Name: In situ compressão de carga e de imagem não invasivos Correlative do Osso-Ligamento periodontal de dentes fibrosa Joint (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-07T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: Aprenda a medir a resposta biomecânica do complexo alveolar dental usando dispositivo de carga in situ e microtomografia computadorizada por raios X. Este método não invasivo mantém o órgão intacto para análise precisa.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Os autores reconhecem o apoio do financiamento do NIH / NIDCR R00DE018212 (SPH), NIH/NIDCR-R01DE022032 (SPH), NIH / NIDCR T32 DE07306 (AJ, JDL), NIH / NCRR S10RR026645, (SPH) e os Departamentos de prevenção e reparação Odontologia e Ciências orofaciais, UCSF. Além disso, os autores reconhecem Xradia Graduate Fellowship (AJ), Xradia Inc., Pleasanton, CA. Os autores agradecem ao Dr. Kathryn Grandfield, UCSF por sua assistência com pós-processamento de dados; drs. Stephen Weiner e Gili Naveh, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, Dr. Ron Shahar, da Universidade Hebraica de Jerusalém, Israel por suas discussões criteriosas específicas para o dispositivo de carga em situ. Os autores também gostariam de agradecer Biomateriais e Bioengenharia microCT Imagem Facilidade na UCSF para o uso de Micro XCT eo dispositivo de carga em situ.

Alojamento dos animais e eutanásia: Todos os animais utilizados neste demonstração foram alojados em condições livres de patógenos, de acordo com as diretrizes do Animal Care e Use Comitê Institucional (IACUC) e do Instituto Nacional de Saúde (NIH). Fornecer animais com ração hard-pellet padrão e água ad lib. Eutanásia animais através de um método de duas etapas de asfixia dióxido de carbono, toracotomia bilateral, de acordo com o protocolo padrão da UCSF aprovado pelo IACUC. Realizar testes biomecânicos nas 24 horas após o sacrifício dos animais, para evitar a degradação do tecido. 1. Preparação e dissecção de um rato mandíbula ou maxila <ol><li> Retirar mandíbulas de ratos por meio do corte do tecido gentilmente anexos e tecido muscular membranosas preservando toda a mandíbula, incluindo o processo e o processo coronoide condilar (Figura 1) 15. </li><li> Hemimandíbula separados de carroefully cortando o tecido fibroso da sínfise mandibular com uma lâmina de bisturi. Nota: Os processos de coronárias e do côndilo e ramo da mandíbula (Figura 1) deve ser removido se obstruir fisicamente testes biomecânicos do 2 º molar. </li><li> Corte os incisivos, sem expor a câmara pulpar, para não dificultar o carregamento do molar. </li></ol> 2. Preparação de amostras para in situ à compressão de carga (Figura 2) <ol><li> Imobilizar a amostra sobre um topo de aço, utilizando um material que é significativamente mais duro do que o espécime experimentais antes de colocá-lo em um dispositivo de carregamento em situ (Figura 2A). Nota: polimetilmetacrilato (PMMA) foi utilizado para imobilizar a amostra em estudo e este excesso, se algum, foi removido usando um explorador dental. </li><li> Alinhe a superfície oclusal do molar (s) de interesse paralelo com o disco de amostra AFM de metal usando uma borda reta em ambosaviões (ou seja, mesial-distal e vestíbulo-lingual). </li><li> Criar uma calha com um instrumento contundente ao redor dos molares. Nota: Este espaço deve servir como um &quot;fosso&quot; para conter o excesso de líquido e manter a hidratação do tecido durante o carregamento em situ. </li><li> Preparar a superfície do dente ao construir-se para concêntrica (Figura 2B) ou excêntrico (Figura 2C) usando uma carga composta dental. Gravar a superfície do dente de interesse com o gel de ácido fosfórico a 35% na superfície oclusal de 15 seg. </li><li> Lavar o produto corrosivo abundantemente com água desionizada e secar a superfície usando uma seringa de ar / água ou um recipiente de ar comprimido. Com um explorador, espalhe uma gota de o agente de ligação em cúspides abertas em uma camada fina. Cure o composto com uma luz de cura dental. Nota: Todas as etapas que envolvem compósitos deve ser realizada sem a luz direta de uma lâmpada. Tais condições seriam indesejavelmente acelerar o processo de polimerização, e could evitar a colocação adequada do composto. Iluminação do quarto é aceitável. </li><li> Retire o excesso de agente de ligação a partir de dentes adjacentes com um bom bisturi ou lâmina de barbear. </li><li> Coloque compósito dentário fluida na superfície após a preparação da superfície e espalhá-lo dentro de ranhuras do molar (s) de interesse, utilizando um explorador dental. </li><li> Exponha o composto à luz de cura dental para 30 seg. </li><li> Moldar um acúmulo oclusal de cerca de 3-4 mm usando uma resina composta dental, a partir do plano oclusal do molar (s) de interesse e cura luz por 30 segundos. </li><li> Reduzir o início da formação de compósito com uma superfície plana paralela ao permitir que um regime de carga consistente em todos os espécimes, usando uma régua e um dispositivo manual de alta velocidade. Nota: Durante o teste biomecânico, outras amostras devem ser armazenadas em tris-fosfato de solução tamponada (TBS) com 50 mg / ml de penicilina, estreptomicina e 15. </li></ol> 3. Carregando Deriva de dispositivos eRigidez, capacidade material de propriedade de diferenciação, in situ Carregando da fibrosa Joint <ol><li> Fixar o espécime com o acúmulo de compósito sobre a bigorna da fase de carregamento, e de teste para uma carga uniforme, como mostrado na Figura 2B. </li><li> Coloque um papel de articulação sobre a superfície do compósito, seguido por carregar as amostras para uma carga finita para verificar a existência de carregamento concêntrica ou excêntrica (Figuras 2B e 2C). </li><li> Coloque Kimwipe TBS-embebido em torno da amostra para garantir a hidratação da amostra. Faça uma calha ao redor da amostra e preenchê-lo com TBS para manter o órgão hidratado durante o exame. </li><li> Carga de pico de entrada e taxa de deslocamento para o software Deben para comprimir o molar para uma carga de pico desejado a uma taxa de deslocamento após a imobilização do hemimandíbula. Nota: as leituras típicas deve incluir uma carga reacionário como o material é comprimido ao longo do tempo (sensibilidade do transdutor de carga = 0,1N). A partir do tempo de carga e tempo de deslocamento, a curva de carga-deslocamento para o material compactado deve ser obtida 16-18. Utilizando os dados recolhidos a partir dos ciclos de carga, várias propriedades do conjunto pode também ser determinada. A rigidez da junta deve ser calculada tomando o declive da porção linear (cerca de 30% do último dos dados) da fase de carregamento da carga versus deslocamento da curva 19. </li></ol> 4. Coloração de Tecidos Moles, o PDL, com ácido fosfotúngstico (PTA) Nota: Para aumentar o contraste de raios-X de atenuação, o PDL devem ser coradas com solução de 5% PTA 20. <ol><li> Solução de coloração Backfill PTA em uma limpa 1,8 ml carpule de vidro e coloque carpule carregado na seringa. </li><li> Injectar solução lentamente (5 min / carpule) para o espaço PDL de dentes adjacentes para evitar danos estruturais nos tecidos periodontais circundantes molar de interesse. Nota: Os passos acima deve be repete-se até cerca de 5 tubetes anestésicos completos (9 ml) de solução são injectados e deixada fluir para os tecidos circundantes. Os espécimes prepped também pode ser embebido durante a noite em solução de PTA restante (8 horas). </li></ol> 5. Recomendados Configurações de digitalização μ-XCT Realize m-XCT com as seguintes configurações de digitalização: <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Objetivo Ampliação </td><td> 4X, 10X </td></tr><tr><td></td><td> 1.800 imagens </td></tr><tr><td> Tensão do tubo de raios-X </td><td> 75 kVp (50 kVp para amostras de PTA manchado) </td></tr><tr><td></td><td> 8 W </td></tr><tr><td> Tempo de Exposição </td><td> ~ 8-25 seg * </td></tr><tr><td></td><td> ~ 4 mm (objetiva de 4X), ~ 2 m (objetiva de 10X) ** </td></tr></tbody></table> * O tempo de exposição pode variar com base na geometria e a densidade óptica da amostra e do tubo de raios-X voltage. ** Resolução real de pixels será ligeiramente diferente com base na configuração da fonte, espécime, e detector.

<ol><li>Popowics, T. E., Rensberger, J. M., Herring, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enamel+microstructure+and+microstrain+in+the+fracture+of+human+and+pig+molar+cusps%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Oral+Biol%22%5BJournal%5D)">Enamel microstructure and microstrain in the fracture of human and pig molar cusps.</a> Arch. Oral Biol. 49, 595-605 (2004).</li>
<li>Jantarat, J., Palamara, J. E., Messer, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+of+cuspal+deformation+and+delayed+recovery+after+occlusal+loading%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dent%22%5BJournal%5D)">An investigation of cuspal deformation and delayed recovery after occlusal loading.</a> J. Dent. 29, 363-370 (2001).</li>
<li>Jantarat, J., Panitvisai, P., Palamara, J. E., Messer, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+methods+for+measuring+cuspal+deformation+in+teeth%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dent%22%5BJournal%5D)">Comparison of methods for measuring cuspal deformation in teeth.</a> J. Dent. 29, 75-82 (2001).</li>
<li>Asundi, A., Kishen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+strain+gauge+and+photoelastic+analysis+of+in+vivo+strain+and+in+vitro+stress+distribution+in+human+dental+supporting+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Oral+Biol%22%5BJournal%5D)">A strain gauge and photoelastic analysis of in vivo strain and in vitro stress distribution in human dental supporting structures.</a> Arch. Oral Biol. 45, 543-550 (2000).</li>
<li>Asundi, A., Kishen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+digital+photoelastic+investigations+on+the+tooth-bone+interface%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Advanced digital photoelastic investigations on the tooth-bone interface.</a> J. Biomed. Opt. 6, 224-230 (2001).</li>
<li>Wang, R. Z., Weiner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-structure+relations+in+human+teeth+using+Moire+fringes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Strain-structure relations in human teeth using Moire fringes.</a> J. Biomech. 31, 135-141 (1998).</li>
<li>Wood, J. D., Wang, R., Weiner, S., Pashley, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+tooth+deformation+caused+by+moisture+change+using+moire+interferometry%5BTitle%5D)+AND+%22Dent.+Mater%22%5BJournal%5D)">Mapping of tooth deformation caused by moisture change using moire interferometry.</a> Dent. Mater. 19, 159-166 (2003).</li>
<li>Dong-Xu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulus+of+elasticity+of+human+periodontal+ligament+by+optical+measurement+and+numerical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Angle+Orthod%22%5BJournal%5D)">Modulus of elasticity of human periodontal ligament by optical measurement and numerical simulation.</a> Angle Orthod. 81, 229-236 (2011).</li>
<li>Li, J., Li, H., Fok, A. S., Watts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+correlations+of+material+parameters+of+light-cured+dental+composites%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Multiple correlations of material parameters of light-cured dental composites.</a> 25, 829-836 (2009).</li>
<li>Zhang, D., Arola, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+digital+image+correlation+to+biological+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Applications of digital image correlation to biological tissues.</a> J. Biomed. Opt. 9, 691-699 (2004).</li>
<li>Zhang, D., Mao, S., Lu, C., Romberg, E., Arola, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dehydration+and+the+dynamic+dimensional+changes+within+dentin+and+and+enamel%5BTitle%5D)+AND+%22Dent.+Mater%22%5BJournal%5D)">Dehydration and the dynamic dimensional changes within dentin and and enamel.</a> Dent. Mater. 25, 937-945 (2009).</li>
<li>Qian, L., Todo, M., Morita, Y., Matsushita, Y., Koyano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+analysis+of+the+periodontium+considering+the+viscoelasticity+of+the+periodontal%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Deformation analysis of the periodontium considering the viscoelasticity of the periodontal.</a> 25, 1285-1292 (2009).</li>
<li>Lin, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+a+bone-periodontal+ligament-tooth+fibrous+joint%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of a bone-periodontal ligament-tooth fibrous joint.</a> J. Biomech. , (2012).</li>
<li>Qian, L., Todo, M., Morita, Y., Matsushita, Y., Koyano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+analysis+of+the+periodontium+considering+the+viscoelasticity+of+the+periodontal%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Deformation analysis of the periodontium considering the viscoelasticity of the periodontal.</a> 25, 1285-1292 (2009).</li>
<li>Huelke, D. F., Castelli, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+blood+supply+of+the+rat+mandible%5BTitle%5D)+AND+%22Anat.+Rec%22%5BJournal%5D)">The blood supply of the rat mandible.</a> Anat. Rec. 153, 335-341 (1965).</li>
<li>Chiba, M., Komatsu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+responses+of+the+periodontal+ligament+in+the+transverse+section+of+the+rat+mandibular+incisor+at+various+velocities+of+loading+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Mechanical responses of the periodontal ligament in the transverse section of the rat mandibular incisor at various velocities of loading in vitro.</a> J. Biomech. 26, 561-570 (1993).</li>
<li>Natali, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+visco-hyperelastic-damage+constitutive+model+for+the+analysis+of+the+biomechanical+response+of+the+periodontal+ligament%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech.+Eng%22%5BJournal%5D)">A visco-hyperelastic-damage constitutive model for the analysis of the biomechanical response of the periodontal ligament.</a> J. Biomech. Eng. 130, (2008).</li>
<li>Naveh, G. R., Shahar, R., Brumfeld, V., Weiner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tooth+movements+are+guided+by+specific+contact+areas+between+the+tooth+root+and+the+jaw+bone%3A+A+dynamic+3D+microCT+study+of+the+rat+molar%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Struct.+Biol%22%5BJournal%5D)">Tooth movements are guided by specific contact areas between the tooth root and the jaw bone: A dynamic 3D microCT study of the rat molar.</a> J. Struct. Biol. 177, 477-483 (2012).</li>
<li>Lin, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+a+bone-periodontal+ligament-tooth+fibrous+joint%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of a bone-periodontal ligament-tooth fibrous joint.</a> J. Biomech. 46, 443-449 (2013).</li>
<li>Metscher, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroCT+for+comparative+morphology%3A+simple+staining+methods+allow+high-contrast+3D+imaging+of+diverse+non-mineralized+animal+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Physiol%22%5BJournal%5D)">MicroCT for comparative morphology: simple staining methods allow high-contrast 3D imaging of diverse non-mineralized animal tissues.</a> BMC Physiol. 9, 11 (2009).</li>
<li>Carrillo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoindentation+of+polydimethylsiloxane+elastomers%3A+Effect+of+crosslinking%2C+work+of+adhesion%2C+and+fluid+environment+on+elastic+modulus+%28vol+20%2C+pg+2820%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Res%22%5BJournal%5D)">Nanoindentation of polydimethylsiloxane elastomers: Effect of crosslinking, work of adhesion, and fluid environment on elastic modulus (vol 20, pg 2820).</a> J. Mater. Res. 21, 535-537 (2006).</li>
<li>Hiiemae, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Masticatory+function+in+the+mammals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dent.+Res%22%5BJournal%5D)">Masticatory function in the mammals.</a> J. Dent. Res. 46, 883-893 (1967).</li>
<li>Hunt, H. R., Rosen, S., Hoppert, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology+of+molar+teeth+and+occlusion+in+young+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Dent.+Res%22%5BJournal%5D)">Morphology of molar teeth and occlusion in young rats.</a> J. Dent. Res. 49, 508-514 (1970).</li>
<li>Komatsu, K., Sanctuary, C., Shibata, T., Shimada, A., Botsis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-relaxation+and+microscopic+dynamics+of+rabbit+periodontal+ligament%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Stress-relaxation and microscopic dynamics of rabbit periodontal ligament.</a> J. Biomech. 40, 634-644 (2007).</li>
<li>Lin, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+a+bone-periodontal+ligament-tooth+fibrous+joint%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of a bone-periodontal ligament-tooth fibrous joint.</a> J. Biomech. 46, 443-449 (2013).</li>
<li>Quintarelli, G., Zito, R., Cifonelli, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+phosphotungstic+acid+staining%5BTitle%5D)+AND+%22I.+J.+Histochem.+Cytochem%22%5BJournal%5D)">On phosphotungstic acid staining.</a> I. J. Histochem. Cytochem. 19, 641-647 (1971).</li>
<li>Quintarelli, G., Cifonelli, J. A., Zito, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+phosphotungstic+acid+staining%5BTitle%5D)+AND+%22II.+J.+Histochem.+Cytochem%22%5BJournal%5D)">On phosphotungstic acid staining.</a> II. J. Histochem. Cytochem. 19, 648-653 (1971).</li>
<li>Quintarelli, G., Bellocci, M., Geremia, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+phosphotungstic+acid+staining.+IV.+Selectivity+of+the+staining+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Histochem.+Cytochem%22%5BJournal%5D)">On phosphotungstic acid staining. IV. Selectivity of the staining reaction.</a> J. Histochem. Cytochem. 21, 155-160 (1973).</li>
<li>Crabtree, W. N., Murphy, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+value+of+ethanol+as+a+fixative+in+urinary+cytology%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cytol%22%5BJournal%5D)">The value of ethanol as a fixative in urinary cytology.</a> Acta Cytol. 24, 452-455 (1980).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O primeiro passo para estabelecer este protocolo envolveu a avaliação da rigidez da estrutura de carregamento por meio de um corpo rígido. Com base nos resultados, a rigidez foi significativamente mais elevada que permita a utilização do dispositivo de carregamento para mais testes de amostras com valores de rigidez significativamente inferiores. O segundo passo destaque a capacidade de o instrumento para distinguir diferentes valores de rigidez, utilizando duas fases da curva de carga-descarga gerados pela utilização d...

Vários métodos experimentais continuar a ser utilizado para investigar a biomecânica de articulações diartrodiais e fibrosas. Métodos específicos para a biomecânica do órgão de dente incluem o uso de medidores de tensão 1-3, métodos de fotoelasticidade 4, 5, Moiré interferometria 6, 7, eletrônico padrão speckle interferometria 8 e correlação de imagens digitais (DIC) 9-14. Neste estudo, a abordagem inovadora inclui não-invasivo através de raios-X para expor as estruturas internas de um conjunto fibroso (tecidos mineralizados e suas interfaces que consistem em zonas mais suaves, e uma interface de tecidos, tais como ligamentos) com cargas equivalentes para as condições in vivo. Um dispositivo de carregamento situ acoplados a um microscópio de micro-raios-X serão utilizados. O tempo de carga e as curvas de deslocamento de carga será recolhida como o molar de interesse dentro de um rato hemi-mandíbula recém-colhida é carregada. A mobjetivo ain da abordagem apresentada neste estudo é enfatizar o efeito da morfologia tridimensional do dente-osso, comparando as condições em: 1) sem carga e quando carregado, e quando 2) carregado de forma concêntrica e excêntrica. Eliminando a necessidade para os espécimes de corte, e para realizar experiências em órgãos inteiros intactos em condições de humidade para permitir a máxima preservação do estado de stress em 3D. Isso abre uma nova área de investigação para compreender os processos dinâmicos do complexo em vários cenários de carga. Neste estudo, os métodos para a biomecânica testes PDL dentro de um conjunto fibroso intacto de uma ratazana Sprague Dawley, um conjunto considerado como um sistema modelo de bioengenharia óptima será detalhado. Experimentos irá incluir a simulação de cargas da mastigação em condições hidratados, a fim de destacar três características importantes do conjunto como eles se relacionam com a biomecânica do nível do órgão. Os três pontos incluem: 1) força reacionária versus deslocamento:deslocamento do dente dentro do alvéolo e sua resposta reacionária do carregamento, 2) tridimensional (3D) de configuração espacial e morfometria: relação geométrica do dente com o alvéolo, e 3) mudanças nas leituras 1 e 2, devido a uma mudança na eixo de carga, ou seja, a partir de concêntrico para cargas excêntricas. Os três leituras fundamentais da técnica proposta pode ser aplicado para investigar a natureza adaptável de articulações em vertebrados, quer devido à mudança das exigências funcionais, e / ou doença. Mudanças nas leituras acima referidas, nomeadamente a correlação entre as cargas reacionários com deslocamento, e resultando em tempo de carga e carga-deslocamento curvas reacionárias em diferentes taxas de carregamento pode ser aplicada para destacar as mudanças globais em biomecânica. Eficácia do protocolo proposto será avaliado pelo acoplamento de leituras de testes mecânicos para morfometria 3D e biomecânica globais do conjunto.

<table><tbody><tr><td>Lâmina Bard Parker</td><td>BD</td><td>MEDC-001054</td><td></td></tr><tr><td>Disco de metal AFM</td><td>Ted Pella</td><td>16218</td><td></td></tr><tr><td>Polimetilmetacrilato&nbsp;</td><td>GC America</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Uni-Etch</td><td>Bisco</td><td>E5502EBM</td><td></td></tr><tr><td>Optibond Solo Plus</td><td>Kerr Corp</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Filtek Flow</td><td>3M</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Hurculite Ultra</td><td>Kerr</td><td>34346</td><td></td></tr><tr><td>Tris buffer</td><td>Mediatech Inc.</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>Papel articulado</td><td>Parkell Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ácido fosfotúngstico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>HT152</td><td></td></tr></tbody></table>

in situ compressão de carga e de imagem não invasivos correlative do osso-ligamento periodontal de dentes fibrosa joint

In situ Compressive Loading and Correlative Noninvasive Imaging of the Bone-periodontal Ligament-tooth Fibrous Joint

Este estudo demonstra um protocolo de testes de novas biomecânica. A vantagem deste protocolo inclui a utilização de um dispositivo de carregamento em situ acoplados a um microscópio de alta resolução de raio-X, permitindo assim a visualização dos elementos estruturais internos sob cargas fisiológicas simulados e condições de humidade. Espécimes experimentais incluirá ligamento periodontal osso intacto (PDL) de dentes articulações fibrosas. Os resultados irão ilustrar três características importantes do protocolo, como eles podem ser aplicados a biomecânica nível órgão: 1) força reacionária versus deslocamento: deslocamento do dente dentro do alvéolo e sua resposta reacionária do carregamento, 2) tridimensional (3D) configuração espacial e morfometria geométrica: relação do dente com o alvéolo, e 3) mudanças nas leituras 1 e 2, devido a uma mudança no eixo de carga, ou seja, a partir de concêntrica a cargas excêntricas. A eficácia do protocolo proposto será avaliada por acoplamento te mecânicaleituras picada a morfometria 3D e biomecânica global da articulação. Além disso, esta técnica vai enfatizar a necessidade de equilibrar as condições experimentais, as cargas especificamente reacionários antes de adquirir tomografias de articulações fibrosas. Deve notar-se que a proposta de protocolo é limitada a testes de amostras ex vivo sob condições, e que o uso de agentes de contraste para visualizar a resposta mecânica do tecido mole pode levar a conclusões erradas sobre tecidos e órgãos de nível biomecânica.

Estimativa de carga dispositivo &quot;backlash&quot;, &quot;pushback&quot;, rigidez, e deriva do sistema sob uma carga constante Folga: Entre carga e descarga de porções do ciclo, existe uma pausa de 3 segundos durante o qual engrena inversa dentro do motor antes da verdadeira descarga começa, por exemplo, como o modelo afasta-se da mandíbula superior (Figura 3). Este período é designado por uma folga no sistema, o que representa um...

Neste estudo, será discutido o uso de um dispositivo de carga acoplada situ com tomografia de raios de micro-X calculado para biomecânica fibrosos. Leituras experimentais identificáveis ​​com uma mudança total na biomecânica incluem: 1) força reacionária versus deslocamento, deslocamento de dentes ou seja, dentro do alvéolo e sua resposta reacionária do carregamento, 2) tridimensional (3D) de configuração espacial e morfometria, ou seja geométrica relação do dente com o alvéolo, e 3) mudanças nas leituras 1 e 2, devido a uma mudança no eixo de carga, ou seja, cargas concêntricas ou excêntricas.

In situ compressão de carga e de imagem não invasivos Correlative do Osso-Ligamento periodontal de dentes fibrosa Joint

This study demonstrates a novel biomechanics testing protocol. The advantage of this protocol includes the use of an in situ loading device coupled to a ...

O objetivo geral deste procedimento é medir a resposta biomecânica do complexo alveolar dentário. Isso é realizado primeiramente pela dissecação do animal para remoção de um hemimandíbulo ou maxila intactos. O segundo passo do procedimento consiste em montar a amostra e preparar a superfície do dente com uma restauração composta para o teste mecânico.As etapas finais incluem a medição do estado biomecânico da amostra utilizando uma célula de carga in C dois, seguida pela varredura do espécime usando um microscópio de raios X. Em última análise, os resultados podem mostrar alterações na resposta biomecânica de uma articulação fibrosa, como aquelas decorrentes de doença ou hipofunção, em conjunto com tomografias de alta resolução em diversos estados de carga. As principais vantagens desta técnica em relação aos métodos existentes são a manutenção do órgão intacto e o caráter não invasivo dos métodos de varredura.Assim, o campo de deformação natural do ligamento é mantido e as propriedades biomecânicas podem ser medidas com precisão. Primeiro, obtenha uma maxila ou mandíbula dissecada conforme descrito no protocolo. Em seguida, imobilize o espécime no suporte de aço usando acrílico.Re

in-situ-compressive-loading-correlative-noninvasive-imaging-bone

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

Combinado imagiologia óptica e μCT num modelo de rato com infecção de implante ortopédico, utilizando uma estirpe bioluminescente engenharia de Staphylococcus aureus, desde a capacidade de forma não invasiva e longitudinalmente controlar a dinâmica da infecção bacteriana, assim como a resposta inflamatória correspondente e alterações anatómicas na osso.

Combinado<em&gt; In vivo</em&gt; Optical e μCT imagem para monitorar infecções, inflamações, and Bone Anatomy em uma infecção Orthopaedic Implant em Ratos

Este artigo apresenta um protocolo para estabelecer um modelo induzido por ligadura de periodontite murine envolvendo múltiplos molares maxilars, resultando em áreas maiores do tecido gingival envolvido e osso para análise posterior, bem como redução do uso animal. Uma técnica para avaliar neutrófilos orais de uma forma análoga aos seres humanos também é descrita.

Modelo robusto induzido por ligadura de periodontite de murine para a avaliação de neutrófilos orais

Apresentamos um protocolo para geração de movimento dentário ortodôntico em camundongos e métodos para visualização 3D das fibras de colágeno e vasos sanguíneos do ligamento periodontal sem secção.

Imagem 3D de fibras de colágeno PDL durante movimento dentário ortodôntico no modelo de murina mandibular

O presente artigo descreve a realização de uma abordagem de imagem intravital para observar a sinalização de cálcio induzida mecanicamente de osteócitos embutidos in vivo em tempo real em resposta à carga mecânica em nível de tecido do terceiro metatarso do camundongo.

Uma abordagem de imagem intravital fluorescente para estudar a dinâmica de sinalização de cálcio induzida por carga em osteócitos de camundongos

Neste estudo, um modelo de indução de periodontite em ratos é apresentado através de uma combinação de ligadura retentiva e injeções repetitivas de lipopolissacarídeo derivado de Porphyromonas gingivalis, durante 14 dias ao redor dos primeiros molares superiores. As técnicas de ligadura e injeção de LPS foram eficazes na indução de peridontite, resultando em perda óssea alveolar e inflamação.

Indução de periodontite através de uma combinação de ligadura e injeção de lipopolissacarídeo em um modelo de rato

A lesão não invasiva do LCA é um método confiável e clinicamente relevante para iniciar a osteoartrite pós-traumática (PTOA) em camundongos. Este método de lesão também permite a quantificação in vivo da atividade da protease na articulação em momentos precoces pós-lesão usando sondas de infravermelho próximo ativáveis por protease e imagens de reflectância de fluorescência.

Lesão não invasiva do ligamento cruzado anterior (LCA) induzida por compressão e imagem in vivo da atividade de protease em camundongos

Demonstramos passo-a-passo um protocolo de movimentação ortodôntica manejável operado em um modelo maxilar murino. Com a explicação explícita de cada passo e demonstração visual, os pesquisadores podem dominar esse modelo e aplicá-lo às suas necessidades experimentais com algumas modificações.

O estabelecimento de um modelo ortodôntico murino maxilar

Este é um relato de um modelo experimental de periimplantite induzida por ligadura em camundongos. Descrevemos todos os passos cirúrgicos, desde o manejo pré e pós-operatório dos animais, extrações, colocação de implantes e periimplantite induzida por ligadura.

Modelo Experimental de Periimplantite Induzida por Ligadura em Camundongos

A microdureza é uma propriedade mecânica e um parâmetro informativo para avaliar a fisiopatologia do tecido duro. Aqui, demonstramos um protocolo padronizado (preparação de amostras, polimento, superfície plana e locais de indentação) para análise de microdureza em dente e osso alveolar em modelos de doença bucal de roedores, ou seja, fluorose dentária e reabsorção óssea periodontal induzida por ligadura.

Medidas de microdureza no dente e no osso alveolar em modelos de doenças bucais de roedores

Em muitas situações biológicas e clínicas, é vantajoso para estudar os processos celulares como eles evoluem no seu microambiente nativa. Aqui, descrevemos a montagem e uso de um microscópio de baixo custo de fibra óptica que pode fornecer imagens em tempo real em cultura de células, estudos em animais e estudos clínicos do paciente.

De alta resolução de fibra óptica para Microendoscopy In situ Celular imagem

Aprenda a medir a resposta biomecânica do complexo alveolar dental usando dispositivo de carga in situ e microtomografia computadorizada por raios X. Este método não invasivo mantém o órgão intacto para análise precisa.

In situ compressão de carga e de imagem não invasivos Correlative do Osso-Ligamento periodontal de dentes fibrosa Joint

Explorar mais vídeos