צילום רנטגן של שריר השלד Murine שלמים ככלי לחקר בסיס מבניים של מחלת שרירים

שריר שלד עכבר שלם מבחינה פיזיולוגית יכול לייצר דפוסי דיפוזיה באיכות גבוהה של קרני רנטגן המכילים מידע מבני רב שיכול לספק תובנה לתהליכים פיזיולוגיים. דיפירציה של קרני רנטגן היא הטכניקה היחידה המאפשרת רכישת מידע מבני ברזולוציה גבוהה מרמת שריר חיה בתנאים פיזיולוגיים אמיתיים בזמן פיזיולוגי אמיתי. מחלות שרירים רבות עוברות בירושה.

עם זמינות מוגברת לשנות גנטית את רוב המודלים של מיופתיה, דיפירציה רנטגן יכול לספק תובנות מבניות במנגנוני מחלה ולהצביע על אסטרטגיות טיפוליות. רוב השרירים אוונגוס דיגיטיקום extensor ו soleus נוחים במיוחד למטרה זו. אבל שרירים רבים אחרים בבעלי חיים קטנים ניתן לנתח שלם ומטופל באופן דומה.

לפני תחילת ההליך, הפעל את מתמר הכוח המוטורי המשולב, את בקר מתמר הכוח המוטורי עם ממריצה זרם ביפאסיקי בה הספק גבוה, ואת מערכת בקרת נתונים בקרת מחשב. לאחר מכן, לרסס את העור על האיבר האחורי של העכבר עם הפתרון של רינג'ר קר ולהשתמש מספריים ניתוח עדין לחתוך את העור סביב הירך. באמצעות מטליות מספר חמש, למשוך במהירות את העור למטה כדי לחשוף את השרירים לקטוע את האיבר האחורי.

מניחים את האיבר בצלחת ניתוח מצופה אלסטומר המכילה את הפתרון של רינגר מחומצן וממקמים את המנה תחת מיקרוסקופ ניתוח משקפת. כדי לקצור את השריר soleus, להצמיד את האיבר האחורי עם שריר gastrocnemius פונה כלפי מעלה. השתמש מספריים עדין לחתוך את הגיד הדיסטלי של קבוצת השרירים gastrocnemius / soleus.

חותכים את fascia משני צדי שריר gastrocnemius כדי לאפשר את השרירים להיות הרים בעדינות ולאט לאט מן העצם. ואז לשחרר את הגיד הפרוקסימלי של שריר soleus. הצמד את קבוצת השרירים המכילה את שריר הגסטרוקנמיוס ואת הגיד הדיסטלי בצלחת.

הרם את שריר הסוליה בעדינות דרך הגיד הפרוקסימלי כדי להפריד אותו מהשריר gastrocnemius, משאיר כמה שיותר גיד דיסטלי הבלעדית שלם ככל האפשר. כדי לקצור את שריר הדיגיטאורום או EDL, הצמד את האיבר האחורי בצלחת עם השריר הקדמי tibialis פונה כלפי מעלה לחתוך את fascia לאורך השריר הקדמי tibialis. השתמש מטלפים כדי למשוך את fascia ברור לחתוך את הגיד הדיסטלי של השריר לפני השוקיים.

להרים את השריר לפני השוקיים לחתוך אותו בזהירות מבלי למשוך על שריר EDL, לחתוך לפתוח את הצד הצדדי של הברך כדי לחשוף את שני הגידים. חותכים את הגיד הפרוקסימלי, משאיר לנו הרבה הגיד ככל האפשר עדיין מחובר לשריר בעדינות למשוך על הגיד כדי להרים את שריר EDL. ואז לחתוך את הגיד דיסטלי ברגע שהוא נחשף.

כדי לעלות על השריר שנקטף, להצמיד את השריר דרך הגידים לקצץ כמה שיותר שומן נוסף, fascia וגיד ככל האפשר. הכנס גיד אחד לתוך קשר קשור מראש ולהשתמש מדפים קשירת תפר לקשור את התפר בחוזקה. לקשור את הקשר השני על סביב וו מתכת ולחזור על ההליך בצד השני של הגיד.

לאחר מכן חבר את הוו הקצר לתחתית תא הניסוי, ואת הוו הארוך למנוע מתמר הכוח הדו-מצבי. בועה הפתרון בתא הניסוי עם 100% חמצן. כדי לייעל את פרוטוקול הגירוי ואת אורך השריר להתאים את מניפולטורים מיקרו המחוברים למנוע המתמר כדי ליצור מתח בסיסי בין 15 ל 20 מילניטון כדי למצוא את הפרמטרים הגירוי הטוב ביותר למתוח את השריר.

הגדר את מתח הגירוי ל-40 וולט. זרם הגירוי יוגדל באופן שיטתי עד שלא תהיה עלייה נוספת בכוח עוויתות. כדי למצוא את האורך האופטימלי, להגדיל את אורך השריר ולהפעיל את השריר עם עווית אחת עד הכוח הפעיל מפסיק להגדיל.

בצע התכווצות טטנית שנייה אחת כדי לבדוק את ההרכבה ולמתח את השריר בחזרה לכוח הבסיסי האופטימלי לפי הצורך. ואז להקליט את אורך השריר במילימטרים עם caliper דיגיטלי. כדי לקבוע את מיקום הקרן, השתמש בפיסת נייר רגיש לרנטגן המייצרת נקודה כהה בתגובה לקרני רנטגן ומחולל צלב וידאו כדי ליצור צלב מיושר עם סימן הצריבה על הנייר.

באמצעות ממשק המשתמש הגרפי שסופק על ידי BioCAT למיקום המדגם, מרכז את השריר על מיקום הקרן והזז את שלב הדגימה כדי להניף את תא הדגימה ב 10 עד 20 מילימטרים לשנייה כדי להפיץ מינון רנטגן בכל רחבי השריר במהלך החשיפה. שימו לב לדגימה תוך כדי נסיעה כדי להימנע מאזורים גדולים של פאשיה המכילים קולגן ולהבטיח שהוא יישאר מואר לאורך כל נתיב נסיעתו. לחמש את הגלאי ולחכות ההדק ממערכת איסוף הנתונים.

לאחר מכן הפעל את הנתונים המכניים ורנטגן באותו הזמן כדי לסנכרן אותם. דפוסי הרנטגן ייאספו באופן רציף לאורך כל הפרוטוקול עם זמן חשיפה של 10 אלפיות השנייה ותזרועת חשיפה של 50 אלפיות השנייה. בהתכווצות טטנית איזומטרית מייצגת זו הוחזק שריר ה-EDL במנוחה למשך 0.5 שניות לפני שהופעל לשנייה אחת, ולאחר מכן רגיעה של 1.5 שניות.

תבנית דיפרציה של קרני רנטגן בשרירים יכולה לספק מידע מבני ברזולוציית ננומטר ממבנים בתוך הסרקומר. קווי שכבה מבוססי מיוסין המכילים סיביים עבים הם חזקים וחדים בדפוסים של שריר מנוחה, בעוד קווי שכבה מבוססי actin המכילים סיבי דק בולטים יותר בדפוסים של שריר מתכווץ. דפוסי הבדל המתקבלים על ידי חיסור דפוס המנוחה מתבנית ההתכווצות יכולים לשפוך אור על שינויים מבניים במהלך התפתחות כוח בשרירים בריאים וחלים.

על ידי ביצוע שינויים מבניים אלה בציר הזמן אלפית השניה של האירועים המולקולריים במהלך התכווצות שרירים והרפיה, דפוסי דיפוזיה רנטגן יכול לחשוף מידע מבני משמעותי. בניתוח זה של השתקפויות קו המשווה הייצוגיות באמצעות שגרת קו המשווה בחבילת MuscleX בקוד פתוח, יחס העוצמה המשוונית מציין את קרבתו של מיוסין לפעול בשריר המנוחה ומתואם באופן הדוק למספר הצלבות המצורפות בהתכווצות שריר השלד של מורין. המרחק בין השניים 1, 0 השתקפות קשורה הפוך מרווח interfilament.

ניתוח נקי הוא המפתח לניסוי רנטגן שרירים מוצלח שלם, אז נסו למנוע נזק מכני במהלך הכנת השרירים. כל פרוטוקול פיזיולוגי סטנדרטי עם שרירים שלמים יכול להיות מיושם בניסויים אלה והוא יכול לשמש לחקר הפעלת שרירים, הרפיה והתנהגות חוצה גשר במהלך ארעיות מכנית מהירה. מניפולציה גנטית של עכברים הופכת למתוחכמת יותר ויותר.

מודלים חדשים של עכברים מהו מהודרים יאפשרו לתכנן ניסויים ספציפיים ותובנה יותר כדי להצביע על כיוונים טיפוליים חדשים עבור מיופתיות אנושיות.