velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים (μPIV) משמש כדי לחזות תמונות לזווג של חלקיקי מיקרו נזרעו בזורם דם אשר חוצה קורלציה לתת פרופיל מהירות מדויקת. שיעור גזירה, מהירות המרבית, צורת פרופיל מהירות, וקצב זרימה, כל אחד מהם יש יישומים קליניים, ניתן לגזור ממדידות אלה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים למדידות בפרופיל מהירות של מיקרו זורם דם
במאמר זה
סיכום
תקציר
velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים (μPIV) משמש כדי לחזות תמונות לזווג של חלקיקי מיקרו נזרעו בדם זורם. התמונות הן בין קורלציה לתת פרופיל מהירות מדויקת. פרוטוקול מוצג למדידות μPIV של דם זורם בmicrochannels. בקנה המידה של זרימת הדם, אינו יכול להיחשב דם נוזל הומוגני, כפי שהוא השעיה של חלקיקים המרחפים גמישים בפלזמה, נוזל הניוטונית. שיעור גזירה, מהירות המרבית, צורת פרופיל מהירות, וקצב זרימה יכולים לנבוע ממידות אלו. כמה פרמטרים מרכזיים כגון עומק מוקד, ריכוז חלקיקים, ותאימות מערכת, מוצגים כדי להבטיח נתונים מדויקים ושימושיים יחד עם דוגמאות ותוצאות עבור נציג hematocrits השונים ותנאי זרימה.
מבוא
גוף האדם מכיל כלי רבים עם הקוטר פחות מ 50 מיקרומטר, שהם אתר הבורסה הראשי בין דם וברקמות. המחקר של זרימת דם בכלים האלה מייצג אתגר משמעותי הן בשל קנה המידה של מדידות ואת המאפיינים של נוזל דם. מדידות אלה, כוללים שיפוע הלחץ, הגזירה בקיר, ופרופילי מהירות בעורקים קטנים וvenules, הם גורמים מרכזיים הקשורים בתגובות פיסיולוגיות. כיום יש הזדמנויות חסרות תקדים לפתרון אתגרי מדידה אלה, הודות לניסיוני בטכניקות חדשות בקנה מידת מיקרו כדי ללמוד את זרימת הדם ולפתור את הבעיה multiscale זה.
velocimetry תמונת מיקרו חלקיקים (μPIV) הוא טכניקת הדמיה המבוססת על זרימת חלקיקים המשמש להער....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. שבב ייצור
הצעד הראשון הוא ליצור או לרכוש microchannel שלך. ישנן אפשרויות רבות עבור חומר שבב אלקטרוני.
אחד החומרים הנפוצים ביותר שנבחרו הוא פולי (dimethylsiloxane) (PDMS). ישנם פרסומים רבים על הכיוונים לPDMS ייצור באמצעות יתוגרפיה הרכה 16,17,18.
ברגע שערוץ PDMS הוא מפוברק, ישנם מספר טיפולי שטח העומדים לרשות להפוך hydrophobicity הטבעי שלה. טיפול פלזמה חומצן הוא אפשרות נפוצה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
בכל הדמויות, זרימה היא משמאל לימין בתמונות גולמיות, ומעלה במהירות פרופילים מחושבים. דוגמה של הנתונים הגולמיים שהושגו בדם במטוקריט H = 10 זורמים ב10 μl / שעה מוצגת באיור 2. הנתונים גולמיים ניתן לחצות-מתואמים ללא כל עיבוד נתונים כדי להשיג פרופילי מהירות. ההשפעה של שיטות עיבוד מראש ועיבוד נתונים נדונה בפיטס, et al., (2012b). דוגמה לפרופילי מהירות כתוצאה מנתונים דומים לאיור 2 בhematorcrit H = 10 וקצב זרימה של 10 μl / שעה מוצגים באיור .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
שימוש μPIV למדידות זרימת דם בקנה המידה של זרימת הדם יכול לתת תובנה מספר רב של תהליכי הנדסה ביו רפואית, מכאני וכימיים הנוגעים בדבר. חלק מגורמי המפתח לחשבון להוא הצפיפות של RBC עצמם, וצבירת deformability של RBC, הצבירה או התנועה של חלקיקי מייקר fluorescing, ויישובם של RBC בערוצים. כל אלה יכולים להיות אחראים אם ההנחיות הכלליות שהותוו לעיל הן אחריו. יש רשימה בסיסית שכדאי לזכור למדידות טובות באמצעות מערכת זו. קודם כל, לקבוע כמה עמידה היא במערכת או המערכת מוצעת. כדי למזער את העמידה להשת.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים אין לחשוף.
תודות
המחברים מבקשים להודות לNSERC (מדעי טבע והנדסת מועצה של קנדה) למימון, קתרין Pagiatikis על עזרתה בריצות ראשוניות, סורה אבו Mallouh ופרדריק פהים לבדיקת הפרוטוקול, ריצ'רד פרבו של LaVision, Inc לקבלת תמיכה טכנית, וגיא קלוטייה מאוניברסיטת מונטריאול להלוואה של המצלמה במהירות גבוהה DALSA.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פולי (דימתילסילוקסן) (PDMS), כלומר סילגארד-184 | דאו-קורנינג | 3097358-1004 | |
| חומצה אתילנדיאמינטטראצטית (EDTA) | סיגמא אולדריץ' | E9884-100G | |
| תמיסת מלח חוצצת (PBS) | סיגמא אולדריץ' | P5368-10PAK | |
| מיקרו-חלקיקים פלואורסצנטיים | מיקרוגניקס/פישרSci | R900 | |
| גליצרול (אופציונלי) | סיגמא אולדריץ' | G6279-500 מ"ל | |
| , כלומר מזרק CritSpin | FisherSci | 22-269-291 | |
| , כלומר 50 μ l מצלמת Gastight | Hamilton | 80965 | |
| , i.e. Imager Intense, LaVision במהירות גבוהה | , מיקרוסקופ Dalsa | Imager אינטנסיבי | |
| , כלומר משאבת מזרק MITAS | LaVision | MITAS | |
| Nd:YAG לייזר | Wave Research | Solo-II | |
| , i.e. Nexus3000 | Chemyx, Inc. | Nexus-3000 | |
| , כלומר תוכנת עיבוד נתונים Tygon | FisherSci | 14-169-1A | |
| , כלומר צנטריפוגה DaVis | LaVision | DaVis | |
| , i.e. Thermo Scientific CL2 | Thermo Scientific | 004260F |
מקורות
- Santiago, J. G., Wereley, S. T., Meinhart, C. D. A particle image velocimetry system for microfluidics. Experiments in Fluids. 25, 316-319 (1998).
- Evaluation of Velocity Measurement in Micro Tube by Highly Accurate PIV Technique. Sugii, Y., Okamoto, K., Nishio, S., Nakano, A. 4th International Symposium on Particle Image Velocimetry (PIV '01), 17-19 Sept. 2001, , 1-5 (2001).
- Park, J. S., Choi, C. K., Kihm, K. D.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
