Tendon ex vivo Mekanik Yükleniyor

Benim adım David Rempel. Berkeley'deki California Üniversitesi'nde Biyomühendislik Bölümü'nde öğretim üyesiyim. Göreceğiniz deney tendonların gerilmesini içeriyor ve aslında amaç, el bileği ve dirsekteki tendon bozukluklarının altında yatan mekanizmanın altını çizmeye çalışmak, anlamaya çalışmaktır.

Bu tendon bozuklukları, elleriyle tekrarlayan işler yapan sporcular ve işçiler arasında yaygındır. Laboratuvarımızdaki doktora öğrencilerinden biri olan Krish Sundi, sistemin çeşitli özelliklerini, özellikle tendonun kesit alanının ölçümünü gösterecektir. Tendonları aktüatörlere yükleyecek.

Sistemin tendonu 24 saatlik bir süre boyunca döngüsel olarak yüklediğini gösterecek ve ardından tendonu sistemden çıkaracaktır. Tamam, bu bizim tasarladığımız ve inşa ettiğimiz yükleme sistemi. Gördüğünüz gibi altı aktüatörden oluşuyor.

Bunlar, tendonlara uygulanan yükleri kaydetmek için bir yük hücresi olan aktüatör ile seri olarak bir mikrometrenin yer değiştirmesini uygulayabilen yüksek hassasiyetli aktüatörlerdir. Yük hücresi ile seri olarak, tendonları canlı tutmak için ortama daldırılabilecek kadar uzağa uzanan bu kelepçelerdir. Tüm bu sistem daha sonra ortamı 37 santigrat derecede tutmak için bir su banyosuna yerleştirilecektir.

Şimdi size göstereceğim şey, bu sisteme bir tendonu nasıl yükleyeceğim. Yapmamız gereken ilk adım, uygun gerilmeleri uygulayabilmemiz için tendonun kesit alanını ölçmektir. Bana tendonlu tüpü uzatabilir misin?

Şimdi, bu tendonlar Yeni Zelandalı bir beyaz tavşandan toplandı. Geldiler, daha yeni getirildiler, bu yüzden tavşana ötenazi yapıldıktan iki saatten daha kısa bir süre içinde hala tazeler. Ölçtüğüm kesit alanı tendonun en ince kısmı boyunca olan tendonun bir kısmı.

Bunun nedeni, en büyük gerilmelerin olacağı, düşük, en küçük kesit alanı nedeniyle ortaya çıkacak olan nokta olmasıdır. Şimdi ağırlığı pistonun üzerine koyabilir misiniz? Bunu okumak için şimdi 30 saniye bekliyoruz, kalınlık 1.3 olarak okunuyor.

Pistonu kaldırıp tendonu tekrar ortama yerleştirebilir misiniz? Ve tendonu yükleyeceğim aktüatörü sökeceğim, sökeceğim. Şimdi kelepçelere bir tendon takacağım.

Burada aktüatörün yakın çekimini yapabiliriz. Aktüatörün kendisini, yük hücresini ve uzağa uzanan kelepçeleri görebilirsiniz Bu pedler pedlere neden olur. Yaklaşık yarım inç ila dörtte üç inç genişliğinde ve yaklaşık bir buçuk inç uzunluğunda dilimlerdim.

Daha sonra bu gazlı bezleri alın ve ıslatmak için ortama batırın. Haddeleme işlemini kolaylaştırır ve bu haddelenmiş gazlı bez şeritlerini bu serpantin kelepçelerinin oluklarına yerleştirin. Şimdi tendonu medyadan çıkaracağım.

Bu uç, fleksör tendonun tendonunun tavşanın basamağının ucuna yerleştirildiği yerdir. Buradaki bu bölge bir lif kıkırdak bölgesidir. Tendon, lif kıkırdak bölgesi proksimal klemp içinde klemplenecek şekilde bir pozisyona yerleştirilir.

Kiracı daha sonra sıkıştırılır ve yine vidalar bir Newton metreye bağlanır. Daha sonra fazla tendon kesilir, bu nedenle şimdi aktüatör desteğe sabitlenir ve tüm tendon ve kelepçeler suya batırılır. Modifiye edilmiş ortamda, tendonları sonraki aktüatörlere monte etmek için aynı prosedür kullanılacaktır.

Gördüğünüz gibi, toplam altı tendonumuz var, yani bunu altı ayrı tendonla yapabiliriz. Tüm bu sistem daha sonra kaldırılır ve ortamı 37 derecede tutmak için bir su banyosuna yerleştirilir. Şimdi tendona 0.5 ile beş megapaskal arasında döngüsel bir yük uygulayacağız.

Kullandığımız yazılım laboratuvar görünümündedir ve özel olarak yazılmıştır. Yaptığımız ilk şey tendonu ön koşullandırmaktır. 0,5 megapaskal ile iki megapaskal arasında 20 döngü döngüsel yük uyguluyoruz.

Ölçülen kalınlığa gelince, bunu koymak için verilen dört mikrometreyi kullanarak kullanın. Kesit alanını otomatik olarak hesaplayacaktır. Program daha sonra aktüatöre, tendona iki megapaskal bir yük uygulanana kadar yer değiştirmeyi artırması talimatını verecektir.

Burada takip ettiğimiz şey mor iz. Tendona iki megapaskal yük uygulandığında, program tendona 0.5 megapaskal yük uygulayacaktır. Ve bu iki yük bulunduğunda, program bu iki yük arasında döngü yapacak ve bu iki istenen yük arasındaki konumu sürekli olarak güncelleyecektir.

Bu yükleme, 0,5 hertz frekansında saniyede 10 megapaskal hızında yapılıyor. Tendonu önceden koşullandırdıktan sonra, 0.5 Newton'luk bir yük ararız. 0.5 Newton'luk bir yük altında tendonun uzunluğunu tendonun mastar uzunluğu olarak tanımlarız.

Program bu yükü bulduktan sonra, aktüatörün konumunu okuruz ve şu anda altı sekiz yüz yirmi beş okuyan bu konum, tendonun ölçü uzunluğudur. Tendonun ölçü uzunluğunu kaydettikten sonra, döngüsel yükleme programına geri dönüyoruz, istediğimiz beş megapaskal ve 0.5 megapaskal değerlerini giriyoruz, yüklemek istediğimiz toplam döngü sayısını giriyoruz ve tekrar, tendonu 0.5 ile beş megapaskal arasında döngüsel olarak yüklemek için aynı programdan geçiyoruz. Yine bu yükleme saniyede 10 megapaskal hızında ve 0,5 hertz frekansında yapılır.

Bu nedenle, tipik olarak 24 saat boyunca döngüsel olarak yüklendikten sonra, aktüatör sistemden çıkarılır ve buradan tendon istenildiği gibi kesilebilir ve işlenebilir. Az önce bir tavşandan steril olarak toplanan tendonlarımızı gördünüz. Gördüğünüz işlem yarı steril bir süreçti, ancak 24 saatlik bir süre boyunca tendonların döngüsel bir şekilde yüklenmesine yol açtı.

Tendonlar daha sonra gen ekspresyonu için R-T-P-C-R kullanılarak analiz edilir. Ayrıca tendonları diğer değişiklikler, yapısal değişiklikler ve diğer histolojik belirteçler için de analiz ediyoruz. Sonuç olarak, bu deneyin amacı, farklı yükleme modellerinin, tendinopatiler ve tendinit ile ilişkili olabilecek tendonların altında yatan yaralanma mekanizmaları üzerinde temel olarak ne gibi bir etkisi olduğunu belirlemektir.