Name: 마찰 테스트 - 활막 관절 생물 역학, Mechanobiology 및 물리적 조절 연구를위한 생물 반응기 장치 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-02T13:50:00.000+00:00
Duration: 9 min 48 s
Description: 배우세요 활막 관절의 생물 역학 및 마찰 특성을 평가하는 생체 반응기 장치 사용법을. 이 방법은 연골과 활막의 기계생물학적 반응을 연구하여 관절 건강 유지 전략을 개발하는 데 도움을 줍니다.

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이 연구는 정형 외과 과학 연구 재단, NIH 5R01 AR068133, NIH TERC 5P41EB027062 및 NIGMS R01 692 GM083925 (Funder ID : 10.13039 / 100000057)의 지원을 받았습니다.

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연골이 압축, 인장 및 전단력, 및 수압 및 삼투압44,45를 받음에 따라 관절 내에 동적 기계적 환경이 존재합니다. 연골은 관절의 주요 하중 지지 조직이지만, 활막은 또한 연골 표면과 조직이 접히는 영역에서 그 자체와 마찰적인 상호 작용을 겪습니다. 연골과 활막 사이의 물리적 상호 작용은 세포를 옮기고 중간엽 줄기 세포를 관절 환경으로 방출하여 (제한적인) 관절 연골 복구 메커니즘37,38,39,40에 기여할 수있는 잠재적 인 세포 공급원을 제공 할 가능성이 큽니다. 연골과 활막의 마찰 특성은 조직 마모13을 통한 관절 유지 및 변성에 중요한 영향을 미칩...

골관절염 (OA)은 32 백만 명이 넘는 미국 성인에게 영향을 미치는 쇠약 해지는 퇴행성 관절 질환으로 의료 및 사회 경제적 비용은 $ 16.5 billion1 이상입니다. 이 질병은 고전적으로 관절 연골 및 연골하 뼈의 분해를 특징으로합니다. 그러나 활막염의 변화는 활막염 이 OA 증상 및 진행 2,3,4와 관련이 있기 때문에 최근에 감사를 얻었습니다. 원발성 (특발성) OA에서, 노화와 관련된 정상적인 '마모'는 연골의 하중 유지 및 윤활 기능을 유지하는 능력을 억제합니다. 관절 연골층의 장기간 슬라이딩 접촉 또는 임플란트 재료에 대한 연골의 슬라이딩 접촉에 의해 발생하는 응력은 표면 하부 피로 장애를 통한 박리 마모를 촉진하는 것으로 나타났다5,6. 관절(7,8) 내에 역동적인 기계적 환경이 존재하기 때문에, 관절 연골과 활막의 마찰적 상호작용은 조직 수준 마모 및 세포 메카노형질도입을 통해 관절 항상성에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 기계적 및 메카노생물학적 과정을 연구하기 위해, 압축 및 마찰 하중 5,6,9,10,11,12,13에 대한 엄격한 제어로 관절의 움직임을 복제하도록 장치가 설계되었습니다.
본 프로토콜은 생체 조직 외식식물의 접촉 표면에 상호적, 번역 운동 및 압축 하중을 전달하는 마찰 시험 장치를 기술한다. 컴퓨터 제어 장치를 사용하면 각 테스트 기간, 적용된 부하, 번역 단계의 동작 범위 및 번역 속도를 사용자가 제어할 수 있습니다. 이 장치는 모듈식으로, 조직 상의 조직(연골 온 연골 및 활막 온 연골) 및 유리 위-조직과 같은 다양한 카운터페이스를 테스트할 수 있습니다. 시험자에 의해 수득된 기능적 측정에 더하여, 조직 및 윤활욕 성분은 주어진 실험 요법에 의해 부여된 생물학적 변화를 평가하기 위해 시험 전후에 평가될 수 있다.
연골 마찰학에 대한 연구는 수십 년 동안 수행되어 왔으며 연골과 유리 및 연골 사이의 마찰 계수를 측정하기위한 몇 가지 기술이 개발되었습니다14,15. 상이한 접근법은 관심 있는 관절 및/또는 윤활 메카니즘에 의해 동기부여된다. 실험 변수의 제어와 생리 매개 변수의 되풀이 사이에는 종종 절충점이 있습니다. 진자 스타일의 장치는 하나의 관절 표면이 두 번째 표면 14,16,17,18에서 자유롭게 해석되는 간단한 진자의 지렛대로 손상되지 않은 조인트를 활용합니다. 무손상 관절을 사용하는 대신에, 마찰 측정은 원하는 표면(14,19,20,21,22,23,24,25) 위에 연골 전식이를 슬라이딩함으로써 얻어질 수 있다. 보고된 관절 연골의 마찰 계수는 작동 조건14,26에 따라 넓은 범위(0.002 내지 0.5)에 걸쳐 다양하였다. 장치들은 회전 운동(23,27,28)을 복제하도록 생성되었다. Gleghorn et al.26은 Stribeck 곡선 분석을 사용하여 연골 윤활 프로파일을 관찰하기 위해 다중 웰 맞춤형 트리보미터를 개발했으며, 평평한 유리 카운터페이스에 대해 연골 사이에 선형 진동 슬라이딩 모션을 적용했습니다.
이 장치는 마찰 반응을 분리하고 다양한 로딩 조건 하에서 살아있는 조직의 메카노 생물학을 탐구하는 것을 목표로합니다. 이 장치는 압축 슬라이딩을 통한 관절 관절을 시뮬레이션하는 단순화된 테스트 셋업을 채용하며, 이는 순수 롤링 모션에서의 저항이 관절 연골(29)의 측정된 마찰 계수에 비해 무시할 수 있다는 이해와 함께 롤링 및 슬라이딩 모션 둘 다를 근사화할 수 있다. 원래 관절 연골의 마찰 반응에 대한 간질액 가압의 영향을 연구하기 위해 만들어진 테스터는 이후 연골(10)의 피상적 영역 제거의 마찰 효과, 활액(11)의 윤활 효과, 연골 마모 가설 5,6,30, 활막-온 조직 마찰 측정(13) 등의 주제를 탐구하는 데 사용되었다. . 마찰 테스트 생물 반응기는 멸균 조건에서 마찰 실험을 수행 할 수 있으며, 마찰력이 살아있는 연골과 활막의 메카노 생물학적 반응에 어떻게 영향을 미치는지 탐구하는 새로운 메커니즘을 제공합니다. 이 설계는 이관절 관절 관절과 관련된 적용된 생리학적 하중에 반응하여 살아있는 관절 조직의 물리적 조절을 연구하기 위한 생체모방 생물반응기로서 사용될 수 있다.
이 연구는 다양한 접촉 응력과 다양한 윤활조에서 활막 온 연골 마찰 테스트를위한 구성을 제시합니다. 대부분의 관절의 관절 표면적은, 상당 부분 활막 조직(31)이다. 활막-연골 상의 미끄러짐은 일차 하중 지지 표면에서 발생하지 않지만, 두 조직 사이의 마찰 상호작용은 여전히 조직 수준 수복 및 세포 메카노형질도입에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 활막의 내막층에 상주하는 섬유아세포-유사 활막세포(FLS)는 유체-유도된 전단 응력(32)에 반응하는 메카노민감성이라는 것이 이전에 밝혀졌다. 또한, 스트레치33,34 및 유체 유도 전단 응력(35)이 FLS 윤활유 생산을 조절한다는 것이 입증되었다. 이와 같이, 활막과 연골 사이의 직접적인 슬라이딩 접촉은 활막 내에 상주하는 세포에 또 다른 기계적 자극을 제공할 수 있다.
활막 마찰 계수에 대한 몇 가지 보고서 만31,36 개가 발표되었습니다. Estell et al.13은 생물학적으로 관련된 카운터 페이스를 활용하여 이전의 특성화를 확장하려고했습니다. 마찰 테스트 장치의 생체 조직 테스트 기능을 통해 관절 관절 중 생리 학적 조직 상호 작용을 모방하여 활막 세포 기능에 대한 접촉 전단 스트레스의 역할과 활막과 연골 사이의 누화에 대한 기여를 밝힐 수 있습니다. 후자는 관절염과 부상 후 활막 관절 염증을 매개하는 데 연루되어 있습니다. 연골 생성을 포함한 다분화능을 나타내는 활막세포를 포함하는 활막과 활액에 연골이 물리적으로 근접하기 때문에, 활막세포는 관절 표면에 생착하여 연골 항상성 및 수복에 중요한 역할을 한다고 가정된다. 이러한 맥락에서, 연골-활막 및 활막-활막의 물리적 접촉 및 상호 전단은 연골 손상의 영역에 대한 활막세포의 접근성을 증가시킬 수 있다(37,38,39,40). 활막-연골 구성을 활용하는 연구는 관절 총 조직 역학 및 마찰학에 대한 통찰력을 제공 할뿐만 아니라 관절 건강을 유지하기위한 새로운 전략으로 이어질 수도 있습니다.

<table><tbody><tr><td>알루미늄 호일</td><td>Reynolds Group Holdings</td><td>Reynolds Wrap</td><td>멸균 조직 수확</td></tr><tr><td>알루미늄 프레임 아크릴 인클로저</td><td>맞춤형</td><td></td><td>마찰 테스터 구성 요소</td></tr><tr><td>오토클레이브 순간 밀봉 살균 파우치</td><td>Fisherbrand</td><td>01-812-54</td><td>도구 살균</td></tr><tr><td>오토클레이브</td><td>Buxton</td><td></td><td>도구 살균</td></tr><tr><td>비커 (250 mL)</td> <td>Pyrex Vista</td><td>70000</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>베타 딘 (Povidone 요오드 준비 용액)</td><td>Medline Industries, LP</td><td>MDS093906</td><td>멸균 조직 수확</td></tr><tr><td>생물 안전 캐비닛</td><td>Labconco</td><td>Purifier Logic + Class II, Type A2 BSC</td><td>멸균 조직 수확</td></tr><tr><td>Biospy punch</td><td>Steritool Inc.</td><td>50162</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>상자 절단기</td><td>American Safety Razor Company</td><td>94-120-71</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>원형 아크릴 실리콘 포스트 (활막)</td> <td>맞춤형</td><td></td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>배양 매체</td><td>맞춤형</td><td></td><td>DMEM (카탈로그 번호 11-965-118; Gibco)에 50 &mu를 보충하고; g/mL L-프롤린(Cat. 번호 P5607; 시그마), 100 &mu; g/mL 피루브산 나트륨(Cat. 번호 S8636; 시그마), 1% ITS(Cat. 번호 354350; Corning), 그리고 1%의 항생제&ndash; 항진균제(Cat. No. 15-240-062, Gibco)</td></tr><tr><td>Cyanoacrylate (Loctite 420 Clear)</td><td>Henkel</td><td>135455</td><td>Tissue mounting</td></tr><tr><td>Dead weights</td><td>OHAUS</td><td></td><td>Normal load</td></tr><tr><td>Ethanol 200 proof</td><td>Decon Labs, Inc.</td><td>2701</td><td>70 %로 희석</td></tr> 고정 <tr><td>염기</td><td>ThorLabs, Inc.</td><td>SB1T</td><td>마찰 시험기 구성</td></tr><tr><td>요소 겸자 (활막 수확)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11019-12</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>겸자 (활막 장착)</td><td>Excelta</td><td>3C-S-PI</td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>수평 선형 인코더 (변환 스테이지 용)</td><td>RSF Electronics, Inc.</td><td>MSA 670.63</td><td>마찰 시험기 구성 요소; 시스템 해상도 1 & 마이크로; m</td></tr><tr><td>핫 글루 건 및 글루</td><td>FPC Corporation</td><td>Surebonder Pro 4000A</td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments Corporation</td><td>LabVIEW&nbsp; 2010</td><td>마찰 테스트 프로그램</td></tr><tr><td>로드 셀</td><td>JR3 Inc.</td><td>20E12A-M25B</td><td>마찰 시험기 구성 요소;0.0019 파운드 해상도 x & y, 0.0038 lbs 해상도 z</td></tr><tr><td>로딩 플래튼</td><td>맞춤형</td><td></td><td>티슈 마운팅</td></tr><tr><td>O-링</td><td>Parker</td><td>S1138AS568-009</td><td>티슈 마운팅</td></tr><tr><td>페트리 디쉬(60mm)</td><td>Falcon</td><td>351007</td><td>티슈 마운팅</td></tr><tr><td>PivotLok Work Positioner(경골 홀더)</td><td>Industry Depot, Pivot Lok</td><td>PL325</td><td>티슈 수확</td></tr><tr><td>탈착식 베이스</td><td>ThorLabs, Inc. </td><td>SB1B</td><td>마찰 시험기 구성 요소</td></tr>, <tr><td>링 스탠드</td><td></td><td></td>, <td>조직 수확</td></tr><tr><td>메스 블레이드</td>, <td>Havel's Inc.</td><td>FSC22</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>메스 손잡이</td><td>FEATHER Safety Razor Co., Ltd.</td><td>No. 4</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>스크루 드라이버</td><td>Wera</td><td>3334</td><td>조직 수확</td></tr><tr><td>단계</td><td>JMAR</td><td></td><td>마찰 시험기 구성 요소</td></tr><tr><td>스테퍼 모터</td><td>Oriental Motor Co., Ltd.</td><td>PK266-03B</td><td>마찰 시험기 구성 요소</td></tr><tr><td>흡입 도구</td><td>Virtual Industries, Inc.</td><td>PEN-VAC 진공 펜</td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>지지대</td><td>맞춤형</td><td></td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>수술 용 가위</td><td>Fine Science Tools</td><td>14061-09</td><td>조직 장착</td></tr><tr><td>활액 (소)</td><td>Animal Technologies, Inc.</td><td></td><td>마찰 테스트 수</td></tr><tr><td>조 테스트 수조</td><td>프로</td>테아제 억제제가 함유된 맞춤형 <td></td><td>인산염 완충 식염수(PBS): 0.04% 이소티아졸론계 살생물제(Proclin 950 Cat. 번호 46878-U; Sigma) 및 0.1% 프로테아제 억제제 - 0.05M 에틸렌디아민테트라아세트산, EDTA(Cat. 번호 0369; Sigma)</td></tr><tr><td>조직 배양 인큐베이터</td><td>Fisher Scientific</td><td>Isotemp</td><td>멸균 배양</td></tr><tr><td>수직 선형 엔코더(로딩 스테이지용)</td><td>Renishaw</td><td>T1031-30A</td><td>마찰 테스터 구성 요소; 20nm 해상도</td></tr><tr><td>보이스 코일 액추에이터</td><td>H2W Technologies</td><td>NCC20-15-027-1RC</td><td>마찰 테스터 구성 요소</td></tr></tbody></table>

마찰 테스트 - 활막 관절 생물 역학, mechanobiology 및 물리적 조절 연구를위한 생물 반응기 장치

A Friction Testing-Bioreactor Device for Study of Synovial Joint Biomechanics, Mechanobiology, and Physical Regulation

원발성 골관절염 (OA)에서 노화와 관련된 정상적인 '마모'는 연골이 하중 유지 및 윤활 기능을 유지하는 능력을 억제하여 해로운 물리적 환경을 조성합니다. 관절 연골과 활막의 마찰 상호 작용은 조직 수준 마모 및 세포 메카노 형질 도입을 통해 관절 항상성에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 기계적 및 메카노생물학적 과정을 연구하기 위해, 관절의 움직임을 복제할 수 있는 장치가 기술된다. 마찰 테스트 장치는 상호 변환 동작과 정상 하중을 두 개의 접촉하는 생물학적 카운터페이스로 전달하는 것을 제어합니다. 이 연구는 활막 온 연골 구성을 채택하고 인산염 완충 식염수 (PBS) 또는 활액 (SF) 욕조에서 수행 된 테스트를 위해 마찰 계수 측정을 제시합니다. 이 테스트는 다양한 접촉 응력에 대해 수행되었으며, 고부하에서 SF의 윤활 특성을 강조했습니다. 이러한 마찰 시험 장치는 이관절 관절 관절과 관련된 적용된 생리학적 하중에 반응하여 살아있는 관절 조직의 물리적 조절을 연구하기 위한 생체모방 생물반응기로서 사용될 수 있다.

활막-온-연골 구성을 사용하여 소아 외식식물을 마찰 시험하였다. 활막은 직경 10mm 아크릴 로딩 플래튼에 장착되어 내막층이 하부 연골과 접촉하도록 하였다. 경골 스트립을 연골 카운터페이스로서 사용하였다(도 6A). 경골 스트립은 대략 1.4 mm의 깊이 및 10 mm x 30 mm의 크기로 절단되었다. 샘플을 포스페이트 완충 식염수 (PBS) 배쓰 또는 소 활액 (SF) 배쓰에서 37°C에서 1시간 동안 시험하였다. SF 배스는 PBS와 소 SF의 50/50 혼합물로 구성되었다. 스테이지 가속도는 100mm/s2, 스테이지 속도는 1mm/s, 스테이지 경로 거리는 2.5mm 6,9,42였습니다. 죽은 무게는 다양한 정상 하중을 가하는 데 사용되어 180, 230 및 300 kPa<sup c...

본 프로토콜은 두 개의 접촉하는 생물학적 카운터페이스에 동시 상호 슬라이딩 및 정상 하중을 적용하는 마찰 시험 장치를 기술한다.

마찰 테스트 - 활막 관절 생물 역학, Mechanobiology 및 물리적 조절 연구를위한 생물 반응기 장치

In primary osteoarthritis (OA), normal 'wear and tear' associated with aging inhibits the ability of cartilage to sustain its load-bearing and lubrication ...

전통적으로 우리는 마찰 계수를 계산하기 위해 비 살아있는 조직을 연구하기 위해 테스터를 사용했지만 살아있는 조직을 테스트하고 생물학적 상호 작용을 평가하는 테스터의 기능을 크게 확장하고 있습니다. 마찰 테스트 장치는 상호 변환 운동과 압축 하중을 생체 조직 외식식물의 접촉 표면에 전달합니다. 이 장치는 모듈식이므로 다양한 생물학적 카운터 페이스를 테스트 할 수 있습니다.이 방법은 마찰력이 살아있는 연골과 활막의 기계적 및 기계생물학적 반응에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공 할 수 있으며, 이는 관절 건강을 유지하기위한 새로운 전략으로 이어질 수 있습니다. 청소년 소 활액을 수확하여 시작하십시오. 메스 블레이드를 사용하여 관심있는 활막 영역의 윤곽선을 추적하십시오.포셉을 사용하여 활막의 한쪽 끝을 잡고 부드럽게 들어 올려 활막 원위를 하부 뼈까지 뻗습니다. 메스 블레이드를 사용하여 뼈에서 활액을 제거하고 조직을 적절한 배양 배지 또는 테스트 욕조 용액에 넣으십시오. 그런 다음 경골을 조절 가능한 홀더에 고정시켜 어린 소 연골을 수확하십시오.연골 표면과의 접촉을 피하면서 반월 연골을 조심스럽게 제거하십시오. 경골 고원의 바깥 쪽 가장자리에서 상자 커터를 사용하여 뼈쪽으로 연골에 수직으로 자릅니다. 연골을 완전히 절단하여 가장자리 또는 측면을 똑바로 만듭니다.과도한 조직을 제거하십시오. 바깥 쪽 가장자리에서 상자 커터를 사용하여 뼈와 연골 사이의 계면에서 깨끗한 절단을 만듭니다. 고원 표면에서 경골 스트립을 제거하려면 절단 아래에 평평한 머리 스크루 드라이버를 부드럽게 삽입하고 부드럽게 회전하여 연골 아래 뼈에서 관절 연골을 느슨하게하십시오.샘플이 느슨해지면 연골 스트립이 뼈에서 분리될 때까지 드라이버를 천천히 앞으로 밀어 넣습니다. 스크루 드라이버가 연골이 아닌 뼈쪽으로 밀려 있는지 확인하십시오. 박스 커터를 사용하여 경골 고원 표면을 절단하여 원하는 크기와 두께의 직사각형 샘플을 생성합니다.조직을 적절한 배양 배지 또는 테스트 욕조 용액에 넣으십시오. 경골 스트립이 하단 카운터 페이스로 사용되는 경우 분리 가능한 마그네틱 베이스를 제거하고 직경 60mm의 페트리 접시를 탈착식 받침대의 윗면에 붙입니다. 페트리 접시를 제자리에 붙인 상태에서 분리 된베이스를 고정 된 받침대에 부착하고 페트리 접시를 표시하여 슬라이딩 방향을 나타냅니다.소량의 시아 노 아크릴레이트를 접시의 중앙에 바르십시오. 경골 스트립을 스테이지의 슬라이딩 방향에 맞춥니다. 연골 스트립을 접시에 부드럽게 누르십시오.탈착식 마그네틱 베이스를 마찰 테스터의 페어링된 고정 베이스로 복원합니다. Petri 접시에 원하는 테스트 욕조 용액을 채 웁니다. 활막이 상단 카운터페이스로 사용되는 경우, 마찰 시험기에서 로딩 플래튼과 지지봉을 제거하십시오.활액을 원형 플래튼 위에 놓습니다. 활액을 확보하려면 그 둘레에 O 링을 퍼뜨립니다. 포셉을 사용하여 활액을 부드럽게 잡아 당겨 조직 타우트를 스트레칭하고 O 링 아래로 평평하게 만듭니다.수술 가위로 과도한 조직을 다듬으십시오. 적재 플래튼과 지지대를 마찰 시험기로 복원하십시오. 시노븀이 하단 카운터 페이스 위로 맴돌고 테스트 욕조에 잠기도록 로딩 플래튼의 수직 높이를 조정하십시오.장착된 시편을 마찰 시험기 장치에 삽입합니다. 아날로그 데이터 빌드 MF DAQ를 엽니다. 로드 PID를 초기화하고 프로그램에서 동적 호출자 창을 트리거합니다.아날로그 데이터 빌드 MF DAQ를 실행하고 실행 단추를 눌러 로드 PID 창을 초기화합니다. 동적 호출자 트리거 창에서 스테퍼 탭으로 이동합니다. 사용자 입력 상자에서 변환 단계의 가속도, 속도 및 거리를 지정합니다.테스트 기간을 입력하려면 시간 상태 테이블의 오른쪽 하단에 있는 폴더 열기 단추를 클릭하고 스테퍼 시간 인덱스 파일 경로를 선택합니다. 그런 다음 음성 코일 탭에서 테스트 기간을 다시 지정합니다. 시간 상태 테이블의 오른쪽 하단에 있는 폴더 열기 단추를 클릭하여 보이스 코일 인덱스 파일 경로를 선택하고 파일을 선택합니다.이것은 보이스 코일이 사용되는지 여부에 관계없이 수행되어야합니다. 정상 하중을 적용하십시오. 데드웨이트를 사용하는 경우, 원하는 중량을 로딩 플래튼 위의 리니어 베어링에 배치하십시오.적용된 하중과 적재 플래튼 및 지지봉의 중량이 로드셀 정격 용량을 초과하지 않는지 확인하십시오. 파일 오른쪽 상자 오른쪽에 있는 폴더 열기 단추를 사용하여 데이터 저장소의 경로와 파일 이름을 선택합니다. txt 확장명으로 파일을 저장합니다.아래쪽 카운터페이스를 위쪽 카운터페이스 아래에 가운데에 놓고 0X 위치로 설정합니다. 이렇게 하려면 실행 단추를 눌러 동적 호출자 트리거 창을 실행합니다. 스테퍼 탭에서 홈 버튼을 클릭하여 스테이지를 마지막으로 저장된 제로 X 위치로 이동합니다.카운터페이스가 정렬되지 않은 경우 녹색 왼쪽 및 오른쪽 화살표 단추를 클릭하여 스테이지를 이동합니다. 원하는 위치에 도달하면 제로 버튼을 클릭하여 현재 스테이지 위치를 새 제로 X 위치로 저장합니다. 중지 단추를 클릭하여 동적 호출자 트리거 창을 중지합니다.위쪽 및 아래쪽 카운터페이스가 가운데에 배치되면 스테이지의 순환 이동을 시작하여 샘플의 마찰 테스트를 시작합니다. 무대가 움직이면 천천히 상단 카운터 페이스를 하단과 접촉시킵니다. 테스트를 실행하여 마찰 테스트 데이터를 수집합니다.원하는 테스트 기간이 지나면 정지 버튼을 누르고 상단 카운터 페이스를 들어 올리고 하단 카운터 페이스와 접촉하지 않도록 이동하여 시편을 언로드하여 테스트를 중지하십시오. 사용자 지정 코드를 사용하여 사이클당 마찰 계수와 히스테리시스를 계산합니다. 단일 폴더에 모든 관련 파일이 포함되어 있는지 확인합니다.마찰 사이클 런을 엽니다. m 파일. 스크립트에서 실행 단추를 클릭합니다.분석할 원시 데이터 파일과 원하는 저장 위치를 선택합니다. 마찰 계수 및 히스테리시스 플롯은 MATLAB에 의해 출력됩니다. 활막 온 연골 구성은 시븀이 내막층이 하부 연골과 접촉하도록 직경 10mm 아크릴 로딩 플래튼에 시노븀을 장착한 청소년 소 외식편을 마찰 테스트하는 데 사용되었습니다.경골 스트립을 연골 대향면으로 사용하였다. 유효 마찰 계수는 각 왕복 사이클에 걸쳐 FN으로 나눈 FT의 평균으로부터 계산한 다음, 시험 지속기간에 대해 플롯팅하여 마찰 계수 대 시간 플롯을 산출하였다. 각 시험에 대해, 마찰 계수 값은 전체 시험에 걸쳐 평균화되었다.PBS 테스트 배쓰에서, 평균 마찰 계수 값은 접촉 응력이 증가함에 따라 증가하였다. 반대로, 평균 마찰 계수 값은 소 활액 욕조에서 접촉 응력이 증가함에 따라 유사하게 유지되었다. 표면을 접촉시키기 전에 부하 데이터 수집을 시작해야 합니다.이렇게 하면 적절한 테어 하중을 계산할 수 있습니다. 조직 및 윤활욕 성분은 주어진 실험 섭생법에 의해 부여된 생물학적 변화를 평가하기 위해 시험 전후에 평가될 수 있다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

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유량 및 스트레치 하에서 생체 재료의 염증 및 재생 능력을 평가하는 다중 큐 생물 반응기

우리는 인간 무릎 관절의 연골, 뼈, 지방 패드 및 활막을 재현하는 데 사용되는 인간 중간엽 줄기 세포에서 4가지 유형의 조직을 생성하는 자세한 방법을 제공합니다. 이 4 개의 조직은 맞춤형 생물 반응기에 통합되고 미세 유체를 통해 연결되어 무릎 관절 온 칩을 생성합니다.

관절 질환 모델링 및 약물 테스트를 위한 무릎 관절 칩 생성

우리는 활막의 급성 염증, 감염, 구조적 변화를 평가할 수 있는 인간 체외 트랜스웰 시스템을 개발했습니다.

기능과 구조가 보존된 체 외 인간 낙액 조직을 이용한 전임상 접속 모델

배우세요 활막 관절의 생물 역학 및 마찰 특성을 평가하는 생체 반응기 장치 사용법을. 이 방법은 연골과 활막의 기계생물학적 반응을 연구하여 관절 건강 유지 전략을 개발하는 데 도움을 줍니다.

마찰 테스트 - 활막 관절 생물 역학, Mechanobiology 및 물리적 조절 연구를위한 생물 반응기 장치

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