Name: Investigación de la relajación del estrés y las respuestas de falla en la tráquea (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: Aprende a investigar las respuestas de relajación del estrés y falla mecánica en tráqueas porcinas mediante análisis computacional de datos viscoelásticos. Este protocolo mejora los modelos pulmonares.

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La investigación reportada en esta publicación fue apoyada por el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los Institutos Nacionales de Salud bajo el número de premio R15HD093024 y el premio CAREER de la Fundación Nacional de Ciencias Número 1752513.

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<li>Singh, A., Ferry, D., Mills, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+biomedical+engineering+education+through+continuity+in+adaptive%2C+experiential%2C+and+interdisciplinary+learning+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Improving biomedical engineering education through continuity in adaptive, experiential, and interdisciplinary learning environments.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 140 (8), 0810091-0810098 (2018).</li>
<li>Singh, A., Ferry, D., Ramakrishnan, A., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+virtual+reality+in+biomedical+engineering+education%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Using virtual reality in biomedical engineering education.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 142 (11), 111013(2020).</li>
<li>Majmudar, T., Balasubramanian, S., Magee, R., Gonik, B., Singh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-vitro+stress+relaxation+response+of+neonatal+peripheral+nerves%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">In-vitro stress relaxation response of neonatal peripheral nerves.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 128, 110702(2021).</li>
<li>Orozco, V., Magee, R., Balasubramanian, S., Singh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review+of+the+tensile+biomechanical+properties+of+the+neonatal+brachial+plexus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A systematic review of the tensile biomechanical properties of the neonatal brachial plexus.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 143 (11), 110802(2021).</li>
<li>Singh, A. M. T., Magee, R., Gonik, B., Balasubramanian, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+pre-stretch+on+neonatal+peripheral+nerve%3A+An+in-vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Brachial+Plexus+and+Peripheral+Nerve+Injury%22%5BJournal%5D)">Effects of pre-stretch on neonatal peripheral nerve: An in-vitro study.</a> Journal of Brachial Plexus and Peripheral Nerve Injury. 17 (1), 1-9 (2022).</li>
<li>Balasubramanian, S., D'Andrea, C., Viraraghavan, G., Cahill, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+finite+element+model+of+the+pediatric+thoracic+and+lumbar+spine%2C+ribcage%2C+and+pelvis+with+orthotropic+region-specific+vertebral+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Development of a finite element model of the pediatric thoracic and lumbar spine, ribcage, and pelvis with orthotropic region-specific vertebral growth.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 144 (10), 101007(2022).</li>
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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Muy pocos estudios han reportado las propiedades de estrés-relajación de la tráquea21,23. Se necesitan estudios para fortalecer aún más nuestra comprensión de las respuestas dependientes del tiempo del tejido traqueal. Este estudio ofrece pasos detallados para realizar tales investigaciones; Sin embargo, se deben garantizar los siguientes pasos críticos dentro del protocolo para realizar pruebas fiables: (1) hidratación adecuada del tejido, (2) distribución simil...

A pesar de su papel crítico en la enfermedad pulmonar, la estructura más grande de la vía aérea, la tráquea, tiene estudios limitados que detallan sus propiedades viscoelásticas1. Una comprensión profunda del comportamiento viscoelástico dependiente del tiempo de la tráquea es fundamental para la investigación de la mecánica pulmonar, ya que comprender las propiedades específicas del material de las vías respiratorias puede ayudar a avanzar en la ciencia de la prevención de lesiones, el diagnóstico y la intervención clínica para las enfermedades pulmonares, que son la tercera causa principal de muerte en los Estados Unidos 2,3,4.
Los estudios de caracterización tisular disponibles han reportado las propiedades de rigidez de la tráquea 5,6,7,8. Las respuestas mecánicas dependientes del tiempo han sido mínimamente investigadas a pesar de su importancia en la remodelación tisular, que también está alterada por la patología 9,10. Además, la falta de datos de respuesta dependientes del tiempo también limita las capacidades predictivas de los modelos computacionales de mecánica pulmonar que actualmente recurren al uso de las leyes constitutivas genéricas. Es necesario abordar esta brecha mediante la realización de estudios de relajación del estrés que puedan proporcionar las características materiales requeridas para informar los estudios biofísicos de la tráquea. El estudio actual ofrece detalles de métodos de prueba, adquisición de datos y análisis de datos para investigar el comportamiento de relajación del estrés de la tráquea porcina.

<table><tbody><tr><td>Bisturíes de seguridad desechables</td><td>Fine Science Tools Inc</td><td>10000-10</td><td></td></tr><tr><td>eXpert 7600</td><td>ADMET Inc.</td><td>N/A</td><td>Norwood, MA</td></tr><tr><td>Pinzas</td><td>&nbsp; Fine Science Tools Inc</td><td>11006-12 y 11027-12 o 11506-12</td><td></td></tr><tr><td>Calibre Seguro</td><td>ADMET Inc.</td><td>N/A</td><td>Descarga gratuita</td></tr><tr><td>de la imagen J</td><td>NIH</td><td>N/A</td> Software de programación <td>de código abierto</td></tr><tr><td>- MATLAB&nbsp;</td><td>Mathworks</td><td>N/A</td><td>versión 2018A</td></tr><tr><td>Tijeras</td><td>&nbsp; Fine Science Tools Inc</td><td>14094-11 o 14060-09</td><td></td></tr><tr><td>Solución tampón de fosfato estéril&nbsp;</td><td>Millipore, Thomas Scientific MFCD00131855</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

investigación de la relajación del estrés y las respuestas de falla en la tráquea

Investigating Stress-relaxation and Failure Responses in the Trachea

Las propiedades biomecánicas de la tráquea afectan directamente el flujo de aire y contribuyen a la función biológica del sistema respiratorio. Comprender estas propiedades es fundamental para comprender el mecanismo de lesión en este tejido. Este protocolo describe un enfoque experimental para estudiar el comportamiento de relajación del estrés de la tráquea porcina que se estiró previamente a 0% o 10% de tensión durante 300 s, seguida de una carga mecánica de tracción hasta la falla. Este estudio proporciona detalles del diseño experimental, la adquisición de datos, los análisis y los resultados preliminares de las pruebas biomecánicas de tráqueas porcinas. Utilizando los pasos detallados proporcionados en este protocolo y el código de análisis de datos de MATLAB, los estudios futuros pueden investigar el comportamiento viscoelástico dependiente del tiempo del tejido de la tráquea, que es fundamental para comprender sus respuestas biomecánicas durante condiciones fisiológicas, patológicas y traumáticas. Además, los estudios en profundidad del comportamiento biomecánico de la tráquea ayudarán críticamente a mejorar el diseño de dispositivos médicos relacionados, como los implantes endotraqueales que se usan ampliamente durante las cirugías.

La Figura 1 muestra el tejido fallido cerca del sitio de sujeción y la presencia de tejido dentro de la pinza, lo que confirma que no hay deslizamiento durante la prueba de tracción. La Figura 2 indica varios sitios de falla, incluidos los sitios de sujeción superior o inferior o a lo largo de la longitud del tejido, que se observaron durante las pruebas de tracción entre las muestras analizadas. Los resultados del análisis de los datos se resumen en las <strong...

El presente protocolo determina las propiedades de relajación y fallo de la tensión de tracción de las tráqueas porcinas. Los resultados de tales métodos pueden ayudar a mejorar la comprensión de los umbrales viscoelásticos y de falla de la tráquea y ayudar a avanzar en las capacidades de los modelos computacionales del sistema pulmonar.

Investigación de la relajación del estrés y las respuestas de falla en la tráquea

The biomechanical properties of the trachea directly affect the airflow and contribute to the biological function of the respiratory system. Understanding ...

Este protocolo ofrece un enfoque detallado para investigar las respuestas de estrés-relajación de la tráquea. Investigar las respuestas de estrés-relajación de la tráquea es fundamental para la comprensión de la investigación de la mecánica pulmonar. Para comenzar, haga una incisión vertical en la línea media a lo largo del cuello del cadáver y exponga el cartílago tiroides, el cartílago cricoides y la tráquea desde el hueso hioides hasta la muesca supraesternal.Cosecha la laringe y la tráquea de longitud completa con una hoja de 10 números. Separe la muestra de tráquea de la laringe y luego corte el tubo traqueal longitudinalmente a lo largo de toda la longitud en un lado con la cuchilla. Cortar la tráquea en dos tiras circunferenciales de aproximadamente cinco milímetros de ancho proximalmente y dos tiras longitudinales de aproximadamente cinco milímetros de ancho distalmente con la longitud mínima de estas tiras siendo de 25 milímetros.Navegue hasta la carpeta comprimida descargada, luego extraiga su contenido y navegue hasta la carpeta Solo fallo. Almacene datos de muestras probadas en un archivo de Microsoft Excel mediante la convención de nomenclatura de archivos mm/dd/aa. Ab

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Research

Investigación

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Bioengineering

Bioingeniería

Este video muestra y se comparan dos modelos experimentales para estudiar el desarrollo de la enfermedad de las vías respiratorias obliterante (OAD) en ratones, el modelo de trasplante heterotópico traqueal y ortotópico.

El trasplante heterotópico traqueal y ortotópico en ratones utilizados como modelos para estudiar el desarrollo de la enfermedad de las vías respiratorias obliterante

En este artículo se describe un protocolo para la inducción de estrés psicológico en los participantes, lo que permite a los investigadores para medir las respuestas psicológicas, fisiológicas y neuroendocrina al estrés en los participantes o entre grupos.

El estrés social Trier Protocolo de prueba para la inducción de estrés psicológico

Los ratones transgénicos han sido extremadamente útiles en atribuir la función fisiológica de los genes. Como este tipo de investigación, en general, y los estudios funcionales de las vías respiratorias, en particular, han experimentado un notable cambio hacia modelos murinos. A continuación presentamos los protocolos...

Mediciones in vitro de la constricción de la tráquea Utilizando ratones

Aquí demostramos nuestro protocolo de aislamiento de las células de los conductos glandulares basales y submucosa de tráqueas de ratón. También se demuestra el método de la inyección de células madre en la alfombrilla del ratón grasa dorsal para crear...

Aislamiento de células basales y de células submucosas conducto de la glándula de ratón tráquea

El presente protocolo proporciona una descripción paso a paso detallado de los procedimientos necesarios para ejecutar las mediciones de la mecánica del sistema respiratorio, así como la evaluación de las vías respiratorias de respuesta a la metacolina inhalada en ratones utilizando la técnica de oscilación forzada (flexiVent; SCIREQ Inc, Montreal, Qc , Canadá).

Evaluación de la mecánica del sistema respiratorio en ratones utilizando la técnica de oscilación forzada

La biomecánica de los tejidos es importante para mantener la forma y función de las células y para determinar el fenotipo. Este informe demuestra protocolos mecánicos no destructivos para caracterizar las propiedades elásticas y viscoelásticas de los tejidos blandos humanos, que se pueden aplicar directamente a los sustratos de ingeniería tisular para permitir una estrecha coincidencia de los materiales de ingeniería con el tejido nativo.

Caracterización biomecánica de los tejidos blandos humanos utilizando sangría y Ensayo de tracción

La incidencia de la obesidad está aumentando y aumenta el riesgo de enfermedades pulmonares crónicas. Establecer los mecanismos subyacentes y estrategias preventivas, el animal bien definido son necesarios modelos. Presentamos tres métodos (prueba de tolerancia a la glucosa, pletismografía corporal y fijación del pulmón) para estudiar el efecto de la obesidad sobre los resultados de pulmonares en ratones.

Prueba de tolerancia a glucosa intraperitoneal, medición de función pulmonar y la fijación del pulmón para estudiar el impacto de la obesidad y metabolismo deteriorado de resultados pulmonares

La estenosis laringotraqueal es el resultado de la deposición patológica de cicatrices que estrecha críticamente las vías respiratorias traqueales y carece de terapias médicas eficaces. Utilizando un stent PLLA-PCL (70% poli-L-lactide y 30% policaprolactone) como un sistema local de administración de fármacos, se pueden estudiar posibles terapias destinadas a disminuir la proliferación de cicatrices en la tráquea.

Diseño de un Stent Traqueal De la Droga-Eluting Biocompatible en Ratones con Estenosis Laringotraqueal

El protocolo describe un biorreactor habilitado para imágenes que permite la eliminación selectiva del epitelio endógeno de la tráquea de la rata y la distribución homogénea de las células exógenas en la superficie de la luz, seguido de un cultivo in vitro a largo plazo de la construcción célula-tejido.

Biorreactor guiado por imágenes para generar tejido biodiseñado de las vías respiratorias

La esterilización es esencial para el trasplante de tejido traqueal. En este documento, presentamos un protocolo de esterilización utilizando irradiación gamma de baja dosis que es totalmente tolerada por los órganos.

Esterilización por radiación gamma de baja dosis para injertos traqueales descelularizados

La relajación miocárdica y cardíaca rápida es esencial para la fisiología normal. Ahora se sabe que los mecanismos de relajación mecánica dependen de la velocidad de deformación. Este protocolo proporciona una visión general de la adquisición y el análisis de experimentos para estudiar más a fondo el control mecánico de la relajación.

Control mecánico de la relajación con trabéculas cardíacas intactas

Aprende a investigar las respuestas de relajación del estrés y falla mecánica en tráqueas porcinas mediante análisis computacional de datos viscoelásticos. Este protocolo mejora los modelos pulmonares.

Investigación de la relajación del estrés y las respuestas de falla en la tráquea

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