의 순환 압력 생물 반응기 설계 예 VIVO 학습

이 절차의 전반적인 목표는 고리 압력에 대한 대동맥 심장 판막 조직 또는 세포의 생물학적 반응을 확인하는 것입니다. 이는 먼저 별자리가 좋지 않은 심장에서 판막 조직을 분리하고 조직 배양 배지에서 하룻밤 동안 배양함으로써 이루어집니다. 절차의 두 번째 단계는 압력 시스템이 교정되었는지 확인하는 것입니다. 다음.

판막 조직 또는 세포는 압력 시스템에 배치됩니다. 챔버는 섭씨 37도의 인큐베이터에 배치되고 순환 압력 체제는 원하는 크기와 주파수로 원하는 시간 동안 시작됩니다. 마지막으로, 생물학적 분석을 위해 조직에서 조직을 제거합니다.

궁극적으로, 실시간 PCR, 웨스턴 블로팅(Western blotting) 또는 현미경 검사를 통해 압력이 높아짐이 유전자 및 단백질 발현에 어떤 영향을 미치는지를 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 기계적 압력의 영향을 다른 기계적 힘 및 생화학적 자극제로부터 분리할 수 있다는 것입니다. 이는 동물 모델과 같은 다른 기술에 비해 장점이 있지만, 기계적 힘이 생물학에 영향을 미치는 방식과 심장 판막의 발병 기전을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한 조직 공학 구조물을 개발하는 데 사용할 수 있습니다. 지금 우리에게 이 절차를 보여주는 것은 장난감 운명입니다. 내 연구실의 한 대학원생이 조직을 압박할 수 있도록 준비합니다.

연구에 따르면 폐사 직후 체중이 120파운드 이하인 성인 암컷 돼지에서 대동맥 판막을 수집합니다. 멸균 PBS로 밸브를 두 번 세척한 다음 얼음 위에 올려 실험실로 운반합니다. 이후의 모든 단계는 멸균 상태에서 수행해야 합니다.

첨판에 변성, 찢어짐 또는 석회화의 징후가 보이지 않는지 확인하십시오. 고리에서 거리의 1/3을 잘라 대동맥 뿌리에서 첨판을 제거합니다. 6웰 플레이트의 개별 웰에 전단지를 놓고 1%의 항생제 항진균 용액과 10%의 소 태아 혈청이 보충된 DMEM 3ml를 섭씨 37도에서 5%의 이산화탄소로 하룻밤 동안 배양합니다.

이 압력 시스템은 맞춤 제작되었으며 대동맥 판막 조직에 대한 순환 압력의 기계적 생물학적 영향을 연구하도록 설계되었습니다. 시스템을 사용하려면 컴퓨터에 로그온하고 랩 보기 프로그램을 엽니다. 압축 공기가 시스템에 연결되어 있는지 확인하고 공기 공급 장치를 최대 속도로 엽니다.

신호를 켜십시오 amp리퍼. 볼륨이tage 판독값은 0.00입니다. 필요에 따라 조정합니다.

랩 보기 인터페이스에는 스위치가 테스트로 설정된 테스트 기록으로 표시된 스위치가 있습니다. 공기 공급이라고 표시된 버튼을 클릭하여 흡입구 솔레노이드 밸브를 엽니다. 가스 압력 조절기를 사용하여 하나의 PS에서 압축 공기로 챔버를 가압합니다. 챔버의 뒤쪽 판에 있는 디지털 압력계를 사용하여 챔버의 압력을 읽었습니다.

압력이 평형을 이루면 신호 증폭기의 전압 판독값을 기록합니다. 2, 3, 4, 5 PSI에 대해 반복합니다. 다음으로 압력 대 전압의 교정 곡선을 구성합니다.

압력을 PSI에서 수은 밀리미터로 변환합니다. 그래프의 방정식을 랩 뷰 프로그램의 코드에 배치합니다. 압력 챔버에서 알루미늄 전면 플레이트를 제거하고 챔버에 70% 에탄올을 분사합니다.

리플릿 샘플이 들어 있는 6개의 웰 플레이트를 챔버에 놓고 프론트 엔드 플레이트를 교체합니다. 4개의 나사산 막대에 있는 너트를 손으로 조여 씰이 밀폐되어 있는지 확인하십시오. 압력 챔버를 섭씨 37도의 인큐베이터에 놓습니다.

시스템이 압축 공기 입력과 출력 사이를 순환하는 시간을 입력합니다. 이는 0.6초와 0.4초로 설정하여 1헤르츠의 주파수에서 각각 이완기 및 수축기 상태를 모방해야 합니다. 그런 다음 랩 보기에서 데이터 파일 경로를 입력합니다.

실행을 클릭하고 테스트 레코드 토글을 레코드로 전환합니다. 랩의 그래프를 사용하여 압력이 원하는 수준인지 확인하십시오. 필요한 경우 가스 압력 조절기를 사용하여 압력을 조정하십시오.

실험이 완료되면 실험실 보기에서 중지를 클릭하고 공기 공급을 끄고 압력 챔버의 배기 밸브를 엽니다. 마지막으로 인큐베이터에서 압력 시스템을 회수합니다. 다음 약실에서 정면 끝 판을 제거하고 6개의 좋은 판을 만회하십시오.

이제 샘플을 분석하여 유전자 발현, 단백질 발현, 조직학 및 기계적 특성을 나타낼 수 있으며, 정상 및 상승 압력의 압력 파형을 나타냅니다. 시스템으로부터 얻어진 조건은 생체 조건 하에서 여기에 나타나 있습니다. 이완기 동안 좌심실과 상행 대동맥 사이에는 압력의 차이가 있어 정상적인 생리학적 조건에서 대동맥 판막이 닫힌 상태로 유지될 수 있습니다.

이 트랜스 판막압은 수은 80mm입니다. 그러나 1단계와 2단계 고혈압에서는 트랜스 판막 압력이 각각 90mm와 100mm의 수은으로 증가할 수 있습니다. 압력 시스템은 norm 10, stage 1 및 stage two 고혈압 조건에서 관찰되는 최대 trans valvular pressure를 시뮬레이션할 수 있습니다.

시스템에서 얻은 정상 및 상승 압력 조건의 대표적인 압력 파형이 여기에 나와 있습니다. 따라서 이 절차에 따라 PCR 및 웨스턴 블로팅과 같은 다른 방법을 수행하고 전단지에 현미경을 투여할 수 있습니다. 이것은 유전자 발현과 단백질 합성의 변화와 같은 것을 이해하는 데 도움이 되며, 심장 판막의 메카노 전달을 이해하는 데 도움이 됩니다.

이 기술은 기계적 생물학과 질병의 메커니즘을 이해하는 데 매우 유용했으며, 생체 내에서 압력 변화를 겪을 수 있는 다른 조직에서 발생하는 변화를 이해하는 데 도움이 될 수 있거나 미래에 도움이 될 수 있습니다.