Ölçme ve Modelleme Kontraktil Kurutma İnsan stratum korneumdaki
Summary
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.
Abstract
Stratum korneum (SC) en yüzeysel cilt tabakasıdır. dış çevre ile temasını Bu doku katmanı, temizlik maddeleri ve çevre neminin günlük değişimlerine tabi olduğu anlamına gelir; bunların her ikisi de doku su içeriğini değiştirebilir. Şiddetli bariyer disfonksiyonu veya düşük nemli ortamlarda su içeriğinde azalmalar SC sertliği değiştirebilir ve kurutma stresler birikmesini neden olabilir. Aşırı durumlarda, bu faktörler dokunun mekanik kopma neden olabilir. Bu kurutma üzerine SC mekanik özellikleri dinamik değişimleri miktarının bir yüksek verimli bir yöntem oluşturmuştur. Bu teknik kurutma davranış değişiklikleri ve kozmetik temizleyici ve nemlendirici tedaviler ile SC mekanik özelliklerini ölçmek için kullanılabilir. Bu bir elastomer bir yüzeye yapıştırılır, dairesel doku örneklerinin uzamsal olarak çözündürülerek düzlem kurutma değiştirmeler dinamik varyasyonları ölçülerek elde edilir. Düzlem bir radyal kayma AKAKurutma sırasında edinilmiş azimut ortalama ve doğrusal elastik kontraktilite modeline dayalı bir profil ile donatılmıştır. Kurutma stres ve SC elastik modülü dinamik değişimler daha sonra monte modeli profilleri elde edilebilir.
Introduction
En dış epidermis tabakası veya Stratum corneum (SC), bir lipid bakımından zengin matris 1, 2 çevrili uyumlu korneosit hücrelerden oluşur. SC bileşimi ve yapısal bütünlüğü mikroorganizmalardan istilasını engeller ve mekanik kuvvet ve aşırı su kaybı 4 hem dayanıklı doğru engelleyici özelliğe 3 korumak için gereklidir. Korumak veya cildin bariyer fonksiyonunu aşağılamak için kişisel bakım ürünleri kapasite cilt sağlık ve kozmetik sanayi 5 büyük ilgi olduğunu. Kişisel bakım ürünleri günlük uygulama SC 6, 7, 8 mekanik özelliklerini değiştirmek için bilinmektedir. Örneğin, kozmetik temizleyiciler içinde ihtiva yüzey aktif maddeler önemli ölçüde elastik modül artış ve bir oluşmasına neden olabilirdokusunun eğilimini artırarak SC kurutma gerilmeler, 9, 7 çatlamak. Neredeyse tüm kozmetik nemlendiriciler bulunan gliserol SC yumuşatmak ve doku yırtılması olasılığını azaltarak kuruma gerilmeler 8, 10, 11, birikmesini azaltabilir.
Bu makalede açıklanan yöntem, dinamik kurutma davranış ve kontrol ortamları 7 SC kurutma mekanik özellikleri, 8 miktarının yeteneğine sahiptir. Daha önce, bu teknik dinamik kurutma davranış değişiklikleri ve SK doku mekanik özellikleri farklı kozmetik ürünlerin etkisini açıklık yeteneğine sahip olduğu gösterilmiştir. Bu basit bir ile kurutma yer değiştirmeleri uydurma, yumuşak bir elastomer yüzeye yapıştırılır insan SC dokusunun kuruma kaynaklı büzülme miktarının elde edilirkontraktilite modeli ve ardından elastik modülü ayıklanması ve monte profilden stres kurutulması. Birden SC örneklerinin test edilmesi gerekmektedir, bu yöntem, tek eksenli tensometry için daha hızlı bir alternatif, daha az doku kullanır ve örnek alt buharlaşma önleyerek daha fazla fizyolojik olarak uygun kurutma sağlar sunmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yazıda, dinamik kurutma davranışları ve insan SC mekanik özelliklerini ölçmek için kullanılan bir tekniği açıklar. Daha önce yapılan çalışmalar, bu teknik, genel olarak SC 7, 8 dinamik kuruma davranışı üzerindeki kozmetik temizleyiciler ve nemlendiriciler kullanılan çevre koşulları ve kimyasal ürünlerin etkisini ölçmek için kullanılabileceğini gösterdiler. protokolde önemli adımlar vardır. Birincisi, SC su içeriği ile öz…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Silicone elastomer base | Dow-Corning | 1064291 |
| Silicone elastomer Curing Agent | Dow-Corning | 1015311 |
| FluoSpheres Carboxylate 0.1 µm yellow green fluorescent 505/515 | Thermo Fisher | F8803 |
| FluoSpheres Carboxylate 1 µm yellow green fluorescent 505/515 | Thermo Fisher | F8823 |
| FluoSpheres Carboxylate 1 µm nile red fluorescent 535/575 | Thermo Fisher | F8819 |
| Trypsin from porcine pancreas | Sigma-Aldrich | T6567 |
| Trypsin inhibitor type II-s | Sigma-Aldrich | T9128 |
| (3-aminopropyl)triethoxysilane | Sigma-Aldrich | 440140 |
| Sodium tetraborate | Sigma-Aldrich | 221732 |
| Boric acid | Sigma-Aldrich | B0294 |
| Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P7059 |
| N-(3-Dimethylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimide hydrochloride | Sigma-Aldrich | E7750 |
| Vortexer mixer | VWR | 58816-123 |
| 6mm diameter hole punch | Sigma-Aldrich | Z708860 |
| SOLA 6-LCR-SB | Lummencor light engine | No.3526 |
| Cfi Plan Achro Uw 1x Objective | Nikon Plan UW | MRL00012 |
| CFI Plan Fluor 40x Oil Objective 1.3 na – 0.20mm wd | Nikon Plan Fluor | MRH01401 |
| Nikon Eclipse Ti-U inverted microscope | Nikon | MEA53200 |
| Clara-E Camera | Andor | DR-328G-C02-SIL |
| Remote Focus Attachment E-RFA Ergo Design | Nikon | 99888 |
| Ti-S-E Motorized Stage | Nikon | MEC56110 |
References
- Van Hal, D., Jeremiasse, E., Junginger, H. E., Spies, F., Bouwstra, J. Structure of fully hydrated human stratum corneum: a freeze-fracture electron microscopy study. J. Invest. Dermatol. 106 (1), 89-95 (1996).
- Norlén, L., Al-Amoudi, A. Stratum corneum keratin structure, function, and formation: the cubic rod-packing and membrane templating model. J. Invest. Dermatol. 123 (4), 715-732 (2004).
- Liu, X., Cleary, J., German, G. K. The global mechanical properties and multi-scale failure mechanics of heterogeneous human stratum corneum. Acta Biomater. , (2016).
- Geerligs, M. . Skin layer mechanics. , (2010).
- Farage, M. S., Miller, K. W., Maibach, H. I. . Textbook of Aging Skin. , (2010).
- Levi, K., Kwan, A., Rhines, A. S., Gorcea, M., Moore, D. J., Dauskardt, R. H. Emollient molecule effects on the drying stresses in human stratum corneum. Br. J. Dermatol. 163 (4), 695-703 (2010).
- German, G. K., Pashkovski, E., Dufresne, E. R. Surfactant treatments influence drying mechanics in human stratum corneum. J. Biomech. 46 (13), 2145-2151 (2013).
- Liu, X., German, G. K. The effects of barrier disruption and moisturization on the dynamic drying mechanics of human stratum corneum. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 49 (13), 80-89 (2015).
- Levi, K., Weber, R. J., Do, J. Q., Dauskardt, R. H. Drying stress and damage processes in human stratum corneum. Int. J. Cosmet. Sci. 32 (4), 276-293 (2010).
- Levi, K., et al. Effect of glycerin on drying stresses in human stratum corneum. J. Dermatol. Sci. 61, 129-131 (2011).
- Fluhr, J. W., Darlenski, R., Surber, C. Glycerol and the skin: holistic approach to its origin and functions. Br. J. Dermatol. 159 (1), 23-34 (2008).
- German, G. K., et al. Heterogeneous drying stresses in stratum corneum. Biophys. J. 102 (11), 2424-2432 (2012).
- Willert, C. E., Gharib, M. Digital particle image velocimetry. Exp. Fluids. 10 (4), 181-193 (1991).
- Mertz, A. F., et al. Scaling of traction forces with the size of cohesive cell colonies. Phys. Rev. Lett. 108 (19), 1-5 (2012).
- Banerjee, S., Marchetti, M. C. Substrate rigidity deforms and polarizes active gels. Euro Phys. Lett. 96 (2), 28003 (2011).
- Edwards, C. M., Schwarz, U. S. Force localization in contracting cell layers. Phys. Rev. Lett. 107 (12), 128101 (2011).
- Cesa, C., et al. Micropatterned silicone elastomer substrates for high resolution analysis of cellular force patterns. Rev. Sci. Instrum. 78 (3), 34301 (2007).
- Wu, K. S., Van Osdol, W. W., Dauskardt, R. H. Mechanical And Microstructural Properties Of Stratum Corneum. Mater. Res. Soc. 724, 27-33 (2002).
- Yuan, Y., Verma, R. Measuring microelastic properties of stratum corneum. Colloids Surf. B. 48 (1), 6-12 (2006).
- Christensen, M. S., Hargens, C. W., Nacht, S., Gans, E. H. Viscoelastic properties of intact human skin: instrumentation, hydration effects, and the contribution of the stratum corneum. J Invest. Dermatol. 69 (3), (1977).
- Pailler-Mattei, C., Bec, S., Zahouani, H. In vivo measurements of the elastic mechanical properties of human skin by indentation tests. Med. Eng.Phys. 30 (5), 599-606 (2008).
