JoVE Encyclopedia of Experiments
Biologie
0 Ansichten • 4:42 Min. • July 8th, 2025
Der Plexus brachialis ist ein Netzwerk von Nerven in der Schulter, die Signale vom Rückenmark zu den oberen Gliedmaßen übertragen. Traumatische Zustände, die die Nerven über ihre Grenzen hinaus dehnen, können zu einem Bruch führen, der zu einem Verlust der Muskelfunktion führt.
Um die Dehnungslagergrenze oder die Versagensdehnung des Plexus brachialis zu quantifizieren, richten Sie eine Wägezelle ein und klemmen Sie mit einer Mobilisierungsvorrichtung, die als Aktuator bezeichnet wird. Der Aktuator ermöglicht das Spannen der Zielprobe mit einer spezifischen Kraft, die mit Hilfe der Wägezelle gemessen wird. Verbinden Sie diese biomechanische Baugruppe mit einem Computer und einem Datenerfassungssystem.
Sobald die Einrichtung fertig ist, nehmen Sie ein anästhesiertes neugeborenes Schwein in Rückenlage mit freiliegendem Plexus brachialis. Schneiden Sie den Nerv ab und verankern Sie das eingeschnittene Ende an der Klemme. Markieren Sie nun verschiedene Nervensegmente, um die Verschiebung des Markers während der Elongation zu beobachten. Platzieren Sie ein Referenzlineal in der Nähe des eingeklemmten Nervs, um die Skala für Bildgebungszwecke einzustellen.
Stellen Sie nun eine Dehnungsrate auf dem Computersystem ein und starten Sie den Test. Die Klemme beginnt, den Nerv in Längsrichtung zu ziehen. Notieren Sie das Nervendehnungsmuster, um die Bruchstelle des Nervs zu erfassen. Verwenden Sie das Datenerfassungssystem, um die Ausfalldehnung zu berechnen. Wiederholen Sie das Experiment, um die biomechanischen Eigenschaften einzelner Nervensegmente zu bestimmen.
Um das biomechanische Prüfgerät einzurichten, befestigen Sie die Basis des Geräts an einem Wagen und verwenden Sie große C-Klemmen, um den elektromechanischen Aktuator an der Basis zu befestigen. Befestigen Sie eine 200-Newton-Wägezelle am Aktuator und schrauben Sie eine Klemme mit gepolstertem Plexiglas ein, um eine Spannungskonzentration an der Klemmstelle zu verhindern.
Schließen Sie mit einem Stativ eine Kamera an, die bis zu 100 Bilder pro Sekunde mit einer Auflösung von 658 x 492 Pixeln aufnehmen kann, und schließen Sie USB-Kabel von der Kamera, dem Aktuator und der Wägezelle an den Computer an, um alle Komponenten des Setups zu integrieren und zu synchronisieren. Schließen Sie dann den Computer, den Aktuator und die Wägezelle an eine Stromquelle an.
Um die Wägezelle vor der Aufzeichnung der aufgebrachten Lasten zu kalibrieren, stellen Sie den Aktuator mit dem verstellbaren Griff in einem 90-Grad-Winkel ein, so dass er vertikal ausgerichtet ist, und überprüfen Sie den Winkel mit einem Winkelmesser. Öffnen Sie die Wägezellensoftware und klicken Sie auf Start, um eine Live-Anzeige der Spannung anzuzeigen.
Hängen Sie anschließend 0 bis 1.000-Gramm-Gewichte in 100-Gramm-Schritten an die Klemme und zeichnen Sie die gemessenen Spannungen bei jeder Last auf. Wenn die Spannungen für alle 10 Gewichte aufgezeichnet wurden, berechnen Sie die Steigung und den Schnittpunkt, um die lineare Gleichung der Spannungen und Gewichte zu bestimmen.
Verwenden Sie für die biomechanische Untersuchung des isolierten Nervus brachialis eine feine Schere, um den Nerv zu durchtrennen, und verwenden Sie eine spezielle Klemme, um die Schnittseite des Nervs zu klemmen. Beschriften Sie das eingeklemmte Nervensegment mit schwarzer Acrylfarbe und legen Sie ein 1-Zentimeter-Lineal flach in das Tier, um die Skala für die Datenanalyse einzustellen. Platzieren Sie in der Kamerasoftware das Sichtfeld der Kamera direkt über den getesteten Segmenten, um die Bewegung und/oder Verschiebung der Marker zu überwachen und die tatsächliche Gewebedehnung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen.
Notieren Sie die Ausgangsmessungen, z. B. die Höhe, in der der Nerv vom Tisch in den Körper eindringt, die Höhe der Klemme vom Tisch, den Winkel des Aktuators und die gesamte Länge des Gewebes. Öffnen Sie die Programmiersoftware und klicken Sie auf Ausführen. Geben Sie den Dateinamen und die Verschiebung ein und klicken Sie auf Initialisieren und TARE. Klicken Sie auf Start, um das Segment des Plexus brachialis zu dehnen.
Das Gewebe wird mit einer zugewiesenen Geschwindigkeit von 500 Millimetern pro Minute gezogen, bis in einem beliebigen Segment des Nervengewebes ein vollständiges Versagen auftritt. Speichern Sie dann eine Videodatei, die aufgebrachte Zuglast, die Verschiebung des Gewebes und die Dauer des Tests und notieren Sie die Versagensstelle als das Segment, an dem das Gewebe reißt.