Summary
هذا البروتوكول يتضمن الأوصاف منشورات صمام بي مع التحكم في القوة، وتسيطر على التشرد، واسترخاء الإجهاد الميكانيكية بياكسيال إجراءات الاختبار. يمكن استخدام النتائج المكتسبة مع هذا البروتوكول لتطوير النموذج التأسيسي لمحاكاة السلوك الميكانيكي لصمامات تعمل تحت إطار محاكاة عناصر محدودة.
Abstract
يمكن استخدام بياكسيال الميكانيكية اختبارات مكثفة من منشورات صمام قلب بي لاشتقاق الأمثل المعلمات المستخدمة في نماذج التأسيسية، التي توفر تمثيل رياضي لوظيفة تلك الهياكل الميكانيكية. هذا البروتوكول اختبار الميكانيكية بياكسيال قدم ينطوي على اكتساب الأنسجة (ط)، (ثانيا) إعداد عينات الأنسجة، واختبار الميكانيكية (ثالثا) بياكسيال، وتحليل نتائج العمل (رابعا) من البيانات المكتسبة. أولاً، يتطلب الحصول على أنسجة الحصول على قلوب الخنزير أو الأغنام من الأغذية المحلية والمسالخ المعتمدة من "إدارة المخدرات" لتشريح لاحق لاسترداد منشورات صمام. ثانيا، يتطلب إعداد الأنسجة باستخدام قطع عينات الأنسجة على أنسجة النشرة لاستخراج منطقة واضحة للاختبار. ثالثا، بياكسيال الميكانيكية اختبار العينة النشرة يتطلب استخدام اختبار الميكانيكية بياكسيال التجارية، التي تتألف من تسيطر عليه قوة، تسيطر عليها التشرد، اختبار الإجهاد-الاسترخاء البروتوكولين المتعلقين بتميز النشرة في الأنسجة الخواص الميكانيكية. وأخيراً، يتطلب تجهيز استخدام تقنيات الارتباط صورة البيانات والقراءات القوة والتشريد لتلخيص السلوكيات الميكانيكية في الأنسجة استجابة للتحميل الخارجية. وبصفة عامة، تبين النتائج من التجارب بياكسيال أن الأنسجة النشرة تسفر عن استجابة ميكانيكية غير الخطية ومتباين. إجراء اختبار بياكسيال قدم مفيد لأساليب أخرى نظراً للطريقة المعروضة هنا يسمح لوصف أكثر شمولاً للأنسجة النشرة صمام واحد تحت نظام الاختبار موحد، بدلاً من بروتوكولات اختبار منفصلة في عينات الأنسجة المختلفة. أسلوب الاختبار المقترح لها حدودها في هذا إجهاد القص لا يحتمل أن تكون موجودة في عينة الأنسجة. ومع ذلك، يفترض أي القص المحتملة ضئيلة.
Introduction
وظيفة القلب السليم يعتمد على السلوكيات الميكانيكية الملائمة من منشورات صمام القلب. في الحالات حيث تجدان ميكانيكا النشرة صمام القلب، يحدث مرض صمام القلب، مما قد يؤدي إلى المسائل الأخرى المتصلة بالقلب. فهم مرض صمام القلب يتطلب فهم شامل للسلوكيات المناشير الميكانيكية المناسبة للاستخدام في نماذج حسابية والتنمية العلاجية، وعلى هذا النحو، يجب وضع خطة لاختبار دقة استرداد الأصحاء منشورات الخصائص الميكانيكية. في المؤلفات السابقة، أجرى هذا التوصيف الميكانيكي باستخدام إجراءات الاختبار الميكانيكية بياكسيال.
بياكسيال إجراءات الاختبار الميكانيكي للأنسجة الرخوة تختلف في أنحاء الأدب، مع مختلف أطر الاختبار المستخدمة لاسترداد خصائص مختلفة1،2،،من34، 5،،من67،،من89،10،11،12،13، 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19-تم تمديد اختبار أساليب التحقيقات الخصائص الميكانيكية لمنشورات صمام القلب. بشكل عام، بياكسيال اختبار الميكانيكية ينطوي على تحميل الأنسجة صمام القلب مع القوات المتزامن في الاتجاهين الرئيسيين، ولكن كيف يتم تنفيذ هذا الاختبار يختلف استناداً إلى خصائص النشاط الحيوي التي يتعين مراعاتها. وتشمل بعض هذه التجارب البروتوكولات (ط) سلالة-معدل وزحف (ثانيا)، (ثالثا) الإجهاد-الاسترخاء و (رابعا) تسيطر عليه قوة الاختبار.
أولاً، اختبار معدل الإجهاد قد استخدمت لتحديد السلوكيات تعتمد على الوقت في الأنسجة منشورات18،20. في هذا البروتوكول الاختبار، يتم تحميل منشورات لتوتر غشاء الحد أقصى في أوقات مختلفة في نصف دورة (أي 1، 0.5، 0.1، و 0.05 s) لتحديد ما إذا كان هناك فرق كبير في ذروة تمدد أو التباطؤ بين مرات التحميل. ومع ذلك، أثبتت هذه الاختبارات فرقا لا يعتد بها في تمتد الملاحظة مع معدلات إجهاد متفاوتة. ثانيا، في زحف اختبار، محملة إلى ذروة التوتر الغشاء الأنسجة والمعقود في ذروة التوتر الغشاء. هذا الاختبار يتيح مظاهرة كيف تزحف التشرد في الأنسجة للحفاظ على التوتر الغشاء الذروة. ومع ذلك، لقد ثبت أن زحف غير ذي بال لمنشورات صمام القلب تحت فسيولوجيا الأداء3،20. ثالثا، في تخفيف الإجهاد اختبار، يتم تحميل الأنسجة إلى ذروة التوتر الغشاء والتشرد المرتبطة بها هو عقد مستمر لفترة ممتدة من الوقت3،،من2122. في هذا النوع من اختبار، قد الإجهاد الأنسجة انخفاضا ملحوظا من التوتر الغشاء الذروة. وأخيراً، في تسيطر عليه قوة الاختبار، دورياً يتم تحميل الأنسجة في نسب مختلفة من التوتر الغشاء الذروة في كل اتجاه17،23. هذه الاختبارات تكشف عن تباين هذه المواد واستجابة الإجهاد-الانفعال غير الخطية، وعن طريق تحميل الأنسجة تحت نسب مختلفة، يمكن فهم التشوهات الفسيولوجية المحتملة أفضل. هذه التحقيقات الأخيرة جعلت من الواضح أن الإجهاد-الاسترخاء والبروتوكولات التي تسيطر عليها قوة إثبات الأكثر فائدة لإجراء توصيف ميكانيكية من منشورات صمام القلب. على الرغم من أوجه التقدم هذه في القلب صمام توصيف النشاط الحيوي، لم يتم إجراء اختبار إطار واحد موحد اختبار النظام، وهناك طرق محدودة للتحقيق في اقتران بين الاتجاهات.
والغرض من هذا الأسلوب تيسير وصف مادي الكامل من منشورات صمام القلب بنظام اختبار ميكانيكية بياكسيال موحد. ويعتبر مخطط اختبار موحد واحدة حيث يتم اختبار كل منشور تحت كافة بروتوكولات الاختبار في جلسة واحدة. هذا المفيد، الأنسجة الخصائص طبيعتها المتغيرة بين المنشورات، حيث وصف كامل لكل كراسة يثبت أكثر دقة كواصف من أداء كل بروتوكول بشكل مستقل في منشورات مختلفة. مخطط الاختبار يتكون من ثلاثة عناصر رئيسية، إلا وهي (ط) بروتوكول اختبار بياكسيال الخاضعة لسيطرة القوة وبروتوكول اختبار بياكسيال (ثانيا) تسيطر على التشرد و (ثالثا) بروتوكول اختبار إجهاد بياكسيال--استرخاء. كافة خطط الاختبار استخدام معدل تحميل 4.42 N/دقيقة، وعشر دورات تحميل وتفريغ لضمان الإجهاد-الانفعال منحنى التكرار ب دورة (كما تم العثور عليها في العمل السابق) العاشر23. جميع البروتوكولات التي شيدت أيضا على أساس افتراض التوتر الغشاء، الأمر الذي يتطلب أن يكون السمك أقل من 10% أطوال عينة فعالة.
البروتوكول الخاضعة لسيطرة القوة المستخدمة في هذا الأسلوب قدم يتكون من 10 تحميل وتفريغ دورات مع ذروة الغشاء التوترات من 100 N/m و N 75/م للصمام التاجي (MV) والصمام الثلاثي (التلفزيون)، على التوالي15،17. وتعتبر خمسة تحميل النسب في بروتوكول الاختبار هذا تسيطر عليها القوة، وهي 1:1، 0.75:1، 1:0.75، 0.5:1، و 1:0. 5. هذه النسب تحميل خمسة تكون مفيدة في وصف مراسل الضغوط والقيود لكل التشويهات الفسيولوجية المحتملة من النشرة المجراة.
البروتوكول تسيطر عليها التشرد المعروضة في هذا الأسلوب يتكون من اثنين من السيناريوهات التشوه، إلا وهي (ط) مقيدة تمتد أونياكسيال والقص (ثانيا) نقية. في تمتد أونياكسيال مقيدة، شرد اتجاه واحد من الأنسجة إلى ذروة التوتر الغشاء أثناء تحديد الاتجاه الآخر. في إعداد القص النقي، تمتد في اتجاه واحد الأنسجة وتقصير مدة حكمه في الاتجاه الآخر، حتى تبقى ثابتة تحت تشوه المنطقة الأنسجة. يتم تنفيذ كل هذه إجراءات الاختبار التي تسيطر عليها التشرد لكل الاتجاهات الأنسجة اثنين (الاتجاهات كفافى وشعاعي).
ويتحقق تخفيف الإجهاد البروتوكول المستخدم في طريقة عرض بتحميل الأنسجة إلى ذروة التوتر الغشاء في كلا الاتجاهين وعقد الأنسجة في تشريد مراسل لمدة 15 دقيقة لمراقبة سلوك استرخاء التوتر في الأنسجة. وتناقش الإجراءات التجريبية المفصلة التالية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وافق جميع الأساليب الموصوفة "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) في "جامعة أوكلاهوما". تم اقتناء جميع الأنسجة الحيوانية من إدارة الولايات المتحدة المسلخ وافقت وزارة الزراعة الزراعة (شركة اللحوم الرئيسية من البلد، إدمون، موافق).
1-الأنسجة اقتناء والتنظيف
- استرداد قلوب الحيوان في نفس اليوم حيث يتم ذبح الحيوانات وتخزين القلوب في صدر الثلج لضمان نضارة الأنسجة. النقل في قلوب إلى مختبر الفضاء.
- عند الوصول إلى المختبر، تغرق القلب في دلو من الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) حل شطف أي الدم الزائد. استرداد الملقط، قياسية، وشفرة جراحية، دلو من برنامج تلفزيوني الحل والتبييض، وكيس من بلاستيك. إعداد قياسية زرعها على العداد التشريح، مما يسمح لتنظيف أسهل من الفوضى المتعلقة بالدم. بعد قد تم القلب تشطف بما فيه الكفاية، مكان القلب في قياسية (الشكل 1a).
- استخدام الملقط في، حدد موقع السطر فراق بين الاذينين وفي البطين على كل جانب من القلب. باستخدام شفرة حلاقة، جعل شق على طول هذا الخط فراق بعناية وتكشف عن صمامات القلب والبطينين (الشكل 1b). جعل شق على طول المحيط الخارجي الكامل من القلب، مثل أنه قد تتم إزالة في الاذينين وجميع المواد القلب متفوقة البطينين.
- مع الملقط، بعناية سحب أي تجلط الدم الملاحظ في البطينين (الشكل 1 ج). إذا تم إجراء محاولة لإزالة تجلط الدم ولكنها لا تتحرك، وضمان تيندينيي حدث أو قد لا قد أمسك منشورات. ضع تجلط الدم في حقيبة واقية للتخلص من النفايات.
- عندما أزيلت تجلط الدم جميع من البطينين، شطف القلب المرة الأخيرة في دلو مع الحل برنامج تلفزيوني. مكان القلب النظيف في حقيبة بلاستيكية وتخزينها في ثلاجة.
- حل التبييض 10% و 90% باستخدام المياه، مزيج الدم مع الحل التبييض ويقلب باستمرار لحوالي 10 دقيقة ابحث عن علاج التبييض ناجحة، المؤشرة الحل الانتقال من اللون الأحمر إلى اللون الأصفر. التخلص من الدم عن طريق تصريف المياه المعالجة بالتبييض.
تنبيه: التبييض مادة سامة، ويمكن أن تكون ضارة إذا بلعها.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا.
2-القلب تشريح ودراسة علم التشريح
- استرداد قلب قبل تطهيرها والسماح لها بالذوبان في حمام ماء دافئ. وتشمل المواد المطلوبة لتشريح الملقط وشفرات الجراحية والمفارش، برنامج تلفزيوني، وحاويات تخزين صغيرة. بعد القلب هو تماما مذاب، وضعت على قياسية ﻻستيعاب أي الدم المتبقية.
- عقد القلب لطريقة عرض (أعلى) من أعلى إلى أسفل لمراقبة هياكل صمام على النحو الأمثل. بدءاً بالسيارات على الجانب الأيسر من القلب، استخدام الملقط للتلاعب بالمناشير وتعريف commissure، أو خط فراق، بين المنشورات بعناية.
- شق على طول كوميسوري وقطع بعناية من خلال جدار البطين، مع التأكد من عدم الأضرار المنشورات. قد يكون من الضروري على قطع المرفقات حبلى أثناء هذه العملية لفتح كامل في البطين. وبمجرد شق كامل، فتح البطين (الشكل 2a).
- تحديد منشورات الأمامي والخلفي في السيارات واستخدام شفرة جراحي لقطع المرفقات حبلى في العضلات الحليمية. استخدام الملقط، تمتد هذه المنشورات مشدود وإجراء تخفيضات لفصل هذه المنشورات من الحلقة. وضع المنشورات التي قصت في وعاء مناسب مسمى مليئة بحل برنامج تلفزيوني وتخزينها في ثلاجة في حوالي 4 درجات مئوية.
- عقد القلب لمنظر من أعلى إلى أسفل والتعرف على التلفزيون على الجانب الأيمن من القلب. حدد موقع في كوميسوريس وجعل شق من خلال أحد commissures وجدار البطين (الشكل 2).
- تحديد منشورات الحاجز والخلفية والأمامية في التلفزيون، وأداء استخراج النشرة كما فعلت في الخطوة 2، 4. مكان الحصول على جميع منشورات في حاوية مسماة مليئة بحل برنامج تلفزيوني وتخزين الحاوية في ثلاجة في حوالي 4 درجات مئوية.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. ومع ذلك، يجب أن تحدث اختبار النشاط الحيوي الأنسجة والتحاليل اللاحقة علم الأنسجة خلال يومين تشريح القلب.
3-الأنسجة تشريح
- استرداد منشور من الثلاجة، وقطع الأنسجة بتقطيع الحجم المحدد وقلم جراحية، الملقط، شفرات الحلاقة، وحصيرة قطع.
- استخدام الملقط، إزالة العينة من الحل برنامج تلفزيوني ووضع مسطح على حصيرة القطع مع اتجاه شعاعي (R) تتماشى مع الاتجاه-ص، واتجاه كفافى (ج) تتماشى مع اتجاه X (الشكل 3a). تحديد منشور المنطقة الوسطى كقسم الاختبار.
- قم بمحاذاة قطع الأنسجة حيث تكون منطقة اختبار الأنسجة المطلوبة داخل حدود شفرات الحلاقة. جعل أحد قطع أفقياً وآخر عمودياً لتشكيل منطقة مربعة الأبعاد المطلوب (الشكل 3b). باستخدام القلم الجراحية، التسمية اتجاه أنسجة شعاعي (الشكل 3b).
- باستخدام شفرة حلاقة، قطع أي مرفقات حبلى بصنع قطع دقيق دون التسبب في أي ضرر للنشرة وتمتد حدث من النشرة مع الملقط.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. إذا كان الإيقاف المؤقت البروتوكول، تخزين الأنسجة مقطعة في حاوية مسماة مليئة بحل برنامج تلفزيوني، وتخزين الحاوية في ثلاجة في حوالي 4 درجات مئوية (كما هو موضح في الخطوة 2، 6). ومع ذلك، اختبار الأنسجة يجب أن تحدث خلال يومين التشريح.
4-سمك القياس وإعداد اختبار بياكسيال
- استرداد العينة مقطعة الأنسجة، والفرجار الرقمية وملعقة معدنية صغيرة. استخدام الفرجار الرقمية، قياس وتسجيل سمك ملعقة معدنية.
- استخدام الملقط، تكمن في عينات الأنسجة شقة في ملعقة معدنية. استخدام الفرجار الرقمية، قياس سمك الزوج ملعقة-الأنسجة (الشكل 3 جيم) في ثلاثة مواقع مختلفة النشرة. طرح سمك الملعقة من كل قياس وتسجيل سمك متوسط.
- إعداد حمام برنامج تلفزيوني في 37 درجة مئوية، مما يتوافق مع الظروف الفسيولوجية للأنسجة.
5-الأنسجة المتزايدة ووضع علامة الاعتماد
- استرداد الملقط وعينات الأنسجة وتصاعد الأجهزة، أداة ذات الرؤوس الجميلة، الزجاج الخرز (مع أقطار 300 – 500 ميكرومتر) وسوبر الغراء.
- جبل الأنسجة إلى نظام اختبار بياكسيال (3d الشكل، هاء). بينما تصاعد، تأكد من محاذاة اتجاهات كفافى وشعاعي للأنسجة مع الجهاز X-Y-اتجاهات و.
- لوضع علامة الاعتماد، ضع حبات الزجاج في حاوية كسترد صغيرة واحدة، ومجموعة صغيرة من الغراء سوبر في حاوية أخرى. باستخدام أداة ذات الرؤوس الجميلة، معطف التلميح مع كمية صغيرة من الغراء سوبر والتمسك حبة فردية لتلميح الأداة.
- بعناية استخدام الأداة لنقل حبة لزاوية واحدة على الثلث الأوسط من منطقة الأنسجة الاختبار (الشكل 3f). كرر هذه الخطوة حتى يتم مصفوفة مربعة من أربع حبات شكلت (الشكل 3 ز).
ملاحظة: من الأهمية بمكان أن يتم تجنب الغراء الزائد، وأن علامات الاعتماد ليس عصا معا كما أحدث تقنيات الارتباط (DIC) الصورة الرقمية سوف تسفر عن نتائج التتبع غير مجدية. من المهم أن الصفيف مربعا يجب أن تكون داخل الثالث الأوسط من الأنسجة اختبار المنطقة.
6. حدد الخطوة وتوقيت المدة
- لحساب التوتر الغشاء المناسب، الحصول على طول حافة اختبار فعال للأنسجة واستخدام المعادلة التالية.
(1)
ملاحظة: هنا، تي هو التوتر الغشاء في وحدة من قوة/الطول، و هي القوة، و L هو طول الاختبار الفعال للعينة. - إنشاء بروتوكول preconditioning حيث سيخضع الأنسجة 10 دورات تحميل/تفريغ على القوات المرتبطة بالتوتر الغشاء الذروة بمعدل تحميل 4.42 N/دقيقة، بما في ذلك preload 2.5% من القوة القصوى (الشكل 4).
- إنشاء دليل اختبار تعسفي جديد مؤقتاً تخزين البيانات بريكونديتيونينج، لأنه ليس من الضروري لحسابات المستقبل. وضع معدل تحميل من 4.42 N/دقيقة للتجارب اللاحقة.
- إنشاء مجموعة جديدة من اختبار المعلمات وتعيين اسم البروتوكول ك Preconditioning0 (الشكل 4 أ). س-وياكسيس، تعيين التحكم في وضع قوة و وظيفة التحكم لتكون الخطوة. تعيين تحميل حجم القوة المرتبطة باستهداف ذروة التوتر الغشاء (راجع الخطوة 6.1) (الشكل 4 باء). تعيين حجم التحميل المسبق كنسبة 2.5% من أقصى قوة للتكرار الأول فقط (الشكل 4 ج). تعيين تمتد مدة و فترة الاسترداد على حد سواء أن تكون مجموعة س. 25 عدد التكرار لتكون 10 (4e الشكل).
- عند انتهاء هذه الخطوة بريكونديتيونينج، دون ملاحظة عن التشوه في الأنسجة في الاتجاهين X و Y. إعداد بروتوكول لنقل العينة إلى القوة القصوى، بدءاً من حجم مسجل.
- استرداد ساعة توقيت لأغراض توقيت. تبدأ القوة أقصى تحميل البروتوكول وبدء تشغيل ساعة الإيقاف في نفس الوقت عندما يبدأ الجهاز يشتغل (الشكل 5a). وقف ساعة الإيقاف عند توقف يشتغل. وسيكون وقف واضحة من خلال إشارات سمعية.
- سجل تشوه النسيج الذروة بعد بريكونديتيونينج جنبا إلى جنب مع الوقت من ساعة توقيت تمثل الوقت تمتد الأمثل للأنسجة (الشكل 5 (ب)).
(1)7-بياكسيال التجارب الميكانيكية
- إعداد بروتوكول الخاضعة لسيطرة القوة N 4.42/دقيقة بمعدل تحميل.
- فتح دليل اختبار جديد واسم الاختبار. تعيين بيانات لحفظ إلى موقع معروف لاستخدامها في وقت لاحق حسابات الإجهاد والانفعال. نقل العينة مرة أخرى إلى التكوين الأصلي المتصاعدة.
- قم بإنشاء مجموعة بروتوكول عنوان فيرستيماجي. تعيين على المحور السيني و الصادي التحكم في وضع قوة و وظيفة التحكم الخطوة. تعيين حجم التحميل إلى مينيسوتا 0. تعيين تمتد مدة و فترة الاسترداد كل 1 ثانية. تعيين عدد من التكرار إلى 1. تعيين بيانات إخراج التردد و التردد إخراج الصورة كل إلى 1 هرتز.
- إنشاء مجموعة اختبار جديد، المسمى بريكونديتيونينجا. وضع معايير الاختبار مثل أن الأنسجة سيخضع للتكرار 10 من دوري تحميل/تفريغ للقوة الموجهة للتوتر الغشاء المطلوب تماما كما تم إعدادها في الخطوة 6، 2. لاحظ أنه الآن، وينبغي أن تمتد الوقت ووقت استرداد الوقت المسجل في خطوة 6.3.2. يتم التقاط أي صور في A اختبار مجموعة، ولكن يتم التقاط البيانات في 15 هرتز.
- بناء آخر اختبار تعيين، والمسماة بريكونديتيونينجب. يجب أن تكون كافة معلمات اختبار مماثلة لتلك المذكورة في الخطوة السابقة، بالاستثناء تعيين هذا التردد إخراج الصورة إلى 15 هرتز، والتحميل المسبق لا يتم تطبيق.
- بعد بروتوكول بريكونديتيونينج، إنشاء بروتوكولات الاختبار بحيث يتم تحميل الأنسجة إلى التوتر الغشاء الذروة في نسب تحميل كفافى الشعاعية التالية N 4.42/دقيقة بمعدل تحميل: 1:1، 0.75:1، 1:0.75، 0.5:1، و 1:0.5 (رقم 6 ). استرداد البيانات من آخر دورتين من كل نسبة التحميل لتجهيز البيانات اللاحقة والتحليلات المبينة في الباب 10. الرجوع إلى الجدول 1 لوصف مفصل للبروتوكولات التي ستنشأ.
- إعداد بروتوكول اختبار تسيطر عليها التشرد 4.42 N/دقيقة بمعدل تحميل كالتالي. (ط) بياكسيال تمتد في اتجاه X و Y-الاتجاه إلى عمليات النزوح المرتبطة بالامتدادات كفافى وشعاعي الذروة، على التوالي (الشكل 7 أ). (ثانيا) الصرفة للقص على طول الاتجاه-س-تمتد في اتجاه X المرتبطة بامتداد ذروة كفافى، وتقصير في الاتجاه-ص، مع إبقاء منطقة متقطع مستمر تحت تشوه (الشكل 7). (ثالثا) مقيدة أونياكسيال تمتد على طول اتجاه X (الشكل 7 ج). (رابعا) الصرفة للقص على طول اتجاه Y (الشكل 7 د). (ت) مقيدة أونياكسيال تمتد على طول اتجاه Y (7e الشكل).
- بين كل خطوة من هذه الخطوات، بناء بقية "دورة" من 1 دقيقة يحتوي على الأنسجة في التكوين الأصلي المحملة. استرداد البيانات من آخر دورتين من كل نسبة التحميل لتجهيز البيانات والتحليلات (المادة 9). الرجوع إلى الجدول 2 لوصف مفصل للبروتوكولات التي ستنشأ.
- إعداد بروتوكول إجهاد-استرخاء حيث أن الأنسجة يتم تحميلها في كل اتجاه، بمعدل 4.42 N/دقيقة، لعمليات النزوح المرتبطة بالتوتر الغشاء الذروة (الخطوة 7، 2) وعقد في النزوح لمدة 15 دقيقة (الرقم 8 و تحميل الرقم 9). وبعد 15 دقيقة، يجب تعيين البروتوكول إلى استعادة الأنسجة لتكوين التركيب الأصلي.
ملاحظة: في حالة تمزق الأنسجة، إحباط اختبار فورا لمنع أي أضرار محتملة لنظام اختبار بياكسيال.
8-الأنسجة التثبيت لتحليل الأنسجة
- قم بإلغاء تحميل الأنسجة من نظام الاختبار بياكسيال. وضع الأنسجة في حاوية مليئة الفورمالين 10%، ومن ثم ضع الحاوية في بيئة مبردة على حوالي 4 درجات مئوية. إصلاح الأنسجة ح 24 – 48، اعتماداً على سمك الأنسجة.
تنبيه: الفورمالين مادة مسرطنة معروفة، وإذا نفخ، وجود فائض قد تتسبب في الرئتين تصبح ثابتة. وينبغي القيام بعمل كافة مع الفورمالين في غطاء دخان مع التهوية الكافية. - بعد أن تم إصلاح الأنسجة في الفورمالين ح 24 – 48، نقل الأنسجة إلى حل إيثانول 80% للأنسجة فيما بعد. يجب تخزين الأنسجة في الحل في بيئة مبردة في 4 درجات مئوية.
ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً البروتوكول هنا. حالما يتم إصلاح الأنسجة، يمكن تحليل العينات في أي وقت. إذا كان الإيقاف المؤقت البروتوكول، تخزين الأنسجة في حاوية مسماة مليئة الإيثانول 80%، وتخزين الحاوية في ثلاجة في حوالي 4 درجات مئوية (كما هو موضح في الخطوة 8، 2). - إعداد الأنسجة لتحليل الأنسجة التجارية وفقا للتعليمات الخاصة بالمورد. إذا كانت نشرة مكونة معينة، مثل الكولاجين، إيلاستين، الجليكوزامينوجليكان، وما إلى ذلك، يحظى باهتمام هذه الدراسة، ضمان أن يعمل بوصمة عار الأنسجة المناسبة.
ملاحظة: قد تصور شرائح الأنسجة باستخدام مجهر لمراقبة المكونات المطلوبة (الشكل 10). - باستخدام معالجة برنامج إيماجيج الصور، تنفيذ طرق deconvolution اللون لتحديد النسبة المئوية لكل التأسيسية الملون في الأنسجة. لمزيد من التفاصيل حول هذه الإجراءات، يرجى الرجوع إلى رويفروك وجونستون24.
9-بياكسيال بيانات الاختبار بعد انتهاء إجراءات التجهيز
- إجراء تتبع المستندة إلى مدينة دبي للإنترنت على علامات الاعتماد الأربعة من الصور التي اتخذت خلال الميكانيكية بياكسيال الاختبار (الشكل 11) لتحديد مواقف العلامة تعتمد على الوقت.
(2)- إذا كان ذلك هو المطلوب لإجراء التحليل فيما يتعلق بالتكوين المتصاعدة، اسمحوا Xأنا تكون مواقف ماركر في ولاية أونديفورميد في البداية الاختبار بياكسيال. إذا كان المطلوب هو القيام بالتحليل فيما يتعلق بتشوه ما بعد بريكونديتيونينج، اسمحوا Xأنا تكون مواقف علامة نهاية البروتوكول بريكونديتيونينج.
ملاحظة: الخطوات اللاحقة، سوف تجري بنفس الطريقة، بغض النظر عن التكوين المرجعي المختار.
ملاحظة: هنا، Xأنا وسأنا هي مواقف أونديفورميد ومشوه من العلامات، على التوالي، و دأنا هو ناقل تشريد لكل علامة.
- إذا كان ذلك هو المطلوب لإجراء التحليل فيما يتعلق بالتكوين المتصاعدة، اسمحوا Xأنا تكون مواقف ماركر في ولاية أونديفورميد في البداية الاختبار بياكسيال. إذا كان المطلوب هو القيام بالتحليل فيما يتعلق بتشوه ما بعد بريكونديتيونينج، اسمحوا Xأنا تكون مواقف علامة نهاية البروتوكول بريكونديتيونينج.
- حساب التدرج تشوه (F) من علامات الاعتماد باستخدام عناصر الأربعة-عقده محدودة الصورة2،23،25.
(3)
ملاحظة: هنا، بالحادي عشرو بييهي مشتقات الدالة الشكل عنصر محدود في العاشر-و Y-توجيهات لعقدة وأنا، على التوالي، و يوأنا(t) و ( vأنا t) التي تعتمد على الوقت س-و Y-عمليات النزوح، على التوالي، كما سبق أن قرر من الخطوة 9، 1. علما بأنه قد تمت محاذاة إحداثيات س وص-إلى اتجاهات كفافى وشعاعي للأنسجة. - حساب حق كوشي – الأخضر تشوه موتر (ج) وموتر إجهاد الخضراء (E).
(4)
ملاحظة: هنا، الأول هو موتر الهوية الدرجة الثانية. تحديد كفافى وشعاعي وتمتد بأخذ جذور ساحة القيم مبدأ من ج. - تحديد موتر الإجهاد (1-PK) Piola-كيرشوف الأولى (ف).
(5)
ملاحظة: هنا، t سمك للعينة، و TC و TR هي التوترات غشاء التطبيقية في الاتجاهات كفافى وشعاعي، على التوالي. - أيضا، يتم حساب tensors التوتر الأخرى، مثل موتر إجهاد كوشي (σ) وموتر الإجهاد (2-PK) Piola-كيرتشوف الثاني (S).
(6)
ملاحظة: هنا، وهو ي جاكوبي موتر تشوه التدرج و.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وتكشف البيانات الإجهاد-تمتد من تسيطر عليه قوة بياكسيال الميكانيكية اختبار منحنى غير خطية مع بعض التشابه إلى منحنى أسي (الشكل 12). فيما يتعلق بالاستجابة في كل الاتجاه الرئيسي، سلوك المواد الخواص العرض، مع امتداد شعاعي أكبر من تشوه كفافى. في بعض الحالات، قد عكس الاتجاهات تباين، مع اتجاه كفافى العارضة امتثال أكبر من اتجاه شعاعي. ويلاحظ هذا استجابة منعكسة في التلفزيون أكثر كثيرا مما في المتوسط.
من يسيطر على التشرد الاختبار، يتبع بيانات تمتد الإجهاد استجابة غير خطية للاتجاه الرئيسي تشهد التوتر (نقية القص، مقيدة أونياكسيال التوتر [الرقم 13]). عندما يقصر الأنسجة في الاتجاه الرئيسي الآخر، يلاحظ "إجهاد (الضغط) سلبية". في البروتوكول مقيدة من التوتر أونياكسيال، وهناك أيضا معارض استجابة امتداد التوتر متزايد في اتجاه مقيدة، مما يدل على اقتران تمتد التطبيقية في الاتجاه الرئيسي الآخر.
من اختبار الإجهاد-الاسترخاء، تطبيع غشاء بيانات وقت التوتر يلي منحنى المتحللة غير خطية (الشكل 14أ، ب). الأنسجة نشرة كل من السيارات والتلفزيون يحمل أكبر خفض إجهاد في اتجاه شعاعي، مقارنة بما في اتجاه كفافى.
نتائج النسيجي الممثل الصمام التاجي الأمامي النشرة (مفال) والأنسجة المنشور الأمامي (تفال) دسام استخدام ماسون 's trichrome ترد في الشكل 10. Trichrome وصمة عار ماسون يوضح مكونات نموذجي في صمامات القلب بي، مثل ألياف الكولاجين (أزرق) وصمامات القلب الخلايا الخلالي (السيتوبلازم الأحمر ونوى السوداء). يمكن استخدام بقع أخرى لتصور مكونات مثل الايلاستين (جيسون بيرهوف-فإن وصمة عار) والجليكوزامينوجليكان (السيان الأزرق وصمة عار).
رقم 1: صور تجريبية من قلوب الخنزير استردادها من المسالخ محلية- () بقلب كله هو تشطف من الدم مع الحل برنامج تلفزيوني. (ب) قطع تتم بين الاذينين والبطينين إلى تكشف عن الصمامات التاجي وتريكوسبيد على حد سواء. ثم يتم إزالة تجلط الدم (ج) من القلب قبل التخزين. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: صور تجريبية من قلب الخنزير فتح الكشف عن الخمسة بي القلب منشورات صمام والمكونات الأخرى لجهاز صمام. () منشورات الصمام التاجي بتشريح القلب الأيسر على طول كوميسوري بين البلدين، تظهر النشرة الأمامي (مفال) والنشرة الخلفي (مفبل) و (ب) دسام مع تشريح مماثل على الجانب الأيمن من القلب، والكشف عن النشرة الأمامي (تفال)، وكتيب الخلفي (تفبل)، والنشرة الحاجز (تفسل). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: صور تجريبية للنشرة قصت التي يجري إعدادها لاختبار الميكانيكية بياكسيال. صمام القلب كراسة اختبار يتطلب () النشرة الأكبر لتكون منطقة اختبار مقسمة إلى (ب) 10 × 10 مم (لاحظ علامات القلم الجراحية باتجاه شعاعي). يتم قياس سمك (ج) النشرة. هي العينات التي شنت لنظام اختبار (د) بياكسيال من (ه) ثقب الأنسجة مع الصحون المعدنية. بعد التركيب، يتم لصق علامات الاعتماد (f) على سطح النسيج قبل غمر (ز) في برنامج تلفزيوني الحل عند 37 درجة مئوية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: معلمات بروتوكول مثال لاختبار منشور الصمام التاجي الأمامي من 7.5 × 7.5 مم اختبار المنطقة بريكونديتيونينج. بروتوكول بريكونديتيونينج تم إنشاؤه بواسطة تحديد اسم () البروتوكول، (ب) اختبار التحكم في وضع وقوة في المحور س، (ج) التحميل المسبق الشروط، والمعلمات (د) المحور الصادي تكون هي نفسها كما هو الحال في المحور س، و (ه. ) المعلمات دورة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 5: مثال البروتوكول المعلمات لتوقيت الخطوة لمنشور صمام التاجي أمامي من 7.5 × 7.5 مم اختبار المنطقة. أن توقيت الخطوة () يتطلب نقل الأنسجة من تشوه ما بعد بريكونديتيونينج إلى ذروة التوتر الغشاء (والمقابلة ذروة تشوه) أثناء بدء ساعة توقيت لتسجيل الوقت تمتد في وقت واحد. عندما تم التوصل إلى القوة المستهدفة، يتم تسجيل (ب) تشوه ما بعد بريكونديتيونينج. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 6: التخطيطي الخاضعة لسيطرة القوة بياكسيال الاختبار الداخلي للاختبار التاجي ومنشورات دسام. بروتوكول الاختبار يتكون من تحميل اكويبياكسيال preconditioning خطوة ممارسة الأنسجة إلى حالته في المجراة، متبوعاً بمختلف النسب تحميل التوتر الغشاء الذروة في كل اتجاه الأنسجة (Tx:Ty): 1:1، 0.75:1، 1:0.75، 0.5:1، و 1:0. 5. يتم تنفيذ كل قسم فرعي من بروتوكول الاختبار الخاضعة لسيطرة القوة لعشر دورات تحميل/تفريغ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 7: التخطيطي تسيطر عليها التشرد بياكسيال الاختبار الداخلي للاختبار التاجي ومنشورات دسام. بروتوكول الاختبار يتكون من () التشريد بياكسيال المرتبطة بالتوترات غشاء الذروة، (ب) القص النقي في الاتجاه-س، (ج) مقيدة التشرد أونياكسيال في اتجاه X، (د) القص النقي في اتجاه-ص، و (ه) مقيدة التشرد أونياكسيال في الاتجاه-ص. يتم تنفيذ كل قسم فرعي بروتوكول الاختبار تسيطر عليها التشرد لعشر دورات تحميل/تفريغ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8: مثال استرخاء الإجهاد اختبار معلمات لمنشور صمام التاجي أمامي مع منطقة اختبار فعالية من 7.5 × 7.5 مم. اختبار تعيين معلمات للإجهاد-الاسترخاء اختبار لمنشور صمام التاجي أمامي حيث التشرد المستهدفة هي تشوه النسيج الذروة المحددة لهذا النسيج. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 9: التخطيطي 15 دقيقة استرخاء الإجهاد الاختبار الداخلي للاختبار التاجي ومنشورات دسام. بروتوكول اختبار ينطوي عقد تشرد بياكسيال المرتبطة بالتوتر الغشاء الذروة لمدة 15 دقيقة، عادت الأنسجة لتكوين التركيب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 10: بيانات المثال النسيجي من منشورات صمامات القلب بي الأمامي. صور الممثل علم الأنسجة () الصمام التاجي الأمامي لها و (ب) النشرة دسام الخلفي. على حد سواء هي ملطخة trichrome وصمة عار ماسون: الكولاجين في الزرقاء والسيتوبلازم والكيراتين باللون الأحمر، ونوى باللون الأسود. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 11: صورة صور تمثيلية توضح تتبع إحداثيات أربع علامات الاعتماد خلال اختبار الميكانيكية بياكسيال استخدام بيانات تقنية الارتباط (DIC). () الأنسجة تكوين المتصاعدة. (ب) تكوين بعد الخطوة بريكونديتيونينج. (ج) تكوين مشوه المرتبطة بالعينة الأنسجة تحت تحميل الميكانيكية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 12: بيانات تمثيلية من البروتوكولات الخاضعة لسيطرة القوة للنشرة الصمام التاجي الأمامي (مفال)- بيانات الممثل يدل على تباين المادية واستجابة سلالة غير الخطية من الأنسجة تحت تحميل بياكسيال في اختلاف نسب تحميل ذروة الغشاء التوتر في كل اتجاه الأنسجة (Tx:Ty): () 0.75:1 (ب) 1:1، و (ج) 1:0.75 و 0.5:1 (د) (ه) 1:0. 5. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 13: بيانات تمثيلية من البروتوكولات تسيطر عليها التشرد للنشرة الصمام التاجي الأمامي (مفال)- بيانات الممثل يدل على تباين المادية وسلالة غير الخطية واستجابة الأنسجة خلال التشريد بياكسيال () المرتبطة بالتوترات غشاء الذروة، (ب) القص النقي في اتجاه X، (ج) مقيدة التشرد أونياكسيال في اتجاه X، (د) القص النقي في الاتجاه-ص، ومقيدة (e) أونياكسيال النزوح في الاتجاه-ص. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 14: بيانات تمثيلية من بروتوكولات استرخاء التوتر التاجي و tricuspid صمام منشورات الأمامي. بيانات الممثل () مفال و (ب) تفال، مما يدل الحد من الإجهاد الأسى على مر الزمن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| اسم مجموعة | محور س | محور y | وتمتد (s) | عقد (s) | استرداد (s) | بقية (s) | إكسبريلواد (بالمليون) | يبريلواد (بالمليون) | ممثلين | البيانات (هرتز) | صورة (هرتز) | |
| فيرستيماجي | الخطوة 0.0 (مينيسوتا) | الخطوة 0.0 (مينيسوتا) | 1 | 0 | 1 | 0 | 0.0 (الأولى) | 0.0 (الأولى) | 1 | 1 | 1 | |
| بريكونديتيونينجا | الخطوة F (مينيسوتا) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | 0.025*و (الأولى) | 0.025*و (الأولى) | 8 | 15 | 0 | |
| بريكونديتيونينجب | الخطوة F (مينيسوتا) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
| 1:1A | الخطوة F (مينيسوتا) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 | |
| 1:1B | الخطوة F (مينيسوتا) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
| 0.75:1A | خطوة (0.75*و) (بالمليون) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 | |
| 0.75:1B | خطوة (0.75*و) (بالمليون) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
| 1:0.75A | الخطوة F (مينيسوتا) | خطوة (0.75*و) (بالمليون) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 | |
| 1:0.75B | الخطوة F (مينيسوتا) | خطوة (0.75*و) (بالمليون) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
| 0.5:1A | خطوة (0.5*و) (بالمليون) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 | |
| 0.5:1B | خطوة (0.5*و) (بالمليون) | الخطوة F (مينيسوتا) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
| 1:0.5A | الخطوة F (مينيسوتا) | خطوة (0.5*و) (بالمليون) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 | |
| 1:0.5B | الخطوة F (مينيسوتا) | خطوة (0.5*و) (بالمليون) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 | |
الجدول 1: اختبار معلمات لكافة البروتوكولات خطة الاختبار الخاضعة لسيطرة القوة الكاملة. القوات (في ميلينيوتونس) مكتوبة ك و لتمثيل القوة المرتبطة بالتوتر الغشاء ذروة المستهدفة. الوقت تمتد مكتوبة ك t تمثل امتداد الوقت (بالثواني) محددة للأنسجة يجري اختبارها.
| محور س | محور y | وتمتد (s) | عقد (s) | استرداد (s) | بقية (s) | إكسبريلواد (بالمليون) | يبريلواد (بالمليون) | ممثلين | البيانات (هرتز) | صورة (هرتز) |
| الخطوة 0.0 (مينيسوتا) | الخطوة 0.0 (مينيسوتا) | 1 | 0 | 1 | 0 | 0.0 (الأولى) | 0.0 (الأولى) | 1 | 1 | 1 |
| منحدر دx (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | 0.025*و (الأولى) | 0.025*و (الأولى) | 10 | 15 | 0 |
| منحدر دx (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | لا شيء | لا شيء | 1 | 15 | 0 |
| منحدر دx (%) | منحدر 1/دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 |
| منحدر دx (%) | منحدر 1/دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | لا شيء | لا شيء | 1 | 15 | 0 |
| منحدر 1/دx (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 |
| منحدر 1/دx (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | لا شيء | لا شيء | 1 | 15 | 0 |
| منحدر دx (%) | منحدر 0.0 (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 |
| منحدر دx (%) | منحدر 0.0 (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر 0.0 (%) | 0 | 0 | 0 | 60 | لا شيء | لا شيء | 1 | 15 | 0 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 10 | 15 | 0 |
| منحدر 0.0 (%) | منحدر دص (%) | t | 0 | t | 0 | لا شيء | لا شيء | 2 | 15 | 15 |
الجدول 2: كامل اختبار معلمات لكافة البروتوكولات خطة الاختبار تسيطر عليها التشرد. تتم كتابة التشريد (بالنسب المئوية) ك دس و دص تمثل ذروة ما بعد حدد نسبة استطالة في العاشر-و Y-التوجيهات، على التوالي. الوقت تمتد مكتوبة ك t تمثل امتداد الوقت (بالثواني) محددة للأنسجة يجري اختبارها. المختصرات: PS = القص النقي؛ CU = مقيدة أونياكسيال.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وتشمل الخطوات الحاسمة لهذا الاختبار الميكانيكية بياكسيال (ط) التوجه السليم للنشرة وإعداد اختبار بياكسيال (ثانيا) الصحيحة للقص لا يعتد بها (ثالثا) بتطبيق دقيق لعلامات الاعتماد. التوجه للنشرة أمر حاسم لتوصيف الميكانيكية التي تم الحصول عليها من الأنسجة النشرة هو متباين في طبيعة المواد. وهكذا، اتجاهات شعاعي ويخططون بحاجة إلى يكون معروفا لمحاذاة عينات الأنسجة مع اتجاهات X و Y الاختبار بشكل صحيح. من الضروري أيضا أن تستر بياكسيال هو معايرة بشكل صحيح حيث أن العينة هي التي شنت للنظام مع إجهاد القص لا يعتد بها عرض. إذا لوحظ كمية لا يستهان بها من القص، يمكن منحرفة النتائج إلى حد كبير في حسابات الإجهاد والتوتر الأنسجة اللاحقة. إيلاء اهتمام خاص مطلوب لتطبيق علامات الاعتماد الأربعة للتأكد من أن أيا من العلامات عصا للآخرين لتجنب حسابات غير دقيقة لسلالات الأنسجة. فيما يتعلق بحسابات سلالة الأنسجة، تحال القراء المهتمين للإجراءات على نحو ما هو مفصل في الدراسات السابقة2،،من2325.
بعض التعديلات التي يمكن إدخالها على البروتوكولات الحالية تشمل إضافة معدل الإجهاد وزحف اختبار لإطار الاختبار. هذه الاختبارات تسمح بنظرة ثاقبة لزج مطاطي مختلف خصائص النشرة القلب الابهر صمام (كتيب)، ولكن قد ثبت في المؤلفات السابقة أن معدل الإجهاد وزحف ضئيلة للأنسجة النشرة صمام القلب تحت فسيولوجيا شروط الأداء.
القيود المفروضة على هذا الأسلوب تشمل إمكانية الأخذ بالقص في حالات المحاذاة مستو غير لائق للعينة وتمسك علامات الاعتماد أن ينقض البيانات على النحو المذكور أعلاه. تشمل القيود الأخرى من هذا الأسلوب استخدام قواديس للعينة المتصاعدة، العينة يتم التحكم فقط بخمس نقاط على كل حافة، بدلاً من لقط كامل لمراقبة العينة الحواف. استخدام قواديس عبر أساليب لقط يسبب مشاكل مع بروتوكولات الاختبار أونياكسيال أن قد تسمح قواديس التشوهات الصغيرة على الرغم من التشريد من الطينة-النهاية يعلق على نظام اختبار بياكسيال ويجري المستمرة. ومع ذلك، يمكن يفترض هذا التشوه من حركة طينة الفردية لا يعتد بها.
هذا الأسلوب مهم في مزاياها مقارنة بالأساليب الأخرى لأن كل اختبار بروتوكولات (الخاضعة لسيطرة القوة، وتسيطر على التشرد، واسترخاء الإجهاد) يتم تنفيذها في عينة الأنسجة موحد واحد. بدائل للمنهجية المقدمة قد أداء بروتوكول اختبار واحد لكل الأنسجة فقط، بدلاً من ثلاثة بروتوكولات الاختبار جنبا إلى جنب. وهذا يستتبع أن هذه البدائل قد لا تكون دقيقة في وصفها للسلوكيات الأنسجة، كخصائص الأنسجة يمكن أن تختلف إلى حد كبير بين الأنسجة من مواضيع الحيوانات المختلفة.
ويمكن تمديد هذا الأسلوب بالتطبيق على مواد أخرى بالإضافة إلى منشورات صمام القلب بي. على سبيل المثال، قد يكون من المفيد في وصف الأنسجة الرخوة الأخرى، أو مواد البوليمرات/المطاط-نوع هذه الأساليب. توفر نظام لتوصيف كامل لأي من هذه المواد متوافقة مع جهاز اختبار بياكسيال، المقدمة قدمت هناك بإعداد كافية، مثل قدرة الخلية تحميل المناسبة وحجم العينة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
وأيد هذا العمل 16SDG27760143 "منحة تطوير عالم جمعية القلب الأمريكية". الكتاب يود أيضا الاعتراف "زمالة بحثية وإرشادهم" من "مكتب البحوث" في جامعة أوكلاهوما الجامعية لدعم كل من روس كولتون ولورانس ديفين.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10% Formalin Solution, Neutral Bufffered | Sigma-Aldrich | HT501128-4L | |
| 40X-2500X LED Lab Trinocular Compound Microscope | AmScope | SKU: T120C | |
| BioTester - Biaxial Tester | CellScale Biomaterials Testing | 1.5N Load Cell Capacity | |
| ImageJ | National Institute of Health, Bethesda, MD | Version 1.8.0_112 | |
| LabJoy | CellScale Biomaterials Testing | Version 10.66 | |
| MATLAB | MathWorks | Version 2018b | |
| Phosphate-Buffered Saline | n/a | Recipe for 1L 1X PBS Solution: 8.0g NaCl, 0.2g KCl, 1.44g Na2HPO4, 0.24g KH2PO4 | |
| Single Edge Industrial Razor Blades (Surgical Carbon Steel) | VWR International | H3515541105024 | Razord blades for tissue retrieval and preparation procedures |
References
- May-Newman, K., Yin, F. Biaxial mechanical behavior of excised porcine mitral valve leaflets. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 269 (4), H1319-H1327 (1995).
- Billiar, K., Sacks, M. A method to quantify the fiber kinematics of planar tissues under biaxial stretch. Journal of Biomechanics. 30 (7), 753-756 (1997).
- Grashow, J. S., Sacks, M. S., Liao, J., Yoganathan, A. P. Planar Biaxial Creep and Stress Relaxation of the Mitral Valve Anterior Leaflet. Annals of Biomedical Engineering. 34 (10), 1509-1518 (2006).
- Humphrey, J. D., Vawter, D. L., Vito, R. P. Quantification of strains in biaxially tested soft tissues. Journal of Biomechanics. 20 (1), 59-65 (1987).
- Sacks, M. A method for planar biaxial mechanical testing that includes in-plane shear. Journal of Biomechanical Engineering. 121 (5), 551-555 (1999).
- Sacks, M., Chuong, C. Biaxial mechanical properties of passive right ventricular free wall myocardium. Journal of Biomechanical Engineering. 115 (2), 202-205 (1993).
- Stella, J. A., Sacks, M. S. On the biaxial mechanical properties of the layers of the aortic valve leaflet. Journal of Biomechanical Engineering. 129 (5), 757-766 (2007).
- Lanir, Y., Fung, Y. Two-dimensional mechanical properties of rabbit skin-II. Experimental results. Journal of Biomechanics. 7 (2), 171-182 (1974).
- Sun, W., Sacks, M. S., Sellaro, T. L., Slaughter, W. S., Scott, M. J. Biaxial mechanical response of bioprosthetic heart valve biomaterials to high in-plane shear. Journal of Biomechanical Engineering. 125 (3), 372-380 (2003).
- Sommer, G., Regitnig, P., Költringer, L., Holzapfel, G. A. Biaxial mechanical properties of intact and layer-dissected human carotid arteries at physiological and supraphysiological loadings. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 298 (3), H898-H912 (2009).
- Tong, J., Cohnert, T., Regitnig, P., Holzapfel, G. A. Effects of age on the elastic properties of the intraluminal thrombus and the thrombus-covered wall in abdominal aortic aneurysms: biaxial extension behaviour and material modelling. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 42 (2), 207-219 (2011).
- Billiar, K. L., Sacks, M. S. Biaxial mechanical properties of the natural and glutaraldehyde treated aortic valve cusp-Part I: Experimental results. Transactions-American Society of Mechanical Engineers Journal of Biomechanical Engineering. 122 (1), 23-30 (2000).
- Jett, S., et al. Biaxial mechanical data of porcine atrioventricular valve leaflets. Data in Brief. 21, 358-363 (2018).
- Pham, T., Sun, W. Material properties of aged human mitral valve leaflets. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 102 (8), 2692-2703 (2014).
- Pierlot, C. M., Moeller, A. D., Lee, J. M., Wells, S. M. Biaxial creep resistance and structural remodeling of the aortic and mitral valves in pregnancy. Annals of Biomedical Engineering. 43 (8), 1772-1785 (2015).
- Potter, S., et al. A Novel Small-Specimen Planar Biaxial Testing System With Full In-Plane Deformation Control. Journal of Biomechanical Engineering. 140 (5), 051001 (2018).
- Khoiy, K. A., Amini, R. On the biaxial mechanical response of porcine tricuspid valve leaflets. Journal of Biomechanical Engineering. 138 (10), 104504 (2016).
- Grashow, J. S., Yoganathan, A. P., Sacks, M. S. Biaixal stress-stretch behavior of the mitral valve anterior leaflet at physiologic strain rates. Annals of Biomedical Engineering. 34 (2), 315-325 (2006).
- Huang, H. -Y. S., Lu, J. Biaxial mechanical properties of bovine jugular venous valve leaflet tissues. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. , 1-13 (2017).
- Stella, J. A., Liao, J., Sacks, M. S. Time-dependent biaxial mechanical behavior of the aortic heart valve leaflet. Journal of Biomechanics. 40 (14), 3169-3177 (2007).
- Sacks, M. S., David Merryman, W., Schmidt, D. W. On the biomechanics of heart valve function. Journal of Biomechanics. 42 (12), 1804-1824 (2009).
- Sacks, M. S., Yoganathan, A. P. Heart valve function: a biomechanical perspective. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 362 (1484), 1369-1391 (2007).
- Jett, S., et al. An investigation of the anisotropic mechanical properties and anatomical structure of porcine atrioventricular heart valves. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 87, 155-171 (2018).
- Ruifrok, A. C., Johnston, D. A. Quantification of histochemical staining by color deconvolution. Analytical and Quantitative Cytology and Histology. 23 (4), 291-299 (2001).
- Sacks, M. S. Biaxial mechanical evaluation of planar biological materials. Journal of Elasticity. 61 (1), 199 (2000).
