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 JoVE Biology

Ex vivo Carico meccanico del tendine

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

    Un nuovo sistema in vitro per caricare simultaneamente quattro tendini nella cultura è descritta.

    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

    Le lesioni al tendine (ad esempio, tendinite al polso, epicondyltis) a causa di un uso eccessivo sono comuni in attività sportive e luoghi di lavoro. La maggior parte sono associati con ripetitive, le attività di alta mano la forza. I meccanismi del danno cellulare e strutturali a causa del carico cicliche non sono ben noti. Lo scopo di questo video è quello di presentare un nuovo sistema in grado di caricare simultaneamente quattro tendini in coltura. Il video descrive i metodi di raccolta dei tessuti sterili e come i tendini sono caricati su un sistema di bloccaggio che viene successivamente immerso in media e mantenuto a 37 ° C. Un morsetto è fisso mentre l'altro è spostato con un attuatore lineare. Forza di trazione del tendine viene monitorata con una cella di carico in serie con il morsetto mobile. Gli attuatori sono controllati con un programma LabView. I quattro tendini possono essere ripetutamente caricato con diversi modelli di carico, frequenza di ripetizione, il tasso di carico e la durata. Carico può continuare per qualche minuto a 48 ore. Al termine del caricamento, i tendini vengono rimossi e la metà sostanza estratta per le analisi biochimiche. Questo sistema permette l'indagine degli effetti di carico modelli sull'espressione genica e cambiamenti strutturali nel tendine. In definitiva, i meccanismi di lesioni a causa di un uso eccessivo possono essere gli studi con i risultati applicata al trattamento e la prevenzione.

    Protocol

    1. Supplemento mezzi di CO 2-media indipendenti con siero fetale bovino, l-glutammina, antibiotici e acido ascorbico
    2. Aliquota 40 ml in provette da 50 ml per centrifuga (1 per ogni tendine)
    3. Aliquota 10 ml in provette da 15 ml per centrifuga (1 per ogni tendine)
    4. Sterilizzare gli strumenti chirurgici, fogli di autoclave, pinzette e chiave dinamometrica in autoclave
    5. Sterilizzare morsetti e suggerimenti micrometro forza da parte di immersione in etanolo al 70% durante la notte
    6. Tendini raccolta dal zampe posteriori del coniglio. Coniglio avrebbe dovuto essere l'eutanasia non più di 2 ore fa.
    7. Tendini posto in 15 ml di tubo di centrifuga riempito con i media
    8. Disporre un foglio sterilizzato in autoclave per stabilire un campo sterile
    9. Misura sezione trasversale del tendine
      1. Suggerimenti sul posto micrometro micrometro, allineare correttamente
      2. Tendine presa dalle estremità
      3. Fit sezione sottile tendine nella scanalatura
      4. Hanno posto il peso 50g assistente
      5. Attendere 30 secondi, leggere spessore (CSA = x spessore 1,3)
    10. Posto dietro tendine in 15 ml di tubo di centrifuga
    11. Ripetere con ogni tendine da caricare
    12. Rimuovere l'attuatore dalla base
    13. Tagliate due strisce di 15 millimetri per 40 millimetri e un pezzo da 3 millimetri 5 millimetri di garza sterile per ogni tendine
    14. Rotolo di ogni striscia stretta e tra i solchi del morsetto distale
    15. Rimuovere tendine da provetta e luogo sul morsetto, l'estremità distale del tendine sul morsetto distale e la regione fibrocartilagine del tendine sul morsetto prossimale
    16. Luogo pezzo di garza 3x5 sopra dell'estremità distale del tendine, e fissare il morsetto
    17. Sicuro morsetto prossimale, assicurando tendine rimane allineato tra i morsetti e con agio sufficiente che essa non è in tensione quando i morsetti siano serrati. Serrare le fascette di 1N-m
    18. Luogo 50ml provetta da centrifuga con i media in base
    19. Attuatore posto a base di
    20. Ripetere con ogni tendine da caricare
    21. Luogo di base su bagnomaria
    22. Caricamento protocollo
      1. Presupposto tendini
      2. Applicare 0,5 N di carico, la lunghezza del tendine misura (questo è il tratto utile)
      3. Applicare carichi ciclici
    23. Rimuovere l'attuatore dalla base
    24. Tendine rilascio da fascette
    25. Processo tendine

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    Discussion

    Il video presenta un nuovo sistema per il caricamento simultaneo di fino a quattro tendini vivere in coltura. Durata tipica di carico sono da 2 a 48 ore. Dopo il caricamento, i tendini vengono rimossi e trattati per l'espressione genica. Il sistema consente per l'indagine degli effetti del modello di carico sui cambiamenti dei geni associati con alterazioni degenerative del tendine. Questi esperimenti possono fornire alcune informazioni sui meccanismi di lesioni associate a carico ripetitive. Essi forniscono anche delle valutazioni dei carichi che possono causare danni ai tessuti. In definitiva, i risultati possono essere utilizzati per prevenire e trattare le lesioni da uso eccessivo di tendini e legamenti.

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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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