Den nuværende protokol bestemmer trækspændingsafslapning og svigtegenskaber for svin luftrør. Resultater fra sådanne metoder kan bidrage til at forbedre forståelsen af luftrørets viskoelastiske og svigttærskler og bidrage til at fremme kapaciteten af beregningsmodeller i lungesystemet.
Luftrørets biomekaniske egenskaber påvirker direkte luftstrømmen og bidrager til åndedrætssystemets biologiske funktion. At forstå disse egenskaber er afgørende for at forstå skademekanismen i dette væv. Denne protokol beskriver en eksperimentel tilgang til undersøgelse af stress-afslapningsadfærden hos svin luftrør, der blev forspændt til 0% eller 10% belastning i 300 s, efterfulgt af mekanisk trækbelastning indtil svigt. Denne undersøgelse giver detaljer om det eksperimentelle design, dataindsamling, analyser og foreløbige resultater fra svinerør biomekanisk test. Ved hjælp af de detaljerede trin i denne protokol og dataanalyse MATLAB-koden kan fremtidige undersøgelser undersøge den tidsafhængige viskoelastiske opførsel af luftrørvæv, hvilket er afgørende for at forstå dets biomekaniske reaktioner under fysiologiske, patologiske og traumatiske tilstande. Desuden vil dybdegående undersøgelser af luftrørets biomekaniske opførsel kritisk hjælpe med at forbedre designet af relateret medicinsk udstyr såsom endotracheale implantater, der i vid udstrækning anvendes under operationer.
På trods af sin kritiske rolle i lungesygdomme har den største luftvejsstruktur, luftrøret, begrænsede undersøgelser, der beskriver dets viskoelastiske egenskaber1. En dybdegående forståelse af luftrørets tidsafhængige, viskoelastiske opførsel er afgørende for lungemekanikforskning, da forståelse af de luftvejsspecifikke materialegenskaber kan hjælpe med at fremme videnskaben om skadeforebyggelse, diagnose og klinisk intervention for lungesygdomme, som er den tredje førende dødsårsag i USA 2,3,4.
Tilgængelige vævskarakteriseringsundersøgelser har rapporteret luftrørets stivhedsegenskaber 5,6,7,8. De tidsafhængige mekaniske reaktioner er blevet minimalt undersøgt på trods af deres betydning i vævsombygning, som også ændres af patologi 9,10. Desuden begrænser manglen på tidsafhængige responsdata også de forudsigelige muligheder for de lungemekanik beregningsmodeller, der i øjeblikket tyer til at bruge de generiske konstitutive love. Der er behov for at løse dette hul ved at udføre stressafslapningsundersøgelser, der kan give de nødvendige materialeegenskaber til at informere biofysiske undersøgelser af luftrøret. Den aktuelle undersøgelse giver detaljer om testmetoder, dataindsamling og dataanalyser for at undersøge porcinrørets stressafslapningsadfærd.
Meget få undersøgelser har rapporteret stress-afslapning egenskaber af luftrøret21,23. Undersøgelser er nødvendige for yderligere at styrke vores forståelse af trakealvævets tidsafhængige reaktioner. Denne undersøgelse giver detaljerede trin til at udføre sådanne undersøgelser; følgende kritiske trin i forsøgsprotokollen skal dog sikres for pålidelig testning: 1) korrekt vævshydrering, 2) lignende vævstype (antal bruskringe og muskler) fordeling …
The authors have nothing to disclose.
Forskning rapporteret i denne publikation blev støttet af Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development fra National Institutes of Health under Award Number R15HD093024 og National Science Foundation CAREER Award Number 1752513.
Disposable safety scalpels | Fine Science Tools Inc | 10000-10 | |
eXpert 7600 | ADMET Inc. | N/A | Norwood, MA |
Forceps | Fine Science Tools Inc | 11006-12 and 11027-12 or 11506-12 | |
Gauge Safe | ADMET Inc. | N/A | Free Download |
Image J | NIH | N/A | Open Source |
Proramming Software – MATLAB | Mathworks | N/A | version 2018A |
Scissors | Fine Science Tools Inc | 14094-11 or 14060-09 | |
Sterile phosphate buffer solution | Millipore, Thomas Scientific | MFCD00131855 |