्र ए / एस परत में छेद और आँसू की संभावना को काफी कम करके विच्छेदन की आसानी और सफलता में वृद्धि की। तीसरा, हालांकि प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल बरकरार और समग्र परतों के बीच मिलान डेटा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यांत्रिक और सूक्ष्म संरचनात्मक गुणों (तालिका 1) में ध्यान देने योग्य नमूना-से-नमूना परिवर्तनशीलताएं हैं। यह परिवर्तनशीलता कुछ हद तक डेटा विश्लेषण को भ्रमित कर सकती है; हालाँकि, हमारा अनुभव9 और साहित्य 4,5,16,17 से व्यापक अध्ययन से पता चलता है कि यह विशिष्ट ट्राइकसपिड वाल्व यांत्रिक लक्षण वर्णन परिणामों के भीतर आता है।

प्रस्तुत प्रोटोकॉल तीन मुख्य कारणों से महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, यह सभी तीन टीवी पत्रकों की परतों को सफलतापूर्वक अलग करने वाला एकमात्र प्रोटोकॉल है। दूसरा, इस प्रोटोकॉल की संरचना इसकी समग्र परतों के साथ एक बरकरार टीवी पत्रक के यांत्रिक और कोलेजन फाइबर वास्तुशिल्प गुणों की प्रत्यक्ष तुलना के लिए अनुमति देती है। तीसरा, यह अद्वितीय पीएसएफडीआई प्रणाली कोलेजन फाइबर आर्किटेक्चर में लोड-निर्भर परिवर्तनों के परिमाणीकरण और दृश्य की अनुमति देती है।

इस परत विच्छेदन विधि को स्तरित आकृति विज्ञान के साथ अतिरिक्त ऊतकों पर लागू किया जा सकता है, जैसे कि आंख या त्वचा। संयुक्त यांत्रिक-संरचनात्मक लक्षण वर्णन ढांचे का उपयोग स्थापित परत पृथक्करण प्रक्रियाओं वाले ऊतकों के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि शेष हृदय वाल्व, धमनियां, या एसोफेजेल ऊतक 18,19,20। जबकि जैविक ऊतकों के यांत्रिक गुणों को समझने में यांत्रिक परीक्षण की एक स्थापित भूमिका है, पीएसएफडीआई एक बहुत नया विकास है जिसे नरम ऊतक बायोमैकेनिक्स समुदाय के भीतर पूरी तरह से महसूस किया जाना बाकी है। यह प्रोटोकॉल जैविक ऊतकों के लिए इन तकनीकों को संश्लेषित करने और ऊतक-माइक्रोस्ट्रक्चर संबंधों में आगे अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए एक नई विधि प्रदान करता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन साइंटिस्ट डेवलपमेंट ग्रांट (16 एसडीजी 27760143) और प्रेस्बिटेरियन हेल्थ फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था। केएमसी को ओक्लाहोमा विश्वविद्यालय (ओयू) अंडरग्रेजुएट रिसर्च अपॉर्चुनिटी प्रोग्राम और ऑनर्स रिसर्च अप्रेंटिसशिप प्रोग्राम द्वारा भाग में समर्थित किया गया था। डीडब्ल्यूएल को नेशनल साइंस फाउंडेशन ग्रेजुएट रिसर्च फेलोशिप (जीआरएफ 2019254233) और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन / चिल्ड्रन हार्ट फाउंडेशन प्रीडॉक्टोरल फैलोशिप (पुरस्कार # 821298) द्वारा भाग में समर्थित किया गया था। यह सब समर्थन कृतज्ञतापूर्वक स्वीकार किया जाता है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10% Formalin Solution, Neutral Buffered Sigma-Aldrich HT501128-4L
Alconox Detergent Alconox cleaning compound
BioTester - Biaxial Tester CellScale Biomaterials Testing 1.5 N Load Cell Capacity
Cutting Mat Dahle B0027RS8DU
Deionized Water N/A
Fine-Tipped Tool HTI INSTRUMENTS NSPLS-12
Forceps - Curved Scientific Labwares 16122
Forceps - Thick Scientific Labwares 161001078
Forceps - Thin Scientific Labwares 16127
LabJoy CellScale Biomaterials Testing Version 10.66
Laser Displacement Sensor Keyence IL-030
Liquid Cyanoacrylate Glue Loctite 2436365
MATLAB MathWorks Version 2020a
Micro Scissors HTI Instruments CAS55C
Pipette Belmaks 360758081051Y4
Polarized Spatial Frequency Domain Imaging Device N/A Made in-house using a digital light projector, linear polarizer, rotating polarizer mount, and charge-coupled device camera.
See doi.org/10.1016/j.actbio.2019.11.028 (PMCID: PMC8101699) for more details.
Scalpel THINKPRICE TP-SCALPEL-3010
Single Edge Industrial Razor Blades (Surgical Carbon Steel) VWR International H3515541105024
Surgical Pen LabAider LAB-Skin-6
T-Pins Business Source BSN32351
Wax Board N/A Made in-house using modeling wax and baking tray
Weigh Boat Pure Ponta mdo-azoc-1030

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References

  1. Vesely, I. The role of elastin in aortic valve mechanics. Journal of Biomechanics. 31 (2), 115-123 (1998).
  2. Zhang, W., Ayoub, S., Liao, J., Sacks, M. S. A meso-scale layer-specific structural constitutive model of the mitral heart valve leaflets. Acta Biomaterialia. 32, 238-255 (2016).
  3. 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).
  4. Khoiy, K. A., Amini, R. On the biaxial mechanical response of porcine tricuspid valve leaflets. Journal of Biomechanical Engineering. 138 (10), 104504 (2016).
  5. Jett, S. V., 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).
  6. Meador, W. D., et al. A detailed mechanical and microstructural analysis of ovine tricuspid valve leaflets. Acta Biomaterialia. 102, 100-113 (2020).
  7. Hudson, L. T., et al. A pilot study on linking tissue mechanics with load-dependent collagen microstructures in porcine tricuspid valve leaflets. Bioengineering. 7 (2), 60 (2020).
  8. Pant, A. D., et al. Pressure-induced microstructural changes in porcine tricuspid valve leaflets. Acta Biomaterialia. 67, 248-258 (2018).
  9. Kramer, K. E., et al. An investigation of layer-specific tissue biomechanics of porcine atrioventricular heart valve leaflets. Acta Biomaterialia. 96, 368-384 (2019).
  10. Ross, C. J., Laurence, D. W., Wu, Y., Lee, C. -H. Biaxial mechanical characterizations of atrioventricular heart valves. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59170 (2019).
  11. Goth, W., Lesicko, J., Sacks, M. S., Tunnell, J. W. Optical-based analysis of soft tissue structures. Annual Review of Biomedical Engineering. 18, 357-385 (2016).
  12. Jett, S. V., et al. Integration of polarized spatial frequency domain imaging (pSFDI) with a biaxial mechanical testing system for quantification of load-dependent collagen architecture in soft collagenous tissues. Acta Biomaterialia. 102, 149-168 (2020).
  13. Reddy, J. N. An Introduction to Continuum Mechanics. , Cambridge University Press. (2013).
  14. Duginski, G. A., Ross, C. J., Laurence, D. W., Johns, C. H., Lee, C. -H. An investigation of the effect of freezing storage on the biaxial mechanical properties of excised porcine tricuspid valve anterior leaflets. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 101, 103438 (2020).
  15. Salinas, S. D., Clark, M. M., Amini, R. Mechanical response changes in porcine tricuspid valve anterior leaflet under osmotic-induced swelling. Bioengineering. 6 (3), 70 (2019).
  16. Pokutta-Paskaleva, A., Sulejmani, F., DelRocini, M., Sun, W. Comparative mechanical, morphological, and microstructural characterization of porcine mitral and tricuspid leaflets and chordae tendineae. Acta Biomaterialia. 85, 241-252 (2019).
  17. Ross, C. J., et al. An investigation of the glycosaminoglycan contribution to biaxial mechanical behaviors of porcine atrioventricular heart valve leaflets. Journal of the Royal Society Interface. 16 (156), 0069 (2019).
  18. 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), 898-912 (2009).
  19. Holzapfel, G. A., Sommer, G., Gasser, C., Regitnig, P. Determination of the layer-specific mechanical properties ofhuman coronary arteries with intimal thickening, and related constitutive modelling. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (5), 2048-2058 (2005).
  20. Sommer, G., et al. Multiaxial mechanical response and constitutive modeling of esophageal tissues: Impact on esophageal tissue engineering. Acta Biomaterialia. 9 (12), 9379-9391 (2013).

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बायोइंजीनियरिंग अंक 180
द्विअक्षीय यांत्रिक लक्षण वर्णन और सूक्ष्म संरचनात्मक मात्रा का ठहराव के लिए ट्राइकसपिड वाल्व पत्रक की परत माइक्रोडिसेक्शन
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Casey, K. M., Laurence, D. W., Tang, … More

Casey, K. M., Laurence, D. W., Tang, M., Lee, C. H. Layer Microdissection of Tricuspid Valve Leaflets for Biaxial Mechanical Characterization and Microstructural Quantification. J. Vis. Exp. (180), e63522, doi:10.3791/63522 (2022).

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