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Articolo metodologico

Uno Sperimentale e Finite Element protocollo per indagare il trasporto di soluti neutri e carichi attraverso cartilagine articolare

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DOI:

10.3791/54984

23 aprile 2017

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Proponiamo un protocollo per studiare il trasporto di molecole cariche e scariche attraverso cartilagine articolare con l'ausilio di metodi sperimentali e numerici recentemente sviluppati.

Abstract

L'osteoartrite (OA) è una malattia debilitante che è associata con la degenerazione della cartilagine articolare e dell'osso subcondrale. Degenerazione della cartilagine articolare compromette la sua funzione portante sostanzialmente come sperimenta degradazione chimica tremenda, cioè proteoglicani perdita e fibrille di collagene interruzione. Un modo promettente per indagare meccanismi di danno chimico durante OA è quello di esporre i campioni di cartilagine di un soluto esterna e controllare la diffusione delle molecole. Il grado di danno cartilagineo (cioè la concentrazione e la configurazione delle macromolecole essenziali) è associato con la perdita di energia collisione di soluti esterni mentre si muove attraverso cartilagine articolare crea diverse caratteristiche di diffusione rispetto alla cartilagine sana. In questo studio, si introduce un protocollo, che comprende diverse fasi e si basa su precedentemente sviluppato sperimentale micro-C14px; "> omputed T omography (micro-CT) e elementi finiti Il trasporto di molecole iodurati cariche e non viene prima registrata utilizzando micro-CT, che è seguita applicando multifasici modelli ad elementi finiti per ottenere coefficienti di diffusione bifasica-soluto. e densità di carica fissa in fusi cartilagine.

Introduzione

Trasporto molecolare svolge un ruolo fondamentale nell'omeostasi del snodi, la consegna di terapie per cartilagine articolare e della cartilagine di imaging con mdc 1, 2, 3. Fattori come integrazione cartilagine e integrità, carica soluto e dimensione, nonché osmolalità e la concentrazione del bagno in contatto con cartilagine può influenzare la velocità di trasporto 4, 5, 6. Il trasporto di soluti, sia neutre o cariche, può essere differente tra zone della cartilagine art....

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Protocollo

NOTA: Il protocollo presentato qui è adottato dalle procedure sperimentali e computazionali di documenti di ricerca recenti 6, 8, 9. Il protocollo è illustrato in Figura 1.

I materiali da cadavere sono stati raccolti con il permesso di Facoltà di Medicina Veterinaria dell'Università di Utrecht.

1. campione e Bath Preparazione

  1. Trapanare spine osteocondrali cilindrici (diametro di 8,5 mm) dal cadavere condili femorali equina utilizzando punta misura (figura 1....

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Risultati

I risultati rappresentativi qui fornite sono adottati da documenti di ricerca precedenti 6, 8, 9, 16.

In OA, la cartilagine articolare subisce cambiamenti significativi soprattutto perdita GAG, e fibrille di collagene danno 17, 18,.......

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Discussione

Abbiamo presentato un protocollo sperimentale unita ad una procedura elementi finiti per studiare la diffusione di soluti neutri e carichi attraverso cartilagine articolare. Secondo studi recenti, i modelli proposti possono descrivere con precisione il trasporto sia di neutro (bifasico-soluto) e caricati negativamente soluti (multifasici) attraverso diverse zone della cartilagine articolare 8, 9. È opinione diffusa che cartilagine articolare viene funzionalmente.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano esprimere la loro gratitudine al Sig Jeroen van den Berg e il signor Matthijs Wassink dal gruppo meccanica di sviluppo a UMC Utrecht per il loro aiuto nel processo di spine osteocondrali da imballaggio. Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione da olandese Arthritis Foundation.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
HexabrixGuerbet15HX005DMezzo di contrasto a carica negativa
VisipaqueGE healthcare12570511Mezzo di contrasto Nuetral
PBS (soluzione salina tamponata con fosfato)Life technologies10010023
Medium micro-CTPerkin ElmerMonitoraggio diffusione
Osmometro per punto di congelamentoAdvanced strumentiSoluzione di misura dell'osmolalità

Riferimenti

  1. Arkill, K. P., Winlove, C. P. Solute transport in the deep and calcified zones of articular cartilage. Osteoarthritis Cartilage. 16 (6), 708-714 (2008).
  2. Chin, H. C., Moeini, M., Quinn, T. M. Solute transport across the articular surface of injured cartilage.

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Ristampe e permessi

Tag

Trasporto di solutiimaging micro CTmodellazione a elementi finiticoefficiente di diffusionedensit di carica fissamodello di soluto bifasicomodello multifasicosoluti neutri