1 Mart 2017
Bu makalede, uzamsal bir elastomer bir yüzeye yapıştırılır, dairesel doku örneklerinin düzlem kurutma değiştirmeler çözüldü ölçme dinamik kurutma davranış ve startum corneum'un mekanik özelliklerinin ölçülmesi için bir yöntem tarif eder. Bu teknik, kurutma ve doku mekanik özelliklerini değiştirmek ne kadar farklı kimyasal işlemler ölçmek için kullanılabilir.
Bu yöntemin genel amacı, farklı kimyasal işlemler sonrası insan stratum corneum ex vivo örneklerinde dinamik mekanik sertliği ve kuruma streslerinin oluşumunu nicelendirmektir. Bu yöntem, stratum corneum bileşiminin veya cilt dokusunun kişisel bakım ürünleri ilele tedavi edilmesinin, mekanik özelliklerini ve dinamik kuruma davranışını nasıl etkileyebileceği gibi biyomekanik ve kozmetik bilim alanlarındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, diğer mekanik değerlendirme yöntemlerine göre daha hızlı bir alternatif sunması, önemli ölçüde daha az cilt dokusu gerektirmesi ve örneğin alt kısmından buharlaşmayı önleyerek fizyolojik açıdan daha ilgili bir kuruma sağlamasıdır.
Elastomer kaplı lamel camlar hazırlamak için, önce Sylgard 184 kürleme ajanını, baz katılarıyla 55'e bir baz-kürleme ajanı oranında, homojen hale gelene kadar karıştırın. Toplamda altı grama ihtiyaç vardır. Ardından, solüsyonun gazını alın.
Ardından, lamelleri kaplamak için çözeltiyi bir spin kaplama cihazında kullanın. Geniş ağızlı bir pipet yardımıyla, karışımın bir mililitresini bir lamelin merkezine damlatın. Ardından lameli 2, 000 rpm hızında 60 saniye boyunca spin kaplamaya tabi tutun.
Bu yöntemle beş veya altı adet kaplanmış lamel hazırlayın. Lamelleri kürlemek için 60 °C'lik fırında 12 saat bekletin. Ertesi gün, elastomer filmlerin kalınlıklarını ölçün.
Elastomer filmin bir kenarını lamelden kaldırmak için bir jilet kullanın. Ardından, elastomer filmin üst tarafını ve altındaki işlem görmüş lameli işaretlemek için silinmez bir kalem kullanın. Şimdi, bir evirtilmiş mikroskop kullanarak, film kalınlıklarını ölçmek için işaretlerin odak düzlemleri arasındaki Z yüksekliğini ölçün.
SC dokusunu hazırlamak için standart prosedürleri uygulayın. Numuneleri oluşturmak için, SC'den altı milimetre çapında biyopsiler alın. Numunelerin en dış yüzeyinin merkezine silinmez bir kalemle işaret koyun. Ardından, numuneleri yaklaşık 90 µL boncuk konsantresi içeren 15 mL su içerisinde yüzdürerek, SC yüzeyine floresan işaretleyici boncuklar yerleştirin.
30 dakika boyunca hafifçe ajite edin ve boncuk konsantrasyonunu gerektiği gibi ayarlayın. İşlemden sonra, her bir örneği elastomer üzerine monte etmek için suya daldırın. Kaplamalı bir lamı, elastomer SC'nin alt tarafına bakacak şekilde, SC'nin altına 15 ila 30 derecelik sığ bir açıyla yerleştirin. Ardından, SC yukarıya yapışmış halde lamı sudan kaldırarak SC örneğini kırışıklık veya hapsolmuş hava olmadan pürüzsüzce lamine edin.
Ardından, monte edilen numuneleri ortam koşullarında yaklaşık bir saat boyunca kurutun. Kuruma tamamlandığında, numuneleri içinde bir kap su bulunan hermetik olarak mühürlenmiş bir hazneye aktarın. Numunelerin neme dengelenmesi için 24 saat bekleyin.
Ertesi gün, uzun süreli bir görüntüleme oturumu için bir örneği perfüzyon odasına monte edin. Perfüzyon odasını substratın üzerine yerleştirin ve perfüzyon odasının kenarlarını vakum gresi kullanarak elastomere sızdırmaz hale getirin. Ardından, tüm SC örneğini yakalayacak kadar geniş bir görüş alanı ile floresan ve geçirgen ışık görüntülerini kaydedin.
Sonraki 16 saat boyunca, her 10 dakikada bir görüntü alın. Kimyasal çeker ocakta, küçük bir plastik kapağa bir mililitre silan doldurun. Kapağı, doğrudan temas etmeyecek şekilde, bir adet elastomer astarlı lamet içeren sızdırmaz bir kaba yerleştirin.
Bunları oda sıcaklığında beş saat boyunca inkübe edin. Bekleme süresince, metin protokolüne uygun olarak 20 mililitre boncuk çözeltisi hazırlayın ve ardından bunu 10 santimetrelik bir kaba boşaltın. Beş saat sonra, silanlanmış substratları elastomer tarafı aşağı gelecek şekilde yavaşça boncuk çözeltisinin içine yerleştirin.
Her bir kaba iki substrat yerleştirin ve substratların boncuklarla 45 dakika boyunca reaksiyona girmesini bekleyin. Daha sonra, cımbız kullanarak substratları çıkarın ve bağlanmamış boncukları uzaklaştırmak için distile su ile durulayın. Ardından, substratları hafif bir basınçlı hava akımı altında kurutun ve sızdırmaz, opak bir kutuda saklayın.
Önceden açıklanan tekniği kullanarak, SC örneklerini bir su banyosunda işlem görmüş bir substrata aktarın. SC'yi monte ettikten hemen sonra, üzerine beş mikrolitre seyreltilmemiş floresan işaretleyici boncuk çözeltisi damlatın. Ardından SC'nin 60 dakika boyunca kurumasına izin verin.
Şimdi, bir perfüzyon odası içindeki 40x objektif lensli mikroskobu kullanarak SC kalınlığını ölçün. İki boncuk tabakası arasındaki Z yüksekliği farkını kaydetmek için uzak odaklama aksesuarı kullanarak SC kalınlığını zaman içinde ölçün. Tabakalardan biri SC substrat arayüzünde, diğeri ise SC'nin üzerindedir. Açıklanan teknikler kullanılarak bir SC örneği hazırlandı ve floresan boncuklarla kaplandı.
%25 bağıl nemde 16 saatlik kurutmanın ardından yer değiştirmeler ölçüldü. Numunelerin dairesel simetrisi nedeniyle, bu yer değiştirmelerin azimut ortalamaları alındı. Kurutma boyunca azimut yer değiştirmeleri küçük kalmaktadır.
Buna karşın, radyal yer değiştirme profilleri merkezden kenara doğru monotonik olarak artmış ve bir dengeye ulaşılana kadar büyüklükleri artmaya devam etmiştir. 30 dakikalık aralıklarla kaydedilen profiller, düzlem içi yer değiştirmelerin zamana bağlı gelişimini göstermektedir. Ortalama SC kalınlığı, özellikle ilk iki saat boyunca kuruma sırasında azalmıştır.
Ardından, yer değiştirme profilleri minimum en küçük kareler yaklaşımı kullanılarak doğrusal, elastik bir kontraktilite modeline uydurularak kuruma dinamiği analiz edildi. Bu modelden, elastik modülün yanı sıra kontraktil kuruma gerilmesi elde edildi. Her iki parametre de kurumanın ilk iki saati boyunca hızla arttı.
Bu prosedür uygulanırken, örneklerin substrata tamamen yapıştırıldığından emin olmak önemlidir. Bu prosedürün ardından, belirli kozmetik tedavilerin doku lipid kompozisyonunu nasıl değiştirdiği gibi ek soruları yanıtlamak için lipid boyama gibi diğer yöntemler uygulanabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, insan stratum corneum tabakasının dinamik mekanik sertliğinin ve kuruma davranışının miktar tayini için bir yöntemi açıklamaktadır. Bir elastomer alt tabaka üzerindeki doku örneklerinin düzlem içi kuruma yer değiştirmelerini ölçen bu teknik, kimyasal işlemlerin doku özelliklerini nasıl etkilediğini değerlendirir.
Bu yöntem, kuruma koşulları altında stratum corneum mekanik özelliklerinin hızlı ve fizyolojik olarak anlamlı değerlendirmesini sağlayarak kozmetik ve kişisel bakım formülasyonlarının erken evre değerlendirmesini destekler. Kuruma stresi ve elastik modüldeki dinamik değişimleri nicelleştirerek, bariyer fonksiyonu ve doku direnci hakkında öngörücü bilgiler sunar ve ürün geliştirme süreçlerindeki karar verme aşamalarını bilgilendirir. Yüksek kapasiteli ve düşük doku gereksinimi olan bu yaklaşım, tarama verimliliğini artırır ve geleneksel mekanik analizlelere olan bağımlılığı azaltır.
Bu yöntem, formülasyonun cilt biyomekaniği üzerindeki etkisinin aday optimizasyonu öncesinde değerlendirildiği erken keşif iş akışlarına uygundur ve moleküler tarama ile fonksiyonel doku değerlendirmesi arasında bir köprü kurar.