Ex Carregando vivo mecânica do tendão

Published 5/28/2007
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Biology

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Summary

Um novo sistema in vitro para carregar simultaneamente quatro tendões na cultura é descrito.

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

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Abstract

Lesões do tendão (por exemplo, tendinite punho, epicondyltis) devido ao uso excessivo são comuns em atividades esportivas e local de trabalho. A maioria são associados repetitivos, atividades mão alta força. Os mecanismos de dano celular e estruturais devido ao carregamento cíclico não são bem conhecidos. O objetivo deste vídeo é apresentar um novo sistema que pode, simultaneamente, quatro tendões de carga em cultura de tecidos. O vídeo descreve os métodos de colheita de tecidos estéreis e como os tendões são carregados em um sistema de fixação que é posteriormente imersas em mídia e mantida a 37 ° C. Um grampo é fixo, enquanto o outro é movido com um atuador linear. Força de tração do tendão é monitorada com uma célula de carga em série com a braçadeira móvel. Os atuadores são controlados com um programa LabView. Os quatro tendões podem ser repetidamente carregado com diferentes padrões de carga, taxa de repetição, a taxa de carregamento, e duração. Carregando pode continuar por alguns minutos a 48 horas. No final do carregamento, os tendões são removidos e meados da década de substância extraída para as análises bioquímicas. Este sistema permite a investigação dos efeitos de cargas sobre os padrões de expressão genética e mudanças estruturais no tendão. Em última instância, os mecanismos de lesão devido ao uso excessivo pode ser estudos com os achados aplicada ao tratamento e prevenção.

Protocol

  1. Suplemento de mídia CO 2 independentes de mídia com soro fetal bovino, l-glutamina, antibióticos e ácido ascórbico
  2. Ml alíquota 40 em 50 tubos de centrífuga ml (1 para cada tendão)
  3. Alíquota de 10 ml em 15 tubos de centrífuga ml (1 para cada tendão)
  4. Esterilizar instrumentos cirúrgicos, as folhas de autoclave, pinças e chave de torque em autoclave
  5. Esterilizar grampos e dicas micrômetro força por imersão em etanol 70% durante a noite
  6. Tendões colheita da patas traseiras do coelho. Coelho deve ter sido sacrificada não mais de 2 horas atrás.
  7. Tendões lugar em 15 tubo de centrifugação ml preenchida com a mídia
  8. Lay uma folha esterilizados em autoclave para estabelecer um campo estéril
  9. Medida área transversal do tendão
    1. Dicas lugar micrômetro em micrômetro, alinhar corretamente
    2. Tendão aderência pelas extremidades
    3. Fit seção tendão mais fino na ranhura
    4. Têm peso assistente lugar 50g
    5. Aguarde 30 segundos, leia espessura (CSA = espessura x 1,3)
  10. Coloque de volta tendão em 15 ml tubo de centrífuga
  11. Repita com cada tendão a ser carregado
  12. Remover atuador da base
  13. Corte dois 15 milímetros por 40 milímetros tiras de 3 milímetros e um pedaço de 5 milímetros de gaze estéril para cada tendão
  14. Enrole cada tira com força e lugar entre os grooves do grampo distal
  15. Remover tendão de tubo de centrífuga e colocar no grampo, a extremidade distal do tendão na braçadeira distal ea região fibrocartilagem do tendão na braçadeira proximal
  16. Coloque o pedaço de gaze 3x5 em cima da extremidade distal do tendão, e segura a braçadeira
  17. Clamp proximal segura, garantindo tendão permanece alinhada entre as pinças e com folga suficiente para que ele não está sob tensão quando grampos estão bem apertados. Aperte as braçadeiras para 1N-m
  18. Coloque o tubo de centrífuga de 50ml com a mídia em base
  19. Atuador lugar na base
  20. Repita com cada tendão a ser carregado
  21. Base de lugar ao longo banho de água
  22. Carregando Protocolo
    1. Tendões condição
    2. Aplicar 0.5N carga, comprimento do tendão medida (isto é o comprimento de medida)
    3. Aplicar cargas cíclicas
  23. Remover atuador da base
  24. Tendão de liberação de grampos
  25. Tendão processo

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Discussion

O vídeo apresenta um novo sistema para o carregamento simultâneo de até quatro tendões ao vivo em cultura de tecidos. Durações de carga típicas são 2 a 48 horas. Após o carregamento, os tendões são removidos e processados ​​para a expressão do gene. O sistema permite a investigação do efeito do padrão de carga sobre as mudanças em genes associados com alterações degenerativas no tendão. Estas experiências podem fornecer alguns insights sobre os mecanismos de lesão associada com carga repetitivo. Eles oferecem uma descrição de cargas que podem causar danos aos tecidos. Em última análise, os resultados podem ser usados ​​para prevenir e tratar lesões por overuse de tendões e ligamentos.

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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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