Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Коллекция скелетных биопсий мышц из Высшего отсека человеческого мускулуса Tibialis перед механической оценкой

6.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/61598

⸱

27 сентября 2020 г.

 ,  , 
1Faculty of Sport Science, Human Movement Science, Ruhr University Bochum, 2School of Human Movement and Nutrition Sciences, The University of Queensland, 3Faculty of Sport Science, Sports Medicine and Sports Nutrition, Ruhr University Bochum, 4Institute of Physiology II, University of Muenster

В этой статье

Краткое содержание

В этом техническом отчете описывается вариация модифицированной техники Бергстрёма для биопсии передней части musculus tibialis, которая ограничивает повреждение волокна.

Аннотация

Механические свойства контрактных скелетных волокон являются важнейшими показателями общего здоровья мышц, функции и производительности. Биопсия скелетных мышц человека часто собирается для этих начинаний. Тем не менее, относительно мало технических описаний процедур биопсии, за пределами широко используемых musculus vastus lateralis, доступны. Хотя методы биопсии часто корректируются с учетом характеристик каждой изучаемой мышцы, лишь немногие технические отчеты разделяют эти изменения для большего сообщества. Таким образом, мышечная ткань от человеческих участников часто впустую, как оператор изобретает колесо. Расширение доступного материала по биопсии из различных мышц может уменьшить инцидент неудачной биопсии. В этом техническом отчете описывается вариация модифицированного метода Бергстрёма на передней передней части musculus tibialis, которая ограничивает повреждения волокна и обеспечивает длину волокна, достаточную для механической оценки. Операция является амбулаторной процедурой, которая может быть завершена в течение часа. Период восстановления для этой процедуры является немедленным для легкой активности (т.е. ходьба), до трех дней для возобновления нормальной физической активности, и около одной недели для ухода за ранами. Извлеченные ткани могут быть использованы для механических экспериментов силы и здесь мы представляем репрезентативные данные активации. Этот протокол подходит для большинства целей сбора, потенциально адаптируется к другим скелетным мышцам, и может быть улучшена путем модификации коллекции иглы.

Введение

Изучение физиологии мышц человека в клинических или исследовательских целях часто требует биопсии мышц. Например, основная проблема в физиологии мышц человека и биомеханики заключается в том, чтобы различать и понимать различные адаптации мышечной производительности для физических упражнений. Адаптация производительности включает в себя не только структурные адаптации (например, изменения в контрактильные белки, мышечная архитектура), но ивключают в себя нейронные адаптации 1, которые очень трудно, если не невозможно, чтобы оценить отдельно при тестировании нетронутыми на месте человеческих мышц. Эксперименты на уровне волокна удаляют эти компоненты более высокого порядка и позволяют более прямой оценки сокращения мышц и могут быть собраны с помощью методов биопсии. Биопсия мышц была собрана по крайней мере с 1868года 2. Сегодня преобладающей техникой для сбора биопсии мышц является модифицированная техникаБергстрёма 3,,4,5, хотя другие методы доступны, включая использование Конхотома Вейл-Блейксли6 или так называемой тонкойиглы 7,8. Все эти методы используют специальные иглы, как инструменты, которые предназначены для прохода в мышцы и сократить кусок ткани. В частности, модифицированная техника Бергстрёма использует большую модифицированную иглу (размер иглы 5 мм здесь; Рисунок 1) который имеет окно близко к кончику иглы и меньший внутренний трокар, который движется вверх и вниз по игле, сокращая мышцы при прохождении через окно иглы. В этом священном трокаре находится ramrod, который движется вверх и вниз по валу трокара и толкает биопсию к окну иглы. Для того чтобы вытянуть мышцу в окно иглы, шланг всасывания прикреплен, который всасывает воздух из иглы и вытягивает мышцу в окно иглы через отрицательное давление.

Биопсия мышц часто приобретаются для изучения изменений в содержании белка, экспрессии генов или морфологии, вызванных болезнью или вответ на программу упражнений 1,,9,,10,,11. Другим важным использованием для биопсии мышц является механические эксперименты, такие как измерение волоконно-контрактной силы, жесткость мышечного волокна, иисторико-зависимые свойства мышц 12,,13,,14,,15,16. Одноволокнистая или оптоволоконная механика измеряются путем крепления волокон между двигателем длины и предуцом силы на специализированных установках, которые контролируют длину волокна, одновременно измеряя силу. Путем проницаемого (например, skinning) волокон, мембрана сарколеммы становится проницаемой для химических веществ в растворе ванны, что позволяет контролировать активацию путем изменения концентрации кальция. Кроме того, влияние контрактиловых свойств на химические вещества/фармацевтику/другие белки можно легко оценить, добавив реагент, о котором идет речь, в раствор ванны. Однако, в то время как этот метод хорошо используется в других моделях животных, заметно меньше исследований, проведенных механических тестов на кожуройволокон из биопсии мышц человека 17,18,19. Одна из причин заключается в том, что инструменты и протоколы биопсии предназначены для удаления как можно больше мышечной ткани, как это возможно с меньшим уважением к уровню структурных повреждений, полученных во время извлечения тканей. Действительно, недавний протокол биопсии предлагает диск биопсии иглы в мышцу и собирать 2-4 кускимышцы 3. Сам процесс наносит небольшой ущерб ДНК или белковому материалу, но часто разрушает волокна и саркомерные структуры таким образом, что активация мышечных волокон становится нестабильной или невозможной. Кроме того, относительная длина волокон в рамках биопсии, как правило, короткие (Lt;2 мм) и не легко обрабатываются для механического тестирования. Для механических испытаний идеальные волокна длинные (3-5 мм) и не повреждены структурно.

Более продвинутые методы извлечения тканей могут быть использованы для ограничения повреждения волокна. Например, однагруппа 20 воспользовалась ранее запланированными «открытыми операциями» предплечья (например, ремонт перелома костей), где мышцы были полностью открыты, а хирург смог визуализировать структуру мышц и тщательно вскрыть относительно большие и структурно неповрежденные образцы мышечной ткани (15 мм х 5 мм х 5 мм). Этот метод "открытой биопсии" благоприятствует, когда участники проходят ранее запланированную процедуру, и поэтому ограничивает пул потенциальных участников, особенно для здоровых взрослых, где никаких операций в противном случае не было бы. Таким образом, многие биопсии, проводимые в исследовательских целях, проводятся амбулаторно, а место разреза хранится как можно меньше, чтобы ограничить риск заражения, рубцов и времени заживления. Таким образом, большинство биопсий собираются вслепую (т.е. оператор не может видеть коллекционую иглу, когда она проходит через фасцию в мышцу). Это означает, что качество биопсии почти полностью основано на мастерстве и опыте оператора. Каждая мышца имеет свои собственные трудности при сборе тканей, таких как риски нарушения нервов и кровеносных сосудов, выбор идеальной глубины сбора и расположение, и решение о соответствующем положении тела, чтобы сохранить мышцы как можно слабее. К сожалению, большинство мышц конкретных skillsets не записаны, и поэтому каждый врач должен "изобретать колесо" при выполнении биопсии на мышцах, новых для них. Это отсутствие опыта обычно приводит к нескольким коллекциям с низким качеством, пока врач не определяет лучшие практики для биопсии на этой мышце. Начинающие врачи часто учатся навыкам через беседы со своими более опытными коллегами, но относительно мало информативных и рецензируемых текстов существуют по этому вопросу, особенно для мышц, которые традиционно не используются для сбора биопсии. Если мы рассмотрим вышеупомяпную информацию, а также трудности с набором добровольцев для биопсии, то ясно, что требуется больше учебной информации, которая максимизирует шансы на успех для каждого участника.

Таким образом, цель этой работы состояла в том, чтобы представить метод биопсии мышц, который обеспечивает протоколы для успешного сбора биопсии мышц с длинными, неповрежденными фрагментами волокна для механических испытаний. Биопсия мышц человека, как правило, осуществляется на, и основная часть биопсии учебный материал находится на, musculus vastus lateralis. Его относительно большой размер мышц и поверхностное расположение по отношению к коже позволяет для сбора адекватной мышечной ткани, при минимизации дискомфорта пациента ифизической травмы 1,21. Тем не менее, Есть некоторые ограничения на использование vastus lateralis для продольных учебных исследований. Например, во время экспериментальных протоколов, которые включают учебную программу, участники должны воздерживаться от дополнительной подготовки вне исследования в течение периода, который часто охватывает 2-6 месяцев. Для спортсменов это часто невозможно, так как vastus lateralis обычно тренируется во время типичных упражнений (например, приседания, прыжки), или обычно используется для спорта (например, бег, езда на велосипеде). Эти отдельные учебные опыты вдали от цели исследования может привести к мышечной адаптации, которые изменяют механику мышц, архитектуру и физиологию таким образом, что трудно или невозможно знать истинное влияние экспериментального протокола исследования на мышечные свойства. Для этих типов исследований, было бы идеально, чтобы выбрать целевую мышцу, которая часто не находится в центре внимания учебных полков. Musculus tibialis передней (TA) является идеальной целевой мышцы, которая удовлетворяет требованиям выше. Кроме того, учебные мероприятия могут быть направлены на TA с использованием контролируемых подходов, таких как с использованием динамометра. Существует почти нет учебных материалов, относящихся к биопсии мышц TA. Поэтому мы разработали модифицированный протокол для сбора относительно неповрежденной биопсии мышц из TA.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Ниже мы наметим протокол для сбора механически неповрежденных волокон из TA добровольцев, которые были зачислены в отдельное текущее исследование. Этот протокол аналогичен тому, что описано Shanely et al.3, которые описали модифицированную технику Бергстрёма в vastus lateralis. Информация, представленная здесь, была уточнена нашей исследовательской группой, но не может быть идеальной для всех лабораторных групп или организационных установок. Мы даем только руководящие принципы, и настоятельно рекомендуем, чтобы лаборатории, новые для сбора биопсии, консультировались с опытными лабораторными группами, прежде чем пытаться провести какие-либо испытания на людях.

Все исследования, проведенные в этой работе, были одобрены Комитетом по этике факультета спортивных наук Рурского университета Бохума. Участники дали бесплатное письменное информированное согласие до участия в исследовании.

1. Экспериментальная подготовка

  1. Оцените критерии исключения, принимая подробную историю болезни участника во время консультации участника (см. ниже).
    1. Исключите участников, если они получили травму целевой мышцы в течение 6 недель, предшествовавших биопсии. Убедитесь, что участники, как правило, здоровы, не знают о нарушениях мышц или коагуляции, и в настоящее время не принимают лекарства, которые вызывают истончение крови (например, аспирин).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь мы отобрали участников, которые были умеренно активны, и поручили им воздержаться от интенсивных или непривычные упражнения на ногу по крайней мере за 3 дня до биопсии. Однако для других исследовательских вопросов эти критерии могут измениться.
  2. Придерживайтесь стерилизации и асептических методов, как это регулируется немецким законодательством и обычной практикой иконтролируется врачом команды 22,23. Эта процедура часто может быть проведена в качестве "прикроватной" процедуры или в амбулаторном хирургическом отделении. Проконсультируйтесь с местным регулирующим органом для получения руководящих указаний.
  3. Составьте команду биопсии. Мы предлагаем, чтобы в группу биопсии вошли 4 человека. Врач (или обученный человек в сборе биопсии), один фельдшер, работающий с врачом, один помощник, который контролирует и взаимодействует с участником, и один помощник, который обрабатывает биопсию мышц сразу после экстракции. С помощью этих номеров, быстрый уход за пациентами может быть введен, если неотложной медицинской помощи происходит во время процедуры. Если комфортно с процедурой, то команда может быть сделана только из двух человек: врач и фельдшер, который будет вместе взять на уход за пациентами и обработки тканей одновременно.
  4. У участника встретиться с ведущим проектом / врач, чтобы рассмотреть, обсудить и подписать форму согласия пользователя. Возьмите подробную историю болезни (аллергия, травмы или операции на нижней конечности и TA) и исключить участника, если они отвечают любому из критериев исключения. Тщательно обсудить восстановление и разрез гигиены.
    1. Объясните участнику, что они будут больны, но смогут ходить сразу после процедуры; ходьба по склонам или лестницам часто неудобно в течение первых 48 часов, с полной активностью обычно возвращаются после 72 часов. Наконец, объясните, что, чтобы ограничить инфекцию и механические ссадины, место разреза должно оставаться перевязанным в течение по крайней мере 1 недели и храниться в чистоте.

2. Визуализация передней Tibialis с B-режим ультразвука

  1. Поручите участнику лечь в удобное положение на спине и максимально расслабить мышцы ног. Используйте специальное устройство (см. ниже) или помощник держать лодыжку в слегка dorsiflexed положение, чтобы имитировать то, что будет сделано во время биопсии.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Важно, чтобы участник имеет расслабленный TA так, что он повторяет мышечные характеристики во время процедуры. Во время экзамена попросите участника заключить контракт и расслабить мышцы, чтобы можно было отметить изменения в мышечной архитектуре.
  2. Используйте ультразвуковой зонд для визуализации поверхностных и глубоких отсеков TA, для изучения мышечной архитектуры и принять решение о глубине вставки и угол атаки иглы(рисунок 2A-B). Укажите ориентиры на коже.
    1. Уделить особое внимание выбору целевой области, которая позволяет избежать основных вен, артерий или нервов.
    2. Оцените поперечное сечение мышцы, с целью выявления центрального апоневероза в тазовом мышечном животе (примерно 1/3 ноги, дистальное к колену, и 2 см боковой гребень) (Рисунок 2B). Замещать расположение и глубину центрального апорероза (обычно 1,5-3 см), так что можно позаботиться о том, чтобы не проехать коллекцию (Бергстрём) иглы мимо этой точки.
    3. Распоистите ультразвуковой зонд в проксимальной дистальной ориентации над целевым расположением и визуализируете пеннацию фасцикула и толщинумышц (рисунок 2A). Используйте эту информацию, чтобы помочь успешно управлять (слепо) сбора иглы в мышечный живот. Сохранить изображения целевого сайта в обеих плоскостях для будущей ссылки во время хирургической процедуры.
  3. С помощью этой информации создайте план движения иглы к целевой области.
    1. Планируйте сделать разрез 1-3 см дисталом из области целевой биопсии. После того, как игла передается в мышцу, поверните иглу под углом 45% к коже вдоль длинной оси конечности, а затем приводом проксимально к области биопсии. Эта стратегия ограничивает вероятность ввождения иглы в центральный апорероз, если игла толкаемых слишком сильно. Кроме того, игла может управляться distally или проксимально, в зависимости от руки оператора иглы.

3. Процедура биопсии

  1. Поручите участнику положить на операционный стол и расслабить мышцы ног. Убедитесь, что линия видимости участника к месту биопсии заблокирована занавеской.
    1. Снимите пассивное напряжение с мышечного живота, поместив конечность участника в устройство, которое фиксирует лодыжку в слегка dorsiflexed положение (0-5 "от нейтрального; Рисунок 3). Спросите пациента, если они все еще могут расслабить свои мышцы, так как слишком много dorsiflexion потенциально может сделать его трудно расслабиться.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Мы обнаружили, что сбор биопсии от спинной ноги, не более 5 "нейтральной (т.е. подошва ноги перпендикулярно хвостовик) производит более последовательной и больше биопсии, чем более подошвеные согнутые углы лодыжки. Устройство, которое держит лодыжки dorsiflexed является заказным устройством. Тем не менее, любое количество (дешевых) устройств может быть изготовлено, которые по-прежнему дают желаемый результат.
  2. Бритье, очистка и дезинфекция выбранной области разреза, в соответствии со стандартнойпрактикой 24.
    ПРИМЕЧАНИЕ: "чистая" область участника составляет около 20 см проксимальной дистальной и 10 см медиальной боковой предлагаемого участка разреза. Тем не менее, всегда проконсультируйтесь с учреждением и / или национальных правил (если таковые имеются) по этой теме. Протокол дезинфекции включает очистку кожи чистой, а затем дезинфекции четыре раза с либеральным использованием медицинского класса дезинфекции спрей. Если участник покидает таблицу по какой-либо причине, протокол дезинфекции должен быть перезапущен.
  3. Администрирование надфасциальной инъекции 1,5 см 2% ксилоцитина с эпинефрином в месте биопсии, который функционирует как местная анестезия и сосудосуживающийся. Дождись отведенного времени влияния в 20-30 мин.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Эти препараты являются миотоксическими и, таким образом, никогда не должны быть введены в мышцы, только подкожной ткани. В качестве реакции на сосудосуживаемость, область места инъекции может побелеть (на светлых тонах кожи) или серый (темные тона кожи).
  4. Подтвердите действие препарата смолами кожи и нежными тыкать стерильным скальпелем.
  5. На ранее отмеченном месте биопсии сделайте 1 см проксимального дистального разреза с стерильным скальпелем, который прорезает кожу и фасцию, обнажая мышечный живот. Позаботьтесь, чтобы сократить фасции полностью, потому что игла тупая и не пройдет через фасции.
  6. Нажмите биопсии иглы 0,5-1,0 см в мышцу с ориентацией перпендикулярно коже(рисунок 2C, 2E).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Оператор будет чувствовать изменения в напряжении, необходимом для привода иглы через различные типы тканей. жировой ткани легко, фасция является жестким, и мышцы между ними (но может быть переменной, на основе участника).
  7. Ориентация иглы в положение угол 45 "к коже, вдоль длинной оси ноги(рисунок 2D, 2F). Нажмите иглы еще 1-2 см в мышцу, пока кончик иглы находится в целевом месте в мышце.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Врач должен использовать сохраненные ультразвуковые изображения для учета индивидуальных изменений размеров мышц. Поскольку разрез достаточно большой, чтобы вставить иглу, врач слепо прогоняет иглу по коже. Существует "чувствовать", что оператор биопсии выгоды с опытом. Новичок должен научиться навыкам у обученного оператора биопсии (подробнее об этом в обсуждении).
  8. Прикрепите шприц 100 мл и шланг к игле биопсии(рисунок 1G). Нанесите всасывание на иглу Бергстрёма, потянув поршень шприца примерно на 15-20 мл, чтобы произвести отрицательное давление в игле и сосать мышечную ткань в окно иглы. Затем, акциз мышцы быстрым толчком (es) трокара над окном иглы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: До и во время всасывания, иногда полезно разместить легкое давление на кожу прямо над окном иглы, чтобы помочь подтолкнуть мышцы в иглу.
  9. Аккуратно снимите иглу с ноги, медленно вращаясь. При извлечении иглы должно быть только легкое сопротивление. Если сопротивление больше, это может указывать на частичный разрез биопсии. Это происходит, вернуть необходимость в целевое местоположение, и повторное сбор тканей.
  10. Нажмите вырезанной ткани к окну иглы с помощью внутреннего ramrod.
  11. Аккуратно снимите образец с иглы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Погружение иглы в раствор сбора (см. раздел подготовки волокна) часто вытесняет биопсию из иглы. Кроме того, шприц может быть использован для привода воздуха через иглу и вытолкнуть образец. Эти методы удаляют необходимость физически прикасаться к биопсии с помощью пинцета и уменьшает возможность повреждения. Если инструменты, руки (в перчатках или нет) или нестериленые растворы соприкасаются с иглой, игла не может быть использована для дальнейшего развития во время процедуры. Таким образом, если требуется вторая немедленная биопсия, то необходимо использовать новую стерильную иглу. Это часто происходит, так что это лучшая практика для поддержания нескольких стерильных игл в резерве.
  12. Определите ткань как мышцу, а не жировую или соединительной ткани. Мышечная ткань легко идентифицируется из других тканей из-за ее глубокого красного цвета(рисунок 4A). Иногда собранная ткань не мышечная, а жирная или соединительная ткань.
    1. Если собрано достаточное количество мышечной ткани, продолжайте составление протокола. Если не хватает мышц, повторите попытку биопсии.
    2. Если требуется вторая биопсия, внимательно следите за участником, так как второй толчок иглы иногда делает участника более неудобным, чем первый.
  13. Вымойте образцы мышц непосредственно в растворе коллекции и подготовьтесь к экспериментам с одним волокном (см. обработку и хранение биопсии мышц).
    1. У опытного помощника проверить качество образца (см. ниже) и оценить необходимость проведения второй биопсии. Отдельный помощник берет биопсию для обработки, в то время как остальная часть команды продолжает с участником.
  14. Закройте место разреза.
    1. Закройте разрез раны стерильной лентой Leukostrip. Используйте один или несколько частей, чтобы присоединиться к краям участка разреза, укладывая их перпендикулярно длинной оси разреза, а затем заложить дальнейшие полосы в звездовидной узор для защиты от многонаправлениюной нагрузки.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Правильное обращение с этим шагом позволит уменьшить рубцы. Заработать рану можно, но в этом нет необходимости. Другие варианты включают рану клея.
    2. Поместите стерильную раневую повязку (например, Leucomed T plus) над местом разреза для защиты от инфекции.
    3. Оберните ногу сплоченными эластичными повязками (например, Unihaft), чтобы ограничить первоначальное кровотечение и защитить от внешнего механического воздействия.
    4. Оберните ногу с acrylastic сжатия бинты для предотвращения кровотечения и защиты глубоких бинтов от становится свободным или уничтожены.

4. После биопсии уход

  1. Попросите участника прогуляться сразу после процедуры. Там будет локализована болезненность. Поручите участнику ходить как можно более нормально.
  2. Поручите участнику не снимать бинты и не дать воде замочить бинты. Они должны быть сохранены, по крайней мере: один день для acrylastic повязку, три дня для сплоченной эластичной повязкой, и семь дней для раны соусом. Сообщите участнику, что при необходимости они могут быть перебандаются.
    1. Адаптировать после биопсии уход за участником к потребностям человека. Иметь квалифицированного помощника или врача оценить участника и сделать соответствующий план ухода после биопсии. Для этой процедуры, мы предлагаем что любое более дальнейшее in vivo нейромышечное испытание TA отделено по крайней мере неделей от биопсии.

5. Обработка и хранение биопсии мышц

  1. После извлечения тканей немедленно поместите ткань в флакон объемом 5 мл, содержащий раствор сбора строгости (в mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), таблетку ингибитора протеазы (1), рН 7.0) и слегка встряхнуть в течение 4-6 минут, чтобы вымыть кровь.
  2. Обменяйте раствор Rigor на свежую строгость, слегка встряхните в течение 4-6 мин, а затем храните при 4 градусов по Цельсию в течение 4-6 ч, чтобы обеспечить обмен раствором для хранения ингибитора протеазы и крови.
  3. Обмен Rigor решение для ночной строгости (в mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), протеазы ингибитор таблетки (1), 50:50 глицерол, рН 7,0), и хранить при 4 градусов по Цельсию в течение 12-18 ч.
  4. Обмен ночь строгость для 50:50 сбора строгости: глицерол и хранится при -20 градусов по Цельсию на срок до 3 месяцев, или один год в -80 градусов по Цельсию морозильник.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот процесс пронизывает волоконную мембрану, которая позволяет вручную добавление кальция в клетку и из нее. Этот процесс требует времени и может быть различным между различными мышцами и видами.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Все время обязательства для участника было около одного часа (10 мин консультации, 10 мин УЗИ, 20 мин подготовки хирургии и анестезии администрации, 10 мин хирургии, и 10 мин восстановления). Часто участники бессознательно активировали свой TA и нуждались в последовательных напоминаниях, чтобы сохранить мышцы как можно более расслабленными. Когда игла биопсии была внутри мышцы, участники обычно сообщали уникальное «давление» ощущение в области вокруг иглы биопсии, с редкими периодами умеренного до интенсивного дискомфорт...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этом докладе мы описали метод биопсии структурно неповрежденной мышечной ткани от TA. Мы обнаружили, что эта процедура дает приемлемое содержание годных к использования мышечных волокон (5-10 волоконных расслоечек препаратов на 50 мг собранной ткани) для механического тестирования. Кроме того, у нас было достаточно тканей для последующих механических, генетических и протеомных экспериментов.

Есть несколько методов, обычно используемых для сбора биопсии мышц3,,

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторов нечего раскрывать.

Благодарности

Мы благодарим Микаэлу Рау, Леа-Федю Риссман, Майкла Марша, Янина-Софи Теннлер, Килиана Киммескамп и Вольфганга Ликсе за помощь в проекте. Финансирование этого проекта было предоставлено Фондом МЕРКУР (ID: Ан-2016-0050) в DH.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
подкожная игла 26 калибра со стеклянным шприцем 2 млB. Braun Melsungen AG
Carl-Braun-Straß e 1
34212 Melsungen, Hessen
Germany
 		4606027VВведение препарата
5мм Berstö m игладомашняяN/ATissue collection. Похожие на другие Berstö m иглы
AcrylasticBSN medical GmbH
22771 Hamburg		269700эластичный компрессионный бандаж
Полный коктейль ингибиторов протеазыRoche Diagnostics, Мангейм, Германия11836145001Ингибитор протеазы табелеты добавлен во все растворы, удерживающие мышечную ткань.
CutaseptPAUL HARTMANN AG
Paul-Hartmann-Straß e 12
89522 Heidenheim
Германия		9805630Дезенфектирующий спрей для кожи
Leucomed T plusBSN medical GmbH
22771 Hamburg		7238201Прозрачная повязка на рану с раневой подушечкой для герметизации раны и защиты от инфекции
LeukostripSmith and Nephew medical Limitied 101 Hessle road,
Hull
Великобритания		66002876закрытие
раныХирургические одноразовые скальпелиAesculap AG
Am Aesculap-Platz
78532 Tuttlingen
Германия		BA200 seriesIncision
Unihaft когезивный эластичный бинтBSN medical GmbH
22771 Hamburg		4589600когезивный эластичный бинт, защищающий от механического воздействия
Ксилоцитин 2% с эпинефриномMilbe GmbH
Mü nchner Straß e 15
06796 Brehna
Германия		Н/ДКонтролируемые вещества анестезия, вазоконстрикция
коллекция

Ссылки

  1. Franchi, M., et al. Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle. Acta Physiologica. 210 (3), 642-654 (2014).
  2. Duchene, G. B. A. De la paralysie musculaire pseudo-hypertrophique, ou paralysie myo-sclérosique / par le Dr Duchenne (de Boulogne). Archives of General Internal Medicine. 11 (30), (1868).
  3. Shanely, R. A., et al. Human skeletal muscle biopsy procedures using the modified Bergström technique. Journal of Visualized Experiments. (91), e51812(2014).
  4. Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Medicine and Science in Sports and Exercise. 14 (1), 101-102 (1982).
  5. Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 35 (7), 609-616 (1975).
  6. Baczynska, A. M., et al. Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome. Journal of Visualized Experiments. (109), e53075(2016).
  7. Pesta, D., Gnaiger, E. High-resolution respirometry: OXPHOS protocols for human cells and permeabilized fibers from small biopsies of human muscle. Methods in Molecular Biology. 810, 25-58 (2012).
  8. Buck, E., et al. High-resolution respirometry of fine-needle muscle biopsies in pre-manifest Huntington's disease expansion mutation carriers shows normal mitochondrial respiratory function. Plos One. 12 (4), 01175248(2017).
  9. Murgia, M., et al. Single Muscle Fiber Proteomics Reveals Fiber-Type-Specific Features of Human Muscle Aging. Cell Reports. 19 (11), 2396-2409 (2017).
  10. Friedmann-Bette, B., et al. Effects of strength training with eccentric overload on muscle adaptation in male athletes. European Journal of Applied Physiology. 108 (4), 821-836 (2010).
  11. McPhee, J. S., et al. The contributions of fibre atrophy, fibre loss, in situ specific force and voluntary activation to weakness in sarcopenia. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 73 (10), 1287-1294 (2018).
  12. Nocella, M., Cecchi, G., Bagni, M. A., Colombini, B. Force enhancement after stretch in mammalian muscle fiber: no evidence of cross-bridge involvement. American Journal of Physiology. Cell Physiology. 307 (12), 1123-1129 (2014).
  13. Patel, J. R., McDonald, K. S., Wolff, M. R., Moss, R. L. Ca2+ binding to troponin C in skinned skeletal muscle fibers assessed with caged Ca2+ and a Ca2+ fluorophore. Invariance of Ca2+ binding as a function of sarcomere length. The Journal of Biological Chemistry. 272 (9), 6018-6027 (1997).
  14. Hessel, A. L., Joumaa, V., Eck, S., Herzog, W., Nishikawa, K. C. Optimal length, calcium sensitivity and twitch characteristics of skeletal muscles from mdm mice with a deletion in N2A titin. The Journal of Experimental Biology. 222, Pt 12 (2019).
  15. Joumaa, V., Herzog, W. Calcium sensitivity of residual force enhancement in rabbit skinned fibers. American Journal of Physiology. Cell Physiology. 307 (4), 395-401 (2014).
  16. Joumaa, V., Rassier, D. E., Leonard, T. R., Herzog, W. The origin of passive force enhancement in skeletal muscle. American Journal of Physiology. Cell Physiology. 294 (1), 74-78 (2008).
  17. Hilber, K., Galler, S. Mechanical properties and myosin heavy chain isoform composition of skinned skeletal muscle fibres from a human biopsy sample. Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 434 (5), 551-558 (1997).
  18. Miller, M. S., et al. Chronic heart failure decreases cross-bridge kinetics in single skeletal muscle fibres from humans. The Journal of Physiology. 588, Pt 20 4039-4053 (2010).
  19. Pinnell, R. A. M., et al. Residual force enhancement and force depression in human single muscle fibres. Journal of Biomechanics. 91, 164-169 (2019).
  20. Einarsson, F., Runesson, E., Fridén, J. Passive mechanical features of single fibers from human muscle biopsies--effects of storage. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 3, 22(2008).
  21. Flann, K. L., LaStayo, P. C., McClain, D. A., Hazel, M., Lindstedt, S. L. Muscle damage and muscle remodeling: no pain, no gain. The Journal of Experimental Biology. 214, Pt 4 674-679 (2011).
  22. Commission for Hospital Hygiene and Infection Prevention (KRINKO), Federal Institute for Drugs and Medical Devices (BfArM). Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten [Hygiene requirements for the reprocessing of medical devices]. Bundesgesundheitsblatt, Gesundheitsforschung, Gesundheitsschutz. 55 (10), 1244-1310 (2012).
  23. Koch-Institut, R. Ergänzung zur Empfehlung Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten. RKI-Bib1. , Robert Koch-Institut. (2018).
  24. Rutala, W. A., Weber, D. J. Disinfection and sterilization in healthcare facilities. Practical Healthcare Epidemiology. , 58-81 (2018).
  25. Rassier, D. E., MacIntosh, B. R. Sarcomere length-dependence of activity-dependent twitch potentiation in mouse skeletal muscle. BMC Physiology. 2, 19(2002).
  26. Mounier, Y., Holy, X., Stevens, L. Compared properties of the contractile system of skinned slow and fast rat muscle fibres. Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 415 (2), 136-141 (1989).
  27. Henriksson, K. G. Semi-open muscle biopsy technique. A simple outpatient procedure. Acta Neurologica Scandinavica. 59 (6), 317-323 (1979).
  28. Dietrichson, P., et al. Conchotome and needle percutaneous biopsy of skeletal muscle. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 50 (11), 1461-1467 (1987).
  29. Iachettini, S., et al. Tibialis anterior muscle needle biopsy and sensitive biomolecular methods: a useful tool in myotonic dystrophy type 1. European Journal of Histochemistry. 59 (4), 2562(2015).
  30. Cotter, J. A., et al. Suction-modified needle biopsy technique for the human soleus muscle. Aviation, Space, and Environmental Medicine. 84 (10), 1066-1073 (2013).
  31. Edwards, R. H., Round, J. M., Jones, D. A. Needle biopsy of skeletal muscle: a review of 10 years experience. Muscle & Nerve. 6 (9), 676-683 (1983).
  32. Gibreel, W. O., et al. Safety and yield of muscle biopsy in pediatric patients in the modern era. Journal of Pediatric Surgery. 49 (9), 1429-1432 (2014).
  33. Cuisset, J. M., et al. Muscle biopsy in children: Usefulness in 2012. Revue Neurologique. 169 (8-9), 632-639 (2013).
  34. Nilipor, Y., et al. Evaluation of one hundred pediatric muscle biopsies during a 2-year period in mofid children and toos hospitals. Iranian Journal of Child Neurology. 7 (2), 17-21 (2013).
  35. Schiaffino, S., Reggiani, C. Fiber types in mammalian skeletal muscles. Physiological Reviews. 91 (4), 1447-1531 (2011).
  36. Wang, K., Wright, J. Architecture of the sarcomere matrix of skeletal muscle: immunoelectron microscopic evidence that suggests a set of parallel inextensible nebulin filaments anchored at the Z line. The Journal of Cell Biology. 107 (6), 2199-2212 (1988).
  37. Ma, W., Gong, H., Irving, T. Myosin head configurations in resting and contracting murine skeletal muscle. International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), (2018).
  38. Ma, W., Gong, H., Kiss, B., Lee, E. J., Granzier, H., Irving, T. Thick-Filament Extensibility in Intact Skeletal Muscle. Biophysical Journal. 115 (8), 1580-1588 (2018).
  39. Bonafiglia, J. T., et al. A comparison of pain responses, hemodynamic reactivity and fibre type composition between Bergström and microbiopsy skeletal muscle biopsies. Current Research in Physiology. 3, 1-10 (2020).
  40. Wickiewicz, T. L., Roy, R. R., Powell, P. L., Edgerton, V. R. Muscle architecture of the human lower limb. Clinical Orthopaedics and Related Research. (179), 275-283 (1983).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Биопсия скелетных мышцметод Бергстромаизоляция мышечных волоконультразвуковой контрольобработка тканейанализ длины волоконзакрытие раныместный анестетик
Коллекция скелетных биопсий мышц из Высшего отсека человеческого мускулуса Tibialis перед механической оценкой
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.