Name: Analisi e imaging degli osteociti (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-29T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: Esplora la modellazione 3D degli osteociti nella rete lacuno-canalicolare utilizzando microscopia confocale e dinamica dei fluidi computazionale. Questo metodo aiuta a comprendere la meccanosensazione ossea.

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<meta charset="utf8"></head><body>Modellazione 3D di osteociti per analisi CFD per lo studio della meccanosensazione nell'osso

<ol><li>Li, M. C. M., Chow, S. K. H., Wong, R. M. Y., Qin, L., Cheung, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+osteocytes-specific+molecular+mechanism+in+regulation+of+mechanotransduction+-+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Translat%22%5BJournal%5D)">The role of osteocytes-specific molecular mechanism in regulation of mechanotransduction - A systematic review.</a> J Orthop Translat. 29, 1-9 (2021).</li>
<li>Fritton, S. P., Weinbaum, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+and+solute+transport+in+bone%3A+Flow-induced+mechanotransduction%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Fluid and solute transport in bone: Flow-induced mechanotransduction.</a> Annu Rev Fluid Mech. 41, 347-374 (2009).</li>
<li>Klein-Nulend, J., Bacabac, R. G., Bakker, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+loading+and+how+it+affects+bone+cells%3A+the+role+of+the+osteocyte+cytoskeleton+in+maintaining+our+skeleton%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Mechanical loading and how it affects bone cells: the role of the osteocyte cytoskeleton in maintaining our skeleton.</a> Eur Cell Mater. 24, 278-291 (2012).</li>
<li>Knothe Tate, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BWhither+flows+the+fluid+in+bone%3F%26%2334%3B+An+osteocyte%27s+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">&#34;Whither flows the fluid in bone?&#34; An osteocyte's perspective.</a> J Biomech. 36 (10), 1409-1424 (2003).</li>
<li>Tiede-Lewis, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Degeneration+of+the+osteocyte+network+in+the+C57BL%2F6+mouse+model+of+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Aging+%28Albany+NY%29%22%5BJournal%5D)">Degeneration of the osteocyte network in the C57BL/6 mouse model of aging.</a> Aging (Albany NY). 9 (10), 2190-2208 (2017).</li>
<li>Lai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dependences+of+osteocyte+network+on+bone+compartment%2C+age%2C+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+Res%22%5BJournal%5D)">The dependences of osteocyte network on bone compartment, age, and disease.</a> Bone Res. 3 (1), 15009(2015).</li>
<li>Schurman, C. A., Verbruggen, S. W., Alliston, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disrupted+osteocyte+connectivity+and+pericellular+fluid+flow+in+bone+with+aging+and+defective+TGF-%CE%B2+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Disrupted osteocyte connectivity and pericellular fluid flow in bone with aging and defective TGF-β signaling.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 118 (25), e2023999118(2021).</li>
<li>van Tol, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanoresponse+of+bone+is+closely+related+to+the+osteocyte+lacunocanalicular+network+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">The mechanoresponse of bone is closely related to the osteocyte lacunocanalicular network architecture.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (51), 32251-32259 (2020).</li>
<li>Verbruggen, S. W., Vaughan, T. J., McNamara, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+flow+in+the+osteocyte+mechanical+environment%3A+a+fluid-structure+interaction+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Biomech+Model+Mechanobiol%22%5BJournal%5D)">Fluid flow in the osteocyte mechanical environment: a fluid-structure interaction approach.</a> Biomech Model Mechanobiol. 13 (1), 85-97 (2014).</li>
<li>Ganesh, T., Laughrey, L. E., Niroobakhsh, M., Lara-Castillo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiscale+finite+element+modeling+of+mechanical+strains+and+fluid+flow+in+osteocyte+lacunocanalicular+system%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Multiscale finite element modeling of mechanical strains and fluid flow in osteocyte lacunocanalicular system.</a> Bone. 137, 115328(2020).</li>
<li>Schneider, P., Meier, M., Wepf, R., Müller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+FIB%2FSEM+imaging+for+quantitative+3D+assessment+of+the+osteocyte+lacuno-canalicular+network%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Serial FIB/SEM imaging for quantitative 3D assessment of the osteocyte lacuno-canalicular network.</a> Bone. 49 (2), 304-311 (2011).</li>
<li>Kamioka, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+observing+silver-stained+osteocytes+in+situ+in+3-microm+sections+using+ultra-high+voltage+electron+microscopy+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc+Microanal%22%5BJournal%5D)">A method for observing silver-stained osteocytes in situ in 3-microm sections using ultra-high voltage electron microscopy tomography.</a> Microsc Microanal. 15 (5), 377-383 (2009).</li>
<li>Ciani, C., Doty, S. B., Fritton, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+effective+histological+staining+process+to+visualize+bone+interstitial+fluid+space+using+confocal+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">An effective histological staining process to visualize bone interstitial fluid space using confocal microscopy.</a> Bone. 44 (5), 1015-1017 (2009).</li>
<li>Sharma, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alterations+in+the+osteocyte+lacunar-canalicular+microenvironment+due+to+estrogen+deficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Alterations in the osteocyte lacunar-canalicular microenvironment due to estrogen deficiency.</a> Bone. 51 (3), 488-497 (2012).</li>
<li>Verbruggen, S. W., Vaughan, T. J., McNamara, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+amplification+in+bone+mechanobiology%3A+a+computational+investigation+of+the+in+vivo+mechanics+of+osteocytes%5BTitle%5D)+AND+%22J+R+Soc+Interface%22%5BJournal%5D)">Strain amplification in bone mechanobiology: a computational investigation of the in vivo mechanics of osteocytes.</a> J R Soc Interface. 9 (75), 2735-2744 (2012).</li>
<li>Goggin, P. M., Zygalakis, K. C., Oreffo, R. O., Schneider, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+3D+imaging+of+osteocytes+and+computational+modelling+in+mechanobiology%3A+insights+on+bone+development%2C+ageing%2C+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">High-resolution 3D imaging of osteocytes and computational modelling in mechanobiology: insights on bone development, ageing, health and disease.</a> Eur Cell Mater. 31, 264-295 (2016).</li>
<li>Kamioka, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+fluid+flow+analysis+in+a+human+osteocyte+canaliculus+using+a+realistic+high-resolution+image-based+three-dimensional+model%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Biol%22%5BJournal%5D)">Microscale fluid flow analysis in a human osteocyte canaliculus using a realistic high-resolution image-based three-dimensional model.</a> Integr Biol. 4 (10), 1198-1206 (2012).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+measurement+of+solute+transport+in+the+bone+lacunar-canalicular+system%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">In situ measurement of solute transport in the bone lacunar-canalicular system.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (33), 11911-11916 (2005).</li>
<li>Manfredini, P., Cocchetti, G., Maier, G., Redaelli, A., Montevecchi, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Poroelastic+finite+element+analysis+of+a+bone+specimen+under+cyclic+loading%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Poroelastic finite element analysis of a bone specimen under cyclic loading.</a> J Biomech. 32 (2), 135-144 (1999).</li>
<li>Steck, R., Niederer, P., Knothe Tate, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+finite+element+analysis+for+the+prediction+of+load-induced+fluid+flow+and+mechanochemical+transduction+in+bone%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+Biol%22%5BJournal%5D)">A finite element analysis for the prediction of load-induced fluid flow and mechanochemical transduction in bone.</a> J Theor Biol. 220 (2), 249-259 (2003).</li>
<li>You, L., Cowin, S. C., Schaffler, M. B., Weinbaum, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+for+strain+amplification+in+the+actin+cytoskeleton+of+osteocytes+due+to+fluid+drag+on+pericellular+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">A model for strain amplification in the actin cytoskeleton of osteocytes due to fluid drag on pericellular matrix.</a> J Biomech. 34 (11), 1375-1386 (2001).</li>
<li>Weinbaum, S., Cowin, S. C., Zeng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+for+the+excitation+of+osteocytes+by+mechanical+loading-induced+bone+fluid+shear+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">A model for the excitation of osteocytes by mechanical loading-induced bone fluid shear stresses.</a> J Biomech. 27 (3), 339-360 (1994).</li>
<li>Niroobakhsh, M., Laughrey, L. E., Dallas, S. L., Johnson, M. L., Ganesh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+modeling+based+on+confocal+imaging+predicts+changes+in+osteocyte+and+dendrite+shear+stress+due+to+canalicular+loss+with+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomech+Model+Mechanobiol%22%5BJournal%5D)">Computational modeling based on confocal imaging predicts changes in osteocyte and dendrite shear stress due to canalicular loss with aging.</a> Biomech Model Mechanobiol. 23 (1), 129-143 (2024).</li>
<li>Dallas, S. L., Moore, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+confocal+imaging+approaches+to+understand+the+structure+and+function+of+osteocytes+and+the+lacunocanalicular+network%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Using confocal imaging approaches to understand the structure and function of osteocytes and the lacunocanalicular network.</a> Bone. 138, 115463(2020).</li>
<li>Boyde, A., Wolfe, L. A., Maly, M., Jones, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vital+confocal+microscopy+in+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Scanning%22%5BJournal%5D)">Vital confocal microscopy in bone.</a> Scanning. 17 (2), 72-85 (1995).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Carta abrasiva a grana 1.200</td><td>Buehler</td><td>30-5170-012-100</td><td></td></tr><tr><td>Software 3-Matic</td><td>Software Materialise</td><td>https://www.materialise.com/en/industrial/software/3-matic</td><td>per l'ottimizzazione dei dati 3D</td></tr> Carta <tr><td>abrasiva a grana 600</td><td>Buehler</td><td>30-5118-600-100</td><td></td></tr><tr><td>Carta abrasiva a grana 800</td><td>Buehler</td><td>30-5170-800-100</td><td></td></tr><tr><td>ANSYS</td><td>ANSYS</td><td>https://www.ansys.com/</td> <td>software di simulazione</td></tr><tr><td>Isotiocianato di fluoresceina (FITC)</td><td>Software Sigma-Aldrich</td><td>F7250</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td></td><td>https://imagej.net/ij/</td><td></td></tr> <tr><td>Olio da immersione per microscopi</td><td>Leica Microsystems</td><td>195371-10-9</td><td></td></tr><tr><td>Leica TCS Sp5 II microscopio confocale&nbsp;</td><td>Leica Microsystems</td><td>TCS Sp5 II&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Sega diamantata Leitz 1600 foro interno</td><td>Leica&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software MIMICS Innovation Suite</td><td>Materialise</td><td>https://www.materialise.com/en/healthcare/mimics-innovation-suite</td><td>Software di elaborazione 3D basato su immagini</td></tr><tr><td>Mezzo di montaggio Permount</td><td>Fisher scientific</td><td>SP15-500</td><td></td></tr><tr><td>Sampl-Kwick Kit acrilico a polimerizzazione rapida</td><td>Buehler</td><td>20-3560</td><td></td></tr><tr><td>Agitatore da laboratorio a piattaforma singola</td><td>INC scientifico affidabile</td><td>Modello 55S</td><td></td></tr></tbody></table>

analisi e imaging degli osteociti

Analysis and Imaging of Osteocytes

Questo protocollo descrive come sviluppare modelli di osteociti di derivazione confocale per studiare la quantità di stress di taglio del flusso di fluido a cui un osteocita e i suoi processi dendritici sono sottoposti a causa del carico meccanico. Un topo C57BL6 invecchiato e uno giovane sono stati selezionati per costruire modelli di osteociti confocali basati su immagini giovani e invecchiati. Altri sei modelli di osteociti simulati sono stati generati dallo stesso modello di osteociti giovani utilizzando la tecnica di modifica della geometria per studiare l'alterazione della morfologia LCN dovuta all'invecchiamento o alla malattia ossea. I parametri modificati dalla geometria includevano lo spessore lacunare-canalicolare, la densità canalicolare e il diametro. I modelli di osteociti modificati sono stati sviluppati cambiando un parametro alla volta mantenendo gli stessi gli altri parametri. Pertanto, l'effetto di ciascuno dei parametri morfologici sulla FFSS viene esaminato isolatamente. I risultati hanno rivelato che la quantità di FFSS sperimentata da un osteocita era diversa in questi modelli di osteociti, mostrando la dipendenza della FFSS dalla morfologia LCN. I valori FFSS sono stati previsti su varie parti del modello di osteociti, come il corpo cellulare dell'osteocita o le membrane dendritiche. I dendriti in tutti i modelli hanno sperimentato valori FFSS maggiori rispetto alla membrana del corpo cellulare degli osteociti.
La Figura 5 mostra i contorni FFSS per i modelli di osteociti giovani e anziani generati direttamente da stack di immagini FITC confocali e altri sei modelli di osteociti sviluppati dal Modello 1 utilizzando la tecnica di modifica della geometria. La FFSS media sugli osteociti e sulle membrane dendritiche nel modello di osteociti giovani (Modello 1) era di 0,42 Pa, che è più significativa della FFSS media di 0,13 Pa nel modello di osteociti invecchiati (Modello 2). I dati ottenuti mostrano un aumento della FFSS media negli osteociti con spazio lacuno-canalicolare più ampio (Modello 7 e Modello 8) e una diminuzione della FFSS negli osteociti con densità canalicolare inferiore (Modello 3 e Modello 4), mentre la FFSS non è cambiata significativamente al variare del diametro dei dendriti nel Modello 5 e nel Modello 6. Il modello 2 e il modello 4 avevano i valori FFSS più bassi, rispettivamente di 0,19 Pa e 0,13 Pa. L'entità della FFSS nel Modello 8 è maggiore rispetto agli altri modelli di osteociti. Non solo la maggior parte dei dendriti è di colore rosso nel modello 8, ma anche il corpo cellulare degli osteociti sperimenta una FFSS più elevata rispetto ad altri modelli.
La FFSS sperimentata dagli osteociti è stata anche presentata sulla base del volume e dell'area superficiale dello spazio lacunare-canalicolare, che sono stati ottenuti mediante post-processing in ANSYS CFX per scoprire la correlazione tra FFSS e la struttura alterata della LCN. È stato anche possibile misurare l'area superficiale di ciascun modello esposta a FFSS superiore a 0,8 Pa, che si ritiene sia il livello di FFSS che causa la formazione ossea 21,22. La modellazione degli osteociti ha mostrato una correlazione tra la FFSS media e il volume o l'area superficiale dello spazio lacunare-canalicolare per tutti i modelli di osteociti, come mostrato nella Tabella 1. L'osteocita invecchiato (Modello 2) e l'osteocita simulato di mezza età (Modello 4) con la più bassa densità canalicolare avevano la superficie lacunare-canalicolare più bassa di 1372,7 μm2 e 1122,6 μm2. Il modello 2 e il modello 4 avevano anche il volume più basso dello spazio lacunare-canalicolare, rispettivamente di 229,4 μm3 e 203,5 μm3, che può essere correlato alle loro basse quantità di FFSS. Il modello 6, con il diametro del dendrite più grande, aveva la più grande superficie lacunare-canalicolare. Il modello 8 aveva il più grande volume di spazio lacunare-canalicolare e i più grandi valori di FFSS.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig01.jpg"> 
Figura 1: Immagini confocali su un singolo piano Z di una sezione trasversale di un femore colorato con FITC scattate con obiettivi di olio 5x, 20x e 100x. La rete lacunare-canalicolare è visibile nell'immagine scattata con l'obiettivo 100x. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig02.jpg"> 
Figura 2: Modelli confocali basati su immagini di un osteocita giovane (Modello 1) e di un osteocita invecchiato (Modello 2) generati dal femore colorato con FITC di un topo C57BL6 di 4 mesi e di 22 mesi. L'immagine ingrandita mostra lo spessore lacunare-canalicolare (LC) per l'osteocita giovane e lo stesso per l'osteocita invecchiato. L'immagine del modello 1 è stata modificata con il permesso di Niroobakhsh et al.23. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig03.jpg"> 
Figura 3: Sei modelli di osteociti sviluppati dal Modello 1 utilizzando la tecnica di modifica della geometria. La densità canalicolare è stata ridotta per generare il Modello 3 (di mezza età simulato) e il Modello 4 (di età simulata), mentre il diametro dei dendriti e lo spessore LC erano gli stessi del Modello 1. Il modello 5 e il modello 6 sono stati sviluppati con la stessa densità canalicolare e lo stesso spessore LC del modello 1, mentre il loro diametro dei dendriti era due e quattro volte maggiore del modello 1. Il modello 7 e il modello 8 avevano rispettivamente uno spessore lacunare-canalicolare due volte e quattro volte maggiore, mentre la densità canalicolare e il diametro dei dendriti sono rimasti gli stessi del modello 1. L'immagine del modello 1 è stata modificata con il permesso di Niroobakhsh et al.23. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig04.jpg"> 
Figura 4: Modello di giovani osteociti confocale basato su immagini 3D. Vista 3D dell'area della sezione trasversale del modello confocale di giovani osteociti basato su immagini che raffigura la modellazione dello spazio lacunare-canalicolare, che viene utilizzato per l'analisi dei fluidi intorno all'osteocita e ai dendriti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig04large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig05.jpg"> 
La Figura 5: La distribuzione della FFSS per tutti i modelli di osteociti mostra la dipendenza dell'entità della FFSS dalla morfologia degli osteociti. Le regioni rosse mostrano i valori FFSS più elevati, specialmente sulle membrane dendritiche piuttosto che sul corpo cellulare degli osteociti. Questa immagine è stata modificata con il permesso di Niroobakhsh et al.23. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Modelli</td>
			<td>Superficie lacunar-canalicolare (μm2)</td>
			<td>Volume dello spazio lacunare-canalicolare (μm3)</td>
			<td>Ave FFSS (Pa)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="4">Modelli confocali di osteociti basati su immagini</td>
			<td>Modello 1</td>
			<td rowspan="2">2652.9</td>
			<td rowspan="2">261</td>
			<td rowspan="2">0.42</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Giovane (4 mesi)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 2</td>
			<td rowspan="2">1372.7</td>
			<td rowspan="2">229.4</td>
			<td rowspan="2">0.19</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Invecchiato (22 mesi)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="12">Modelli di osteociti simulati generati utilizzando la tecnica di modifica della geometria</td>
			<td>Modello 3</td>
			<td rowspan="2">1530.4</td>
			<td rowspan="2">242.6</td>
			<td rowspan="2">0.27</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Simulazione di mezza età)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 4</td>
			<td rowspan="2">1122.6</td>
			<td rowspan="2">203.5</td>
			<td rowspan="2">0.13</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(Invecchiato simulato)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 5</td>
			<td rowspan="2">3724.9</td>
			<td rowspan="2">302.9</td>
			<td rowspan="2">0.49</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(2 x diametro dendrite)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 6</td>
			<td rowspan="2">4791</td>
			<td rowspan="2">337</td>
			<td rowspan="2">0.57</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(4 x diametro dendrite)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 7</td>
			<td rowspan="2">3116.3</td>
			<td rowspan="2">440.6</td>
			<td rowspan="2">1.17</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(2 x spessore LC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modello 8</td>
			<td rowspan="2">3542.2</td>
			<td rowspan="2">658.2</td>
			<td rowspan="2">1.89</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(4 x spessore LC)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabella 1: Confronto tra modelli di osteociti. Confronto della FFSS media, del volume dello spazio lacunare-canalicolare e dell'area superficiale in otto distinti modelli di osteociti, inclusi due modelli confocali basati su immagini e sei modelli simulati generati dal Modello 1 utilizzando la tecnica di modifica della geometria.

Analisi e imaging degli osteociti

Osteocytes are the bone cells that are thought to respond to mechanical strains and fluid flow shear stress (FFSS) by activating various biological ...

Research

Ricerca

JoVE Journal

Bioengineering

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Hybrid Imaging μCT-FMT e analisi delle immagini

L'impianto di innesti ossei autologhi e allogenici costituiscono accettato approcci per trattare la perdita di massa ossea cranio-facciale. Eppure l'effetto della composizione trapianto sull'interazione tra neovascolarizzazione, la differenziazione cellulare e la formazione delle ossa non è chiaro. Vi presentiamo un protocollo di imaging multimodale mira a chiarire l'interdipendenza angiogenesi-osteogenesi in prossimità dell'innesto.

Tomografia Computerizzata e Optical Imaging di osteogenesi-angiogenesi Accoppiamento per valutare l&#39;integrazione di craniche Bone Autoinnesti e Alloinnesti

L'uranio è conosciuto per interessare il metabolismo dell'osso. Qui, presentiamo un protocollo volto a indagare l'effetto dell'esposizione all'uranio naturale sulla vitalità, la differenziazione e la funzione degli osteoclasti, le cellule responsabili di riassorbimento dell'osso.

Metodi per analizzare gli impatti di uranio naturale il Osteoclastogenesis In Vitro

Vi presentiamo un protocollo per confrontare lo stato di minerali in vescicole rilasciate da due linee di cellule di osso umano: hFOB 1,19 e Saos-2. I profili di mineralizzazione sono stati analizzati da Alizarin Red-S (AR-S) colorazione, ultravioletto (UV) luce visualizzazione, formazione immagine di microscopia elettronica (TEM) di trasmissione e microanalisi a raggi x dispersiva di energia (EDX).

Analisi di minerali prodotto da hFOB 1.19 e Saos-2 cellule mediante microscopia elettronica a trasmissione con microanalisi a raggi x dispersiva di energia

Abbiamo utilizzato un protocollo di campionamento geologico (coring) per procurare campioni ossei corticali di dimensioni uniformi per esperimenti SRμCT dall'aspetto anteriore della femora umana. Questo metodo è minimamente distruttivo, efficiente, si traduce in campioni cilindrici che riducono al minimo gli artefatti di imaging da forme campione irregolari e migliorano la visualizzazione e l'analisi microarchitettonica.

Guida all'elaborazione di sezioni, coring e immagini per l'approvvigionamento e l'analisi di campioni ossei corticali ad alta produttività per synchrotron Micro-CT

Questo protocollo descrive la dissezione della calvaria di topo neonatale dmp1-topazio e l'isolamento degli osteociti che esprimono la proteina fluorescente verde attraverso la digestione e il frazionamento cellulare, oltre alla preparazione degli osteociti per la selezione cellulare attivata dalla fluorescenza (FACS).

Ottenere osteociti primari attraverso il frazionamento calvario murino degli osteociti che esprimono GFP

Il presente articolo descrive l'esecuzione di un approccio di imaging intravitale per osservare la segnalazione del calcio indotta meccanicamente di osteociti incorporati in vivo in tempo reale in risposta al carico meccanico a livello tissutale del terzo metatarso del topo.

Un approccio di imaging intravitale fluorescente per studiare le dinamiche di segnalazione del calcio indotte dal carico negli osteociti di topo

Questo protocollo presenta un metodo economico ed efficiente per la valutazione quantitativa della microarchitettura ossea in un modello murino di osteoporosi combinando tecniche di colorazione ematossilina-eosina (HE) e micro-tomografia computerizzata (Micro-CT).

Valutazione della microarchitettura dell'osso trabecolare in un modello murino di osteoporosi

Proponiamo un protocollo per valutare la rigenerazione ossea a vari livelli gerarchici. Questo approccio multimodale consente un'analisi strutturale su diverse scale di lunghezza, affrontando efficacemente le sfide nella preparazione del campione. Fornisce inoltre un flusso di lavoro affidabile per valutare l'efficacia dei biomateriali nel promuovere la rigenerazione ossea.

Approccio multimodale per valutare la rigenerazione ossea e le prestazioni dell'impalcatura

Esplora la modellazione 3D degli osteociti nella rete lacuno-canalicolare utilizzando microscopia confocale e dinamica dei fluidi computazionale. Questo metodo aiuta a comprendere la meccanosensazione ossea.

Analisi e imaging degli osteociti

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