생리학 및 병리 학적 압력 조건에 심장 밸브 조직을 쓰는 수있는 순환 압력 생물 반응기는 설계되었습니다. LabVIEW 프로그램은 사용자가 압력 크기, 진폭 및 주파수를 제어할 수 있습니다. 이 장치는 심장 밸브 조직이나 격리 세포의 mechanobiology을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
좌심실과 대동맥 사이에 대동맥 밸브, 뇌실에 역류 방지, 단방향 혈액의 흐름을 허용합니다. 대동맥 밸브 전단지는 세포외 매트릭스 (ECM) 내에 정지 및 내피 세포 monolayer로 채워져 있습니다 침입형 세포로 구성되어 있습니다. 밸브는 거칠고, 역동적인 환경을 withstands하고 지속적으로 전단, 굴곡, 인장 및 압축에 노출됩니다. 연구 내피 중단하거나 중간 매트릭스 손상 1-3의 결과로 높은 기계적 응력 영역에서 발생하는 질병 밸브에 calcific 병변을 보이지 않고있다. 따라서, 그것은 역학 연구 대동맥 밸브 질환 4 발병의 주요 위험 요인으로 고혈압을 보여준 것은 놀라운 일이 아니다.
밸브 질환에 대해 현재 사용할 수있는 유일한 치료 방법은 bioprosthetic 또는 기계적 밸브 5 낡고 밸브의 수술 대신합니다. 물리적 스트레스에 대한 응답으로 밸브 생물학의 개선 이해 밸브 pathogenesis의 메커니즘을 명료하게하다 도움이 될 것이다. 차례로,이 같은 제약 개입이나 방지와 같은 비침습 요법의 개발에 도움을 줄 수 있습니다. 여러 bioreactors는 이전에 다음 ID로 기본 설계 또는 심장 밸브 6-9의 mechanobiology을 연구하기 위해 개발되었습니다. 타악기 bioreactors 또한 연골 10 골 11 방광을 포함하여 12 조직의 범위를 연구하기 위해 개발되었습니다. 이 작품의 목적은 증가 압력 하중에 대동맥 밸브 전단지의 생물 학적 반응을 명료하게하다하는 데 사용할 수있는 순환 압력 시스템을 개발하는 것이었습니다.
이 시스템은 샘플을 장소와 순환 압력, 압력 사이클의 타이밍을 제어하는 viton의 격막 솔레노이드 밸브, 전기 장치를 제어하는 컴퓨터를 생산하는 아크릴 챔버로 구성되어. 압력은 압력 변환기를 사용하여 모니터링할 있었고, 신호는 부하 셀 컨디셔너를 사용하는 시설되었다. LabVIEW 프로그램은 적절한 속도로 시스템에 압축 공기를 펌프하는 아날로그 장치를 사용하여 압력을 규제. 시스템은 대동맥 밸브와 연결된 동적 transvalvular 압력 수준을 했었, 소우 치아 파의 밸브 개방을 묘사한 날카로운 압력 강하 다음 음절 연장 기간 동안 밸브에 걸쳐 존재하는 transvalvular 압력 구배의 전형적인 압력의 점진적 증가, 생산 수축기. LabVIEW 프로그램은 사용자가 주기적 압력의 크기와 주파수를 제어할 수있었습니다. 시스템은 생리와 병리 학적 압력 조건에 조직 샘플을 대상 수있었습니다. 이 장치는 심장 밸브가 로컬 기계 환경의 변화에 대응하는 우리의 이해를 높이기 위해 사용할 수 있습니다.
프로토콜
1. 조직 하베스트 및 준비
- 대동맥 밸브는 바로 죽은 후 더 이상 120 이상 파운드 무게 성인 돼지에서 수집해야합니다.
- 멸균 인산과 함께 두 번 밸브를 세척 식염수 (PBS)와 얼음에 실험실로 전송이 버퍼.
- 모든 후속 단계는 무균 조건 하에서 수행되어야합니다.
- 그 전단지가 찢어이나 석회화, 변성의 기호를 표시하지 않도록. 환대에서 거리의 1 / 3 절단하여 대동맥 루트에서 전단지를 제거합니다.
- 플레이스 여섯 잘 접시의 각각의 우물에서 전단지 37 ° C와 5 % CO 2에서 1퍼센트 anti-biotic/anti-mycotic 솔루션와 10 % 태아 소 혈청과 보충 3ml Dulbecco의 수정된 이글 매체와 함께 밤새 품어.
- 대체 절연 세포 6 - 잘 문화 접시에 씨앗을 품고 및 압력 장치에 사용될 수 있듯이. 이전 13 14 설명된대로 밸브 내피 세포와 중간 세포의 분리는 수행할 수 있습니다.
2. 압력 연구
- 맞춤 만든 압력 시스템은 대동맥 밸브 조직 15 순환 압력 mechanobiological 효과를 연구하기 위해 설계되었습니다. <....
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토론
압력 시스템은 성공적으로 diastolic transvalvular 압력을 대표했다 순환 압력에 대동맥 밸브 전단지를 노출. 압력은 40 mmHg로 감소 그러나, 그것은 수축기 transvalvular 압력을 모방 수 없습니다. Transvalvular 압력은 오름차순 대동맥의 압력과 좌심실 사이의 차이입니다. 심장 확장하는 동안, 밸브가 닫힐 때, 압력 차이가 normotensive 조건 90 mmHg 이하 80mmHg이며 무대 II의 고혈압은 각각 단계 100mmHg. 수축기 동안, 밸브가 열려있을 때, 좌심실과 대동맥 사이에 상승 압력 차이가 제로입니다. 대동맥 밸브 질환에서 발생하는 세포 변화가 높은 diastolic 압력과 연관된 것으로 않으므로 압력이 제로로 떨어진 게 아니라는 사실은 큰 우려되지 않을 수 있습니다. 이것은 그것이 압력 크기 및 생물 학적 반응의 원동력되지 압력 진폭이라는 가정을 기반으로합니다. 100 mmHg에서 0 mmHg로 압력을 감소시 20 압력 사이클의 데이터 분석에서 보고된 1.20 ± 0.......
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공개 사항
관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
감사의 글
저자는 원고를 준비하여 시스템 및 지원 Valtresa의 마일즈의 설계 및 제조와 그들의 도움을 쉐그 Schipke, 다니엘 체서에게 감사하고 있습니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 (옵션) |
| DMEM | 시그마 | D5671 | |
| Dulbecco의 PBS | 시그마 | D5652 | |
| Anti-mycotic/antibiotic 솔루션 | 시그마 | A5955 | |
| 태아 소 혈청 | ThermoScientific | SH30070 | |
| Viton의 격막 솔레노이드 밸브 | 맥매스터 카 | 4868K11 | |
| 압력 변환기 | 오메가 엔지니어링 주식 회사 | PX302 - 200GV | |
| 로드 셀 컨디셔너 | 앙코르 전자 주식 회사 | 4025-101 | |
| 데이터 수집 (DAQ) 모듈 | 측정 컴퓨팅 | PMD1608 |
참고문헌
- Freeman, R. V., Otto, C. M. Spectrum of calcific aortic valve disease: pathogenesis, disease progression, and treatment strategies. Circulation. 111, 3316-3326 (2005).
- Robicsek, F., Thubrikar, M. J., Fokin, A. A.
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