June 12th, 2020
استخدمنا بروتوكول أخذ العينات الجيولوجي (coring) لشراء عينات العظام القشرية من حجم موحد لتجارب SRμCT من الجانب الأمامي من femora الإنسان. هذه الطريقة هي الحد الأدنى من التدمير، والكفاءة، والنتائج في العينات أسطواني التي تقلل القطع الأثرية التصوير من الأشكال عينة غير منتظمة ويحسن التصور والتحليل microarchitectural.
تزال البيانات المتاحة المتعلقة بشراء عينات العظام للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق السنكروترون متناثرة. يوفر البرنامج التعليمي الشامل الخاص بنا منهجية مباشرة ومدمرة إلى حد كبير وفعالة من حيث التكلفة. يعد شراء عينات العظام ذات الأبعاد المتسقة والشكل الأسطواني أمرا بالغ الأهمية لضمان أن تكون مجموعات البيانات الناتجة من أعلى مستويات الجودة وأن النتائج قابلة للتطبيق.
التقنيات الموضحة في هذه المخطوطة قابلة للتطبيق على الصخور أو الحفريات أو أي مادة صلبة. لقد استخدمناها لجمع نوى صخور وبلورات مفردة بحجم موحد لإجراء تجارب الضغط العالي لاستكشاف ريولوجيا قشرة الأرض والوشاح العلوي. قد يجد المبتدئون أن عينة العظام تشكل أشكالا مخروطية.
يمكن معالجة ذلك من خلال إتاحة الوقت الكافي والكافي لتدفق غبار العظام من لقمة الحفر وإبطاء سرعة الحفر. هناك نقص في النصوص التعليمية ومقاطع الفيديو التي توضح شراء عينات العظام للتصوير المقطعي المحوسب الدقيق السنكروترون وهو التحليل المنطقي. يساعد البرنامج التعليمي لإعداد العظام خطوة بخطوة على سد هذه الفجوة.
ضع شريحة مجهر زجاجي مقاس 75 × 25 ملم على ألواح ساخنة تصل إلى 140 درجة مئوية وقم بإذابة كمية وفيرة من راتنجات الايبوكسي الحرارية في وسط الشريحة. اضغط على الجانب السفلي من كتلة العظام في راتنجات الايبوكسي الحرارية على شريحة المجهر بطول العظم عموديا على الشريحة. حرك العينة ذهابا وإيابا لتغطية الجانب السفلي من العظم وضمان التصاق آمن.
دع العينة المثبتة ترتاح على اللوح الساخن لمدة خمس دقائق تقريبا للسماح للإيبوكسي الحراري بالفتيل في المسام والشقوق مع التأكد من خلو الإيبوكسي الموجود على الشريحة من الفقاعات. في حالة وجود فقاعات، حرك العينة ذهابا وإيابا لإزالتها. استخدم ملقطا حادا لإزالة الشريحة مع العينة المثبتة من اللوح الساخن واتركها لتبرد في درجة حرارة الغرفة لمدة 10 دقائق تقريبا ، ثم قم بإزالة أي إيبوكسي من حافة الشريحة بشفرة حلاقة للتأكد من أن ظرف يمسك الشريحة بشكل مناسب.
قم بتوصيل الشريحة بالعينة الملتصقة بظرف منزلق زجاجي وقم بتركيب الظرف على الذراع الدوارة لمنشار مقطع بطيء السرعة ، ووضعه بحيث يمكن قطع مقطع عرضي من العظم بشكل عمودي على طوله. اضبط الذراع الدوار للتأكد من أن الشفرة تلامس العينة وتقطعها. أضف الأوزان إلى الجانب البعيد من ذراع القطع لمواجهة وزن الذراع وإضافة الماء المقطر وسوائل القطع إلى وعاء السوائل.
قم بتأمين شفرة الرقاقة الماسية بإحكام وتأكد من أن مستوى السائل يغمر جزء القطع من الشفرة. اضبط السرعة على 200 دورة في الدقيقة وقم بخفض العينة ببطء على الشفرة. بمجرد أن يبدأ المنشار في التقسيم ، تأكد من أن الشفرة والظرف لا يتذبذبان أو يرتدان.
إذا كان الأمر كذلك ، فقم بإيقاف المنشار على الفور وشد مجموعة الشفرة أو ذراع الظرف. إذا كان الظرف يتحرك بقوة لأعلى ولأسفل ، فأضف المزيد من الأثقال الموازنة. القسم السميك الأول عبارة عن قطع نفايات يوفر سطحا محددا جيدا موازيا لكل قطع إضافي.
بعد قطع النفايات الأولي ، ارفع الذراع الدوار وحرك الظرف خمسة ملليمترات نحو الشفرة باستخدام قرص تحديد الموضع. بعد اكتمال التقسيم ، ضع الشريحة الزجاجية مع العينة المثبتة على لوح ساخن لإذابة الإيبوكسي الحراري. قم بتركيب أقسام عظمية بخمسة ملليمترات في قاع علبة ألومنيوم ضحلة باستخدام تقنية ربط الإيبوكسي الحرارية الموصوفة سابقا.
ضع القصدير على طاولة آلة XY لمكبس حفر المطحنة وشد مشابك التثبيت يدويا. أدخل مثقاب حفر متجوف بقطر ملليمتر داخلي بقطر ملليمترين من الماس في ظرف حفر المطحنة واضبط محدد العمق لمنع الحفر من خلال القصدير. قم بمحاذاة الجانب الأمامي المركزي لعينة العظام أسفل لقمة الحفر مع تجنب الاتصال الوثيق مع السمحاق والعظم أو المناطق شديدة التربيق.
املأ القصدير بالماء المقطر لتغطية العينة بالكامل مما يمنع تراكم الحرارة وحرق العينة وتلف لقمة الحفر أثناء الحفر. يمكن أن تكون مكبس الحفر في المطحنة خطيرة إذا لم يتم اتخاذ تدابير السلامة المناسبة. يجب على المشغلين التأكد من ارتداء نظارات السلامة ، وتأمين الملابس الفضفاضة ، وسحب الشعر الطويل للخلف حتى لا يعلق في المغزل.
في الحالات القليلة الأولى من التلامس بين البت الأساسي والعظم ، قم بالضغط برفق من أجل ارتداء حلقة على السطح العلوي للعظم. هذا يمنع انحراف لقمة الحفر في بداية عملية الحفر ويضمن الوضع الصحيح للبت. أثناء الحفر ، ارفع لقمة الحفر داخل وخارج العينة مع الحفاظ على طرف البتة تحت سطح الماء.
افعل ذلك كل بضع ثوان لطرد غبار العظام المحبوس والتأكد من أن الحطام لا يسد لقمة الحفر. بعد اكتمال الحفر ، قد يستقر قلب العظام الناتج في لقمة الحفر المجوفة. استخدم زوجا من الملقط ذو الرؤوس الدقيقة أو مفتاح ربط ألين صغير لإخراج اللب من البت.
قم بتخزين العينة المحفورة في أنبوب طرد مركزي دقيق مصنف في مكان بارد وجاف حتى التصوير. أثبتت الطريقة الموصوفة لأخذ العينات الأساسية أنها عالية الفعالية والكفاءة. يتم عرض الأشكال التمثيلية التي تقارن سير عمل معالجة الصور لعينة محفورة وعينة تم شراؤها باستخدام أداة دوارة.
أظهرت العينة المقطوعة باستخدام الأداة الدوارة الشائعة عددا متزايدا من القنوات والثغرات وانخفاضا في متوسط قطر القناة وحجم القناة والمسامية القشرية عند مقارنتها بالعينة المحفورة. يعرض هذا الجدول بيانات المسامية لكل عينة. على الرغم من أن بروتوكول الحفر يقلل من القطع الأثرية التي لوحظت في عمليات التصوير المقطعي للحواسيب الصغيرة السنكروترون ، إلا أن الأشكال المحملة بالقطع الأثرية منخفضة الجودة من تجارب كتلة العظام المستقيمة تمثل مشكلة متعددة الأوجه.
أكدت معالجة الصور اللاحقة إمكانات التقنية لتحسين تصور الهندسة الدقيقة للعظام القشرية. على سبيل المثال ، لوحظت اختلافات التمعدن ، وتحسين تحديد الحدود العظمية ، والتصور المتسق للأنسجة الرخوة داخل قنوات الأوعية الدموية. المضي قدما ببطء هو المفتاح للحصول على عينات أسطوانية بحجم متسق.
يمكن أن يتسبب السير بسرعة كبيرة في أن تصبح العينات مخروطية الشكل بدلا من أسطوانية. أثناء شراء أقسام سميكة للحفر ، يمكن جمع المزيد من الأقسام السميكة للفحص المجهري Brightfield أو متحد البؤر. هذا يسمح بتصور الشبكة القنوية.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تقدم هذه الدراسة طريقة مدمرة بشكل بسيط للحصول على عينات من العظام القشرية ذات الحجم المتساوي من عظم الفخذ البشري لاستخدامها في تجارب التصوير المقطعي المصغر المتزامن (SRµCT). تعمل تقنية التثقيب الموصوفة على تعزيز تصور البنية المعمارية الدقيقة، مما يقلل من القطع الأثرية في التصوير المرتبطة بأشكال العينات غير المنتظمة.