يخلق إعداد الانحناء الكابولي الموضح في هذا البروتوكول نهجا قابلا للتكرار لتوليد كسور عنق الفخذ ، والتي تكون أكثر صلة سريريا ويمكن استخدامها في دراسات الفئران للنظر في هشاشة العظام. ينشئ هذا البروتوكول منصة اختبار تعمل على تحسين قابلية التكاثر ، مما يؤدي إلى انخفاض معامل التباين في مقاييس النتائج. لذلك ، فإنه يقلل من حجم العينة اللازمة للدراسات القوية.
ابدأ بقطع أقسام الأنابيب بطول 1/2 بوصة إلى 1 بوصة باستخدام أنابيب ألومنيوم مربعة مقاس 1/4 بوصة × 1/4 بوصة. قم بتسمية كل قطعة من الألومنيوم باستخدام معرفات العينة باستخدام أداة الحفر. املأ نصف أجزاء الأنابيب بالمعجون وضعها في تركيبات لتثبيتها في وضع مستقيم.
ضع عظم الفخذ النظيف بشكل مسطح على سطح الطاولة بحيث يكون السطح الأمامي متجها لأعلى. ثم ، ضع الدليل المطبوع 3D مباشرة أسفل المدور الثالث ، حيث يصبح قطر العمود متسقا. امسك النهايات القريبة والبعيدة بيد واحدة.
اضغط بقوة على عظم الفخذ على طاولة العمل ، وباستخدام اليد الأخرى ، ضع الدليل المطبوع 3D على العمود الأوسط لعظم الفخذ لمنع عظم الفخذ من الدوران إلى الجانب الجانبي أو الإنسي. ثم ضعها أمام شرائح الألومنيوم المقابلة. املأ شرائح الألومنيوم بالأسمنت العظمي حتى تمتلئ تقريبا ، تاركا مساحة صغيرة للإزاحة.
ضع عظم الفخذ مع أدلة في الجزء الصحيح من الألومنيوم واسمح للأسمنت العظمي بالضبط. بعد تصلب الأسمنت العظمي ، ضع العينات في طبق بتري مع PBS بدرجة حرارة الغرفة واتركها تعيد الترطيب لمدة ساعتين. استخدم نظام اختبار ميكانيكي لتوصيل خلية تحميل ومعايرتها بدقة أقل من 1 نيوتن.
قم بإرفاق تركيبات بفتحة مربعة لتثبيت أجزاء الألومنيوم بإحكام مع العينات. قم بتوصيل مجموعة مسامير على جانبي التركيبات القابضة لتثبيت العينات بإحكام في مكانها. ثم قم بإرفاق صفيحة تحميل في المحرك.
ضع مجهرا ستيريو على سطح أمام MTS مباشرة. ضع مصادر الضوء حول النظام إذا كانت هناك حاجة إلى إضاءة إضافية لرؤية الإعداد من خلال المجهر. في برنامج MTS ، ابدأ في إنشاء بروتوكول انثناء جديد.
تأكد من أن البروتوكول سيعمل في مجال التحكم في الإزاحة. اضبط معدل تحميل البروتوكول على 0.5 ملم في الثانية. إذا كان البرنامج يحتوي على إعداد للمفاتيح اللينة ، فأضف المفاتيح اللينة Balance و Zero Extension إلى البروتوكول.
تأكد من أن البرنامج سيقوم بتسجيل الوقت بالثواني ، والحمل بالنيوتن ، والتمديد أو الإزاحة بالملليمترات بمعدل أخذ عينات لا يقل عن 100 هرتز. احفظ البروتوكول الجديد وارجع إلى الشاشة الرئيسية للبرنامج لبدء اختبار مجموعة عينات جديدة. الحصول على صورة بالأشعة السينية للعينات الموجودة في أواني الألمنيوم.
يمكن تصوير عينات متعددة في وقت واحد. تأكد من التقاط الرؤية الأمامية للعينات للسماح بقياسات التحقق من زاوية الأصيص. ضع قطعة من الألومنيوم مع عينة في التركيبات القابضة وشد البراغي المحددة.
اخفض المحرك حتى يكون على بعد بضعة ملليمترات من رأس الفخذ. استخدم مجهر الاستريو لضبط المرحلة ثنائية المحور لمحاذاة موضع رأس الفخذ مباشرة أسفل السطح الزجاجي للتحميل. قفل المرحلة ثنائية المحور في مكانها.
في برنامج MTS ، قم بتصفية موضع المحرك وقم بموازنة خلية التحميل باستخدام المفاتيح اللينة المضافة التوازن و Zero Extension. ثم ابدأ بروتوكول التحميل. اعتمادا على مقدار المساحة المتبقية بين السطح الزجاجي للتحميل والعينة ، سيستغرق الاختبار من 10 إلى 30 ثانية فقط.
بعد الاختبار، التقط أشعة سينية أمامية أخرى للعينة. سيتم استخدام هذا لتمييز وتوثيق طريقة الكسر. يتم عرض معاملات التباين ، أو COV ، من الخصائص الانثناء المقاسة لأعناق الفخذ الفأر هنا.
يمثل COV نسبة الانحراف المعياري والمتوسط الحسابي لمجموعة البيانات ، ويشير انخفاضه إلى تجميع أكثر إحكاما لنقاط البيانات الفردية حول المتوسط. قلل هذا البروتوكول من COV لأقصى حمل مقارنة بالمنشورات الأخرى التي تجري اختبارات مماثلة. يتم استخدام منحنى إزاحة القوة التمثيلي الذي يعرض ملاءمة خطية إزاحة بنسبة 0.2٪ لاشتقاق نقطة الصلابة والعائد.
يتم رسم مقاييس النتائج المختارة ، وعرض المتوسط والانحراف المعياري ، بما في ذلك الحمل الأقصى عند الفشل ، والصلابة ، والحد الأقصى للإزاحة عند الفشل ، والعمل على الفشل. تشير العلامات النجمية إلى اختلافات كبيرة يتم تحديدها باستخدام اختبار t أحادي الذيل غير مقترن. كانت أعناق الفخذ للفئران الذكور أقوى بكثير وأكثر صلابة من العينات من الفئران الإناث.
بالإضافة إلى ذلك ، شهدت رقاب الفخذ الأنثوية تشوهات أكثر أهمية وعملت على الفشل مقارنة بعينات من الفئران الذكور. وهذا يتفق مع انخفاض كثافة المعادن في العظام لدى الإناث ويؤكد حساسية الاختبار للكشف عن الاختلافات ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية. تم رسم مقاييس النتائج الميكانيكية الحيوية ، بما في ذلك الحمل الأقصى ، والصلابة ، والحد الأقصى للإزاحة ، والعمل حتى الفشل ، مقابل زاوية الأصيص وربطها باستخدام انحدار خطي بسيط للمجموعة الذكور ، ومجموعة الإناث ، وجميع العينات مجمعة معا.
تظهر الخطوط السوداء الصلبة الانحدار الخطي لعينات المجموعة، وتشير الخطوط المنقطة إلى فترات الثقة. لم يؤثر التباين في زاوية الأصيص بشكل كبير على الحمل الأقصى أو الإزاحة القصوى أو عمل الفشل. ومع ذلك ، مع زيادة زاوية الأصيص ، زادت الصلابة.
أهم شيء يجب تذكره أثناء محاولة هذا البروتوكول هو الحفاظ على إجراء الأصيص ومعدلات التحميل كما هي لمقارنة نتائجك بشكل أفضل بالبيانات المنشورة مسبقا. في حالة استخدام بديل للأسمنت العظمي ، مثل سبيكة البزموت التي يمكن تخفيفها لإزالة العينة بعد الاختبار ، يمكن أن تخضع العينات لإجراءات أخرى ، مثل التحليل الطيفي Raman أو DEXA أو الانحناء ثلاثي النقاط ، لتوضيح الخصائص الميكانيكية والكيميائية والهيكلية الإضافية.
