מדריך מקטעים, קורינג ועיבוד תמונה לרכש וניתוח מדגם עצם קליפת המוח בעל תפוקה גבוהה עבור מיקרו-CT של Synchrotron

הנתונים הזמינים הקשורים לרכישת דגימות עצם עבור טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת של סינכרוטרון נותרו דלילים. המדריך המקיף שלנו מספק מתודולוגיה פשוטה, הרסנית מינימלית וחסכונית. רכישת דגימות עצם עם מידות עקביות וצורה גלילית היא קריטית כדי להבטיח שמערכי הנתונים המתקבלים יהיו באיכות הגבוהה ביותר והתוצאות ישימות

הטכניקות המתוארות בכתב יד זה ישימות לקידוח סלעים, מאובנים או כל חומר קשה. השתמשנו בהם כדי לאסוף ליבות בגודל אחיד של סלעים וגבישים בודדים לניסויים בלחץ גבוה כדי לחקור את הריאולוגיה של קרום כדור הארץ והמעטפת העליונה. קורעים מתחילים עשויים לגלות שדגימת העצם יוצרת צורות חרוטיות.

ניתן לטפל בכך על ידי מתן זמן מספיק ומספיק לאבק עצמות לשטוף מהמקדח ולהאט את מהירות הליבה. יש מחסור בטקסטים וסרטונים הדרכה המדגימים רכישת דגימות עצם עבור טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת של סינכרוטרון והוא הניתוח ההגיוני. המדריך המפורט שלנו להכנת עצמות עוזר למלא את הפער הזה.

הניחו שקופית מיקרוסקופ זכוכית בגודל 75 על 25 מילימטר על פלטות חמות עד 140 מעלות צלזיוס והמיסו כמות נדיבה של שרף אפוקסי תרמי במרכז השקופית. לחץ על ההיבט התחתון של גוש העצם לתוך שרף האפוקסי התרמי בשקופית המיקרוסקופ כשאורך העצם בניצב לשקופית. הזיזו את הדגימה קדימה ואחורה על מנת לצפות את הצד התחתון של העצם ולהבטיח הידבקות בטוחה.

הניחו לדגימה המותקנת לנוח על הפלטה החמה למשך כחמש דקות כדי לאפשר לאפוקסי התרמי להתפתל לתוך הנקבוביות והסדקים, ולוודא שהאפוקסי על המגלשה נקי מבועות. אם קיימות בועות, העבר את הדגימה קדימה ואחורה כדי להסיר אותן. השתמש במלקחיים קהים כדי להסיר את המגלשה עם הדגימה המותקנת מהפלטה החמה ולאפשר לה להתקרר בטמפרטורת החדר למשך כ-10 דקות, ולאחר מכן הסר כל אפוקסי מקצה המגלשה בעזרת סכין גילוח כדי להבטיח שהצ'אק אוחז כראוי במגלשה.

חבר את השקופית עם הדגימה המודבקת לצ'אק שקופית זכוכית והתקן את הצ'אק על הזרוע המסתובבת של מסור חתך במהירות איטית, וממקם אותו כך שניתן יהיה לחתוך חתך רוחב של העצם בניצב לאורכו. כוונן את הזרוע המסתובבת כדי להבטיח שהלהב יוצר קשר עם הדגימה. הוסף משקולות לצד הרחוק של זרוע החיתוך כדי להתמודד עם משקל הזרוע והוסף מים מזוקקים ונוזל חיתוך לכלי הנוזל.

אבטח היטב את להב פרוסת היהלום וודא שמפלס הנוזל טובע את חלק החיתוך של הלהב. הגדר את המהירות ל-200 סל"ד והורד לאט את הדגימה על הלהב. לאחר שהמסור מתחיל לחתך, ודא שהלהב והצ'אק אינם מתנדנדים או קופצים.

אם כן, עצור מיד את המסור והדק את מכלול הלהב או זרוע הצ'אק. אם הצ'אק נע באגרסיביות למעלה ולמטה, הוסף עוד משקולות נגד. החלק העבה הראשון הוא חיתוך פסולת שיספק משטח מוגדר היטב במקביל לכל חיתוך נוסף.

לאחר חיתוך הפסולת הראשוני, הרם את הזרוע המסתובבת והזז את הצ'אק חמישה מילימטרים לכיוון הלהב באמצעות חוגת המיקום. לאחר השלמת החיתוך, הנח את מגלשת הזכוכית עם הדגימה המותקנת על פלטה חמה כדי להמיס את האפוקסי התרמי. התקן קטעי עצם של חמישה מילימטר לתחתית פח אלומיניום רדוד באמצעות טכניקת הדבקת אפוקסי תרמית שתוארה קודם לכן.

הנח את הפח על שולחן מכונת XY של מקדחת הטחנה והדק ביד את הקיבוע clamps. הכנס מקדח קידוח ליבה חלול בקוטר פנימי של שני מילימטר לתוך צ'אק מקדחת הטחנה והתאם את מגביל העומק כדי למנוע ליבה דרך הפח. יישר את ההיבט הקדמי המרכזי של דגימת העצם מתחת למקדח תוך הימנעות ממגע קרוב עם הפריאוסטאום והאוסטיום או אזורים טרבקולריים מאוד.

מלאו את הפח במים מזוקקים כדי לכסות לחלוטין את הדגימה מה מה שמונע הצטברות חום, שריפת הדגימה ונזק למקדחה במהלך הליבה. מכבש מקדחת הטחנה עלול להיות מסוכן אם לא ננקטים אמצעי בטיחות נאותים. על המפעילים לוודא שהם מרכיבים משקפי בטיחות, שבגדים רפויים מאובטחים וששיער ארוך נמשך לאחור כדי שלא ייתפס בציר.

במקרים הראשונים של מגע בין סיבית הליבה לעצם, הפעל לחץ עדין על מנת לענוד טבעת על פני השטח העליונים של העצם. זה מונע סטייה של המקדח בתחילת תהליך הליבה ומבטיח מיקום נכון של המקדח. במהלך הליבה, הרם את המקדח פנימה והחוצה מהדגימה תוך שמירה על קצה המקדח מתחת לפני המים.

עשה זאת כל כמה שניות כדי לשטוף אבק עצמות כלוא ולהבטיח שפסולת אינה חוסמת את המקדחה. לאחר השלמת הליבה, ליבת העצם המתקבלת עלולה להיתקע במקדח הגבעול החלול. השתמש בזוג מלקחיים עדינים או מפתח אלן קטן כדי לעקור את הליבה מהביט.

אחסן את דגימת הליבה בצינור מיקרו-צנטריפוגה מסומן במקום קריר ויבש עד להדמיה. השיטה המתוארת של דגימת ליבה הוכיחה את עצמה כיעילה ויעילה ביותר. נתונים מייצגים המשווים את זרימת העבודה של עיבוד תמונה של דגימת ליבה וזו שנרכשה באמצעות כלי סיבובי מוצגים כאן.

הדגימה שנחתכה באמצעות הכלי הסיבובי הנפוץ הראתה מספר מוגבר של תעלות ולקונות וירידה בקוטר התעלה הממוצע, בנפח התעלה ובנקבוביות קליפת המוח בהשוואה לדגימת הליבה. טבלה זו מציגה נתוני נקבוביות עבור כל דגימה. למרות שפרוטוקול הליבה מפחית את החפצים שנצפו בסריקות טומוגרפיה של מיקרו-מחשב סינכרוטרון , הנתונים העמוסים בחפצים באיכות נמוכה יותר מניסויי גוש העצם הישר מייצגים בעיה רבת פנים.

עיבוד תמונה לאחר מכן אישר את הפוטנציאל של הטכניקה לשפר את ההדמיה של ארכיטקטורת מיקרו עצם קליפת המוח. לדוגמה, נצפו הבדלי מינרליזציה, תיחום משופר של גבולות אוסטאונליים והדמיה עקבית של רקמות רכות בתוך תעלות כלי דם. התקדמות איטית היא המפתח לקבלת דגימות גליליות בגודל עקבי.

נסיעה מהירה מדי עלולה לגרום לדגימות להיות בצורת חרוט במקום גלילי. בעת רכישת חלקים עבים לליבה, ניתן לאסוף חלקים עבים נוספים עבור מיקרוסקופיה ברייטפילד או קונפוקלית. זה מאפשר הדמיה של רשת התעלות.