Name: Dijital Görüntü Korelasyon kullanma Vasküler Doku Örneklerinin Yerel düzensizliğin karakterize etmek (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 29 s
Description: Öğrenin, dijital görüntü korelasyonu ve tek eksenli çekme testi kullanarak vasküler doku örneklerindeki yerel yüzey gerinim alanını nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, yumuşak doku mekaniği ve hesaplamalı modeller için hassas veri sağlar.

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

Yazılım ve teknik destek İlişkili Çözümleri Incorporated (www.correlatedsolutions.com) nezaket vardı.

NOT: Aşağıda açıklanan prosedürleri Columbia University of South Carolina, Güney Carolina Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanan protokol kapsamında gerçekleştirilmiştir. 1. Doku Toplama ve diseksiyonu <ol><li> Doku diseksiyonu önce tüm cerrahi aletler sterilize edin. Otoklav cerrahi makas ve ince forseps standart olarak 15 dakika boyunca 15 psi&#39;lik basınç ve 121 ° C sıcaklık altında cerrahi bıçaklar. </li><li> Taze domuz (7 aylık Landrace erkeklerde, 60-70 kg) yerel bir mezbahadan sağlam aort ile böbreklerin bir set edinin. Lütfen buzlu% 1, fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) çözeltisi içinde laboratuara nakliye dokusudur. </li><li> Hemen girişte, cerrahi makas ve forseps kullanarak dokuyu çevreleyen abdominal aorta izole. </li><li> PBS (pH 7.2) ile doldurulmuş bir 50 ml şırınga kullanarak, kabı üç kez yıkayın. Makas ve forseps kullanarak, poss kadar perivasküler doku çıkarmakNumunenin bütünlüğünden ödün vermeden ible. </li><li> Dikey geminin orta bölümü üzerine keskin bir jilet bıçağı yerleştirin ve damar uzunlamasına eksenine dik olduğundan emin olun. Jilet ile ardışık üç çevresel kesim uygulanarak, yaklaşık 20 mm&#39;lik bir genişliğe sahip iki halka örnekleri, her oluşturun. </li><li> Dikey kanatlı radyal yönde yönlendirilmiştir öyle ki bir halka numunesi üzerine keskin tıraş bıçağını. Tek eksenli mekanik testler için, bir şerit şekilli örnek sonuçlanan radyal bir kesittir, elde etmek için bir dar kuvvet uygulanır. 100 mm cam Petri kabındaki örnek yerleştirin ve yüzey speckling uygulama kadar PBS içinde daldırın. İkinci halka numune için tekrarlayın. </li></ol> Yüzey Benek Desen 2. Yaratılış <ol><li> Basınç valfi için hava püskürteci bağlayın. </li><li> Meme çapı için meme 60-100 mikron benekler elde etmek için airbrush çapını (uygun aralık ayarlama gerekir) ön çalışmalar belirlenebilir. </li><li> Airbrush ağırlık besleyiciye siyah doku işaretleme boya yaklaşık 2 ml dökün. </li><li> Yaklaşık 0.5 m uzakta numuneden airbrush yerleştirin. </li><li> Petri çanağından çıkart. 100 psi&#39;lik bir püskürtme basıncı altında, yaklaşık 5 saniye için örnek intimal yüzeyinde doku işaret boya püskürtün. Benek deseni düzgün numune yüzeyini kaplayan sağlamak için üç kez tekrarlayın. </li></ol> Deney 3. Performans <ol><li> Bir doku yapıştırıcı kullanılarak plastik bir şerit (1 cm genişliğinde x 1 cm uzunluk x 0,5 cm kalınlığında) numunenin her bir ucunu takın. Bir doku kesme tahtası üzerinde örnek yerleştirin. Düzleşene şekilde numuneyi yerleştirin ve dijital kumpas kullanarak boyutlarını ölçmek. </li><li> Mekanik testler için sistem kontrollerini başlatın. Sistem giriş ekranını kontrol On, &quot;Setup&quot; sekmesinde bulunan görev çubuğundaki &quot;Dalgaformu&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Reklam-4 mm (sistemde belirlenen başlangıç ​​pozisyonuna göre 4 mm uzatma) mekanik test üst kavrama sadece konumu. Yavaşça mekanik test üst kavrama içine bir plastik şeridin (3.1 numune bağlı) güvenli ve örnek serbestçe asmak için izin verir. Örnek ve üst kavrama arasındaki mesafe 2 mm &#39;den az olmasını sağlamak için dijital kumpas kullanarak. </li><li> Numunenin serbest ucu uzantısı olmadan güvenli olabilir, böylece el alt kavrama konumunu ayarlamak. Yavaşça mekanik test cihazı alt kavrama halinde Numunenin serbest ucuna bağlanmış plastik bir şerit sabitleyin. <ol><li> Örnek ve alt kavrama arasındaki mesafe 2 mm &#39;den az olmasını sağlamak için dijital kumpas kullanarak. Sistem yük hücresini sıfır. Numunenin uzunluğunu ölçün ve küresel çevresel suşları hesaplanması için referans uzunluk olarak kullanmak. </li></ol></li><li> Mekanik test protokolünü girin. T kullanılan protokol,Onun gösteri 0.01 mm / sn bir yer değiştirme hızında% 18 oranında örnek uzatmak 4 tek eksenli deplasman döngüleri gerektirir. </li><li> Aralıklı o hidrate kalmasını sağlamak için kalan test protokolü boyunca numune üzerinde PBS sprey. </li><li> Yükleme çerçevesinden 1.5 m konumlandırılmış bir tripod üzerine kamera (5 mega piksel kamera, 100 mm mercek, 3.49 mikron piksel boyutu) monte edin. Kamera ve örnek yüzey derinliği en uygun alana kamerayı ayarlama ve görüş tüm alan odakta olacak şekilde uyumunu manipüle ederek dik olduğundan emin olun. </li><li> Görüntü yakalama yazılımını açın. </li><li> Seçeneği &quot;Select sistemi&quot; nde &quot;BGK-2&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Görüntüleri kaydetmek için proje yolunu seçin analiz edilecek. </li><li> &quot;Time Square&quot; simgesine tıklayın ve 5 saniye olarak satın alma aralığı belirtin. </li><li> Numunenin net bir görünüm elde edecek şekilde lens pozlama, sayısal açıklık ve odağı ayarlamak. </li><li> Numune üzerinde yeterli aydınlatma sağlamak üzere LED konumunu ayarlayın. </li><li> Numune yüzeyinin bir görüntü elde etmek için görüntü yakalama yazılımı &quot;Başlat&quot; simgesini tıklatın. </li><li> Görüntü analiz yazılımı açın. </li><li> Elde edilen görüntü aktarma. Bireysel benek yakınlaştırmak ve bu bireysel benek içindeki piksel sayısını. Not: Bir temsili siyah benek tanımlayın. Benzer olarak yüksek değerlere sahip benek her iki piksel arasındaki doğrusal mesafe olarak benek boyutunu tanımlar. Kabul edilebilir bir benek boyutu, tipik bir benek genişliği boyunca piksel sayısı 3 piksel daha büyük olmalıdır. , Mümkünse ölçümlerde uzaysal çözünürlüğü artırmak için, çoğu benekler benek genişliği boyunca en fazla 5-7 piksel olmalıdır. Böylece, bu durum için, tipik bir benek ile 10 um, küçük de ve 23 um doğrusal boyut en az aralığı olacaktır. Uygun bir alt kümesini belirlemek içinboyut, tipik bir alt kümesi genişliği boyunca en az beyaz 3 ve 3 siyah benekleri olmalıdır. Tipik bir benek doğrusal boyut 5 piksel ise, o zaman her bir 31x31 alt küme doğrusal boyut en az 105 um olabilir. Alt kümesi merkezleri arasındaki mesafe doğrusal boyut en az 1/6 olmalıdır. Böylece, bir 31x31 altkümesi boyutu için mesafe doğrusal mesafe 18 mikron temsil eden 5 piksel. </li><li> Benek desen kalitesini doğruladıktan sonra, aynı anda test başlatmak için görüntü yakalama yazılımı sistemde &quot;Çalıştır&quot; ikonuna ve &quot;Başlat&quot; ikonuna tıklayın. </li><li> Kamera ve görüntü yakalama yazılımı kullanarak test boyunca görüntüleri bir dizi yakalayın. </li></ol> Deney sonrası 4. Temizlik-up İşlemleri <ol><li> Biohazard torbaya atılır örnek yerleştirin ve torbayı kapatın. Uygun şekilde bertaraf edilmesi için Güney Carolina Üniversitesi&#39;nde Çevre Sağlığı ve Güvenliği (EHS) Bölümü arayın. </li><li> Bir fosfat hazırlayındistile su, deterjan dezenfektan bir 1:64 seyreltme oranı ile ücretsiz dezenfektan solüsyon. 20 dakika için bu çözelti içinde cerrahi aletler bekletin. </li><li> İyice damıtılmış su ile 4.2 tarif öğeleri durulayın. Bir kağıt havlu kullanarak araçları kurutun ve daha sonra% 70 etanol çözeltisi ile sprey. Bir kez daha kağıt havlu kullanarak cerrahi aletleri kurulayın ve cerrahi araç kutusunda onları geri koydu. </li></ol> Yerel Gerginlik Alan Tedbir 5. Görüntü Analizi <ol><li> Görüntü analiz yazılımı açın. </li><li> Analiz edilmesi gereken tüm görüntüleri seçmek, &quot;Benek görüntüleri&quot; sekmesine tıklayın. </li><li> Dikdörtgen aracını tıklayın ve ilk görüntüdeki ilgi alanı seçin. </li><li> Altküme boyutu 41 × 41 piksel ve adım büyüklüğü 5 piksel girin. </li><li> , Yazılımda analiz sekmesini tıklatın başlatmak optimize 8-tuzak olarak interpolasyon seçin; Gauss olarak seçenek sıfır normalize kare farklılıklar ve alt kümesi ağırlıkları ölçütü seçin. </li><li>Yazılımın varsayılan olarak eşik seçeneklerini ayarlayın. </li><li> Başlangıç ​​analizi sekmesinde post-processing alt sekmesine tıklayın. Seçenek gerilme hesaplama tıklayın ve filtre boyutu ve yazılımda varsayılan olarak filtre türünü bırakın. Seç tensör Lagrange yazın. </li><li> Veri sekmesini seçin ve ardından yüzey gerilme alanının görüntülenmesi için herhangi bir analiz resmi seçin. </li></ol>

<ol><li>Holzapfel, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+soft+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22The+handbook+of+materials+behavior+models%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of soft tissue.</a> The handbook of materials behavior models. 3, 1049-1063 (2001).</li>
<li>Vito, R. P., Dixon, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+vessel+constitutive+models-1995-2002%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Blood vessel constitutive models-1995-2002.</a> Annu Rev Biomed Eng. 5, 413-439 (2003).</li>
<li>Dodson, R. B., Martin, J. T., Hunter, K. S., Ferguson, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+hyperelastic+properties+for+umbilical+artery+in+preeclampsia+from+uniaxial+extension+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Obstet+Gynecol+Reprod+Biol%22%5BJournal%5D)">Determination of hyperelastic properties for umbilical artery in preeclampsia from uniaxial extension tests.</a> Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 169, 207-212 (2013).</li>
<li>Chuong, C. J., Fung, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+residual+stresses+in+arteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">On residual stresses in arteries.</a> J Biomech Eng. 108, 189-192 (1986).</li>
<li>Borschel, G. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+of+recellularized+small-diameter+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering of recellularized small-diameter vascular grafts.</a> Tissue Eng. 11, 778-786 (2005).</li>
<li>Wagenseil, J. E., Mecham, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+extracellular+matrix+and+arterial+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Vascular extracellular matrix and arterial mechanics.</a> Physiol Rev. 89, 957-989 (2009).</li>
<li>Holzapfel, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+material+models+for+arterial+walls+from+uniaxial+extension+tests+and+histological+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+Biol%22%5BJournal%5D)">Determination of material models for arterial walls from uniaxial extension tests and histological structure.</a> J Theor Biol. 238, 290-302 (2006).</li>
<li>Tanaka, T. T., Fung, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastic+and+inelastic+properties+of+the+canine+aorta+and+their+variation+along+the+aortic+tree%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Elastic and inelastic properties of the canine aorta and their variation along the aortic tree.</a> J Biomech. 7, 357-370 (1974).</li>
<li>Sokolis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+mechanical+properties+and+structure+of+the+aorta%3A+segmental+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+physiologica%22%5BJournal%5D)">Passive mechanical properties and structure of the aorta: segmental analysis.</a> Acta physiologica. 190, 277-289 (2007).</li>
<li>Twal, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellularized+Microcarriers+as+Adhesive+Building+Blocks+for+Fabrication+of+Tubular+Tissue+Constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Cellularized Microcarriers as Adhesive Building Blocks for Fabrication of Tubular Tissue Constructs.</a> Ann Biomed Eng. , 1-12 (2013).</li>
<li>Shazly, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Uniaxial+Ring+Test+of+Tissue+Engineered+Constructs%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">On the Uniaxial Ring Test of Tissue Engineered Constructs.</a> Exp Mech. , 1-11 (2014).</li>
<li>Kim, J., Baek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circumferential+variations+of+mechanical+behavior+of+the+porcine+thoracic+aorta+during+the+inflation+test%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Circumferential variations of mechanical behavior of the porcine thoracic aorta during the inflation test.</a> J Biomech. 44, 1941-1947 (2011).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+material+parameters+of+the+two-dimensional+Holzapfel-Weizsacker+type+model+based+on+uniaxial+extension+data+of+arterial+walls%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Methods+Biomech+Biomed+Engin%22%5BJournal%5D)">Determination of material parameters of the two-dimensional Holzapfel-Weizsacker type model based on uniaxial extension data of arterial walls.</a> Comput Methods Biomech Biomed Engin. 16, 358-367 (2013).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+material+parameters+of+four-fibre+family+model+based+on+uniaxial+extension+data+of+arterial+walls%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Methods+Biomech+Biomed+Engin%22%5BJournal%5D)">Determination of the material parameters of four-fibre family model based on uniaxial extension data of arterial walls.</a> Comput Methods Biomech Biomed Engin. 17, 695-703 (2014).</li>
<li>Hoeltzel, D. A., Altman, P., Buzard, K., Choe, K. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strip+extensiometry+for+comparison+of+the+mechanical+response+of+bovine%2C+rabbit%2C+and+human+corneas%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">Strip extensiometry for comparison of the mechanical response of bovine, rabbit, and human corneas.</a> J Biomech Eng. 114, 202-215 (1992).</li>
<li>Guo, X., Kassab, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+of+mechanical+properties+along+the+length+of+the+aorta+in+C57bl%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Variation of mechanical properties along the length of the aorta in C57bl/6 mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285, H2614-H2622 (2003).</li>
<li>Smutz, W., Drexler, M., Berglund, L., Growney, E., An, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+a+video+strain+measurement+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Accuracy of a video strain measurement system.</a> J Biomech. 29, 813-817 (1996).</li>
<li>Genovese, K., Lee, Y. U., Lee, A. Y., Humphrey, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+panoramic+digital+image+correlation+method+for+vascular+strain+analysis+and+material+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">An improved panoramic digital image correlation method for vascular strain analysis and material characterization.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 27, 132-142 (2013).</li>
<li>Wang, C. C., Deng, J. M., Ateshian, G. A., Hung, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+approach+for+direct+measurement+of+two-dimensional+strain+distributions+within+articular+cartilage+under+unconfined+compression%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">An automated approach for direct measurement of two-dimensional strain distributions within articular cartilage under unconfined compression.</a> J Biomech Eng. 124, 557-567 (2002).</li>
<li>Ning, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+measurements+and+material+property+estimation+of+mouse+carotid+artery+using+a+microstructure-based+constitutive+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">Deformation measurements and material property estimation of mouse carotid artery using a microstructure-based constitutive model.</a> J Biomech Eng. 132, 121010(2010).</li>
<li>Sutton, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+field+measurements+on+mouse+carotid+arteries+using+microscopic+three-dimensional+digital+image+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Strain field measurements on mouse carotid arteries using microscopic three-dimensional digital image correlation.</a> J Biomed Mater Res A. 84, 178-190 (2008).</li>
<li>Sutton, M. A., Orteu, J. J., Schreier, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSutton%2C+MA+%22Image+correlation+for+shape%2C+motion+and+deformation+measurements%3A+basic+concepts%2C+theory+and+applications%22">Image correlation for shape, motion and deformation measurements: basic concepts, theory and applications</a>. , Springer Science & Business Media. (2009).</li>
<li>Verhulp, E., van Rietbergen, B., Huiskes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+digital+image+correlation+technique+for+strain+measurements+in+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional digital image correlation technique for strain measurements in microstructures.</a> J Biomech. 37, 1313-1320 (2004).</li>
<li>Wang, C. C., Deng, J. M., Ateshian, G. A., Hung, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+approach+for+direct+measurement+of+two-dimensional+strain+distributions+within+articular+cartilage+under+unconfined+compression%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">An automated approach for direct measurement of two-dimensional strain distributions within articular cartilage under unconfined compression.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 124, 557-567 (2002).</li>
<li>Franck, C., Hong, S., Maskarinec, S., Tirrell, D., Ravichandran, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+full-field+measurements+of+large+deformations+in+soft+materials+using+confocal+microscopy+and+digital+volume+correlation%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional full-field measurements of large deformations in soft materials using confocal microscopy and digital volume correlation.</a> Exp Mech. 47, 427-438 (2007).</li>
<li>Garcia, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+study+and+constitutive+modelling+of+the+passive+mechanical+properties+of+the+porcine+carotid+artery+and+its+relation+to+histological+analysis%3A+Implications+in+animal+cardiovascular+device+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Eng+Phys%22%5BJournal%5D)">Experimental study and constitutive modelling of the passive mechanical properties of the porcine carotid artery and its relation to histological analysis: Implications in animal cardiovascular device trials.</a> Med Eng Phys. 33, 665-676 (2011).</li>
<li>Miller, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+test+very+soft+biological+tissues+in+extension%3F%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">How to test very soft biological tissues in extension?</a> J Biomech. 34, 651-657 (2001).</li>
<li>Sutton, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSutton%2C+MA+%22Springer+handbook+of+experimental+solid+mechanics%22">Springer handbook of experimental solid mechanics</a>. , Springer. 565-600 (2008).</li>
<li>Han, H. C., Fung, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+strain+of+canine+and+porcine+aortas%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Longitudinal strain of canine and porcine aortas.</a> J Biomech. 28, 637-641 (1995).</li>
<li>Sokolis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+passive+strain-energy+function+for+elastic+and+muscular+arteries%3A+correlation+of+material+parameters+with+histological+data%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Biol+Eng+Comput%22%5BJournal%5D)">A passive strain-energy function for elastic and muscular arteries: correlation of material parameters with histological data.</a> Med Biol Eng Comput. 48, 507-518 (2010).</li>
<li>Zhou, B., Wolf, L., Rachev, A., Shazly, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+structure-motivated+model+of+the+passive+mechanical+response+of+the+primary+porcine+renal+artery%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">A structure-motivated model of the passive mechanical response of the primary porcine renal artery.</a> J Mech Med Biol. , (2013).</li>
<li>Zhou, B., Rachev, A., Shazly, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biaxial+active+mechanical+properties+of+the+porcine+primary+renal+artery%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">The biaxial active mechanical properties of the porcine primary renal artery.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 48, 28-37 (2015).</li>
<li>Sommer, G., Holzapfel, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+constitutive+modeling+of+the+biaxial+mechanical+response+of+intact+and+layer-dissected+human+carotid+arteries%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mech+Behav+Biomed+Mater%22%5BJournal%5D)">3D constitutive modeling of the biaxial mechanical response of intact and layer-dissected human carotid arteries.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 5, 116-128 (2012).</li>
</ol>

Yazarlar herhangi bir çıkar potansiyel çatışmaları var.

Önceki çalışmalar örnek zorlanma 18,20,21,23,24 değerlendirmek için boya izleme, video yöntemleri geniş bir yelpazede kullanılan-olmasına rağmen, bugünkü amacı değerlendirilmesi için 2D-DIC ile çift tek eksenli çekme testi için kapsamlı bir metodoloji sağlamaktır vasküler doku örnekleri üzerinde yüzey suşları. Numune tek eksenli yükleme uğrar gibi yüksek çözünürlüklü kamera ve in-house görüntü analizi yazılımı ile, gerilme alanı önceden belirlenmiş bir yüzey bölgesi içinde ölçülebilir. Vasküler dokunun mekani...

50 yılı aşkın bir araştırma zengin tarihi vasküler dokularda mekanik özelliklerini miktarının üzerinde yoğunlaştı. Bu çalışmalar daha iyi, kan damarlarının fizyolojik ve patolojik davranış hem anlama etkinliği / endovasküler cihazların uyumluluğunu ve yardım tasarımı ve mühendislik vasküler imalat 1-6 yapıları değerlendirmek için bir temel sağlamaktayız. Yumuşak doku ve mekanik özelliklerinin kurucu modelleme mekanik yanıtın doğru ölçülmesi özünde çoğu doku tipleri tarafından sergilenen mekanik heterojenite, anizotropide ve doğrusal olmama nedeniyle zordur. Ayrıca, deneysel ölçümler genellikle yerel mekanik test sırasında numune kavrama arayüzleri tanıtıldı karmaşıklıklar (örneğin, bükme, sürtünme, stres konsantrasyonları, sulanma) ve doku canlı hayvan kesilip sonra mekanik özelliklerinin kaçınılmaz geçişle şaşırmış edilir. &lt;/ p&gt; Bir tek eksenli çekme deneyi sert bir malzemeden yapılmış bir örnek üzerinde gerçekleştirilebilir basit mekanik testler arasında ve genellikle vasküler dokunun mekanik yanıtını değerlendirmek için kullanılır. Bu deneylerin sonuçları yerli ve mühendislik doku kaynakları için yararlı ön bilgi sağlamak ve damar duvarının 7-11 mekanik davranışına bazı tedaviler, hastalık durumları veya farmakolojik bileşiklerin etkilerini karşılaştırmak için de kullanılabilir. Yumuşak dokuların tek eksenli mekanik test tipik olarak en yaygın olarak köpek kemiği veya halka 7,8,12-14 şeklinde nispeten düzgün geometriye sahip numuneler üzerinde gerçekleştirilir. Ancak, bu idealize edilmiş geometriler gelen önemli ayrılma nedeniyle test sistemi içinde doku diseksiyonu, izolasyon ve sıkma ile ilişkili zorluklar oluşabilir. Geometri herhangi düzensizlik sonuçta heterojen stres ve gerginlik sebebiyet verecekalanları Örnek gerçek örnek şekline bağlıdır heterojenlik, yanı sıra örnek büyüklüğüne (kulpları göre) malzemenin 9,15,16 mekanik özelliklerinin derecesi ile tek eksenli uzatma gücüne tabi tutulduğunda. Alan heterojenliklerdir önemli olduğunda, göreceli kavrama pozisyonlarına dayalı örnek gerilme hesaplamaları yanlış ve mekanik davranışları değerlendirmek için böylece yetersiz temelidir. Video analiz sistemleri yaygın sık numune yüzeyine 17,18 uygulanan yüksek kontrastlı boya işaretlerini kullanarak, yumuşak dokuların gerilme ölçümleri için kullanılmıştır. Dijital görüntü korelasyon deformasyon öncesi ve sonrası, numune yüzeyi üzerinde gri seviye yoğunluk değerlerini karşılaştırarak tam-alan yüzey gerilimini ölçen bir optik metrolojik teknik, yumuşak doku 19-21 analizleri video bağlantılı olarak kullanılmaktadır. Dijital görüntü korelasyon çeşitli avantajları interferometr kıyasla vardırölçümler için kullanılabilir ic yöntemleri. İlk olarak, bir temassız ölçüm tekniği olarak, bu ölçüm sistemi numune etki biçimi nedeniyle malzeme özellikleri modifiye karıştırıcı etkilerini en aza indirir. İkincisi, çok daha az sıkı ölçüm ortamı gerektirir ve diğer yöntemlere göre daha hassasiyet ve çözünürlük, daha geniş bir yelpazesine sahiptir. Üçüncüsü, görüş tam bir alanı yakalama yeteneği ile donatılmış, bu teknik ortalama ve yerel mekanik yanıtları hem karakterize olabilir. Yöntemin ayrıntılı bir açıklama için, okuyucular Sutton 22 kitabını görmek için teşvik edilir. Numune yüzeyindeki gerilme alanları elde etmek için, iki boyutlu dijital görüntü korelasyon tekniği (2D-DIC) kullanılabilir. Kısacası, numune görüntüleri yüksüz ve çeşitli yüklü devletler yakalanır. Ilk görüntü sonraki hesaplanması için bir örgü oluşturan altkümelerini (M × M piksel) olarak adlandırılan küçük karelere bölünmüş2B gerilme alanları. Deforme örnekte her karenin pozisyonu bir görüntü eşleştirme algoritması kullanılarak elde edilir. Her bir karenin hareketi daha sonra polinom uydurma ya da sonlu elemanlar enterpolasyon dahil çeşitli yöntemlerle yoluyla deformasyon degradeler ve suşları türetmek için kullanılabilir deplasman alanları verimli, görüntü-by-görüntü izlenir. Mevcut yazıda, tek eksenli çekme testi ve 2D-DIC entegrasyonu yoluyla yerli vasküler dokularda yüzey gerilme alanlarının değerlendirilmesi için ayrıntılı bir metodoloji sağlamaktadır.

<table><tbody><tr><td>Tek eksenli çekme mekanik test cihazı</td><td>Enduratec</td><td>3230 AT/HR</td><td></td></tr><tr><td>Mavi doku işaretleme boyası</td><td>http://www.ebay.com/itm/Tissue-Marking-Dye-in-Bottles-2oz-Bottle-1-ea-/201193551510?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2ed811f696</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Püskürtücü</td><td>Anest-iwata</td><td>CM-B</td><td>Özel Mikron B</td></tr><tr><td>Kamera</td><td>Noktası Gri</td><td>GS2-GE-50S5M-C</td><td></td></tr><tr><td>Lens</td><td>Tokina</td><td>AT-X M100</td><td></td></tr><tr><td>Vasküler doku</td><td>Caughman Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>% 0.9 Sodyum Klorür Enjeksiyonu PBS</td><td>BAXTER SAĞLIK A.Ş.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vic_snap</td><td>İlişkili Çözümler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vic_2D</td><td>İlişkili Çözümler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wintest 4.1</td><td>Bose ElectroForce</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Doku yapıştırıcısı</td><td>&nbsp; 3M Vetbond&nbsp;</td><td>1469SB</td><td></td></tr><tr><td>Dezenfektan&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>04-355-13</td><td>Decon BDD Pastırma Deterjanı Dezenfektan</td></tr></tbody></table>

dijital görüntü korelasyon kullanma vasküler doku Örneklerinin yerel düzensizliğin karakterize etmek

Using Digital Image Correlation to Characterize Local Strains on Vascular Tissue Specimens

Biyolojik ve mühendislik ürünü yumuşak dokuların mekanik davranışının karakterizasyonu, temel biyomedikal araştırma ve ürün geliştirmenin merkezi bir bileşenidir. Gerilme-gerinim ilişkileri, numuneler arasında karşılaştırmalı değerlendirmeyi ve bazı durumlarda yapısal mekanik özelliklerin tanımlanmasını sağlamak için tipik olarak mekanik test verilerinden elde edilir. Bununla birlikte, gerinim alanındaki önemli heterojenlik, numunenin geometrik olarak homojen olmamasından ve test sistemi içindeki yumuşak dokuların monte edilmesi/kavranmasından kaynaklanan gerilme konsantrasyonlarından kaynaklanabileceğinden, ortalama gerinim ölçümlerinin kullanılması yoluyla hatalara neden olabilir. Gerinim alanı heterojenliği önemli olduğunda, numune mekanik tepkisinin doğru bir şekilde değerlendirilmesi, yerel gerinimlerin ölçülmesini gerektirir. Bu çalışma, yüksek çözünürlüklü bir kamera ve bir dijital görüntü korelasyon tekniği ile birleştirilmiş mekanik bir test cihazı kullanarak yerel yüzey gerinimlerini hesaplamak için yeni bir biyomekanik test protokolünü göstermektedir. Bir dizi numune yüzey görüntüsü elde edilir ve daha sonra, rampalı tek eksenli yüklemeye maruz kalan bir vasküler doku numunesinin yerel yüzey gerilmesini ölçmek için analiz edilir. Bu yaklaşım, deneysel vasküler biyomekanikte doğruluğu artırabilir ve diğer doğal yumuşak dokular, tasarlanmış yumuşak dokular ve yumuşak hidrojel / polimerik malzemeler arasında daha geniş kullanım potansiyeline sahiptir. Videoda, sistem bileşenlerinin nasıl kurulacağını ve doğal vasküler doku üzerinde tam bir deneyin nasıl gerçekleştirileceğini gösteriyoruz.

Damar dokusu üzerinde rampalı tek eksenli uzatma testinden elde edilen mekanik veriler, belirli bir deplasman hızında uygulanan numune değiştirme ilişkileri karşı yük oluşur. Bu çalışmada, tek eksenli mekanik test ile bağlantılı olarak 2D-DIC, çeşitli deforme Birleşik Devletler &#39;dikey yönde eden yüzey streyn alanları ölçmek için kullanılır. Vasküler doku viskoelastik yapısı mekanik önkoşullamanın önce yük-deplasman eğrileri histerezis önemli derecesi ile kendini gösterir. Histerezis ...

Tek eksenli çekme testine tabi tutulan vasküler doku numuneleri üzerinde lokal yüzey gerinim alanını karakterize etmek için dijital görüntü korelasyonunun kullanımını açıklıyoruz. Bu ölçümler, numunenin mekanik tepkisinin hassas bir şekilde ölçülmesini ve yapısal gerilim-gerinim ilişkilerinin oluşturulmasını kolaylaştırır.

Dijital Görüntü Korelasyon kullanma Vasküler Doku Örneklerinin Yerel düzensizliğin karakterize etmek

Characterization of the mechanical behavior of biological and engineered soft tissues is a central component of fundamental biomedical research and ...

Bu protokolün genel amacı, vasküler doku örnekleri üzerindeki lokal yüzey gerinim alanını karakterize etmektir. Bu, tek eksenli çekme testi ile dijital bir görüntü korelasyon tekniği kullanılarak gerçekleştirilir. Bu yöntem, yumuşak doku mekaniği alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir ve özellikle vasküler dokunun giderek daha karmaşık hesaplamalı ve matematiksel modellerini tanımlamak ve geçersiz kılmak için bilgi sağlayabilir.Bu tekniğin ana avantajı, doğal malzeme özelliklerinin, sembol geometrisinin ve kullanılan test modalitesinin bir fonksiyonu olan numune yüzeyi üzerindeki bir gerinim alanı heterogeinitesinin hassas bir şekilde ölçülmesini kolaylaştırmasıdır. Doku laboratuvara gelir gelmez, abdominal aortu cerrahi makas ve forseps kullanarak çevre dokudan izole edin. Ardından, PBS ile doldurulmuş bir şırınga kullanarak kabı üç kez yıkayın.Yıkamaların ardından, numunenin bütünlüğünden ödün vermeden mümkün olduğunca fazla perivasküler dokuyu çıkarmak için makas ve forseps kullanın. Ardından, kabın orta kısmına, kabın uzunlamasına eksenine dik olan keskin bir tıraş bıçağı yerleştirin ve iki halka örneği elde etmek için kabı üç kez doğrayın. Ardından, radyal bir

using-digital-image-correlation-to-characterize-local-strains-on

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Stent bağlı arteriyel suş dağılımları optik yüzey gerilim ölçüm sistemi kullanılarak karakterize edilmiştir. Bu görselleştirme tekniği ana gemide stent etkisini içgörü kazanmak için kullanılır.

Bir Gemi Stent Dağıtım sırasında Duvar Mekaniği izlenmesi

48 saatlik bir süre boyunca çevre kontrollü bir biyoreaktörde fibroblast aracılı jel sıkıştırma ve fibrin fiber yeniden hizalamayı gözlemlemek ve analiz etmek için zaman atlamalı mikroskopi ve görüntü işleme teknikleri kullanılmıştır.

Fibroblast aracılı Fibrin Jel Sıkıştırmayı Gözlemleme ve Ölçme

Bu protokol için uyluk yüzey suşları kırık dijital görüntü korelasyon tekniği kullanarak test sırasında tahmin edilir. Yöntem yenilik uyluk yüzey, dikkatli bir şekilde belirtilen aydınlatma, yüksek hızlı video yakalama ve dijital görüntü korelasyon analizi zorlanma hesaplamalar için bir yüksek karşıtlık Stokastik benek desen uygulama içerir.

Kadavra Femur kortikal suşları kullanarak dijital görüntü korelasyon test kırık sırasında tahmin etmek için bir yöntem

Bu çalışmada insan ağız mukozasında mikro lazer benek Karşıtlık görüntüleme tarafından ölçmek için bir protokol tanıttı. İzlenmesi sonra xenogenic kollajen greft ile kombine vestibuloplasty klinik bir vaka üzerinde sunulan yaranın normal iyileşmesi.

İnsan jinjiva greft neovaskülarizasyon izleme için yeni bir yaklaşım

Microstructurally küçük yorgunluk çatlamak büyüme davranış toplu deformasyon alanı alt tahıl düzeyinde ortaya çıkarmak için çatlamak büyüme hızı ölçüm ve soy-alan analizi birleştirerek yeni bir metodolojik yaklaşım kullanarak araştırıldı.

Microstructurally küçük yorgunluk ölçülerini tam alanlı zorlanma dijital görüntü korelasyon yöntemi kullanarak yayma çatlamak

Burada ara zorlanma oranları yüksek hızlı servo hidrolik yük çerçeve kullanarak gerilme numuneler dinamik karakterizasyonu için bir metodoloji mevcut. Yordamlar ağırlık ölçme esneklik detektörler araçları ve analiz yanı sıra dijital görüntü korelasyon zorlanma ölçümleri numuneler üzerinde de tanımlanabilir.

Dijital görüntü korelasyon ile orta gerilim oranı malzeme karakterizasyonu

Bu makalede, tüm mount retinal preparatları için iyi kurulmuş ve tekrarlanabilir bir lektin lekesi testi ve proliferatif ve proliferatif olmayan retinopatilerde sıklıkla değiştirilen vasküler parametrelerin nicel ölçümü için gerekli protokoller açıklanmaktadır.

Proliferatif Olmayan ve Proliferatif Retinopatilerle Farelerin Tüm Mount Retinalarında Vasküler Parametrelerin Nicelemesi

Heterojen yapısal ve mekanik aterosklerotik plak özelliklerini incelemek için bir mekano-görüntüleme boru hattı geliştirdik. Bu boru hattı, lokal baskın açının korelasyonunu ve kollajen lifi oryantasyonunun dağılımını, kopma davranışını ve fibröz plak dokusunun gerinim parmak izlerini sağlar.

Aterosklerotik Plak Fibröz Dokusunun Lokal Kollajen Yapısı ve Mekanik Özellikleri Arasındaki Korelasyonu İncelemek İçin Bir Yöntem

Bu yazıda, tendon eksplantları içindeki yerel 2D doku suşlarını ölçmek için açık kaynaklı bir dijital görüntü korelasyon algoritması açıklanmaktadır. Tekniğin doğruluğu birden fazla teknik kullanılarak doğrulanmıştır ve halkın kullanımına açıktır.

Tendonlardaki Yerel Doku Suşlarının Açık Kaynak Dijital Görüntü Korelasyonu ile Ölçülmesi

İnce parçacıkları yüzeye yapıştırarak silikon yüzeylere kalıcı işaretlemeler ve desenler uygulamak için bir yöntem sunuyoruz. İşaretler, tanınabilir bir tasarım veya dijital görüntü korelasyonunda kullanılanlar gibi rastgele bir benek deseni olabilir.

Elastomerik yüzeylere kalıcı, sağlam şablonlu ince parçacık desenlerinin uygulanması

Öğrenin, dijital görüntü korelasyonu ve tek eksenli çekme testi kullanarak vasküler doku örneklerindeki yerel yüzey gerinim alanını nasıl karakterize edeceğinizi. Bu yöntem, yumuşak doku mekaniği ve hesaplamalı modeller için hassas veri sağlar.

Dijital Görüntü Korelasyon kullanma Vasküler Doku Örneklerinin Yerel düzensizliğin karakterize etmek

Daha fazla video keşfet