सीटू Compressive लोड हो रहा है और हड्डी periodontal बंधन टूथ तंतु संधि के correlative noninvasive इमेजिंग में
Summary
इस अध्ययन में, रेशेदार संयुक्त बायोमैकेनिक्स के लिए माइक्रो एक्स – रे गणना टोमोग्राफी के साथ मिलकर सीटू लोड हो रहा है डिवाइस में एक के उपयोग पर चर्चा की जाएगी. संयुक्त बायोमैकेनिक्स में एक समग्र परिवर्तन के साथ पहचान योग्य प्रायोगिक readouts शामिल होंगे: 1) प्रतिक्रियावादी विस्थापन बनाम बल, वायुकोशीय सॉकेट भीतर यानी दांत विस्थापन और लदान के लिए अपनी प्रतिक्रियावादी प्रतिक्रिया, 2) तीन आयामी (3 डी) स्थानिक विन्यास और मौरफोमैटरिक्स, यानी ज्यामितीय कारण लोडिंग अक्ष, यानी गाढ़ा या सनकी भार में बदलाव के लिए वायुकोशीय सॉकेट के साथ दांत, और readouts 1 और 2 में 3) में परिवर्तन के संबंध.
Abstract
इस अध्ययन से एक उपन्यास बायोमैकेनिक्स परीक्षण प्रोटोकॉल को दर्शाता है. इस प्रोटोकॉल का लाभ इस प्रकार नकली शारीरिक भार और गीला शर्तों के तहत आंतरिक संरचनात्मक तत्वों के दृश्य को सक्षम करने, एक उच्च संकल्प एक्स – रे सूक्ष्मदर्शी के लिए युग्मित सीटू लोड हो रहा है डिवाइस में एक का उपयोग भी शामिल है. प्रायोगिक नमूनों बरकरार बोन periodontal बंधन (पीडीएल) दांत रेशेदार जोड़ों शामिल होंगे. 1) विस्थापन बनाम प्रतिक्रियावादी बल: दांत विस्थापन वायुकोशीय सॉकेट भीतर और लदान, 2) तीन आयामी (3 डी) स्थानिक विन्यास को अपने प्रतिक्रियावादी प्रतिक्रिया का परिणाम है कि वे अंग स्तर बायोमैकेनिक्स के लिए लागू किया जा सकता है के रूप में प्रोटोकॉल के तीन महत्वपूर्ण सुविधाओं समझाना होगा और मौरफोमैटरिक्स: ज्यामितीय वायुकोशीय सॉकेट से दांत का रिश्ता, और कारण यानी विलक्षण भार को गाढ़ा से लदान अक्ष में बदलाव करने के लिए readouts 1 और 2 में 3) में परिवर्तन. प्रस्तावित प्रोटोकॉल की प्रभावकारिता यांत्रिक ते युग्मन द्वारा मूल्यांकन किया जाएगा3 डी मौरफोमैटरिक्स और संयुक्त के समग्र बायोमैकेनिक्स के लिए स्टिंग readouts. इसके अलावा, इस तकनीक को विशेष रूप से प्रतिक्रियावादी भार पूर्व रेशेदार जोड़ों की tomograms प्राप्त करने के लिए, प्रयोगात्मक शर्तों संतुलित करने की जरूरत पर जोर देना होगा. यह प्रस्तावित प्रोटोकॉल पूर्व vivo परिस्थितियों में नमूनों के परीक्षण के लिए सीमित है, और कोमल ऊतक यांत्रिक प्रतिक्रिया कल्पना करने के लिए एजेंटों के विपरीत है कि उपयोग ऊतक और अंग स्तर बायोमैकेनिक्स के बारे में गलत निष्कर्ष तक ले जा सकता है कि ध्यान दिया जाना चाहिए.
Introduction
कई प्रयोगात्मक विधियों चलसन्धि की प्रकृति वाला और रेशेदार जोड़ों के बायोमैकेनिक्स जांच करने के लिए इस्तेमाल हो रहे हैं. दांत अंग बायोमैकेनिक्स के लिए विशिष्ट तरीके तनाव गेज 1-3, photoelasticity तरीकों 4, 5, मौआ इंटरफेरोमेट्री 6, 7, इलेक्ट्रॉनिक धब्बा पैटर्न इंटरफेरोमेट्री 8, और डिजिटल छवि सहसंबंध (डीआईसी) 9-14 का उपयोग शामिल है. इस अध्ययन में, नवीन दृष्टिकोण एक रेशेदार संयुक्त की आंतरिक संरचना को बेनकाब करने के लिए एक्स – रे का उपयोग (नरम क्षेत्रों से मिलकर mineralized ऊतकों और उनके इंटरफेस है, और इस तरह के स्नायुबंधन के रूप में ऊतकों interfacing) में vivo परिस्थितियों के बराबर भार में noninvasive इमेजिंग शामिल हैं. एक माइक्रो एक्स – रे सूक्ष्मदर्शी को मिलकर एक में सीटू लोड हो रहा है डिवाइस का उपयोग किया जाएगा. लोड समय और लोड विस्थापन घटता एक हौसले से काटा चूहा Hemi-जबड़ा भीतर ब्याज की दाढ़ भरी हुई है के रूप में एकत्र किया जाएगा. एम1) कोई बोझ और जब भरी हुई है, और जब 2) समकेंद्रिकतापूर्वक और बहकते भरी हुई: इस अध्ययन में प्रस्तुत दृष्टिकोण से ऐन लक्ष्य पर स्थितियों की तुलना द्वारा दांत हड्डी के तीन आयामी आकारिकी के प्रभाव पर जोर देना है. कटौती नमूनों की आवश्यकता को समाप्त और गीला शर्तों के तहत पूरे बरकरार अंगों पर प्रयोगों प्रदर्शन करने के लिए 3 डी तनाव राज्य का अधिकतम संरक्षण के लिए अनुमति देगा. यह विभिन्न लोडिंग परिदृश्यों के तहत परिसर के गतिशील प्रक्रियाओं को समझने में जांच का एक नया क्षेत्र खुल जाता है.
इस अध्ययन में, एक Sprague Dawley चूहे की एक अक्षुण्ण रेशेदार संयुक्त भीतर परीक्षण पीडीएल बायोमैकेनिक्स के लिए विधियों, एक इष्टतम जैव अभियांत्रिकी मॉडल प्रणाली के रूप में माना जाता है एक संयुक्त वर्णन दिया जाएगा. प्रयोगों वे अंग स्तर बायोमैकेनिक्स के लिए संबंधित के रूप में संयुक्त के तीन महत्वपूर्ण सुविधाओं को उजागर करने के क्रम में हाइड्रेटेड परिस्थितियों में चर्वण भार का अनुकरण शामिल होंगे. तीन अंक शामिल होंगे: विस्थापन बनाम 1) प्रतिक्रियावादी बल:दांत वायुकोशीय सॉकेट भीतर विस्थापन और लदान के लिए अपनी प्रतिक्रियावादी प्रतिक्रिया, 2) तीन आयामी (3 डी) स्थानिक विन्यास और मौरफोमैटरिक्स: वायुकोशीय सॉकेट से दांत की ज्यामितीय संबंध, और कारण में बदलाव के लिए readouts 1 और 2 में 3) में परिवर्तन गाढ़ा से विलक्षण भार यानी लोडिंग अक्ष,. प्रस्तावित तकनीक की तीन मूलभूत readouts कारण कार्यात्मक मांगों में परिवर्तन, और / या रोग के लिए रीढ़ या तो में जोड़ों के अनुकूली प्रकृति की जांच के लिए लागू किया जा सकता है. Aforementioned readouts में परिवर्तन, विभिन्न लदान दरों पर विशेष रूप से विस्थापन के साथ प्रतिक्रियावादी भार के बीच संबंध, और प्रतिक्रियावादी लोड समय और लोड विस्थापन घटता जिसके परिणामस्वरूप संयुक्त बायोमैकेनिक्स में समग्र परिवर्तन को उजागर करने के लिए लागू किया जा सकता है. प्रस्तावित प्रोटोकॉल की प्रभावकारिता 3D मौरफोमैटरिक्स और संयुक्त के समग्र बायोमैकेनिक्स के लिए यांत्रिक परीक्षण readouts युग्मन द्वारा मूल्यांकन किया जाएगा.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल स्थापित करने में पहला कदम एक कठोर शरीर का उपयोग करके लोड हो रहा है फ्रेम की कठोरता का मूल्यांकन शामिल किया गया. परिणामों के आधार पर, कठोरता काफी कम कठोरता मूल्यों के साथ नमूनों की आगे की जां…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों धन का समर्थन एनआईएच / NIDCR R00DE018212 (SPH), NIH/NIDCR-R01DE022032 (SPH), एनआईएच / NIDCR T32 DE07306 (ए जे, JDL), एनआईएच / NCRR S10RR026645, (SPH) और निवारक और दृढ दंत विज्ञान के विभागों को स्वीकार करते हैं और orofacial विज्ञान, UCSF. इसके अलावा, लेखक Xradia ग्रेजुएट फेलोशिप (ए जे), Xradia इंक, Pleasanton, सीए को स्वीकार करते हैं.
लेखकों डेटा के पद प्रसंस्करण के साथ उसकी सहायता के लिए डॉ. कैथरीन Grandfield, UCSF धन्यवाद, डीआरएस. स्टीफन वेनर और जिली नावेह, विज्ञान, Rehovot, इसराइल के Weizmann संस्थान, में सीटू लोड हो रहा है डिवाइस के लिए विशिष्ट उनके व्यावहारिक विचार विमर्श के लिए डॉ. रॉन शहर, जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय, इसराइल. लेखकों को भी माइक्रो XCT के उपयोग और में सीटू लोड हो रहा है डिवाइस के लिए UCSF में बायोमैटिरियल्स और जैव अभियांत्रिकी microCT इमेजिंग सुविधा को धन्यवाद देना चाहूंगा.
Materials
| Bard Parker Blade | BD | MEDC-001054 | |
| AFM metal disk | Ted Pella | 16218 | |
| Polymethyl methacrylate | GC America | N/A | |
| Uni-Etch | Bisco | E5502EBM | |
| Optibond Solo Plus | Kerr Corp | N/A | |
| Filtek Flow | 3M | N/A | |
| Hurculite Ultra | Kerr | 34346 | |
| Tris buffer | Mediatech Inc. | N/A | |
| Articulating paper | |||
| Phosphotungstic Acid | Sigma Aldrich | HT152 |
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