وأيد هذا البحث في جزء من المعاهد الوطنية للصحة RO3-EB007299-02 وجبهة الخلاص الوطني EPSCoR الجائزة الأولى.

1. الأنسجة كونستركت التحضير النسيج بناء عملية إعداد يتكون من ثلاث مراحل رئيسية هي: التوسع في عدد السكان الخلية، والبذر من الخلايا على سقالة بيولوجية، والتمايز من خلال استخدام جزيئات إشارات كيميائية. ويستند هذا الإجراء لإعداد التصور على أساليب التي أجرتها دنيس وآخرون، هونج وآخرون، وماريون وماو 8،9،10. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ثقافة وتوسيع خط الخلية، بذرة الإنسان الخلايا الجذعية الوسيطة (ح MSCS) على اسفنجة الجيلاتين (4 القطر مم، سماكة 3.5 ملم) في مناطق ذات كثافة من 1x10 6 خلية / مل للعظم وخلايا 3x10 6 / مل تشكيل الدهنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إلى التمييز بين اللجان الدائمة ح إلى الدهنية، وتطبيق وسائل الإعلام الاستقراء الدهنية التي تتكون من ديكساميثازون ميكرومتر 1، 0،5 ميكرومتر الاستيوفينون-بالميثيل، 10 ميكروغرام / مل الإنسان المترابطة الانسولين، و 200 ميكرومتر في المتوسط ​​اندوميثاسين توسيع الخليةمرة واحدة تظهر الخلايا متجمعة على منصة الاعدام. بعد ثلاثة أيام، ويحل محل وسائل الاعلام مع 10 ميكروغرام / مل من الانسولين البشري المؤتلف في وسائل الاعلام توسع لمدة 24 ساعة ثم العودة الى وسائل الاعلام الاستقراء. تكرار دورة ثلاث مرات، وتبادل وبعد ذلك فقط في وسائل الاعلام صيانة كل يومين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للحث على التعظم، وإعداد وسائل الاعلام الاستقراء المكونة للعظم من خلال جعل تركيز النهائي من ديكساميثازون 0.1 ميكرومتر، و 50 ميكرومتر من L-الاسكوربيك 2phosphate الحمضية، و 10 مللى β-جليسروفوسفات في المتوسط ​​توسيع الخلية. استبدال مع وسائل الاعلام عظمية جديدة كل يومين. </li></ol> 2. المحرك توصيف توصيف المحرك هو خطوة حيوية للتجربة التوعية من مخاطر الألغام. التوعية من مخاطر الألغام تعتمد على انتشار الموجات القص الميكانيكية لتقييم القيم المحلية من الخواص الميكانيكية، وبالتالي، فإن هذه الاهتزازات الميكانيكية يجب أن يتم إنشاؤها، وتميزت في الأنسجة من الاهتمام باستخدام المحرك كهرضغطية. ويتضح إكساءويرد mple من عملية التوصيف في الشكل 3. الهدف من هذا الإجراء هو لتحسين الحركة من المحرك من أجل توليد موجات القص غير ضارة مع سعة كبيرة (~ 250 ميكرون). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل هذه التجربة، وتطبيق 0.5٪ الاغاروز هلام أن أرفق التصور في أنبوب اختبار 10 ملم. وينبغي أن درجة حرارة هلام تكون حوالي 37 درجة مئوية للحد من الأضرار التي لحقت بناء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد السماح للهلام الاغاروز خمس دقائق لتعيين في درجة حرارة الغرفة، إدراج غيض من السيارات والانحناء كهرضغطية إلى السطح من هلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نعلق أنبوب يحتوي على عينة وصمام لدعم جامدة، وتوجيه شعاع من الليزر Vibrometer دوبلر نحو غيض من صمام ميكانيكي. ضبط وضع نظام لتحسين إشارة تعكس، استخدم تعكس الشريط إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استنادا إلى تردد صدى المتوقعة من المحرك الميكانيكية، ووضع المولد وظيفة تغزو دesired النطاق الترددي (أي 20 حتي 2000 هرتز في هذه التجربة) باستخدام التيار الكهربائي التي تعمل من 20 VPP مع إشارة ضوضاء بيضاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عرض الطيف يتميز على البرنامج Vibrosoft بوليتيك لتحديد تردد صدى للنظام ووضع برنامج لFFT والسرعة كما المحور ص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لقياس التشرد، وضبط المحرك لتقديم جيباني؛ شبه جيبي المستمر في وتيرة صدى المشار إليها باستخدام الجهد التشغيل من 200 VPP، ثم لاحظ التشريد ولدت يجري تسليمها إلى سطح هلام. ضبط Vibrosoft لعرض الاتحاد الفرنسي للتنس مع التشرد والمحور ص. </li></ol> 3. صورة اكتساب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الانتهاء من توصيف المحرك، ضع عينة والمحرك في وسط الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي. للتجارب التصور الأنسجة، واستخدام الترددات اللاسلكية لفائف صغيرة وأكثر حساسية (أي 10 ملم في هذه التجربة) لإرسال واستقبال الإشارات اللاسلكية. (الإجراء هو موضح يستخدم تي 9.4مغناطيس تتحمل عمودي مجهزة التدرجات المحور الثلاثي، 100 جم / سم). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على صورة الكشفية لتحديد موقع بناء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين المعلمات لاقتناء. وهناك عادة في المختبر سهمي الفحص وقتا تكرار MS 1000، وقت صدى MS 20-40، وسمك شريحة من 0،5-1،0 ملم، ومجال الرؤية من 12x10 ملم 2 مع حجم مصفوفة من 128x128 بكسل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للمعلمات elastography، ضبط تردد المحرك إلى القيمة التي يحددها Vibrometer الليزر وصف دوبلر. في الدراسة الحالية، كان هناك حاجة لثنائي القطب الزوج مع سعة التدرج من 50 سم / G. غيرها من المعالم لضبط وتشمل التأخير الذي يجب تعيين إلى الصفر ميلي ثانية لعملية الاستحواذ المبدئية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغيير المولد وظيفة إلى انفجار الوضع وضبط المعلمات من المولد وظيفة لتتناسب مع تلك الموجودة في اكتساب المعلمات elastography بما في ذلك وتيرة وعدد من الدورات. أيضا، تعيين وظائفهاأن مولد نشوئها أثار خارجيا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للحصول على صورة السهمي، تعيين توعية اقتراح أن يكون في اتجاه إيجابي شريحة والبدء في عملية المسح. بعد عملية الاستحواذ، والتحقق من الصور وتغيير الاتجاه إلى توعية شريحة سلبي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ برنامج MATLAB من شأنها أن تؤدي إلى تقسيم مجمع لتوليد صورة موجة القص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم صورة عن وجود موجات القص والتحف ممكن مثل التفاف المرحلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لم يكن هناك تعديلات على صورة ضرورية، لضبط المعلمة حجم الصفيف إلى ثمانية القيم زمنية متساوية تتراوح بين صفر ثانية لفترة كاملة من تردد صدى تتميز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على المسح في كل من توجهات شريحة الإيجابية والسلبية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم الحصول على الصور، واستخدام برنامج MATLAB مصممة لتوليد البيانات موجة القص من مجموعة من الصور. </li></ol> 4. التوعية من مخاطر الألغام معالجة التجربة صورة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اله الخطوة النهائية من التوعية من مخاطر الألغام هو لحساب صلابة جز من الصور موجة القص. وضع البيانات في برنامج MATLAB الذي سيقيم مجموعة البيانات ثلاثية الأبعاد (2 المكانية، 1 الزمانية). </li></ol> ملاحظة: بافتراض موجة القص المستوية، معادلات الفصل بين اقتراح السماح لتقدير معامل معقدة ذات القيمة القص بوصفها وظيفة من التشرد وLaplacian لها. الخوارزمية يقترب المشتقات الثانية المكانية مع اختلاف محدود، ويحسب معامل القص على أساس بكسل حسب بكسل. من هذا العدد معقدة، يمكن استنتاج الكثير من المعلمات الميكانيكية مثل سرعة موجة القص، وتخفيف موجة، وتصلب القص، ومرونة القص، واللزوجة القص، وما إلى ذلك الخوارزمية يتيح أيضا اختيار المناطق التي تهم التي والمتوسط ​​والانحراف المعياري لل ويحسب كل معلمة. <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعلمات التصوير تحتاج إلى تحديد في بداية البرنامج. بالإضافة إلى ذلك، الويمكن تعديل ه الحد الأعلى للelastogram لتحسين التباين في العينة. </li></ol> ملاحظة: ويقدم البرنامج نتائج المتوسطة (بعد موجة المنخفضة تمرير المرشحات، وبعد موجة تصفية اتجاهي، الاتحاد الفرنسي للتنس الزمنية، وملامح خط، وغيرها) التي تساعد المستخدم على تقدير الاخلاص للانتعاش. <ol start="3" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تعديل بعض المعلمات استنادا إلى هذه المعلومات، مثل مستويات المنخفضة تمرير المرشحات، وتواتر الزمني للحركة، في اتجاه انتشار الموجة، وما إلى ذلك الانحراف المعياري للمعلمة في منطقة محددة من الفائدة أيضا مؤشرا على نوعية العملية الحسابية. </li></ol> 5. ممثل النتائج الشكل 4 يلاحظ التغير في الخواص الميكانيكية طوال أربعة أسابيع من تطوير التركيبة المكونة للعظم ومكون الشحم. وقد أجريت التوعية من مخاطر الألغام في 730-820 هرتز. في حين بدأ كل من الإسفنج المصنفة في ما يقرب من 3 كيلو باسكال، osteogeniج أدى الأنسجة الموجه في صلابة من 22 كيلو باسكال، في حين، توجه الأنسجة الدهنية انخفضت في صلابة إلى 1 كيلو باسكال. وعلاوة على ذلك، أظهرت البنى المكونة للعظم في انخفاض ملحوظ في حجم بالمقارنة من بدايتها وحتى نهاية الدراسة. وتظهر خصائص إضافية مستمدة من دراسة elastography في الجدول رقم 1. <img src="/files/ftp_upload/3618/3618fig1.jpg" alt="الشكل 1"/> الشكل 1. إن عملية الحصول على الصور لelastography بالرنين المغناطيسي. خلال الحصول على الصور، وتسلسل نبض (أ) تسيطر على التزامن (ب) من المولد وظيفة مع نبضات التدرجات بين القطبين من الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي. بعد الحصول على التدرجات القطبين مثبت في التوجهات الإيجابية والسلبية، (ج) يتم إنتاج صورة موجة القص باستخدام تقسيم معقد. <img src="/files/ftp_upload/3618/3618fig2.jpg" alt="الشكل 2"/> رسم بياني رقم 2 التدفق. عملية التوعية من مخاطر الألغام لمحرك الأنسجةالدو بنيات. أولا، وتزرع الخلايا 1 (أ) وتوسيعها لحجم السكان الأساسية للمشروع تصميم. ثم كانت الخلايا يتم تطبيقها المصنفة (ب) على سقالة بيولوجية والكواشف الكيميائية للإشارة إلى التمايز. وتتميز السقالات مع التوعية من مخاطر الألغام، الذي الخطوة الأولى (ج) هو تحديد تردد صدى من جانب المحرك للبناء. يتم الحصول المقبل، وصور الرنين المغناطيسي (د) لإنشاء صورة موجة القص (ه). أخيرا، يتم تطبيق خوارزمية لتسفر عن elastogram (و) أن خرائط وصلابة من بناء. في وقت واحد، هي ثوابت مقطوع لتقييم النسيجية (ز) من أجل التحقق من صحة التمايز. <img src="/files/ftp_upload/3618/3618fig3.jpg" alt="الشكل (3)"/> الشكل 3. المحرك الداخلي التوصيف. تم تضمينه في سقالة الجيلاتين من هلام الاغاروز 0.5٪. لتوصيف حركة نقلهم الى عينة يتم إرسالها أولا الضوضاء البيضاء في النظام(1A)، ويتم الكشف عن الحركة الناتجة باستخدام الليزر دوبلر Vibrometer (1B). مرة واحدة يتم تحديد تردد رنين، إشارة والمستمر في صدى جيباني؛ شبه جيبي (2A) يتم إرسالها إلى تحديد الإزاحة (2B) نقلها إلى بيئة الجيلاتين. <img src="/files/ftp_upload/3618/3618fig4.jpg" alt="الشكل 4"/> الشكل 4. بانشاء خريطة التنمية خلال فترة أربعة أسابيع. وتظهر مكون الشحم (A) والمكونة للعظم (O) يبني من اليسار إلى اليمين مع حجم المقابل والصور موجة القص، elastogram، ومتوسط ​​صلابة القص. وخارطة الألوان ليتوافق مع elastogram نظام الألوان على الرسم البياني للشريط وأشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري في كل منطقة التصور للاهتمام. <img src="/files/ftp_upload/3618/3618Table1.jpg" alt="الجدول 1"/&gt; الجدول رقم 1. الخواص الميكانيكية للبنيات الدهنية وosteo خلال فترة أربعة أسابيع من النمو.

<ol>
	<li>Xu, H., Othman, S. F., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+tissue+engineering+using+magnetic+resonance+imaging.">Monitoring tissue engineering using magnetic resonance imaging.</a> J. Biosci. Bioeng. 106, 515-527 (2008).</li><li>Xu, H., Othman, S. F., Hong, L., Peptan, I. A., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+microscopy+for+monitoring+osteogenesis+in+tissue-engineered+construct+in+vitro.">Magnetic resonance microscopy for monitoring osteogenesis in tissue-engineered construct in vitro.</a> Phys. Med. Biol. 51, 719-732 (2006).</li><li>Othman, S. F., Xu, H., Royston, T. J., Magin, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscopic+magnetic+resonance+elastography+(microMRE.">Microscopic magnetic resonance elastography (microMRE.</a> Magn. Reson. Med. 54, 605-615 (2005).</li><li>Muthupillai, R., Lomas, D. J., Rossman, P. J., Greenleaf, J. F., Manduca, A., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+elastography+by+direct+visualization+of+propagating+acoustic+strain+waves.">Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves.</a> Science. 269, 1854-1857 (1995).</li><li>Othman, S. F., Curtis, E. T., Plautz, S. A., Pannier, A. P., Xu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+elastography+monitoring+of+tissue+engineered+constructs.">Magnetic resonance elastography monitoring of tissue engineered constructs.</a> NMR Biomed. , (2011).</li><li>Oliphant, T. E., Manduca, A., Ehman, R. L., Greenleaf, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex-valued+stiffness+reconstruction+for+magnetic+resonance+elastography+by+algebraic+inversion+of+the+differential+equation.">Complex-valued stiffness reconstruction for magnetic resonance elastography by algebraic inversion of the differential equation.</a> Magn. Reson. Med. 45, 299-310 (2001).</li><li>Ringleb, S. I., Chen, Q., Lake, D. S., Manduca, A., Ehman, R. L., An, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+shear+wave:+comparison+to+a+dynamic+shear+material+test.">Quantitative shear wave: comparison to a dynamic shear material test.</a> Magn. Reson. Med. 53, 1197-1201 (2005).</li><li>Hong, L., Peptan, I., Clark, P., Mao, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+adipose+tissue+engineering+by+human+marrow+stromal+cell+seeded+gelatin+sponge.">Ex vivo adipose tissue engineering by human marrow stromal cell seeded gelatin sponge.</a> Ann. Biomed. Eng. 33, 511-517 (2005).</li><li>Dennis, J. E., Haynesworth, S. E., Young, R. G., Caplan, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteogenesis+in+marrow-derived+mesenchymal+cell+porous+ceramic+composites+transplanted+subcutaneously:+effect+of+fibronectin+and+laminin+on+cell+retention+and+rate+of+osteogenic+expression.">Osteogenesis in marrow-derived mesenchymal cell porous ceramic composites transplanted subcutaneously: effect of fibronectin and laminin on cell retention and rate of osteogenic expression.</a> Cell Transplant. 1, 23-32 (1992).</li><li>Marion, N. W., Mao, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+and+tissue+engineering.">Mesenchymal stem cells and tissue engineering.</a> Methods Enzymol. 420, 339-361 (2006).</li><li>Rydberg, J., Grimm, R., Kruse, S., Felmlee, J., McCracken, P., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+spin-echo+magnetic+resonance+elastography+of+the+brain.">Fast spin-echo magnetic resonance elastography of the brain.</a> , 1647-1647 (2001).</li><li>Kruse, S. A., Grim, R. C., Lake, D. S., Manduca, A., Ehman, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+EPI+based+3D+MR+elastography+of+the+brain.">Fast EPI based 3D MR elastography of the brain.</a> , 3385-3385 (2006).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم تضارب المصالح في الكشف عنها.

في هذا الإجراء، ويتجلى في عملية التوعية من مخاطر الألغام للبنيات الأنسجة المهندسة من إعداد الخلية إلى جيل من elastogram. من خلال تطبيق أسلوب تدميري تقييم الميكانيكية للأنسجة خط أنابيب والهندسة، وأصبح من الممكن الآن لتقييم التغييرات في البنى الهندسية طوال مراحل متعددة م?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم المادة </td><td> نوع </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> MSCGM من الرصاص كيت </td><td> الكاشف </td><td> Lonza </td><td> PT-3001 </td><td> تخزين في 4 درجات مئوية </td></tr><tr><td> DPBS 1X </td><td> الكاشف </td><td> إينفيتروجن </td><td> 21600-010 </td><td></td></tr><tr><td> 0.05٪ التربسين-EDTA </td><td> الكاشف </td><td> Gibco، إينفيتروجن </td><td> 25300-054 </td><td> متجر في -20 درجة مئوية </td></tr><tr><td> ديكساميثازون </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> D2915 </td><td></td></tr><tr><td> 3-الاستيوفينون-1-بالميثيل </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> I5879 </td><td> متجر في -20 درجة مئوية </td></tr><tr><td> الانسولين البقري البنكرياس </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> I6634 </td><td> متجر في -20 درجة مئوية </td></tr><tr><td> اندوميثاسين </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> I7378 </td><td></td></tr><tr><td> Β-جليسروفوسفات </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> G9891 </td><td></td></tr><tr><td> L-2-حمض الأسكوربيك الفوسفات </td><td> الكاشف </td><td> سيغما الدريخ </td><td> A8960 </td><td></td></tr><tr><td> جلفوم </td><td> سقالة </td><td> فارماسيا وشركاه أبجون </td><td> 09-0315-08 </td><td></td></tr><tr><td> الإنسان الخلايا الجذعية الوسيطة </td><td> خط خلوي </td><td> Lonza </td><td> PT-2501 </td><td></td></tr><tr><td> 9.4T MR سكانر </td><td> معدات </td><td> اجيلنت </td><td></td><td> البنك الدولي بسرعة 400MHz </td></tr><tr><td> 10MM Litz لفائف </td><td> معدات </td><td> Doty العلمية </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الليزر دوبلر Vibrometer </td><td> معدات </td><td> بوليتيك </td><td> PDV-100 </td><td></td></tr><tr><td> Vibrosoft (20) </td><td> البرنامج </td><td> بوليتيك </td><td></td><td></td></tr><tr><td> وظيفة مولد </td><td> معدات </td><td> اجيلنت </td><td> AFG 3022B </td><td></td></tr><tr><td> مكبر الصوت </td><td> معدات </td><td> بيزو المؤتمر الوطني العراقي </td><td> وكالة حماية البيئة، 104-115 </td><td></td></tr><tr><td> بيزو الانحناء السيارات </td><td> معدات </td><td> بيزو المؤتمر الوطني العراقي. </td><td> T234-A4Cl-203X </td><td></td></tr><tr><td> كمبيوتر لينكس </td><td> معدات </td><td> المعالج: إنتل كور 2 ديو E8400 الذاكرة: 2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الكمبيوتر ويندوز </td><td> معدات </td><td> المعالج: إنتل كور 2 ديو E8400 الذاكرة: 2G </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MATLAB </td><td> البرنامج </td><td> برنامج Mathworks، المؤتمر الوطني العراقي </td><td></td><td> 2009b </td></tr></tbody></table>

magnetic resonance elastography methodology for the evaluation of tissue engineered construct growth

الاختبارات الميكانيكية التقليدية غالبا ما يؤدي إلى تدمير العينة، وذلك في حالة من الأنسجة على المدى الطويل بناء هندسيا دراسات، واستخدام تقييم مدمر غير مقبول. والبديل المقترح هو استخدام عملية التصوير المغناطيسي ودعا elastography الرنين. Elastography هو أسلوب غير تدميري لتحديد النتيجة هندسيا من خلال قياس قيمة العقارات المحلية الميكانيكية (أي مجمع معامل القص)، والتي هي علامات أساسية لتحديد هيكل وظيفة الأنسجة. كوسيلة لتقييم موسع، وشهدت رصد البنى هندسيا مع طرائق التصوير مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) اهتماما متزايدا في السنوات العشر الماضية 1. على سبيل المثال، كانت بالرنين المغناطيسي (السيد) تقنيات النشر وrelaxometry قادرة على توصيف تغيرات في الخواص الكيميائية والفيزيائية خلال تنمية الأنسجة المهندسة 2. الطريقة المقترحة فيالبروتوكول التالي يستخدم المجهرية elastography بالرنين المغناطيسي (μMRE) كأسلوب MR موسع مقرها لقياس الخواص الميكانيكية للأنسجة لينة صغيرة 3. ويتم تحقيق التوعية من مخاطر الألغام وذلك بربط 1 المحرك الصوتية الميكانيكية مع النسيج من اهتمام وتسجيل الموجات القص مع ماسح MR 4. في الآونة الأخيرة، وقد تم تطبيق μMRE في هندسة الأنسجة للحصول على المعلومات الأساسية النمو الذي يقاس عادة باستخدام تقنيات العيانية المدمرة ميكانيكي 5. في الإجراء التالي، ويتحقق من خلال elastography التصوير من التركيبات الهندسية مع تسلسل تعديل تدور صدى هان إلى جانب وجود صمام ميكانيكي. كما هو مبين في الشكل 1، وتسلسل تعديل بالتزامن مع الحصول على الصور من انتقال موجات القص الخارجية؛ في وقت لاحق، والاقتراح هو توعية من خلال استخدام أزواج تتأرجح بين القطبين. بعد مجموعة من الصور مع sensitiza الحركة الإيجابية والسلبيةنشوئها، وتقسيم معقد للبيانات إنتاج صورة موجة القص. ثم، يتم تقييم الصورة باستخدام خوارزمية انعكاس لتوليد خريطة صلابة القص 6. وقد تبين القياسات الناتجة في كل فوكسل لربط بقوة (R 2&gt; 0.9914) مع البيانات التي تم جمعها باستخدام التحليل الميكانيكي الحيوي 7. في هذه الدراسة، تم دمج elastography في الأنسجة عملية التنمية البشرية لرصد الخلايا الجذعية الوسيطة (ح MSC) التمايز في البنى المكونة للعظم مكون الشحم وكما هو مبين في الشكل 2.

Watch this Scientific Journal Video about Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth at JoVE.com

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

الإجراء يدل على منهجية elastography بالرنين المغناطيسي لرصد نتائج هندسيا من الأنسجة الدهنية والبنى المكونة للعظم هندسيا من خلال تقييم محلي موسع من الخواص الميكانيكية باستخدام المجهرية elastography بالرنين المغناطيسي (μMRE).

المغناطيسي منهجية Elastography الرنين لتقييم الأنسجة المهندسة النمو كونستركت

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

magnetic-resonance-elastography-methodology-for-evaluation-tissue

Research

JoVE Journal

Bioengineering

12.4K Views.  University of Nebraska-Lincoln. الإجراء يدل على منهجية elastography بالرنين المغناطيسي لرصد نتائج هندسيا من الأنسجة الدهنية والبنى المكونة للعظم هندسيا من خلال تقييم محلي موسع من الخواص الميكانيكية باستخدام المجهرية elastography بالرنين المغناطيسي (μMRE).

Video: Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT)

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or bioartificial scaffold materials, entrapment of cardiac myocytes in hydrogels such as fibrin or collagen and stacking of myocyte monolayers 1. These concepts aim at restoration of compromised cardiac function (e.g. after myocardial infarction) or as experimental models (e.g. predictive toxicology and substance screening or disease modelling). Precise monitoring of cell survival after implantation of engineered heart tissue (EHT) has now become possible using in-vivo bioluminescence imaging (BLI) techniques 2. Here we describe the generation of fibrin-based EHT from a transgenic rat strain with ubiquitous expression of firefly luciferase (ROSA/luciferase-LEW Tg; 3). Implantation is performed into the greater omentum of different rat strains to assess immune responses of the recipient organism following EHT implantation. Comparison of results generated by BLI and the Enzyme Linked Immuno Spot Technique (ELISPOT) confirm the usability of BLI for the assessment of immune responses.

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue EHT

This video demonstrates the use of in vivo bioluminescence imaging to study immune responses after implantation of Engineered Heart Tissue (EHT) in rats.

التصوير تلألؤ بيولوجي لتقييم الاستجابات المناعية عقب زرع أنسجة القلب المهندسة (EHT)

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or ...

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

Limitations of currently available prosthetic valves, xenografts, and homografts have prompted a recent resurgence of developments in the area of tri-leaflet polymer valve prostheses. However, identification of a protocol for initial assessment of polymer valve hydrodynamic functionality is paramount during the early stages of the design process. Traditional in vitro pulse duplicator systems are not configured to accommodate flexible tri-leaflet materials; in addition, assessment of polymer valve functionality needs to be made in a relative context to native and prosthetic heart valves under identical test conditions so that variability in measurements from different instruments can be avoided. Accordingly, we conducted hydrodynamic assessment of i) native (n = 4, mean diameter, D = 20 mm), ii) bi-leaflet mechanical (n= 2, D = 23 mm) and iii) polymer valves (n = 5, D = 22 mm) via the use of a commercially available pulse duplicator system (ViVitro Labs Inc, Victoria, BC) that was modified to accommodate tri-leaflet valve geometries. Tri-leaflet silicone valves developed at the University of Florida comprised the polymer valve group. A mixture in the ratio of 35:65 glycerin to water was used to mimic blood physical properties. Instantaneous flow rate was measured at the interface of the left ventricle and aortic units while pressure was recorded at the ventricular and aortic positions. Bi-leaflet and native valve data from the literature was used to validate flow and pressure readings. The following hydrodynamic metrics were reported: forward flow pressure drop, aortic root mean square forward flow rate, aortic closing, leakage&#160;and regurgitant volume, transaortic closing, leakage, and total energy losses. Representative results indicated that hydrodynamic metrics from the three valve groups could be successfully obtained by incorporating a custom-built assembly into a commercially available pulse duplicator system and subsequently, objectively compared to provide insights on functional aspects of polymer valve design.

There has been renewed interest in developing polymer valves. Here, the objectives are to demonstrate the feasibility of modifying a commercial pulse duplicator to accommodate tri-leaflet geometries and to define a protocol to present polymer valve hydrodynamic data in comparison to native and prosthetic valve data collected under near-identical conditions.

بروتوكول لتقييم هيدرودينامي النسبية للثلاثي النشرة بوليمر صمامات

Limitations of currently available prosthetic valves, xenografts, and homografts have prompted a recent resurgence of developments in the area of ...

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large animal model. A step by-step protocol for inter-positional placement of the TEV and real-time digital assessment of the TEV and native carotid arteries is described here. In vivo monitoring is made possible by the implantation of flow probes, catheters and ultrasonic crystals (capable of recording dynamic diameter changes of implanted TEVs and native carotid arteries) at the time of surgery. Once implanted, researchers can calculate arterial blood flow patterns, invasive blood pressure and artery diameter yielding parameters such as pulse wave velocity, augmentation index, pulse pressures and compliance. Data acquisition is accomplished using a single computer program for analysis throughout the duration of the experiment. Such invaluable data provides insight into TEV matrix remodeling, its resemblance to native/sham controls and overall TEV performance in vivo.

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

A step-by-step protocol for the inter-positional placement of Tissue Engineered Vessels (TEVs) into the carotid artery of a sheep using end-to-end anastomosis and real-time digital assessment in vivo until animal sacrifice.

تقنية جراحية لزرع الأنسجة المهندسة الأوعية الدموية الطعوم واللاحقة<em&gt; في فيفو</em&gt; الرصد

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

Athymic Rat Model for Evaluation of Engineered Anterior Cruciate Ligament Grafts

Anterior cruciate ligament (ACL) rupture is a common ligamentous injury that often requires surgery because the ACL does not heal well without intervention. Current treatment strategies include ligament reconstruction with either autograft or allograft, which each have their associated limitations. Thus, there is interest in designing a tissue-engineered graft for use in ACL reconstruction. We describe the fabrication of an electrospun polymer graft for use in ACL tissue engineering. This polycaprolactone graft is biocompatible, biodegradable, porous, and is comprised of aligned fibers. Because an animal model is necessary to evaluate such a graft, this paper describes an intra-articular athymic rat model of ACL reconstruction that can be used to evaluate engineered grafts, including those seeded with xenogeneic cells. Representative histology and biomechanical testing results at 16 weeks postoperatively are presented, with grafts tested immediately post-implantation and contralateral native ACLs serving as controls. The present study provides a reproducible animal model with which to evaluate tissue engineered ACL grafts, and demonstrates the potential of a regenerative medicine approach to treatment of ACL rupture.

Animal models are important tools for the evaluation of tissue-engineered grafts. This paper presents the protocol for preparing an electrospun biodegradable polymer graft for use in anterior cruciate ligament tissue engineering, as well as a surgical protocol for implantation in a rat model.

Athymic الجرذ نموذج لتقييم المهندسة الرباط الصليبي الأمامي الطعوم

Anterior cruciate ligament (ACL) rupture is a common ligamentous injury that often requires surgery because the ACL does not heal well without ...

Engineered 3D Silk-collagen-based Model of Polarized Neural Tissue

Despite huge efforts to decipher the anatomy, composition and function of the brain, it remains the least understood organ of the human body. To gain a deeper comprehension of the neural system scientists aim to simplistically reconstruct the tissue by assembling it in vitro from basic building blocks using a tissue engineering approach. Our group developed a tissue-engineered silk and collagen-based 3D brain-like model resembling the white and gray matter of the cortex. The model consists of silk porous sponge, which is pre-seeded with rat brain-derived neurons, immersed in soft collagen matrix. Polarized neuronal outgrowth and network formation is observed with separate axonal and cell body localization. This compartmental architecture allows for the unique development of niches mimicking native neural tissue, thus enabling research on neuronal network assembly, axonal guidance, cell-cell and cell-matrix interactions and electrical functions.

Insight into the complex actions of the brain requires advanced research tools. Here we demonstrate a novel silk-collagen-based 3D engineered model of neural tissue resembling brain-like architecture. The model can be used to study neuronal network assembly, axonal guidance, cell-cell interactions and electrical activity.

استنادا الحرير الكولاجين المهندسة 3D نموذج الاستقطاب العصبية الأنسجة

Despite huge efforts to decipher the anatomy, composition and function of the brain, it remains the least understood organ of the human body. To gain a ...

Polyelectrolyte Complex for Heparin Binding Domain Osteogenic Growth Factor Delivery

During reconstructive bone surgeries, supraphysiological amounts of growth factors are empirically loaded onto scaffolds to promote successful bone fusion. Large doses of highly potent biological agents are required due to growth factor instability as a result of rapid enzymatic degradation as well as carrier inefficiencies in localizing sufficient amounts of growth factor at implant sites. Hence, strategies that prolong the stability of growth factors such as BMP-2/NELL-1, and control their release could actually lower their efficacious dose and thus reduce the need for larger doses during future bone regeneration surgeries. This in turn will reduce side effects and growth factor costs. Self-assembled PECs have been fabricated to provide better control of BMP-2/NELL-1 delivery via heparin binding and further potentiate growth factor bioactivity by enhancing in vivo stability. Here we illustrate the simplicity of PEC fabrication which aids in the delivery of a variety of growth factors during reconstructive bone surgeries.

Self-assembled polyelectrolyte complexes (PEC) fabricated from heparin and protamine were deposited on alginate beads to entrap and regulate the release of osteogenic growth factors. This delivery strategy enables a 20-fold reduction of BMP-2 dose in spinal fusion applications. This article illustrates the benefits and fabrication of PECs.

مجمع متضاعف الكتروليتي للهيبارين ربط تسليم عظمية عامل نمو المجال

During reconstructive bone surgeries, supraphysiological amounts of growth factors are empirically loaded onto scaffolds to promote successful bone ...

Automated Contraction Analysis of Human Engineered Heart Tissue for Cardiac Drug Safety Screening

Cardiac tissue engineering describes techniques to constitute three dimensional force-generating engineered tissues. For the implementation of these procedures in basic research and preclinical drug development, it is important to develop protocols for automated generation and analysis under standardized conditions. Here, we present a technique to generate engineered heart tissue (EHT) from cardiomyocytes of different species (rat, mouse, human). The technique relies on the assembly of a fibrin-gel containing dissociated cardiomyocytes between elastic polydimethylsiloxane (PDMS) posts in a 24-well format. Three-dimensional, force-generating EHTs constitute within two weeks after casting. This procedure allows for the generation of several hundred EHTs per week and is technically limited only by the availability of cardiomyocytes (0.4-1.0 x 106/EHT). Evaluation of auxotonic muscle contractions is performed in a modified incubation chamber with a mechanical interlock for 24-well plates and a camera placed on top of this chamber. A software controls a camera moved on an XYZ axis system to each EHT. EHT contractions are detected by an automated figure recognition algorithm, and force is calculated based on shortening of the EHT and the elastic propensity and geometry of the PDMS posts. This procedure allows for automated analysis of high numbers of EHT under standardized and sterile conditions. The reliable detection of drug effects on cardiomyocyte contraction is crucial for cardiac drug development and safety pharmacology. We demonstrate, with the example of the hERG channel inhibitor E-4031, that the human EHT system replicates drug responses on contraction kinetics of the human heart, indicating it to be a promising tool for cardiac drug safety screening.

Here, we show the generation of human engineered heart tissue from induced pluripotent stem cells (hiPSC)-derived cardiomyocytes. We present a method to analyze contraction force and exemplary alteration of contraction pattern by the hERG channel inhibitor E-4031. This method shows high level of robustness and suitability for cardiac drug screening.

تحليل الآلي تقلص الإنسان المهندسة القلب الأنسجة للفحص القلب سلامة الأدوية

Cardiac tissue engineering describes techniques to constitute three dimensional force-generating engineered tissues. For the implementation of these ...

Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic resonance (MR) microscopy data. While it is possible to perform MR collections on living, excised mammalian tissue, such experiments have traditionally been constrained by resolution limits and are thus incapable of visualizing tissue microstructure. Conversely, MR protocols that did achieve microscopic image resolution required the use of fixed samples to accommodate the need for static, unchanging conditions over lengthy scan times. The current protocol describes the first available MR technique that enables imaging of living, mammalian tissue samples at microscopic resolutions. Such data is of great importance to the understanding of how pathology-based contrast changes occurring at the microscopic level influence the content of macroscopic MR scans such as those used in the clinic. Once such an understanding is realized, diagnostic methods with greater sensitivity and accuracy can be developed, which will translate directly to earlier disease treatment, more accurate therapy monitoring and improved patient outcomes.
While the described methodology focuses on brain slice preparations, the protocol is adaptable to any excised tissue slice given that changes are made to the gas and perfusate preparations to accommodate the tissue&#39;s specific metabolic needs. Successful execution of the protocol should result in living, acute slice preparations that exhibit MR diffusion signal stability for periods up to 15.5 h. The primary advantages of the current system over other MR compatible perfusion apparatuses are its compatibility with the MR microscopy hardware required to attain higher resolution images and ability to provide constant, uninterrupted flow with carefully regulated perfusate conditions. Reduced sample throughput is a consideration with this design as only one tissue slice may be imaged at a time.

The current protocol describes a method by which users can maintain viability of acute hippocampal and cortical slice preparations during the collection of magnetic resonance microscopy data.

دعم الأيضية اقتطعت، أنسجة المخ الحية أثناء الرنين المغناطيسي المجهري اقتناء

This protocol describes the procedures necessary to support normal metabolic functions of acute brain slice preparations during the collection of magnetic ...

Custom Engineered Tissue Culture Molds from Laser-etched Masters

As the field of tissue engineering has continued to mature, there has been increased interest in a wide range of tissue parameters, including tissue shape. Manipulating tissue shape on the micrometer to centimeter scale can direct cell alignment, alter effective mechanical properties, and address limitations related to nutrient diffusion. In addition, the vessel in which a tissue is prepared can impart mechanical constraints on the tissue, resulting in stress fields that can further influence both the cell and matrix structure. Shaped tissues with highly reproducible dimensions also have utility for in vitro assays in which sample dimensions are critical, such as whole tissue mechanical analysis.
This manuscript describes an alternative fabrication method utilizing negative master molds prepared from laser etched acrylic: these molds perform well with polydimethylsiloxane (PDMS), permit designs with dimensions on the centimeter scale and feature sizes smaller than 25 &#181;m, and can be rapidly designed and fabricated at a low cost and with minimal expertise. The minimal time and cost requirements allow for laser etched molds to be rapidly iterated upon until an optimal design is determined, and to be easily adapted to suit any assay of interest, including those beyond the field of tissue engineering.

Herein we present a rapid, facile, and low-cost method for fabricating custom polydimethylsiloxane molds that can be used for producing hydrogel-based engineered tissues with complex geometries. We additionally describe results from mechanical and histological assessments conducted on engineered cardiac tissues produced using this technique.

مخصص تصميم قوالب زراعة الأنسجة من سادة ليزر محفوراً

As the field of tissue engineering has continued to mature, there has been increased interest in a wide range of tissue parameters, including tissue ...

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the tissue motion and infer or quantify the underlying biomechanical characteristics. For abdominal aortic aneurysms (AAA), biomechanical properties such as changes in the tissue's elastic modulus and estimates of the tissue stress may be essential for assessing the need for the surgical intervention. Abdominal aortic aneurysms US elastography could be a useful tool to monitor AAA progression and identify changes in biomechanical properties characteristic of high-risk patients.
A preliminary goal in the development of an AAA US elastography technique is the validation of the method using a physically relevant model with known material properties. Here we present a process for the production of AAA tissue-mimicking phantoms with physically relevant geometries and spatially modulated material properties. These tissue phantoms aim to mimic the US properties, material modulus, and geometry of the abdominal aortic aneurysms. Tissue phantoms are made using a polyvinyl alcohol cryogel (PVA-c) and molded using 3D printed parts created using computer aided design (CAD) software. The modulus of the phantoms is controlled by altering the concentration of PVA-c and by changing the number of freeze-thaw cycles used to polymerize the cryogel. The AAA phantoms are connected to a hemodynamic pump, designed to deform the phantoms with the physiologic cyclic pressure and flows. Ultra sound image sequences of the deforming phantoms allowed for the spatial calculation of the pressure normalized strain and the identification of mechanical properties of the vessel wall. Representative results of the pressure normalized strain are presented.

Here we describe a method to manufacture aneurysmal, aortic tissue-mimicking phantoms for the use in testing ultrasound elastography. The combined use of computer-aided design (CAD) and 3-dimensional (3D) printing techniques produce aortic phantoms with predictable, complex geometries to validate the elastographic imaging algorithms with controlled experiments.

تصنيع الشريان الاورطي البطني المائية الأنسجة محاكاة أشباح للتحقق من صحة الاستوجرافي بالموجات فوق الصوتية

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...