Un experimental y el Protocolo de elementos finitos para investigar el transporte de solutos neutros y cargadas a través de cartílago articular

Resumen

Proponemos un protocolo para investigar el transporte de moléculas cargadas y descargadas a través del cartílago articular con la ayuda de métodos numéricos y experimentales desarrollados recientemente.

Resumen

La osteoartritis (OA) es una enfermedad debilitante que está asociada con la degeneración del cartílago articular y el hueso subcondral. Degeneración del cartílago articular deteriora su función de soporte de carga sustancialmente como se experimenta tremenda degradación química, es decir, proteoglicanos y colágeno pérdida de fibrillas de interrupción. Una forma prometedora para investigar mecanismos de daño químico durante OA es exponer los especímenes de cartílago a un soluto externo y controlar la difusión de las moléculas. El grado de daño del cartílago (es decir, la concentración y la configuración de las macromoléculas esenciales) se asocia con la pérdida de energía de colisión de solutos externos mientras se mueve a través de cartílago articular crea diferentes características de difusión en comparación con el cartílago sano. En este estudio, se introduce un protocolo, que consta de varios pasos y se basa en desarrollado previamente experimental micro-C14px; "> omputed T omography (micro-CT) y la modelización de elementos finitos el transporte de moléculas yodadas cargadas y no cargadas se registra primero utilizando micro-CT, que es seguido por la aplicación de modelos de elementos finitos multifásicas para obtener coeficientes de difusión bifásica-soluto y. y fija densidades de carga a través de zonas de cartílago.

Introducción

Transporte molecular juega un papel vital en la homeostasis de juntas de articulación, la entrega de la terapéutica para el cartílago articular y el cartílago de formación de imágenes de contraste mejorado ^{1, 2, 3.} Factores tales como la integración del cartílago y integridad, la carga de soluto y tamaño, así como la osmolalidad y la concentración de baño en contacto con el cartílago puede influir en la velocidad de transporte ^{4, 5, 6.} El transporte de solutos, ya sea neutros ....

Protocolo

NOTA: El protocolo que aquí se presenta se adoptó a partir de los procedimientos experimentales y computacionales de los últimos trabajos de investigación ^{6, 8, 9.} El protocolo se ilustra en la Figura 1.

Los materiales de cadáveres fueron recogidos con el permiso de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Utrecht.

1. La muestra y Bath Preparación

1. Taladrar tapones osteocondrales cilíndricos (diámetro de 8,5 mm) de cóndilos femorales equino de cadáver utilizando broca a m....

Resultados

Los resultados representativos que aquí se adoptan a partir de los trabajos de investigación anteriores ^{6, 8, 9, 16.}

En la OA, el cartílago articular sufre cambios significativos más importante la pérdida de la mordaza, y fibrillas de colágeno daño ^17,

Discusión

Nosotros presentamos un protocolo experimental combinado con un procedimiento de modelado de elementos finitos para estudiar la difusión de solutos neutros y cargadas a través de cartílago articular. De acuerdo con nuestros estudios recientes, los modelos propuestos podrían describir con precisión el transporte de ambos neutral (bifásica-soluto) y solutos (multifásicos) cargados negativamente a través de diferentes zonas de cartílago articular ^{8, 9.} Se cree ampl.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Hexabrix	Guerbet	15HX005D	Agente de contraste con carga negativa
Visipaque	GE Healthcare	12570511	Nuetral
Agente de contraste PBS (solución salina tamponada con fosfato)	Life technologies	10010023	Medio
micro-CT	Perkin Elmer		Monitoreo de difusión
Osmómetro de punto de congelación	Avanzado instrumentos		Solución de medición de osmolalidad