בדיקת חיכוך- התקן ביוריאקטור לחקר ביומכניקה של מפרקים סינוביאליים, מכניוביולוגיה וויסות פיזיקלי

באופן מסורתי השתמשנו בבודק כדי לחקור רקמות שאינן חיות כדי לחשב מקדמי חיכוך, אך אנו מרחיבים באופן משמעותי את יכולותיו של הבודק לבחון רקמות חיות ולהעריך אינטראקציות ביולוגיות. מכשיר בדיקת החיכוך מספק תנועת תרגום הדדית ועומס דחיסה למשטחי מגע של רקמות חיות. המכשיר הוא מודולרי, המאפשר בדיקה של גופנים ביולוגיים שונים.

השיטה יכולה לספק תובנה לגבי האופן שבו כוחות חיכוך משפיעים על התגובות המכניות והמכניקוביולוגיות של סחוס חי וסינוביום, מה שעשוי להוביל לאסטרטגיות חדשות לשמירה על בריאות המפרקים. התחילו בקצירת הסינוביום של שור הנעורים. באמצעות להב אזמל, עקוב אחר קווי המתאר של אזור הסינוביום המעניין.

באמצעות מלקחיים, תפסו קצה אחד של הסינוביום והתרוממו בעדינות כדי למתוח את הסינוביום הדיסטלי עד העצם שמתחת. השתמשו בלהב אזמל כדי להסיר את הסינוביום מהעצם ולהניח את הרקמה במדיית תרבית מתאימה או בתמיסת בדיקה של אמבטיה. לאחר מכן קוצרים את סחוס הבקר הצעיר על ידי אבטחת השוקה במחזיק מתכוונן.

יש להסיר את המניסקוס בזהירות תוך הימנעות ממגע עם משטח הסחוס. בקצוות החיצוניים של הרמה הטיביאלית, השתמשו בחותך קופסה כדי לחתוך בניצב לסחוס לכיוון העצם. חותכים לחלוטין דרך הסחוס כדי ליצור קצוות ישרים או צדדים.

הסר עודף רקמה. בקצוות החיצוניים, השתמשו בחותך הקופסה כדי לבצע חיתוך נקי בממשק שבין העצם לסחוס. כדי להסיר את רצועת הטיביאלית ממשטח המישור, הכניסו בעדינות מברג שטוח מתחת לחתך וסובבו בעדינות כדי לשחרר את הסחוס המפרקי מהעצם התת-כונדרלית.

כאשר הדגימה מתרופפת, דוחפים באיטיות את המברג קדימה עד שרצועת הסחוס מתנתקת מהעצם. יש לוודא כי המברג נדחף לכיוון העצם, לא אל הסחוס. באמצעות חותך קופסה, חותכים את משטח הרמה הטיביאלית כדי לייצר דגימות מלבניות בגודל ובעובי הרצויים.

הניחו את הרקמה במדיה תרבית מתאימה או בדקו את תמיסת האמבטיה. אם הרצועה הטיביאלית משמשת כגוף הנגד התחתון, הסר את הבסיס המגנטי הניתן להסרה והדבק צלחת פטרי בקוטר 60 מילימטרים למשטח העליון של הבסיס הניתן להסרה. כאשר צלחת הפטרי מודבקת במקומה, חברו את הבסיס המנותק לבסיס הקבוע וסמנו את צלחת הפטרי כדי לציין כיוון הזזה.

יש למרוח כמות קטנה של ציאנואקרילט על מרכז המנה. יישרו את הרצועה הטיביאלית עם כיוון ההחלקה של הבמה. לחצו בעדינות את רצועת הסחוס על התבשיל.

שחזר את הבסיס המגנטי הנשלף לבסיס הקבוע המשויך שלו בבוחן החיכוך. מלאו את צלחת הפטרי בתמיסת האמבטיה הרצויה. אם הסינוביום משמש כגוף הנגד העליון, הסר את לוחית ההעמסה ואת מוט התמיכה מבוחן החיכוך.

מניחים את הסינוביום על גבי הלוח העגול. כדי לאבטח את הסינוביום, התפשטו טבעת O על היקפה. באמצעות מלקחיים, מושכים בעדינות את הסינוביום כדי למתוח את הרקמה מתוחה ושטוחה מתחת לטבעת ה-O.

לקצץ עודפי רקמות עם מספריים כירורגיים. שחזרו את לוח ההעמסה ואת מוט התמיכה לבוחן החיכוך. התאם את הגובה האנכי של לוח ההעמסה כך שהסינוביום מרחף מעל פני הנגד התחתון ושקוע באמבט הבדיקה.

הכנס את הדגימות המותקנות להתקן בודק החיכוך. פתח את הנתונים האנלוגיים לבנות MF DAQ. אתחל את טען PID והפעל את Windows המתקשר הדינמי בתוכנית.

הפעל את הנתונים האנלוגיים לבנות MF DAQ ולאתחל את חלון טען PID על ידי לחיצה על לחצן הפעל. נווט אל הכרטיסיה Stepper בחלון מפעיל מתקשר דינמי. ציין את ההאצה, המהירות והמרחק של שלב התרגום בתיבות הקלט של המשתמש.

כדי להזין את משך הבדיקה, לחץ על לחצן פתח תיקיה בפינה השמאלית התחתונה של הטבלה מצב זמן ובחר בנתיב הקובץ Stepper Time Index. לאחר מכן ציין שוב את משך הבדיקה בכרטיסיה סליל קול. בחר בנתיב הקובץ של אינדקס סליל הקול על-ידי לחיצה על לחצן פתח תיקיה בפינה השמאלית התחתונה של הטבלה מצב זמן ובחר את הקובץ.

זה חייב להתבצע בין אם סליל הקול משמש או לא. החל את העומס הרגיל. אם אתם משתמשים במשקלים מתים, הניחו את המשקולות הרצויות על המסבים הליניאריים שמעל לוחית ההעמסה.

ודא שהעומס המופעל בתוספת משקל לוח ההעמסה ומוט התמיכה אינם עולים על הקיבולת המדורגת בתא העומס. בחר את הנתיב ואת שם הקובץ לאחסון נתונים באמצעות לחצן פתח תיקיה מימין לתיבה 'זכות לקובץ'. שמור את הקובץ עם סיומת txt.

מרכזו את ה-counterface התחתון מתחת ל-counterface העליון והגדירו אותו כמיקום אפס X. לשם כך, הפעל את החלון מפעיל מתקשר דינמי על-ידי לחיצה על לחצן הפעל. בכרטיסיה Stepper לחץ על לחצן בית כדי להעביר את הבמה למצב אפס X שנשמר לאחרונה.

אם פני הנגד אינם מיושרים, הזז את הבמה על-ידי לחיצה על לחצני החצים הירוקים שמאלה וימינה. כאשר מגיעים למיקום הרצוי, לחצו על כפתור האפס כדי לשמור את מיקום השלב הנוכחי כמיקום האפס X החדש. עצור את החלון 'הפעל מתקשר דינמי' על-ידי לחיצה על לחצן עצור.

לאחר שהפנים הנגדיות העליונות והתחתונות ממורכזות, התחילו בבדיקות חיכוך של הדגימות על ידי התחלת התנועה המחזורית של השלב. ברגע שהבמה זזה, הביאו לאט לאט את הדלפק העליון למגע עם החלק התחתון. תן לבדיקה לרוץ, לאסוף את נתוני בדיקת החיכוך.

לאחר משך הבדיקה הרצוי, הפסק את הבדיקה על ידי לחיצה על לחצן Stop ועל ידי פריקת הדגימות על ידי הרמת פני הדלפק העליונים והוצאתו ממגע עם הדלפק התחתון. השתמש בקוד המותאם אישית כדי לחשב את מקדם החיכוך ואת ההיסטריה לכל מחזור. ודא שתיקיה אחת מכילה את כל הקבצים הרלוונטיים.

פתח את ריצת מחזור החיכוך. קובץ m. לחץ על לחצן הפעלה בסקריפט.

בחר את קובץ הנתונים הגולמיים לניתוח ואת מיקום השמירה הרצוי. מקדם החיכוך ומזימות ההיסטריה יופקו על ידי MATLAB. תצורת סינוביום-על-סחוס שימשה לבדיקת חיכוך של יצורים צעירים, כאשר הסינוביום הורכב על מצופה טעינה אקרילית בקוטר 10 מילימטרים, כך שהשכבה האינטימית תהיה במגע עם הסחוס הבסיסי.

רצועה טיביאלית שימשה כגוף נגדי לסחוס. מקדם חיכוך יעיל חושב מהממוצע של FT חלקי FN על פני כל מחזור גומלין ולאחר מכן הוצב כנגד משך הבדיקה כדי להניב מקדם חיכוך לעומת מתווה זמן. עבור כל בדיקה, ערכי מקדם החיכוך היו ממוצעים לאורך כל הבדיקה.

באמבט בדיקת PBS, ערכי מקדם החיכוך הממוצעים עלו ככל שהלחץ על המגע עלה. לעומת זאת, ערכי מקדם החיכוך הממוצעים נותרו דומים ככל שמתח המגע עלה באמבט נוזל סינוביאלי של בקר. זכור להתחיל לאסוף נתוני עומס לפני הבאת המשטחים במגע.

זה מבטיח שניתן יהיה לחשב עומס טארה תקין. ניתן להעריך את מרכיבי האמבטיה של רקמות ושימון לפני ואחרי הבדיקה כדי להעריך את השינויים הביולוגיים המועברים על ידי משטר ניסוי נתון.