Myo-mechanischen Analyse von isolierten Skelettmuskel

Zur Beurteilung der

Ziel dieses Verfahrens ist es, die erzeugte Kraft und Ermüdbarkeit des isolierten Skelettmuskels zu bestimmen, um die Auswirkungen einer genetischen Veränderung oder Therapie zu quantifizieren. Zuerst wird der längste Muskel extensor digitorum von der Hintergliedmaße der Maus präpariert. Dann wird der Muskel in einem Muskelstreifen-Myo montiert.

Der nächste Schritt besteht darin, die Spannung für die Stimulation und Vorspannung des Muskels zu ermitteln, bei der die maximale Zuckungsspannung erreicht wird. Der letzte Schritt besteht darin, das Kraft-Frequenz-Verhältnis für den Muskel sowie den Beginn und den Grad der Ermüdung bei niederfrequenter zu tanischer Stimulation zu bestimmen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die durch die Myographie messbare Veränderungen meiner mechanischen Eigenschaften des Muskels zeigen.

Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie Belastungstests besteht darin, dass die Myographie eine quantitative Beurteilung der Muskelkraft und -funktion ermöglicht. Wir haben diese Methode zum ersten Mal angewendet, als wir erkannten, dass quantitative Messungen zur Beurteilung der Muskelfunktion erforderlich sind, da neue zell- und bioengineeringbasierte Therapien für Muskelerkrankungen in präklinischen Tiermodellen getestet werden. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Muskelbiologie und Muskeldystrophie zu beantworten, z. B. ob bestimmte Therapien oder genetische Veränderungen die Muskelfunktion verändern

visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die Schritte, die für den richtigen Umgang mit dem Muskel erforderlich sind, schwer zu meistern sind. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da eine schnelle, traumatische Dissektion der Hintermuskulatur Übung und erworbene Geschicklichkeit erfordert. Das Verfahren wird demonstriert, wenn wir einen Forscher und einen Doktoranden in unseren Labors treffen.

Nach der Euthanasie einer Maus legen Sie den Kadaver mit der Bauchseite nach oben auf ein Seziertablett und stecken Sie das Bein unter einem Präpariermikroskop an das Tablett. Schneiden Sie die Haut auf und öffnen Sie vorsichtig die Faszie. Als nächstes schälen Sie den Musculus tibialis anterior vom Knöchel aufwärts, um den Musculus extensor digitorum longus oder EDL freizulegen.

Verwenden Sie Tropfen Laktatierte Ringerlösung, um den Muskel während der Ernte feucht zu halten. Präparieren Sie dann das EDL, wobei Sie so viel Sehne wie möglich an jedem Ende erhalten und darauf achten, die EDL-Muskelfasern selbst nicht zu berühren. Geben Sie den EDL-Muskel in eine Petrischale mit Laktat-Ringerlösung.

Binden Sie nun Nähte an jede der Muskelsehnen. Bei diesen Studien wird ein Gewebebad verwendet, um den Muskel zu halten, und ein Kraftwandler, um die Muskelspannung zu messen. Darüber hinaus werden ein elektrischer Rechteckpulsstimulator und eine Datenerfassungsplattform verwendet, um meine mechanischen Reaktionen zu erheben, aufzuzeichnen und zu analysieren.

Der nächste Schritt besteht darin, das Myotransplantatbad mit 6,5 Millilitern Krebs zu füllen, also Satellitenlösung. Erwärmen Sie das Bad auf 25 Grad Celsius und sprudeln Sie die Krebslösung mit 95 % Sauerstoff, 5 % Kohlendioxid, nachdem Sie 15 Minuten lang gesprudelt haben. Verwenden Sie Nähte an den Sehnen, um den EDL-Muskel in das Bad zu übertragen.

Befestigen Sie die Sehnen zwischen den Klemmen des Myotransplantats. Achte darauf, dass du den Muskel selbst nicht einklemmst. Halten Sie das Myo-Transplantat-Bad bei 25 Grad Celsius.

Um mit der Spannungsanalyse zu beginnen, passen Sie die anfängliche Muskellänge so an, dass sie der INCI-Muskellänge entspricht. Mit einer Stimulusdauer von 0,5 Millisekunden. Erhöhen Sie die Spannung allmählich, um den Stimulus zu bestimmen, der erforderlich ist, um die maximale Zuckenspannung zu erreichen.

Stellen Sie dann den Stimulus um 20 % höher ein, um einen supramaximalen Stimulus zu erreichen, der normalerweise bei etwa 40 Volt liegt. Der nächste Schritt besteht darin, den Muskel nach und nach zu dehnen, bis die Zuckungsspannung nicht mehr zunimmt. Diese Länge gilt als optimale Muskellänge.

Lassen Sie den Muskel drei Minuten lang im Gleichgewicht sein und halten Sie ihn dann auf seiner optimalen Länge. Liefern Sie einen supramaximalen quadratischen Stimulus und nehmen Sie den Ausgang auf, nehmen Sie die Twitch-Spannungskurve auf. In dieser Abbildung.

Die maximale Zuckungsspannung ist mit pt gekennzeichnet. Die Kontraktionszeit ist mit ct gekennzeichnet. Die halbe Entspannungszeit wird als HRT bezeichnet.

Der Balken steht für eine Sekunde nach einer dreiminütigen Ruhepause. Messen Sie die Titanic-Spannung, indem Sie eine Belastung von supermaximalen Stimuli für 300 Millisekunden bei 150 Hertz bei optimaler Länge anwenden. Durch dieses Verfahren wird eine Tetanusspannungskurve erzeugt.

Die maximale Titanic-Spannung ist mit po gekennzeichnet. Die halbe Relaxation der Titanic-Spannung wird als HRTT bezeichnet. Der Balken steht für eine Sekunde nach einer dreiminütigen Ruhepause.

Beginnen Sie die Kraft-Frequenz-Analyse, indem Sie 300-Millisekunden-Züge von supermaximalen Stimuli bei dreißig einundsechzig, einhundertvierzig und 160 Hertz anwenden. Gönnen Sie sich zwischen jedem Reizzug nach einer dreiminütigen Ruhephase drei Minuten Ruhe. Beginnen Sie die Ermüdungsanalyse, indem Sie Züge von kurzen Taai 60 Hertz für 300 Millisekunden alle drei Sekunden für 10 Minuten mal 10 Minuten anwenden.

Die Titanic-Streitmacht sollte auf ein Plateau von etwa 15 % des ursprünglichen Wertes fallen. Nachdem Sie die Kraftaufzeichnungen mit dem Muskel in optimaler Länge abgeschlossen haben, messen Sie den Muskeldurchmesser mit dem Okular am Mikroskop. Entfernen Sie anschließend die Nähte und wiegen Sie den Muskel, um die Muskelmasse zu bestimmen.

Der letzte Schritt besteht darin, die Maus zu wiegen, um die Körpermasse zu bestimmen. Diese Messungen werden für die Berechnungen verwendet, die im begleitenden Artikel aufgeführt sind. Diese Abbildung zeigt die Zunahme der Spannung, die mit zunehmenden Reizfrequenzen erzeugt wird.

Hier ist die Reaktion des Muskels auf eine Pulsfolge bei 30 Hertz. Diese Abbildung zeigt die größere Kraft, die bei einer Impulsfolge von 140 Hertz angefordert wird. Dieses Diagramm zeigt die Beziehung zwischen Kraftund Frequenz, dargestellt als prozentuale maximale Kraft und Stimulationsfrequenz.

Die Form der Kraft-Frequenz-Kurve ist charakteristisch für die Muskelkraft und kann verwendet werden, um Vergleiche zwischen Muskeln verschiedener Tiere anzustellen. Diese Zahl zeigt die Muskelermüdung im Verlauf von 10 Minuten niederfrequenter Stimulation. Diese Zahlen zeigen die Reaktion des Muskels auf den Stimuluszug zu den angegebenen Zeitpunkten.

Dieses Diagramm zeigt die niederfrequente Muskelermüdung als Plus der prozentualen Maximalkraft über der Zeit. Die Form der niederfrequenten Ermüdungskurve ist charakteristisch für die Muskelkraft und kann verwendet werden, um Vergleiche zwischen Muskeln verschiedener Tiere anzustellen. Sobald diese Technik gemeistert ist, kann sie in 30 Minuten nach diesem Verfahren durchgeführt werden.

Andere Methoden wie Immunhistochemie, Western Blot und quantitative PCR können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. ob bestimmte myogene Proteine und Stammzellmarker im behandelten Muskel exprimiert werden, während dieses Verfahren versucht wird. Es ist wichtig, dass du daran denkst, alle deine Geräte bereit zu haben, um die Zeit zwischen Muskelentnahme und Analyse zu minimieren. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die hintere Extremität des Muskels präpariert, den Muskel in ein Muskelstreifen-Myo einbindet, wie wir es Ihnen von der dänischen Myo-Technologie gezeigt haben, und Veränderungen meiner mechanischen Eigenschaften misst.