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Article de méthode

Tests biomécaniques des tendons murines

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DOI :

10.3791/60280

⸱

15 octobre 2019

 ,  ,  , 
1Department of Orthopedic Surgery, Columbia University, 2Department of Biomedical Engineering, Columbia University

Dans cet article

Résumé

Le protocole décrit des méthodes d'essai biomécaniques tendineuses et reproductibles efficaces et reproductibles pour les tendons murins grâce à l'utilisation d'appareils imprimés 3D sur mesure.

Résumé

Les troubles tendons sont fréquents, touchent les personnes de tous âges et sont souvent débilitants. Les traitements standard, tels que les médicaments anti-inflammatoires, la réadaptation et la réparation chirurgicale, échouent souvent. Afin de définir la fonction tendineuse et de démontrer l'efficacité des nouveaux traitements, les propriétés mécaniques des tendons des modèles animaux doivent être déterminées avec précision. Les modèles animaux de Murine sont maintenant largement employés pour étudier des désordres de tendinon et pour évaluer de nouveaux traitements pour des tendinopathies ; cependant, la détermination des propriétés mécaniques des tendons de souris a été difficile. Dans cette étude, un nouveau système a été développé pour les essais mécaniques de tendon qui inclut les montages 3D-imprimés qui correspondent exactement aux anatomies de l'humérus et du calcaneus pour tester mécaniquement des tendons supraspinatus et tendons d'Achille, respectivement. Ces appareils ont été développés en utilisant des reconstructions 3D de l'anatomie osseuse indigène, la modélisation solide, et la fabrication additive. La nouvelle approche a éliminé les défaillances de préhension artifactual (par exemple, l'échec à l'échec de la plaque de croissance plutôt que dans le tendon), a diminué le temps d'essai global, et a augmenté la reproductibilité. En outre, cette nouvelle méthode est facilement adaptable pour tester d'autres tendons et tendons murines d'autres animaux.

Introduction

Les troubles tendons sont fréquents et très répandus parmi les populations vieillissantes, athlétiques et actives1,2,3. Aux États-Unis, 16,4 millions de lésions des tissus conjonctifs sont signalées chaque année4 et représentent 30 % de toutes les visites au bureau des médecins liées aux blessures3,5,6,7, 8. Les sites les plus fréquemment touchés sont la coiffe des rotateurs, le tendon d'Achille et le tendon rotulien9. Bien qu'une variété de traitements non-opératoires et opératoires aient été explorés, y compris les drogues anti-inflammatoires, la réadaptation, et la réparation chirurgicale, les résultats restent pauvres, avec le retour limité à la fonction et les taux élevés d'échec5, 6. Ces mauvais résultats cliniques ont motivé des études de base et translationnelles visant à comprendre la tendinopathie et à développer de nouvelles approches de traitement.

Les propriétés biomécaniques tensiles sont les principaux résultats quantitatifs définissant la fonction tendinetaire. Par conséquent, la caractérisation en laboratoire de la tendinopathie et de l'efficacité du traitement doit inclure un test rigoureux des propriétés tendineuses. De nombreuses études ont décrit des méthodes pour déterminer les propriétés biomécaniques des tendons à partir de modèles animaux tels que les rats, les moutons, les chiens et les lapins10,11,12. Cependant, peu d'études ont testé les propriétés biomécaniques des tendons murines, principalement en raison des difficultés à saisir les petits tissus pour l'essai tendu. Comme les modèles murins ont de nombreux avantages pour étudier mécaniste tendinopathie, y compris la manipulation génétique, des options de réactifs étendus, et à faible coût, le développement de méthodes précises et efficaces pour tester biomécaniquement les tissus murines est nécessaire.

Afin de tester correctement les propriétés mécaniques des tendons, le tissu doit être saisi efficacement, sans glisser ou extirper l'interface d'adhérence ou la fracturation de la plaque de croissance. Dans de nombreux cas, en particulier pour les tendons courts, l'os est saisi à une extrémité et le tendon est saisi à l'autre extrémité. Les os sont généralement fixés en les incorporant dans des matériaux tels que la résine époxy13 et le polyméthylmethacrylate14,15. Les tendons sont souvent placés entre deux couches de papier de verre, collés avec du cyanoacrylate, et fixés à l'aide de pinces de compression (si la section transversale est plate) ou dans un milieu gelé (si la section transversale est grande)15,16,17 . Ces méthodes ont été appliquées aux tendons murines biomécaniquement d'essai, mais les défis se posent en raison de la petite taille des spécimens et de la conformité de la plaque de croissance, qui n'ossifie jamais18. Par exemple, le diamètre de la tête humérale murine n'est que de quelques millimètres, ce qui rend la préhension de l'os difficile. Plus précisément, l'essai tendu des échantillons de tendon-à-os de supraspinatus murine a souvent comme conséquence l'échec à la plaque de croissance plutôt que dans le tendon ou à l'enthèse de tendon. De même, l'essai biomécanique du tendon d'Achille est difficile. Bien que le tendon d'Achille soit plus grand que les autres tendons maurines, le calcanéum est petit, ce qui rend la préhension de cet os difficile. L'os peut être enlevé, suivi par la préhension des deux extrémités du tendon; cependant, ceci empêche l'essai de l'attachement de tendon-à-os. D'autres groupes rapportent saisir l'os de calcaneus utilisant des montages faits sur commande19,20,moulant par des pinces21,fixant dans le ciment plastique d'auto-traitement22 ou utilisant une fente conique de forme22,pourtant ces les méthodes antérieures restent limitées par une faible reproductibilité, des taux d'échec de préhension élevés et des exigences fastidieuses en matière de préparation.

L'objectif de la présente étude était de développer une méthode précise et efficace pour l'essai biomécanique tendu des tendons murins, en se concentrant sur les tendons supraspinatus et d'Achille comme exemples. Utilisant une combinaison des reconstructions 3D de l'anatomie indigène d'os, de la modélisation pleine, et de la fabrication additive, une nouvelle méthode a été développée pour saisir les os. Ces appareils ont effectivement sécurisé les os, empêché l'échec de plaque de croissance, diminué le temps de préparation d'échantillon, et la reproductibilité accrue d'essai. La nouvelle méthode est facilement adaptable pour tester d'autres tendons maurines ainsi que des tendons chez les rats et d'autres animaux.

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Protocole

Les études sur les animaux ont été approuvées par le Columbia University Institutional Animal Care and Use Committee. Les souris utilisées dans cette étude étaient d'un fond C57BL/6J et ont été achetées du laboratoire de Jackson (Bar Harbor, ME, Etats-Unis). Ils étaient logés dans des conditions de barrière exemptes d'agents pathogènes et on leur a fourni de la nourriture et de l'eau ad libitum.

1. Développement d'appareils imprimés 3D sur mesure pour la préhension osseuse

  1. Acquisition d'image d'os et construction de modèle d'os 3D
    1. Disséquer l'os de l'intérêt dans la préparation de la création de modèle 3D et l'impression 3D de poignée osseuse ; l'humérus et le calcaneus sont utilisés comme exemples dans le protocole actuel.
      REMARQUE : Des instructions détaillées pour disséquer les échantillons de tendon-muscle osseux pour les essais mécaniques sont fournies à l'étape 2.1.1. Les étapes suivantes doivent être suivies pour isoler les os dans le but de créer des poignées osseuses imprimées en 3D.
      1. Dissection de l'humérus : Euthanasiez une souris par procédure approuvée par l'IACUC. Enlever la peau des extrémités supérieures, enlever tous les muscles sur l'humérus, désarticuler le coude et les articulations glenohumérales, et enlever soigneusement tous les tissus conjonctifs attachés à l'humérus.
      2. Dissection du calcaneus : Euthanasiez une souris par procédure approuvée par l'IACUC. Enlever la peau des extrémités inférieures, désarticuler les articulations tendonales-calcaneus du tendon d'Achille et les articulations entre le calcaneus et les autres os du pied, et enlever soigneusement tous les tissus conjonctifs attachés au calcaneus.
    2. Effectuez un balayage microcomputé de tomographie de l'os entier, par exemple, scannez l'humérus et les échantillons de calcaneus.
      REMARQUE : Selon le scanner utilisé, les paramètres seront différents. Pour le scanner utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux),les paramètres recommandés sont: scan à une énergie de 55 kVP, Al 0.25 filtre, à une résolution de 6 'm.
      1. Mélanger la poudre d'agarose dans de l'eau ultrapure et cuire au micro-ondes pendant 1-3 min jusqu'à ce que l'agarose soit complètement dissoute. Il est utile de micro-ondes pour 30-45 s, arrêter et tourbillonner, puis continuer vers une ébullition. Remplissez les cryotubes jusqu'aux trois quarts d'agarose. Laisser refroidir l'agarose pendant environ 5-10 min.
      2. Insérer l'os dans le gel d'agarose (ce qui empêchera les artefacts de mouvement pendant la numérisation). Insérer un cryotube avec de l'os dans le scanner.
        REMARQUE : Pour le scanner utilisé dans la présente étude, un changeur automatique d'échantillon de 16 positions a été utilisé pour tous les scans. Ce scanner peut sélectionner automatiquement le grossissement en fonction de la taille et de la forme d'un échantillon.
    3. Reconstruire des images de projection de tomodensitométrie microcomputées en images transversales. Utilisez les paramètres recommandés pour la combinaison scanner/logiciel de l'expérimentateur.
      REMARQUE: Pour le programme utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux) il est recommandé d'utiliser les paramètres de reconstruction suivants: Lissage: 0-2, Correction du durcissement des faisceaux: 45, Réduction de l'artefact anneau: 4-9 et de reconstruire les tranches en 16 bits TIFF format.
    4. Créez un modèle 3D et économisez dans un format STL standard compatible avec la plupart des imprimantes 3D et un prototypage rapide. Pour le programme utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux), faites ce qui suit :
      1. Sélectionnez le fichier de commande 'gt; Ouvrez pour ouvrir le jeu de données de fichier. Ouvrez le fichier de dialogue et sélectionnez l'onglet Advanced.
      2. Utilisez l'algorithme de rendu adaptatif pour construire les modèles 3D. Cet algorithme minimise le nombre de triangles de facettes et fournit des détails de surface plus lisses. Utilisez 10 comme paramètre de localité; ce paramètre définit la distance en pixels par rapport au point voisin utilisé pour trouver la bordure de l'objet. Réduire la tolérance à 0,1 pour réduire la taille du fichier.
        REMARQUE : Après l'ouverture du jeu de données, les images sont affichées dans la page « Images brutes ».
      3. Pour spécifier le volume d'intérêt (VOI), sélectionnez manuellement deux images à définir en haut et en bas de la plage VOI sélectionnée.
      4. Passez à la deuxième page, Région d'intérêt. Sélectionnez manuellement la région d'intérêt sur une seule image transversale.
        REMARQUE : La région sélectionnée sera mise en surbrillance en rouge (c.-à-d. la zone transversale de l'humérus).
      5. Répétez l'étape précédente toutes les 10 à 15 images transversales.
      6. Passez à la troisième page De la sélection binaire. Sur le menu histogramme, cliquez sur De Dataset. La distribution de luminosité de l'histogramme à partir de toutes les images de l'ensemble de données sera affichée. Également sur le menu histogramme, cliquez sur le menu Créer un fichier modèle 3D.
    5. Enregistrer un modèle 3D de l'os dans le format de fichier STL.
    6. Affiner le maillage : Manipulez le maillage pour réduire la taille du fichier STL et le rendre compatible avec n'importe quel programme de conception assisté e par ordinateur de modélisation solide. Pour le programme utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux),suivez les étapes ci-dessous:
      1. Importer le maillage et sélectionnez tout à modifier. Choisissez Réduire à partir de l'ensemble d'outils Modifier. Ensuite, sélectionnez Le budget Triangle à partir de l'ensemble d'outils Réduire la cible. Réduisez le tri compte et acceptez les modifications. Reenregistrer le fichier nouvellement réduit en format STL en choisissant Export comme...
  2. Conception d'appareils osseux sur mesure
    1. Os tendon-huméral de Supraspinatus
      1. Utilisez un programme de conception assistée par ordinateur pour créer un modèle sur mesure de montage de préhension de l'humérus (Figure 1, Fichiers supplémentaires).
        REMARQUE : Le programme utilisé dans la présente étude est répertorié dans le Tableau des matériaux.
      2. Ouvrez le fichier format STL de l'os de l'humérus dans un programme de modélisation solide et enregistrez-le en tant que fichier partiel.
        REMARQUE: Pour le logiciel utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux), l'objet osseux 3D a été enregistré en format SLDPRT.
      3. Ouvrez le fichier de pièce et créez manuellement trois plans anatomiquement pertinents (c.-à-d. sagittal, coronal, transversal).
        1. Définir manuellement le plan sagittal pour couper à travers l'attachement du tendon supraspinatus à la plus grande tubéroité. Assurez-vous que le bloc 3D contient le plan sagittal comme un plan de symétrie. Pour ce faire, ajoutez ou coupez le matériau du bloc si nécessaire.
          REMARQUE : Ce plan de symétrie garantit que lorsque le spécimen est inséré dans les appareils, le tendon et l'attachement du tendon sont situés dans l'axe central de l'appareil.
      4. Mesurer les dimensions de l'os le long de chacun des trois plans (c.-à-d. hauteur, largeur, longueur).
      5. Mesurez les dimensions des poignées d'essai mécaniques où le luminaire imprimé 3D sera attaché.
      6. Commencez par concevoir une pièce de bloc solide (p. ex., un cylindre solide).
        1. Assurez-vous que chaque dimension du bloc est d'au moins 5 mm supérieure aux dimensions de l'humérus.
        2. Tenir compte des contraintes de conception liées aux poignées d'essai mécaniques (c.-à-d. s'assurer que l'appareil imprimé 3D peut être assemblé et démonté librement dans les poignées d'essai mécaniques).
      7. Créez un modèle d'assemblage avec deux composants : le bloc solide et l'os de l'humérus droit ou gauche. Définir l'orientation de l'os dans le bloc (c.-à-d. l'angle entre le tendon et l'os). Assurez-vous que le volume entier d'os s'adapte à l'intérieur du bloc.
      8. Créer une cavité dans le bloc en utilisant l'os de l'humérus comme moule. Si vous utilisez le logiciel spécifié dans le Tableau des Matériaux,suivez les étapes suivantes :
        1. Insérer la partie design (humérus) et la base de moule (bloc de cylindre) dans un assemblage provisoire. Dans la fenêtre d'assemblage, sélectionnez le bloc et cliquez sur Modifier la composante de la barre d'outils d'assemblage.
        2. Cliquez sur Insérer 'gt; Caractéristiques 'gt; Cavité. Sélectionnez La mise à l'échelle uniforme et entrez 0 % comme valeur à l'échelle dans toutes les directions.
      9. Supprimer la partie osseuse et enregistrer l'assemblage en tant que partie.
      10. Ouvrez la partie (cylindre avec cavité). Couper la pièce le long du plan sagittal pour créer deux composants symétriques qui s'adaptent à l'os antérieurement et postérieurement (par exemple, deux demi-cylindres, comme on le voit dans la figure 1).
        REMARQUE : Deux composants sont conçus qui s'adaptent à l'os antérieurement et postérieurement. Le composant antérieur comprend une cavité en forme de sphérique moitié étendue du côté antérieur de la tête humérale jusqu'à l'attachement du tendon supraspinatus. La cavité postérieure de composant est formée comme la partie postérieure de l'humérus (c.-à-d., côté postérieur de la tête humérale, tuberosity deltoïde, et epicondyle médial et latéral).
      11. Enregistrez chaque composant en tant que partie de fichier séparée.
      12. Pour le composant antérieur, assurez-vous que la tête humérale est encastrée dans la cavité de la pièce en définissant les tolérances appropriées.
        REMARQUE: Dans la présente étude, en utilisant le logiciel spécifié dans le Tableau des matériaux, il est suggéré de suivre les étapes ci-dessous:
        1. Créez une coupe en rotation pour lisser la géométrie de maille de la cavité. Créez un croquis pour la coupe en imitant la géométrie de la cavité et en ajoutant un dégagement de localisation.
          REMARQUE : Le dégagement permet l'assemblage libre et le démontage entre l'os et le composant antérieur.
      13. Modifier le composant postérieur pour imiter la géométrie de la cavité pour créer une coupe qui ajoute le dégagement, comme décrit ci-dessus pour le composant antérieur.
      14. Faire une coupe dans le plan transversal à partir du haut de la composante postérieure jusqu'à la crête du tubercule plus grand / moindre.
        REMARQUE : Comme on le voit dans la figure 1 et la figure 2, le composant postérieur comprend une coupe qui crée une ouverture à l'attachement du tendon.
      15. Créez un ajustement serré entre les deux composants pour permettre un assemblage et un démontage libres.
        REMARQUE : Un ajustement de trou-arbre avec un dégagement lâche de fonctionnement a été créé pour les montages dans l'étude courante.
      16. Créez des modèles de miroirs 3D pour chaque composant de l'appareil pour le membre opposé (c.-à-d. à gauche ou à droite).
      17. Ajouter une dîme sur le fond des appareils pour distinguer entre les côtés gauche et droit.
      18. Enregistrer toutes les pièces de montage dans le format de fichier standard STL en préparation pour l'impression 3D.
    2. Os de tendon d'Achille-calcaneus
      1. Suivez les mêmes étapes que décrites ci-dessus pour le luminaire supraspinatus-humeral tête.
        REMARQUE: Un seul ensemble de montages est nécessaire pour l'Achille-calcaneal, puisque l'anatomie des os de calcanée gauche et droite est presque symétrique.

2. Essais biomécaniques des tendons murines

  1. Préparation des spécimens et mesure transversale de la zone
    1. Disséquer le muscle-tendon-os d'intérêt dans la préparation pour l'essai mécanique tendu. Dans la présente étude, les spécimens d'os de muscle supraspinatus - tendon - d'humérus (N-10, 5 mâles, 5 femelles) et de muscle gastrocnemius - spécimens d'os de tendon-calcaneus d'Achille (N-12, 6 mâles, 6 femelles) ont été isolés des souris c57BL/6J de 8 semaines.
      1. Dissection du muscle supraspinatus - tendon - spécimen d'os d'humérus
        1. Euthanasier une souris selon la procédure approuvée par l'IACUC. Placez la souris en position couchée. Faire une incision dans la peau au-dessus du coude de l'avant-paw vers l'épaule.
        2. Retirez soigneusement la peau avec dissection émoussée de sorte que la musculature de l'épaule soit visible. Enlever le tissu entourant l'humérus jusqu'à ce que l'os soit exposé et peut être maintenu solidement avec des forceps.
        3. Tenez l'humérus avec des forceps et retirez soigneusement les muscles deltoïde et trapèze pour exposer l'arc coracoacromial. Identifiez l'articulation acromioclaviculaire et séparez soigneusement la clavicule de l'acromion avec une lame de scalpel.
        4. En prenant soin de ne pas endommager le tendon supraspinatus et son attachement osseux, enlever le muscle de son attachement scapulaire à l'aide d'une lame de scalpel. En prenant soin de ne pas endommager le tendon supraspinatus et son attachement osseux, détachez la tête humérale du glenoid; à l'aide d'une lame de scalpel, lacérer la capsule articulaire et l'infraspinatus, les sous-scapularis et les tendons mineurs.
        5. Désarticuler l'articulation du coude pour séparer l'humérus de l'ulna et du rayon. Isoler l'humérus - tendon supraspinatus - spécimen musculaire et nettoyer l'excès de tissus mous sur l'humérus et la tête humérale.
      2. Dissection du tendon d'Achille - échantillon d'os de calcanésien
        1. Euthanasier une souris selon la procédure approuvée par l'IACUC. Placez la souris en position couchée. En prenant soin de ne pas endommager le tendon d'Achille et son attachement osseux, enlever la peau avec dissection émoussée de sorte que la musculature autour de la cheville et les articulations du genou est exposée.
        2. À l'aide d'une lame de scalpel, à partir du tendon d'Achille - attachement calcanésien, détachez soigneusement le muscle gastrocnemius de ses attaches proximales.
        3. Désarticulement soigneusement le calcaneus des différents os adjacents. Isoler le tendon d'Achille - spécimen de calcanée et nettoyer l'excès de tissus mous.
    2. Déterminer la zone transversale du tendon à l'aide d'une tomographie microcomputée.
      REMARQUE: Pour le scanner utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux),les paramètres recommandés sont: scan à une énergie de 55 kVP, Al 0.25 filtre, à une résolution de 5 'm.
      1. Mélanger la poudre d'agarose dans de l'eau ultrapure et cuire au micro-ondes pendant 1-3 min jusqu'à ce que l'agarose soit complètement dissoute. Il est utile de micro-ondes pour 30-45 s, arrêter et tourbillonner, puis continuer vers une ébullition. Remplissez les cryotubes jusqu'aux trois quarts d'agarose. Laisser refroidir l'agarose pendant environ 5-10 min.
      2. Suspendre le spécimen dans le cryotube en insérant l'os à l'envers.
        REMARQUE: Seul l'os doit être dans le gel d'agarose. Le tendon et le muscle doivent être suspendus à l'extérieur.
    3. Après l'analyse, retirer délicatement le muscle du tendon à l'aide de lalame de scalpel. Insérer le spécimen dans l'appareil imprimé en 3D.
      REMARQUE : Les poignées sont réutilisables pour chaque test. N'utilisez pas de colle ou d'époxy dans l'appareil; l'os est tenu dans une crise de presse.
    4. Insérez et collez le tendon entre un papier de soie mince plié (2 cm x 1 cm) et pincez la construction à l'aide de poignées minces. Fixez l'appareil imprimé 3D avec le spécimen dans les poignées d'essai.
    5. Insérer l'échantillon et les poignées dans un bain d'essai de phosphate tamponné saline (PBS) à 37 oC (c.-à-d., la température corporelle de la souris23).
  2. Test de tension
    1. Effectuer un test mécanique tendu sur un cadre d'essai de matériaux.
      REMARQUE : Pour le cadre d'essai utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux), le protocole recommandé est le :
      1. Définissez la longueur de la jauge comme la distance entre l'attachement du tendon et l'adhérence supérieure.
      2. Précondition avec 5 cycles entre 0,05 N et 0,2 N.
      3. Tenir pendant 120 s.
      4. Utilisez une tension à l'échec de 0,2%/s.
    2. Recueillir des données de déformation de charge.
    3. Calculez la souche comme le déplacement par rapport à la longueur initiale de la jauge du tendon.
    4. Calculez le stress comme la force divisée par la zone transversale du tendon initial (mesurée à partir du microCT).
    5. Si vous êtes intéressé par le comportement viscoélastique, effectuez une relaxation du stress avant le test de tension à l'échec et utilisez les données pour calculer des paramètres tels que A, B, C, tau1, et tau2 du modèle viscoélastique quasi linéaire24.
    6. À partir de la courbe de déformation de la charge, calculez la rigidité (pente de la partie linéaire de la courbe), la force maximale et le travail à effectuer (la zone sous la courbe jusqu'à la force de rendement).
      1. Identifiez la partie linéaire en choisissant une fenêtre de points dans la courbe de charge-déformation qui maximise la valeur R2 pour une régression linéaire des moindres carrés25.
      2. Déterminer la rigidité comme la pente de la partie linéaire de la courbe de charge-déplacement25,26.
    7. À partir de la courbe de contrainte, calculez le modulus (pente de la partie linéaire de la courbe), la résistance (stress maximal) et la résilience (zone sous la courbe jusqu'à ce que le stress de rendement).
      REMARQUE : À l'aide de l'algorithme RANSAC, la souche de rendement (valeur x) est définie comme le premier point où le y-fit a dévié de plus de 0,5 % de la valeur de stress prévue (valeur y). Le stress de rendement est la valeur y correspondante de la souche de rendement.
      REMARQUE : En plus de la charge de tension monotone jusqu'à l'échec décrite dans la présente étude, la charge cyclique peut fournir des renseignements importants sur la fatigue des tendons et/ou les propriétés viscoélastiques. Par exemple, Freedman et coll. ont signalé des propriétés de fatigue des tendons murines d'Achille27.
    8. Après l'achèvement de l'essai tendu, effectuez un balayage microcomputé de tomographie de l'os entier, par exemple, scannent l'humérus et les échantillons de calcaneus.
      REMARQUE: Pour le scanner utilisé dans la présente étude (Tableau des matériaux),les paramètres recommandés sont: scan à une énergie de 55 kVP, Al 0.25 filtre, à une résolution de 6 'm.
      1. Répétez les étapes 1.1.2.1-1.1.2.2.
    9. Répétez l'étape 1.1.3.
    10. Utilisez un programme de visualisation 3D compatible avec le scanner pour créer un modèle 3D rendu en volume de l'objet numérisé.
      REMARQUE : Le programme utilisé dans la présente étude est répertorié dans le Tableau des matériaux.
    11. Déterminez le mode de défaillance et la zone du site de défaillance en inspectant l'objet 3D.
  3. Analyse statistique : Afficher tous les résultats de l'échantillon comme moyen d'écart type (DD). Faites des comparaisons entre les groupes à l'aide des tests t de l'élève (à deux queues et non appariés). Définir l'importance comme p 'lt; 0.05.
    REMARQUE : Le logiciel statistique utilisé dans la présente étude est répertorié dans le Tableau des matériaux.

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Résultats

Des montages 3D-imprimés ont été employés pour examiner le supraspinatus murine de 8 semaines et les tendons d'Achille. Tous les échantillons testés mécaniquement ont échoué à l'enthèse, comme caractérisé par des balayages de microCT, l'inspection visuelle, et l'analyse vidéo après des essais tendus. Une comparaison en tête-à-tête des méthodes précédentes et actuelles pour l'essai du tendon supraspinatus dans notre laboratoire est montrée dans la figure 3. Dans la méthode précédente

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Discussion

Les modèles animaux de Murine sont couramment employés pour étudier des désordres de tendon, mais la caractérisation de leurs propriétés mécaniques est provocante et rare dans la littérature. Le but de ce protocole est de décrire une méthode efficace et reproductible de temps pour l'essai tendu des tendons murins. Les nouvelles méthodes ont réduit le temps nécessaire pour tester un échantillon d'heures en minutes et ont éliminé un artefact de préhension majeur qui était un problème commun dans les méthodes précédentes.

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Remerciements

L'étude a été soutenue par le NIH / NIAMS (R01 AR055580, R01 AR057836).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
AgaroseFisher ScientificBP160-100Dissovle 1g dans 100 ml d’eau ultra-pure pour faire 1 % d’agarose  ;
Bruker microCT  ;Bruker BioSpin CorpSkyscan 1272°Utilisé par les auteurs
ElectroForce  ;TA Instruments3200Plateforme d’essai
Éthanol 200 ProofFisher ScientificA4094Diluer à 70 % et utiliser comme suggéré dans le protocole
Fixation des poignéesFabriqué surUtilisé par les auteurs
KimwipesKimberly-Clark  ; S-8115Comme suggéré dans le protocole
MicroCT CT-Analyser (Ctan)Bruker BioSpin CorpUtilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes  ;
Eau MilliQ (eau ultrapure)Millipore SigmaQGARD00R1 (ou purificateur associé)100 ml  ;
MeshmixerAutodeskhttp://www.meshmixer.com/Logiciel d’ingénierie gratuit utilisé par les auteurs pour affiner le maillage
Objet EDEN 260VS  ;Stratasys LTDPrototypage de précision
Objet StudioStratasys LTDUtilisé par les auteurs avec imprimante 3D
PBS - Phosphate-Buffered SalineThermoFisher Scientific100100312,5 L de 10 % PBS  ;
S& Pince en TOutils de science fine00108-11Utilisé par les auteurs
Lame de scalpel - #11Outils de science fine10011-00Utilisé par les auteurs
Manche de scalpel - #3Outils de science fine10003-12Utilisé par les auteurs
SkyScan 1272Bruker BioSpin CorpUtilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes.
Skyscan CT-VoxBruker BioSpin CorpUtilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes.
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Références

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