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 JoVE Biology

कण्डरा के पूर्व vivo यांत्रिक लोड हो रहा है है

1, 2

1Department of Bioengineering, University of California, Berkeley, 2Department of Bioengineering, University of California, Berkeley; Division of Occupational Medicine, University of California, San Francisco

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    Summary

    साथ - साथ संस्कृति में चार tendons लोड करने के लिए एक नया इन विट्रो प्रणाली में वर्णित है.

    Date Published: 5/28/2007, Issue 4; doi: 10.3791/209

    Cite this Article

    Asundi, K., Rempel, D. Ex vivo Mechanical Loading of Tendon. J. Vis. Exp. (4), e209, doi:10.3791/209 (2007).

    Abstract

    कण्डरा (जैसे, कलाई tendonitis, epicondyltis) अति प्रयोग के कारण चोट लगने की घटनाएं खेल गतिविधियों और कार्यस्थल में आम हैं. अधिकांश दोहराव, उच्च बल हाथ गतिविधियों के साथ जुड़े रहे हैं. सेलुलर और संरचनात्मक चक्रीय लोड हो रहा है की वजह से नुकसान का तंत्र नहीं अच्छी तरह से जाना जाता है. इस वीडियो का उद्देश्य के लिए एक नई प्रणाली है कि एक साथ में टिशू कल्चर में चार tendons लोड कर सकते हैं मौजूद है. वीडियो बाँझ ऊतक फसल के तरीके और tendons एक clamping प्रणाली है कि बाद में मीडिया में डूब जाता है और 37 पर रखा डिग्री सेल्सियस पर लोड कर रहे हैं कि कैसे वर्णन एक क्लैंप जबकि अन्य एक एक रैखिक actuator के साथ ले जाया जाता है तय हो गई है. कण्डरा तन्यता बल मोबाइल क्लैंप के साथ श्रृंखला में एक लोड सेल के साथ नजर रखी है. actuators एक LabVIEW कार्यक्रम के साथ नियंत्रित कर रहे हैं. चार tendons repetitively लोड हो रहा है, पुनरावृत्ति दर, लदान की दर, और अवधि के विभिन्न पैटर्न के साथ लोड किया जा सकता है. लोड हो रहा है 48 घंटे के लिए एक कुछ मिनट के लिए जारी रख सकते हैं. लोडिंग के अंत में, tendons हटा रहे हैं और मध्य पदार्थ जैव रासायनिक विश्लेषण के लिए निकाले. इस प्रणाली जीन अभिव्यक्ति और कण्डरा में संरचनात्मक परिवर्तन के पैटर्न पर लदान के प्रभाव की जांच के लिए अनुमति देता है. अंत में, अति प्रयोग के कारण चोट के तंत्र उपचार और रोकथाम के लिए लागू निष्कर्ष के साथ अध्ययन किया जा सकता है.

    Protocol

    1. अनुपूरक मीडिया भ्रूण गोजातीय सीरम, एल glutamine, एंटीबायोटिक दवाओं, और ascorbic एसिड के साथ सीओ 2 स्वतंत्र मीडिया
    2. विभाज्य 50 मिलीलीटर अपकेंद्रित्र ट्यूबों में 40 मिलीलीटर (1 प्रत्येक पट्टा के लिए)
    3. विभाज्य 15 मिलीलीटर अपकेंद्रित्र ट्यूबों में 10 मिलीलीटर (1 प्रत्येक पट्टा के लिए)
    4. शल्य चिकित्सा उपकरण, आटोक्लेव चादरें, चिमटी और आटोक्लेव में टोक़ रिंच जीवाणुरहित
    5. 70% इथेनॉल में रातोंरात भिगोने के द्वारा clamps और बल सुक्ष्ममापी युक्तियाँ जीवाणुरहित
    6. खरगोश के पीछे पंजे से हार्वेस्ट, tendons. खरगोश से अधिक नहीं 2 घंटे पहले किया गया है euthanized चाहिए.
    7. 15 मिलीलीटर अपकेंद्रित्र ट्यूब में रखें, tendons मीडिया से भरा
    8. लेटाओ बाहर एक निष्फल आटोक्लेव शीट लिए एक बाँझ क्षेत्र की स्थापना
    9. कण्डरा के पार के अनुभागीय क्षेत्र उपाय
      1. जगह सुक्ष्ममापी पर सुक्ष्ममापी सुझावों, ठीक से संरेखित करें
      2. समाप्त होता है द्वारा पकड़ कण्डरा
      3. नाली में thinnest कण्डरा अनुभाग फ़िट
      4. सहायक जगह 50g वजन
      5. 30 सेकंड रुको, मोटाई को पढें (सीएसए मोटाई = 1.3 x)
    10. प्लेस 15 मिलीलीटर अपकेंद्रित्र ट्यूब में कण्डरा वापस
    11. प्रत्येक पट्टा करने के लिए लोड किया जा साथ दोहराएँ
    12. बेस से actuator निकालें
    13. 40mm स्ट्रिप्स और प्रत्येक कण्डरा के लिए बाँझ धुंध से 5mm टुकड़ा द्वारा 3mm से 15mm दो कट
    14. प्रत्येक कस बाहर का क्लैंप के grooves और पट्टी के बीच जगह रोल
    15. क्लैंप, बाहर का और प्रॉक्सिमल दबाना पर पट्टा के fibrocartilage क्षेत्र दबाना पर पट्टा के बाहर का अंत पर अपकेंद्रित्र ट्यूब से कण्डरा और जगह निकालें
    16. प्लेस 3x5 धुंध कण्डरा के बाहर के अंत में शीर्ष पर टुकड़ा है, और दबाना सुरक्षित
    17. सुरक्षित प्रॉक्सिमल क्लैंप, कण्डरा सुनिश्चित करने clamps के बीच और पर्याप्त सुस्त के साथ गठबंधन किया है कि यह तनाव के तहत जब clamps कड़ा कर रहे हैं नहीं है रहता है. 1N - मीटर के लिए clamps कसो
    18. प्लेस 50ml अपकेंद्रित्र आधार में मीडिया के साथ ट्यूब
    19. बेस में प्लेस actuator
    20. प्रत्येक पट्टा करने के लिए लोड किया जा साथ दोहराएँ
    21. पानी के स्नान पर प्लेस आधार
    22. लोड हो रहा है प्रोटोकॉल
      1. पूर्वशर्त tendons
      2. 0.5N लोड, उपाय कण्डरा लंबाई (इस गेज लंबाई) लागू करें
      3. चक्रिक लोडिंग लागू करें
    23. बेस से actuator निकालें
    24. Clamps से रिलीज कण्डरा
    25. प्रक्रिया कण्डरा

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    Discussion

    वीडियो टिशू कल्चर में चार रहते tendons तक की एक साथ लोड करने के लिए एक नई प्रणाली प्रस्तुत करता है. ठेठ लोड हो रहा है durations के 2 से 48 घंटे हैं. लोड करने के बाद, tendons हटाया और जीन अभिव्यक्ति के लिए संसाधित कर रहे हैं. प्रणाली कण्डरा में अपक्षयी परिवर्तन के साथ जुड़े जीन में परिवर्तन पर लोडिंग पैटर्न के प्रभाव की जांच के लिए अनुमति देता है. इन प्रयोगों दोहराव लोड हो रहा है के साथ जुड़े चोट के तंत्र में कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं. उन्होंने यह भी भार है कि ऊतकों को नुकसान का कारण बन सकता है में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं. अंत में, परिणाम को रोकने के लिए और tendons और ligaments के लिए अति चोटों का इलाज करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

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    Disclosures

    References

    1. Asundi, K., Kursa, K., Lotz, J. C., Rempel, D. In vitro system for applying cyclic loads to connective tissues under displacement or force control. Ann Biomed Eng. 35, 1188-1195 (2007).
    2. Asundi, K. R., Rempel, D. M. Cyclic loading inhibits expression of MMP-3 but not MMP-1 in an in vitro rabbit flexor tendon model. Clin Biomech. In Press Forthcoming.
    3. Asundi, K. R., Rempel, D. M. MMP-1, IL-1β and COX-2 mRNA Expression is Modulated by Static Load in Rabbit Flexor Tendon. Ann Biomed Eng. In Press Forthcoming.

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