Name: 골세포(osteocyte)의 분석 및 이미징 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-29T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: 배우세요 골세포의 3D 이미징 및 유체역학 분석 방법을. 공초점 현미경과 CFD 기술을 활용하여 골세포 기전수용 메커니즘을 연구하고 노화 및 골질환의 영향을 규명합니다.

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<meta charset="utf8"></head><body>뼈의 기계감각을 연구하기 위한 CFD 분석을 위한 골세포의 3D 모델링

<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>1,200 방 사포</td><td>Buehler</td><td>30-5170-012-100</td><td></td></tr><tr><td>3-Matic 소프트웨어</td><td>Materialise</td><td>https://www.materialise.com/en/industrial/software/3-matic</td><td>3D 데이터 최적화 소프트웨어</td></tr><tr><td>600방 사포</td><td>Buehler</td><td>30-5118-600-100</td><td></td></tr><tr><td>800 방 사포</td><td>Buehler</td><td>30-5170-800-100</td><td></td></tr><tr><td>ANSYS 소프트웨어</td><td>ANSYS</td><td>https://www.ansys.com/</td> <td>시뮬레이션 소프트웨어</td></tr><tr><td>플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F7250</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ 소프트웨어</td><td></td><td>https://imagej.net/ij/</td><td></td></tr> <tr><td>현미경용 침지 오일</td> 라이<td>카 마이크로시스템</td>즈 <td>195371-10-9</td><td></td></tr><tr><td>라이카 TCS Sp5 II 공초점 현미경&nbsp;</td><td>라이카 마이크로시스템즈</td><td>TCS Sp5 II&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>라이츠 1600 내부 구멍 다이아몬드 톱</td><td>라이카&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MIMICS Innovation Suite 소프트웨어</td><td>Materialise</td><td>https://www.materialise.com/en/healthcare/mimics-innovation-suite</td><td>3D 이미지 기반 처리 소프트웨어</td></tr><tr><td>퍼마운트 마운트 매체</td><td>Fisher scientific</td><td>SP15-500</td><td></td></tr><tr><td>Sampl-Kwick Fast Cure 아크릴 키트</td><td>Buehler</td><td>20-3560</td><td></td></tr><tr><td>단일 플랫폼 실험실 셰이커</td><td>신뢰할 수 있는 과학 INC</td><td>모델 55S</td><td></td></tr></tbody></table>

골세포(osteocyte)의 분석 및 이미징

Analysis and Imaging of Osteocytes

이 프로토콜은 공막 유래 골세포 모델을 개발하여 골세포 및 그 수지상 과정이 기계적 부하로 인해 받는 유체 흐름, 전단 응력의 양을 조사하는 방법을 설명합니다. 젊고 늙은 C57BL6 마우스를 선택하여 젊고 늙은 공초점 이미지 기반 골세포 모델을 구축했습니다. 노화 또는 뼈 질환으로 인한 LCN 형태의 변화를 연구하기 위해 기하학적 수정 기술을 사용하여 동일한 젊은 골세포 모델에서 6개의 다른 시뮬레이션된 골세포 모델을 생성했습니다. 기하학적 수정 매개변수에는 lacunar-canalicular thickness, canalicular density 및 diameter가 포함되었습니다. 변형된 골세포 모델은 한 번에 하나의 매개변수를 변경하고 다른 매개변수는 동일하게 유지하여 개발되었습니다. 따라서 FFSS에 대한 각 형태학적 매개변수의 효과를 개별적으로 조사합니다. 그 결과 골세포가 경험하는 FFSS의 양이 이러한 골세포 모델에서 다르다는 것이 밝혀졌으며, 이는 LCN 형태에 대한 FFSS의 의존성을 보여줍니다. FFSS 값은 골세포 세포체 또는 수지상막과 같은 골세포 모델의 다양한 부분에서 예측되었습니다. 모든 모델에서 수상돌기는 골세포 세포체막보다 더 큰 FFSS 값을 경험했습니다.
그림 5는 컨포칼 FITC 이미지 스택에서 직접 생성된 젊은 골세포 모델과 고령 골세포 모델 및 기하학적 수정 기법을 사용하여 모델 1에서 개발된 6개의 다른 골세포 모델에 대한 FFSS 윤곽을 보여줍니다. 젊은 골세포 모델(모델 1)에서 골세포 및 수지상막의 평균 FFSS는 0.42Pa였으며, 이는 노화된 골세포 모델(모델 2)의 평균 FFSS 0.13Pa보다 유의합니다. 얻어진 데이터는 틈새-이관 공간이 더 큰 골세포에서 평균 FFSS의 증가(모델 7 및 모델 8)와 이관 밀도가 낮은 골세포의 FFSS 감소(모델 3 및 모델 4)를 보여주는 반면, FFSS는 모델 5 및 모델 6에서 수상돌기 직경의 변화에 따라 크게 변하지 않았습니다. 모델 2와 모델 4는 각각 0.19Pa와 0.13Pa로 가장 낮은 FFSS 값을 가졌습니다. 모델 8의 FFSS 크기는 다른 골세포 모델보다 큽니다. 모델 8에서는 대부분의 수상돌기가 빨간색일 뿐만 아니라 골세포 세포체도 다른 모델보다 더 높은 FFSS를 경험합니다.
또한 골세포가 경험한 FFSS는 FFSS와 LCN의 변경된 구조 사이의 상관관계를 알아내기 위해 ANSYS CFX에서 후처리를 통해 얻은 틈새-이관 공간 부피 및 표면적을 기반으로 제시되었습니다. 또한 0.8 Pa 이상의 FFSS에 노출된 각 모델의 표면적을 측정할 수 있었는데, 이는 뼈 형성을 유발하는 FFSS 수준으로 생각됩니다21,22. 골세포 모델링은 표 1과 같이 모든 골세포 모델에 대한 평균 FFSS와 열공-이관 공간 부피 또는 표면적 간의 상관관계를 보여주었습니다. 가장 낮은 이관 밀도를 갖는 노화된 골세포(모델 2) 및 시뮬레이션된 중년 골세포(모델 4)는 1372.7μm2 및 1122.6μm2의 가장 낮은 틈새-골세포 표면적을 가졌다. 모델 2와 모델 4는 또한 각각 229.4μm3 및 203.5μm3의 가장 낮은 틈새-유관 공간 부피를 가졌는데, 이는 FFSS의 낮은 양과 상관관계가 있을 수 있습니다. 가장 큰 수상돌기 직경을 가진 모델 6은 가장 큰 골수-이관 표면적을 가졌습니다. 모델 8은 가장 큰 lacunar-canalicular 공간 부피와 가장 큰 FFSS 값을 가졌습니다.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig01.jpg"> 
그림 1: 5x, 20x 및 100x 오일 대물렌즈로 촬영한 FITC 염색 대퇴골의 횡단면의 단일 Z-평면 컨포칼 이미지. Lacunar-canalicular 네트워크는 100x 대물렌즈로 촬영한 이미지에서 볼 수 있습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig02.jpg"> 
그림 2: 생후 4개월 및 22개월 생후 C57BL6 마우스의 FITC 염색 대퇴골에서 생성된 젊은(모델 1) 및 노화된(모델 2) 골세포의 컨포칼 이미지 기반 모델. 확대된 이미지는 젊은 골세포에 대한 LC(lacunar-canalicular) 두께를 보여주며 노화된 골세포에 대해서도 동일합니다. 모델 1 이미지는 Niroobakhsh et al.23의 허가를 받아 수정되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig03.jpg"> 
그림 3: 기하학적 변형 기법을 사용하여 모델 1에서 개발된 6개의 골세포 모델. 모델 3(시뮬레이션된 중년) 및 모델 4(시뮬레이션된 노화)를 생성하기 위해 이관 밀도가 감소했으며, 수상돌기 직경과 LC 두께는 모델 1과 동일했습니다. 모델 5 및 모델 6은 모델 1과 동일한 이날 밀도 및 LC 두께로 개발되었으며, 수상돌기 직경은 모델 1보다 2배 및 4배 더 컸습니다. 모델 7과 모델 8은 각각 2배와 4배 더 큰 골수-이관 두께를 가졌으며, 이관 밀도와 수상돌기 직경은 모델 1과 동일하게 유지되었습니다. 모델 1 이미지는 Niroobakhsh et al.23의 허가를 받아 수정되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig04.jpg"> 
그림 4: 3D 뷰 컨포칼 이미지 기반 젊은 골세포 모델. 골세포와 수상돌기 주변의 유체 분석에 사용되는 틈새-이관 공간의 모델링을 묘사하는 컨포칼 이미지 기반 젊은 골세포 모델의 단면적 단면적에 대한 3D 보기. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/64699/64699fig05.jpg"> 
그림 5: 모든 골세포 모델에 대한 FFSS 분포는 골세포 형태에 대한 FFSS 크기의 의존성을 보여줍니다. 빨간색 영역은 특히 골세포 세포체보다 수지상 막에서 가장 높은 FFSS 값을 보여줍니다. 이 이미지는 Niroobakhsh et al.23의 허가를 받아 수정되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64699/64699fig05large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>모델</td>
			<td>Lacunar-canalicular 표면적 (μm2)</td>
			<td>Lacunar-canalicular 공간 부피 (μm3)</td>
			<td>아베 FFSS (Pa)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="4">컨포칼 이미지 기반 골세포 모델</td>
			<td>모델 1</td>
			<td rowspan="2">2652.9</td>
			<td rowspan="2">261</td>
			<td rowspan="2">0.42</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>영유아(4개월)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 2</td>
			<td rowspan="2">1372.7</td>
			<td rowspan="2">229.4</td>
			<td rowspan="2">0.19</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>나이 (22개월)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="12">기하학적 수정 기법을 사용하여 생성된 시뮬레이션된 골세포 모델</td>
			<td>모델 3</td>
			<td rowspan="2">1530.4</td>
			<td rowspan="2">242.6</td>
			<td rowspan="2">0.27</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(시뮬레이션된 중년)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 4</td>
			<td rowspan="2">1122.6</td>
			<td rowspan="2">203.5</td>
			<td rowspan="2">0.13</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(시뮬레이션된 에이징)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 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 수상돌기 직경)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 6</td>
			<td rowspan="2">4791</td>
			<td rowspan="2">337</td>
			<td rowspan="2">0.57</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(4 x 수상돌기 직경)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 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 LC 두께)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>모델 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 LC 두께)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
표 1: 골세포 모델 비교. 기하학적 수정 기법을 사용하여 모델 1에서 생성된 2개의 컨포칼 이미지 기반 모델과 6개의 시뮬레이션 모델을 포함하여 8개의 개별 골세포 모델에서 평균 FFSS, 틈새-이관 공간 부피 및 표면적 비교.

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

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

레티노 산으로 기본 마우스 조골 세포의 치료는 골 세포의 형태 학적 및 분자 기능 베어링 분지 세포의 균일 한 인구를 생산하고 있습니다. 방법은 획득 및 배양 주 골 세포를 유지의 어려움을 극복하고, 형질 전환 모델 유래 세포를 연구하는 것이 유리할 수있다.

기본 마우스 조골 세포에서 골 세포 배양을 구하는 레티노 산의 적용

파골 세포는 신체의 주요 뼈 재 흡수 세포이다. 많은 수의 파골 세포를 분리 할 수​​있는 능력은 파골 세포 생물학의 이해에 상당한 발전을 가져왔다. 이 프로토콜에서는 배양 및 in vitro에서 파골 세포 활성을 정량화, 단리하는 방법을 설명한다.

마우스 골수에서 파골 세포의 유도

형광 매개 단층 촬영(FMT)과 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(μCT)을 결합한 하이브리드 이미징 프로토콜을 설명합니다. 융합 및 재구성 후, 우리는 형광 분포의 정량적 측정을 추출하기 위해 대화형 장기 분할을 수행합니다.

하이브리드 μCT-FMT 및 촬상 화상 해석

자가 및 동종 골 이식의 주입은 주요 두개 안면 뼈 손실을 치료하는 방법을 받아 구성한다. 그러나 혈관 신생, 세포 분화 및 골 형성 간의 상호 작용에 그래프트 조성물의 효과는 불분명하다. 우리는 이식 근접에서 혈관 신생 골 형성의 상호 의존성을 규명하는 것을 목표로 멀티 모달 이미징 프로토콜을 제시한다.

컴퓨터 단층 촬영 및 골 형성 - 혈관 신생 커플 링의 광학 이미징 두개골 뼈자가 이식과 동종 이식 통합을 평가하기 위해

우라늄은 골 대사에 영향을 미칠으로 알려져 있다. 여기, 선물이 생존, 분화, 및 osteoclasts 뼈 재흡수를 담당 하 고 세포의 기능에 자연 우라늄 노출의 효과 조사 하기 위한 프로토콜.

생체 외에서 Osteoclastogenesis에 자연 우라늄의 영향을 분석 하기 위한 방법

선물이 두 인간의 뼈 세포 선으로 발표 하는 소포에 미네랄의 상태를 비교 하는 프로토콜: hFOB 1.19와 Saos-2. 그들의 강화 프로 파일에 의해 알리자린 레드-S (아칸소-S) 얼룩, 자외선 (UV) 빛 시각화, 전송 전자 현미경 (TEM) 이미징 및 에너지 흩어진 엑스레이 microanalysis (EDX)을 분석 했다.

미네랄 hFOB 1.19에 의해 생산 및 Saos-2 세포를 사용 하 여 전송 전자 현미경 에너지 흩어진 엑스레이 Microanalysis와 분석

우리는 인간 페모라의 전방 측면에서 SRμCT 실험을 위해 균일한 크기의 피질 뼈 표본을 조달하기 위해 지질학적(coring) 샘플링 프로토콜을 사용했습니다. 이 방법은 최소한의 파괴적이고 효율적이며, 불규칙한 샘플 모양에서 이미징 아티팩트를 최소화하고 미세 건축 시각화 및 분석을 향상시키는 원통형 표본을 초래합니다.

싱크로트론 마이크로 CT를 위한 고처리량 피질 뼈 샘플 조달 및 분석을 위한 단면, 코링 및 이미지 처리 가이드

이 프로토콜은 형광 활성화 세포 분류(FACS)를 위한 골세포 준비 외에도 신생아 dmp1-topaz 마우스 두개골의 해부와 세포 소화 및 분획을 통해 녹색 형광 단백질을 발현하는 골세포의 분리를 설명합니다.

GFP 발현 골세포의 쥐 두개골 분획을 통한 1차 골세포 획득

현재 논문에서는 마우스 세 번째 중족골의 조직 수준 기계적 부하에 대한 반응으로 생체 내에서 내장된 골세포의 기계적으로 유도된 칼슘 신호를 실시간으로 관찰하기 위해 생체 내 이미징 접근 방식을 수행하는 방법을 설명합니다.

마우스 골세포에서 부하 유도 칼슘 신호 역학을 연구하기 위한 형광 생체 내 이미징 접근 방식

이 프로토콜은 Hematoxylin-Eosin(HE) 염색과 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(Micro-CT) 기술을 결합하여 골다공증 마우스 모델에서 뼈 미세구조의 정량적 평가를 위한 경제적이고 효율적인 방법을 제시합니다.

골다공증 마우스 모델에서의 섬유주 뼈 미세구조 평가

우리는 다양한 계층적 수준에서 뼈 재생을 평가하는 프로토콜을 제안합니다. 이 다중 모달 접근법은 다양한 길이 척도에서 구조 분석을 가능하게 하여 시료 준비의 문제를 효과적으로 해결합니다. 또한 생체 재료가 뼈 재생을 촉진하는 효과를 평가하는 신뢰할 수 있는 워크플로우를 제공합니다.

골 재생 및 스캐폴드 성능 평가를 위한 다중 모드 접근법

배우세요 골세포의 3D 이미징 및 유체역학 분석 방법을. 공초점 현미경과 CFD 기술을 활용하여 골세포 기전수용 메커니즘을 연구하고 노화 및 골질환의 영향을 규명합니다.

골세포(osteocyte)의 분석 및 이미징

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