يوفر هذا البروتوكول طرقًا تفصيلية تصف تصنيع وتنفيذ منصة ضبط ما بعد التحميل المستندة إلى المغناطيسية لأنسجة القلب المهندسة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
التكيف المغناطيسي للحمولة اللاحقة في أنسجة القلب المهندسة
* These authors contributed equally
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
ومن المعروف بعد الحمل لدفع تطور كل من الحالات الفسيولوجية والقلبية المرضية. وعلى هذا النحو، فإن دراسة نتائج الدول التي تم تغييرها بعد التحميل يمكن أن تسفر عن رؤى مهمة حول الآليات التي تتحكم في هذه العمليات الحرجة. ومع ذلك، هناك حاجة حاليا ً إلى تقنية تجريبية لضبط الحمل اللاحقة بدقة في أنسجة القلب مع مرور الوقت. هنا ، يتم وصف تقنية مغناطيسية حديثة التطوير لتحقيق هذه السيطرة في أنسجة القلب المهندسة (EHTs). من أجل إنتاج EHTs تستجيب مغناطيسيا (MR-EHTs)، يتم تركيب الأنسجة على وظائف سيليكون جوفاء، وبعضها يحتوي على مغناطيس دائم صغير. مجموعة ثانية من المغناطيس الدائم هو الصحافة تناسب في لوحة الاكريليك بحيث يتم توجيهها مع نفس القطبية ومحوري الانحياز مع المغناطيس آخر. لضبط ما بعد الحمل، يتم ترجمة هذه اللوحة من المغناطيس نحو (أعلى بعد الحمل) أو بعيدا (أقل بعد الحمل) من المغناطيس آخر باستخدام مرحلة بيزوكهربائية مزودة الترميز. برنامج التحكم في الحركة المستخدمة لضبط تحديد المواقع المرحلة يسمح لتطوير أنظمة الحمل بعد المعرفة من قبل المستخدم في حين أن الترميز يضمن أن المرحلة يصحح لأي تناقضات في موقعها. يصف هذا العمل تصنيع ومعايرة وتنفيذ هذا النظام لتمكين تطوير منصات مماثلة في مختبرات أخرى في جميع أنحاء العالم. يتم تضمين النتائج التمثيلية من تجربتين منفصلتين لتجسيد مجموعة الدراسات المختلفة التي يمكن إجراؤها باستخدام هذا النظام.
المقدمة
بعد التحميل هو الحمل الانقباضي على البطين بعد أن بدأت في إخراج الدم1. أثناء تطور القلب ، فإن الحمل التالي المناسب له أهمية حاسمة لنضوج عضلة القلب2. في مرحلة البلوغ، يمكن أن يؤدي انخفاض مستويات الحمل العقبي البطيني (على سبيل المثال، في المرضى طريح الفراش الذين يعانون من إصابة الحبل الشوكي عالية المستوى3 أو في حالات خاصة جدا مثل رحلة الفضاء4)إلى انخفاض في القلب. على العكس من ذلك، يمكن أن يؤدي ارتفاع الحمل اللاحقة إلى تضخم القلب5. في حين أن تضخم القلب في الرياضيين التحمل أو النساء الحوامل يعتبر مفيدًا وفسيولوجياً ، فإن تضخم الدم المرتبط بارتفاع ضغط الدم....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. إعداد منصة ضبط ما بعد التحميل
ملاحظة: الخطوات التي ينطوي عليها هذا الجزء من البروتوكول ليست حساسة للوقت.
- تصنيع رفوف السيليكون المتجاوبة مغناطيسيا
ملاحظة: هذه الرفوف بمثابة منصة الثقافة لEHTs. يتم تعليق كل EHT بين اثنين من وظائف السيليكون، والتي تضفي بعد الحمل على الأنسجة. ترتبط درجة التحميل اللاحقة مباشرة بصلابة هذه الوظائف. لتمكين ضبط ما بعد التحميل المغناطيسي ، يجب أن تكون بعض المشاركات مستجيبة مغناطيسيًا.- الحصول على 24-بئر لوحة رفوف متوافقة من وظائف السيليكون (الأبعاد الواردةفي الشكل التكميلي 1 ). تم إنتاج الرفوف المستخدمة في هذه الدراسة من قبل مورد سلع السيليكون ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
المغناطيس آخر صلابة القياس الكمي
تم تركيب منشور سيليكون سريع الاستجابة مغناطيسيًا أفقيًا في وضع ثابت ، وتم وضع مغناطيس معايرة محاذي بشكل محوري على عدة مسافات محددة ("تباعد المغناطيس") من هذا المنشور. تم تعليق أحمال الاختبار ذات الوزن المعروف من نهاية منشور السيليكون ، مما تسبب في الانحناء. تم قياس هذا الانحراف بشكل بصري. لوحظت علاقة خطية بين قوة الجاذبية من الحمل الاختبار وانحراف ما بعد الناتجة في جميع المسافات المغناطيس(الشكل 6A). اتبعت قيم التصلب المستمدة من هذه العلاقا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
يصف البروتوكول المبين هنا تقنية جديدة لتغيير الحمل اللاحقة مغناطيسيًا في أنسجة القلب المهندسة. تعتمد هذه التقنية على استخدام مرحلة بيزوكهربائية لترجمة لوحة من المغناطيس القوي نحو وبعيدا ً عن رفوف السيليكون المستجيبة مغناطيسياً. كلما اقتربت مجموعتين من المغناطيس ، كلما كانت الحمولة اللاحقة التي يعاني منها EHTs مثقفة عليها.
هناك العديد من الخطوات التي تعتبر حاسمة لنجاح إنتاج واستخدام هذا النظام. في حين تلفيق رفوف السيليكون تستجيب مغناطيسيا، من المهم للغاية لضمان أن يتم توجيه جميع المغناطيس داخل .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
تي وMNH هما المؤسسان المشاركان لشركة EHT Technologies GmbH. جميع المؤلفين الآخرين ليس لديهم ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
المؤلفين أشكر جوتا ستارباتي لدعمها في العمل ثقافة الأنسجة، أكسل كيرشيف للتصوير الفوتوغرافي، أليس كازاغراند سيسوونتو لأعمال التحرير، وشكر خاص لبولنت Aksehirlioglu للدعم التقني في تطوير هذا الجهاز. بدعم B.B. من قبل DZHK (المركز الألماني لأبحاث القلب والأوعية الدموية) منحة الباحث، M.L.R. من قبل منحة العالم في مرحلة ما بعد الدكتوراه منحة وويتيكر وM.N.H. من أموال من DZHK.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مغناطيس الألواح الأسطوانية | HKCM | 9962-55184 | h = 14 مم ، د = 13 مم |
| مغناطيس آخر أسطواني | HKCM | 9962-63571 | h = 2 مم ، د = 0.5 مم |
| سلك الأسنان | Ormco | 266-1316 | d = 0.016 بوصة (0.406 مم) |
| GraphPad | GraphPad ، La Jolla ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | الإصدار 6.00 لبرنامج Windows | |
| Motion Control لمحرك بيزو | Micronix الولايات المتحدة الأمريكية | تحميل مجاني على الصفحة الرئيسية للشركة المصنعة | |
| وحدة تحكم الحركة لمحرك بيزو | ميكرونيكس الولايات المتحدة الأمريكية | قوي>MMC-100-01000< / قوي> | |
| منصة تحليل الانقباض البصري | EHT | A0001 | |
| محرك خطي كهرضغطية | ميكرونيكس الولايات المتحدة الأمريكية | PPS-20-15206 | مزودة بجهاز تشفير بصري خطي ، حاضنة بيئة متوافق |
| مع Styrene Rod | Plastruct | MR-15 | d = 0.015 بوصة (0.381 مم) |
| كاميرا USB | Reichelt Elektronik | REFLECTA 66142 |
المراجع
- Zipes, D. P., Libby, P., Bonow, R. O., Mann, D. L., Tomaselli, G. F. Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 11th edn. , Elsevier. (2018).
- McCain, M. L., Yuan, H., Pasqualini, F. S., Campbell, P. H., Parker, K. K.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
