Name: خارج الحي تحميل الميكانيكية للوتر (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 36 s
Description: تعلم نظام تحميل الأوتار خارج الجسم لدراسة اضطرابات المعصم والكوع. يتيح هذا الأسلوب قياس الخصائص الميكانيكية بدقة عالية لفهم آليات الإصابة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استكمال وسائل الاعلام CO 2 وسائل الإعلام المستقلة مع مصل بقري جنيني ، ل الجلوتامين ، والمضادات الحيوية ، وحمض الأسكوربيك </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قسامة 40 مل إلى 50 مل أنابيب الطرد المركزي (1 لكل وتر) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قسامة 10 مل إلى 15 مل أنابيب الطرد المركزي (1 لكل وتر) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعقيم الأدوات الجراحية ، وصحائف الأوتوكلاف ، ملاقط ووجع عزم الدوران في الأوتوكلاف </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعقيم المشابك ونصائح ميكرومتر قوة من جانب تمرغ في الايثانول 70 ٪ بين عشية وضحاها </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأوتار الحصاد من الكفوف الخلفي من الأرانب. كان ينبغي أن يكون الأرنب الموت الرحيم لا يزيد عن 2 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأوتار مكان في 15 مل أنبوب الطرد المركزي ملأت مع وسائل الاعلام </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع ورقة الأوتوكلاف معقم لإنشاء حقل معقمة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس مستعرضة مجال وتر <ol style="margin-top: 0in;text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نصائح حول مكان ميكرومتر ميكرومتر ، تؤيد بشكل صحيح </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وتر قبضة من تاريخ إنتهاء </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أنحف تناسب القسم وتر في الأخدود </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقد مساعد الوزن مكان 50G </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتظر 30 ثانية ، قراءة سماكة (CSA س = سمك 1.3) </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان العودة وتر في 15 مل أنبوب الطرد المركزي </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أكرر مع كل وتر ليتم تحميلها </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المحرك من قاعدة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع اثنين 15mm 40mm بواسطة شرائط واحد 3mm 5mm قطعة من الشاش المعقم لكل وتر </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كل لفة الشريط بإحكام وقعت بين أخاديد المشبك القاصي </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة أنبوب وتر من أجهزة الطرد المركزي ومكان على المشبك ، ونهاية البعيدة للوتر على المشبك القاصي ومنطقة مليف في وتر على المشبك الداني </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطعة شاش 3x5 مكان على رأس نهاية البعيدة للوتر ، وتأمين المشبك </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المشبك القريبة آمنة ، وضمان وتر لا تزال محاذاة بين المشابك والركود مع ما يكفي من أنه ليس في إطار التوتر عندما يتم شد المشابك. المشابك لتشديد 1N م </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أنبوب مكان 50ml الطرد المركزي مع وسائل الاعلام في القاعدة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان المحرك في قاعدة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أكرر مع كل وتر ليتم تحميلها </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قاعدة أكثر من مكان حمام ماء </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل بروتوكول <ol style="margin-top: 0in;text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسبق الأوتار </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق 0.5N تحميل وتر قياس ، وطول (وهذا هو مقياس طول) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل تطبيق دوري </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المحرك من قاعدة </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وتر الإفراج عن المشابك </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عملية وتر </li></ol>

<ol><li>Asundi, K., Kursa, K., Lotz, J. C., Rempel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+system+for+applying+cyclic+loads+to+connective+tissues+under+displacement+or+force+control%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">In vitro system for applying cyclic loads to connective tissues under displacement or force control.</a> Ann Biomed Eng. 35, 1188-1195 (2007).</li>
<li>Asundi, K. R., Rempel, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyclic+loading+inhibits+expression+of+MMP-3+but+not+MMP-1+in+an+in+vitro+rabbit+flexor+tendon+model%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">Cyclic loading inhibits expression of MMP-3 but not MMP-1 in an in vitro rabbit flexor tendon model.</a> Clin Biomech. , In Press Forthcoming.</li>
<li>Asundi, K. R., Rempel, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MMP-1%2C+IL-1%CE%B2+and+COX-2+mRNA+Expression+is+Modulated+by+Static+Load+in+Rabbit+Flexor+Tendon%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">MMP-1, IL-1β and COX-2 mRNA Expression is Modulated by Static Load in Rabbit Flexor Tendon.</a> Ann Biomed Eng. , In Press Forthcoming.</li>
</ol>

شريط فيديو يعرض نظام جديد للتحميل في وقت واحد لمدة تصل إلى أربع الأوتار يعيشون في زراعة الأنسجة. فترات التحميل النموذجية هي 2 إلى 48 ساعة. بعد التحميل ، ويتم إزالة الأوتار وتجهيزها للتعبير الجينات. يسمح النظام للتحقيق في تأثير نمط التحميل على التغيرات في الجينات المرتبطة التغيرات التنكسية في الوتر. هذه التجارب يمكن أن توفر بعض التبصر في آليات الإصابة المرتبطة التحميل المتكررة. كما أنها توفر نظرة ثاقبة الأحمال التي يمكن أن تسبب تلف الأنسجة. في نهاية المطاف ، قد يتم استخدام النتائج لمنع وعلاج الإصابات ا...

4 مخصص تحميل نظام المحرك الخطي ماء الحمام الدافئ 50 مل أنابيب الأوتار (الأرنب) وسائل الاعلام العقيمة

خارج الحي تحميل الميكانيكية للوتر

Ex vivo Mechanical Loading of Tendon

اصابة في وتر (مثل التهاب الأوتار في المعصم ، epicondyltis) بسبب الإفراط شائعة في الأنشطة الرياضية وأماكن العمل. وترتبط معظم مع ارتفاع المتكررة الأنشطة ناحية القوة. ليست آليات تلف الخلايا والهيكلية بسبب التحميل الدوري معروفة جيدا. الغرض من هذا الفيديو هو أن يقدم النظام الجديد الذي يمكن تحميل في وقت واحد four الأوتار في مجال زراعة الأنسجة. فيديو يصف أساليب الحصاد الأنسجة المعقمة وكيف يتم تحميلها على الأوتار على نظام التثبيت الذي يغمر لاحقا في وسائل الإعلام والحفاظ عليها عند 37 درجة مئوية. هو ثابت واحد المشبك بينما تم نقل الآخر مع المحرك الخطي. ويتم رصد قوة الشد وتر مع تحميل خلية في سلسلة مع الشبك المتحرك. يتم التحكم في المحركات مع برنامج LABVIEW. ويمكن تحميل الأوتار four متكررة مع أنماط مختلفة من التحميل ، ومعدل التكرار ، ومعدل التحميل ، ومدتها. ويمكن تحميل يستمر لبضع دقائق إلى 48 ساعة. في نهاية التحميل ، ويتم إزالة الأوتار ومنتصف مادة مشتقة للتحاليل الكيميائية الحيوية. هذا النظام يسمح للتحقيق في آثار على تحميل أنماط التعبير الجيني والتغيرات الهيكلية في الوتر. وفي نهاية المطاف ، يمكن لآليات الإصابة بسبب الاستخدام المفرط يكون مع نتائج الدراسات التطبيقية للعلاج والوقاية.

ووصف النظام الجديد في المختبر للتحميل في وقت واحد four الأوتار في الثقافة.

تُعد إصابات الأوتار (مثل التهاب أوتار المعصم، والتهاب اللقيمة) الناتجة عن الإفراط في الاستخدام شائعة في الأنشطة الرياضية وبيئات العمل. ويرتبط معظمها بـ...

اسمي ديفيد ريمبل، وأنا عضو هيئة تدريس في قسم الهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. تتضمن التجربة التي ستشاهدونها تمديد الأوتار، والغرض منها في الواقع هو محاولة فهم الآلية الكامنة وراء اضطرابات الأوتار في المعصم والمرفق.تُعد هذه الاضطرابات الوترية شائعة بين الرياضيين والعاملين الذين يقومون بأعمال تكرارية بأيديهم. سيقوم كريش سوندي، أحد طلاب الدكتوراه في مختبرنا، بتوضيح عدة ميزات للنظام، وتحديداً قياس مساحة المقطع العرضي للوتر. وسيقوم بتحميل الأوتار في المشغلات الميكانيكية.سوف يوضح كيفية تحميل النظام على الوتر بشكل دوري على مدار 24 ساعة، ثم إزالة الوتر من النظام. حسنًا، هذا هو نظام التحميل الذي قمنا بتصميمه وبنائه. وكما ترون، فإنه يتكون من ستة مشغلات ميكانيكية.هذه مشغلات عالية الدقة، قادرة على تطبيق إزاحة قدرها 1 µm، وتتصل بها على التوالي خلية تحميل لتسجيل الأحمال المطبقة على الأوتار. وتتصل بخلية التحميل هذه مشابك تمتد لمسافة كافية بحيث يمكن غمرها في الأوساط الغذائية للحفاظ على حيوية الأوتار. ثم يُوضع هذا النظام بأكمله في حمام مائي للحفاظ على درجة حرارة الأوساط عند 37 °C.سأوضح لكم الآن كيفية تحميل الوتر في هذا النظام. الخطوة الأولى التي يجب القيام بها هي قياس مساحة المقطع العرضي للوتر حتى نتمكن من تطبيق الإجهادات المناسبة. هل يمكنك مناولتي الأنبوب الذي يحتوي على الوتر؟الآن، تم استئصال هذه الأوتار من أرنب نيوزيلندي أبيض. لقد جُلبت للتو، لذا فهي لا تزال حديثة، حيث لم يمر سوى أقل من ساعتين على قتل الأرنب رحمةً. الجزء الذي أقيس مساحة مقطعه العرضي من الوتر هو الجزء الأكثر نحافة فيه.وذلك لأن هذه النقطة هي التي ستتعرض لأكبر قدر من الإجهادات نتيجة صغر مساحة المقطع العرضي. هل يمكنك الآن وضع الوزن فوق المكبس؟ سننتظر الآن لمدة 30 ثانية من أجل قراءة السماكة التي بلغت 1.3.هل يمكنك رفع المكبس وإعادة الوتر إلى الوسط؟ وسأقوم بفك المشغل الذي سأقوم بتحميل الوتر فيه. والآن سأقوم بتثبيت وتر في المشابك.يمكننا هنا رؤية لقطة مقربة للمشغل الميكانيكي. يمكنك رؤية المشغل نفسه، وخلية التحميل، والمشابك التي تمتد بعيداً. هذه الوسادات يتم تقطيعها بعرض يتراوح تقريباً بين نصف بوصة إلى ثلاثة أرباع البوصة، وبطول يبلغ حوالي بوصة ونصف.بعد ذلك، خذ هذه الضمادات الشاشية واغمسها في الوسط الغذائي لترطيبها؛ فهذا يسهل عملية اللف. ثم ضع شرائط الشاش الملفوفة هذه في أخاديد هذه المشابك المتعرجة. سأقوم الآن بإزالة الوتر من الوسط الغذائي.هذا الطرف هو موقع اندغراس وتر العضلة القابضة في نهاية إصبع الأرنب. هذه المنطقة هنا هي منطقة غضروف ليفي. يتم وضع الوتر بحيث يتم تثبيت منطقة الغضروف الليفي داخل المشبك القريب.يتم بعد ذلك تثبيت الوتر بالمشبك، ومرة أخرى، تُربط البراغي بعزم دوران قدره 1 newton meter. ثم يُقص الجزء الزائد من الوتر، وبذلك يصبح المشغل مثبتًا في الدعامة ويُغمر الوتر والمشابك بالكامل في الوسط المعدل. ويُتبع الإجراء ذاته لتركيب الأوتار على المشغلات اللاحقة.كما ترون، لدينا ستة في المجموع، لذا يمكننا القيام بذلك باستخدام ستة أوتار فردية. يتم بعد ذلك رفع هذا النظام بأكمله ووضعه في حمام مائي للحفاظ على الوسط عند 37 درجة. والآن سنقوم بتطبيق حمل دوري على الوتر يتراوح بين 0.5 و5 ميجاباسكال.البرنامج الذي نستخدمه هو LabVIEW وهو مكتوب خصيصاً لهذا الغرض. أول ما نقوم به هو تهيئة الوتر مسبقاً، حيث نطبق 20 دورة من الحمل الدوري تتراوح بين 0.5 megapascals و 2 megapascals.بالنسبة للسماكة المقاسة، استخدم الميكرومترات الأربعة الموردة لإدخال هذه القيمة، وسيقوم البرنامج تلقائيًا بحساب مساحة المقطع العرضي. بعد ذلك، سيوجه البرنامج المشغل لزيادة الإزاحة حتى يتم تطبيق حمل قدره two megapascal على الوتر.ما نتابعه هنا هو الأثر الأرجواني. وبمجرد تطبيق حمل بمقدار 2 megapascal على الوتر، سيقوم البرنامج بعد ذلك بتطبيق حمل بمقدار 0.5 megapascal على الوتر. وبمجرد تحديد هذين الحملين، سيقوم البرنامج بالتدوير بينهما، مع تحديث الموضع باستمرار بين هذين الحملين المطلوبين.يتم إجراء هذا التحميل بمعدل 10 ميجاباسكال في الثانية وبتردد 0.5 هيرتز. وبمجرد تهيئة الوتر، نسعى بعد ذلك للوصول إلى حمل قدره 0.5 نيوتن. ونحدد طول الوتر تحت حمل 0.5 نيوتن بأنه طول القياس للوتر.بمجرد أن يحدد البرنامج هذا الحمل، نقرأ موضع المشغل، وهذا الموضع، الذي يقرأ حالياً 6825، يمثل طول القياس للوتر. وبعد تسجيل طول قياس الوتر، نعود إلى برنامج التحميل الدوري، ونقوم بإدخال القيم المطلوبة وهي 5 megapascals و 0.5 megapascals، ثم ندخل العدد الإجمالي للدورات التي نريد تحميل الوتر حتىها، ونشغل البرنامج نفسه مرة أخرى من أجل تحميل الوتر دورياً بين 0.5 و 5 megapascals. ويتم هذا التحميل بمعدل 10 megapascals في الثانية وبتردد 0.5 hertz.بعد التحميل الدوري، والذي يستمر عادةً لمدة 24 ساعة، يتم إزالة المشغل الميكانيكي من النظام، ومن ثم يمكن قطع الوتر ومعالجته حسب الرغبة. لقد شاهدتم للتو أوتارنا التي تم استئصالها بطريقة معقمة من الأرانب. كانت العملية التي شاهدتموها عملية شبه معقمة، ولكنها أدت إلى تحميل دوري للأوتار على مدار فترة زمنية مدتها 24 ساعة.يتم تحليل الأوتار لاحقاً باستخدام R-T-P-C-R لدراسة التعبير الجيني. كما نقوم أيضاً بتحليل الأوتار لرصد تغيرات أخرى، مثل التغيرات الهيكلية والمؤشرات النسيجية الأخرى. وفي النهاية، فإن الغرض من هذه التجربة هو تحديد تأثير أنماط التحميل المختلفة على الآليات الأساسية لإصابة الأوتار والتي قد تكون مرتبطة باعتلال الأوتار والتهاب الأوتار.

Research

JoVE Journal

Biology

علم الأحياء

توضح هذه المقالة الإجراءات التجريبية التي استخدمت في إعداد الأوتار ذيل فأر النشاط الحيوي للدراسات وmechanobiological. وأظهرت العديد من الميزات من الخطوات الرئيسية في إعداد وبداية مع الاستخراج ، مستعرضة قياس المجال ، والشطف والتحميل في غرفة مفاعل حيوي.

إعداد الأوتار ذيل فأر النشاط الحيوي للدراسات وMechanobiological

و في الجسم الحي النموذجي القوارض من الإصابات الناجمة عن انكماش ، وغير الغازية ورصد الانتعاش

قمنا بتصميم رواية مفاعل حيوي جار الميكانيكية التي يمكن أن تنطبق ذو محورين أو ذو محورين سلالة الميكانيكية إلى biocomposite الغضروف قبل الزرع إلى خلل الغضروف المفصلي.

تصميم مفاعل حيوي ذو محورين الميكانيكية جار للهندسة الأنسجة

تم تطوير بروتوكول تصوير جديد باستخدام مشغل ميكانيكي مخصص يعمل بمحرك للسماح بقياس الاستجابات في الوقت الفعلي للإجهاد الميكانيكي في الخلايا الحية. فيما يتعلق بعلم الأحياء الميكانيكي ، يمكن للنظام تطبيق سلالات تصل إلى 20٪ مع السماح بالتصوير في الوقت الفعلي تقريبا باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر أو القوة الذرية.

يعيش التصوير خلية خلال الإمتداد الميكانيكية

نصف بروتوكول in vivo لقياس الانثناء الظهري للقدم بعد تحفيز العصب الشظوي وتقلص الحجرة الأمامية للطرف الخلفي للفئران. هذه القياسات هي أداة انتقالية لا غنى عنها لتقييم أمراض العضلات الهيكلية وأساليب هندسة الأنسجة لإصلاح العضلات وتجديدها.

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

يصف البروتوكول طرق اختبار نشاط الشد الفعالة والقابلة للتكرار لأوتار المريدين من خلال استخدام التركيبات المطبوعة ثلاثية الابعاد المخصصة المناسبة.

اختبار نشاط لأوتار المورين

نظام ثلاثي الأبعاد للتحفيز الميكانيكي أحادي الأبعاد هو مفاعل حيوي مثالي للتمايز التنغيم الخاص بالخلايا الجذعية المشتقة من الأوتار وتكوين الأوتار الجديد.

تطبيق نظام حفّال ميكانيكي أحادي الأبعاد أحادي الأبعاد للتحفيز الحيوي للحث على التمايز التنوجيني للخلايا الجذعية المشتقة من الأوتار

تصف هذه الورقة خوارزمية ارتباط الصور الرقمية مفتوحة المصدر لقياس سلالات الأنسجة 2D المحلية داخل نباتات الأوتار. تم التحقق من دقة التقنية باستخدام تقنيات متعددة ، وهي متاحة للاستخدام العام.

قياس سلالات الأنسجة المحلية في الأوتار عبر ارتباط الصورة الرقمية مفتوحة المصدر

نقدم منصة تجريبية مخصصة وبروتوكول زراعة الأنسجة الذي يعيد إنشاء التغيير الغضروفي الليفي المدفوع بتأثير إدخال وتر العرقوب في نباتات الأطراف الخلفية للفأر مع بقاء الخلية المستدامة ، مما يوفر نموذجا مناسبا لاستكشاف البيولوجيا الميكانيكية لاصطدام الأوتار.

مورين هند نموذج زرع الأطراف لدراسة البيولوجيا الميكانيكية لاصطدام وتر العرقوب

يقدم هذا البروتوكول نظام اختبار يستخدم للحث على إصابات التعب القابلة للقياس الكمي والخاضعة للرقابة في وتر أخيل الفئران لنموذج في الجسم الحي لاعتلال الأوتار الناجم عن الإفراط في الاستخدام. يتكون الإجراء من تثبيت كاحل الجرذ بمشغل مفصل يقوم بثني ظهر الكاحل السلبي باستخدام برنامج MATLAB مكتوب خصيصا.

نظام اختبار انثناء ظهر الكاحل السلبي لنموذج في الجسم الحي لاعتلال الأوتار الناجم عن الإفراط في الاستخدام

هنا ، نقدم نظاما نموذجيا تجميعيا لتقليد الحديث الخلوي للوتر بين الأنسجة الأساسية للوتر الحامل وحجرة خارجية تحتوي على مجموعات الخلايا التي يتم تنشيطها بسبب المرض والإصابة. كحالة استخدام مهمة ، نوضح كيف يمكن نشر النظام لاستكشاف التنشيط المرتبط بالمرض للخلايا البطانية الخارجية.

تجميعات الأوتار الهندسية للتحقيق في الحديث الخلوي في المرض والإصلاح

تعلم نظام تحميل الأوتار خارج الجسم لدراسة اضطرابات المعصم والكوع. يتيح هذا الأسلوب قياس الخصائص الميكانيكية بدقة عالية لفهم آليات الإصابة.

خارج الحي تحميل الميكانيكية للوتر

استكشف المزيد من الفيديوهات