使用纳米-牛顿分辨率力转换器从骨骼肌肉活检中隔离肌异物并确定收缩函数

摘要

此处介绍的是一个协议，用于评估具有纳米-牛顿分辨率的条纹肌肉肌异半孔的收缩特性。该协议采用基于干涉测量的光学力探头的设置。此设置生成具有高信噪比的数据，并可评估 myofibril 的收缩动力学。

摘要

条纹肌肉细胞对于人类和动物的活动是必不可少的。单肌肉纤维由肌纤维组成，由连续相连的沙康鱼组成，这是肌肉中最小的收缩单位。沙康功能障碍导致沙康蛋白编码基因突变的患者肌肉无力。对肌磷酸酯力学的研究允许在测量单肌肉纤维的收缩性时，评估行为素-肌素相互作用，而不会产生受损、相邻的肌纤维的潜在混淆效应。肌黄体的极端结构损伤和错位可能导致收缩受损。如果肌黄热动物存在结构损伤，则在隔离过程中或实验期间，它们可能会断裂。此外，在肌磷动物的研究提供了在沙康的几何约束存在的情况下对行为-肌素相互作用的评估。例如，肌纤维的测量可以阐明肌纤维功能障碍是否是沙康蛋白突变的主要影响。此外，由于肌黄磷的直径小，钙溶液或化合物的灌注几乎是瞬间的。这使得肌黄种人非常适合测量力生产期间的激活和放松率。本文所述的协议采用基于法布里-佩罗特干涉仪原理的光学力探头，该干涉仪能够测量纳米牛顿范围内的力，并结合压电长度电机和快速步进灌注系统。此设置使肌黄种力力学能够研究高分辨率力测量。

引言

条纹肌肉细胞是日常生活活动不可缺少的。肢体运动、呼吸功能和心脏的泵送运动依赖于肌肉细胞产生的力。骨骼肌由包含一束单肌肉纤维的肌肉分册组成（图1A）。这些肌肉纤维由肌纤维组成，由连续连接的沙球组成（图1B，D）。沙康鱼含有薄而厚的细丝。这些主要由活性素和米奥辛分子链组成（图1B）。行为-肌素相互作用负责肌肉的产生力的能力。编码为沙康蛋白的基因突变的患者，如内布林、奥平和肌蛋白T，由于收缩功能障碍1而出现肌肉^无力。

肌肉收缩的质量可以在组织的各个层面研究，从体内整个肌肉到体外运动性测定中的行为-肌素相互作用。在过去的几十年里，几个研究小组已经开发出一些装置，以确定个体肌黄种人^{,2，3，4，5，6，7，8，9，103,7,8,9,的合同}性。^4,5,62这些设置基于检测由肌黄种枪收缩引起的悬臂（即光束偏转）的激光偏转变化（详情见 Labuda 等人¹¹）。虽然确定肌黄体联的收缩函数有一些局限性（例如，在肌黄种体上游的激励-收缩耦合过程的动态是缺乏的），但这种方法具有多种优点。其中包括:1） 在沙康人几何约束的情况下评估行为-明辛相互作用的能力;2） 评估行为-肌素相互作用的能力，而不对受损的相邻肌纤维的潜在混淆影响（当测量单肌肉纤维超结构损伤和肌纤维错位时，可能导致收缩性受损）（图1D）;3） 肌纤维的小直径（±1 μm，图2A）和缺乏膜允许几乎瞬间钙扩散到沙状物。此外，如果肌黄种人存在结构损伤，它们很可能在隔离期间或实验期间断裂。因此，评估肌纤维收缩是研究肌肉收缩的基本机制，并了解干扰行为-肌蛋白相互作用是否是由沙康蛋白突变引起的肌肉疾病的主要原因的优雅方法。

该协议提出了一个新开发的设置，以确定肌纤维的收缩性，其中结合了具有纳米牛顿分辨率的悬臂力探头（即Opiforce）。该力探针基于干涉测量原理。干涉测量允许使用相对僵硬的直性插性。这使得测量力与悬臂的小偏转，接近等轴测收缩的肌醇。该探头允许评估低被动和主动力，由从不同的肌肉活检分离出的单个肌黄素和主动力，包括来自人类受试者的活检，具有很高的信号与噪声比。此设置中集成的光学悬臂力探头基于 Fabry-Pérot 干涉仪¹²。干涉仪可检测光纤与安装在铁杉上的镀金悬臂之间的小位移（图3）。光纤和悬臂之间的间隙称为法布里-佩罗腔。使用两种胶涂层玻璃安装纤维安装在探头和压电电机之间。肌异的力可以从干涉仪数据中数学上产生。干涉测量基于两个或两个多波的叠加或干扰（在此设置中，三个光波）。波长在 1，528.77~1，563.85 nm 之间的激光从干涉仪发射并通过光纤发送。在探头中，光在光纤和介质之间的接口上反射1（图3A）;2） 在介质和悬臂的接口（图3B）;和3）在悬臂的金属和黄金涂层之间的接口（图3C）。接口 A 和 B 上的反射取决于探头被淹没介质的折射率 （n）。光线由三个叠加反射组成，返回干涉仪中的光电二极管。光电二极管测量光的强度，这是三个叠加反射的干扰模式的结果。当通过激活或拉伸肌黄种人产生收缩力时，肌骨力会拉上悬臂。此运动更改型腔大小（d）， 因此更改适合型腔的波长数。悬臂反射的光将具有不同的相位，从而产生不同的干扰模式。光电二极管将干扰模式强度的这种变化记录为伏特的变化。随后，考虑到悬臂刚度，根据这种变化计算了肌黄热化力生成。力探针由制造商通过推动安装针的尖端，连接到悬臂的自由手端，对称量秤，同时保持悬臂的弯曲等于读出激光^{13波长的倍数}。因此，干涉测量是一种高度敏感的方法，用于检测距离的小变化，从而能够测量纳米牛顿分辨率的力。此分辨率能够评估具有高信噪比的 myofibrillar 力生产。虽然传统的干涉测量将测量范围限制在干涉曲线的线性部分，但使用锁定放大器和激光波长调制克服了这一限制¹⁴。这一点在讨论部分进行了更详细的解释。

为了测量肌磷气活性张力，采用了快速灌注系统，使肌磷酸化液暴露在钙溶液中（图4A）。快速步进灌注系统可在 10 ms 内进行溶液更改。由于其直径小，钙扩散到肌磷几乎瞬间。因此，该系统特别适合测量激活期间和放松期间释放的机蛋白-明蛋白结合率。激活速率 （k_ACT）和松弛 （k_REL） 可以从激活松弛曲线中确定。此外，通过将肌磷暴露给浓度增加的钙溶液，可以确定力-钙关系和钙敏感性。

此外，压电长度电机能够快速拉伸和缩短肌黄种人。这提供了研究肌黄油的粘弹性特性（即被动张力）的可能性，以及执行快速缩短和重新拉伸的肌黄油，以确定张力重建的速度（k_TR）。从主动和被动张力实验中检索到的参数可以通过沙康蛋白中的基因突变来改变。

此定制设置用于测量与健康人、患者和小鼠骨骼肌分离的肌纤维的主动和被动收缩特性。

研究方案

获得人类活检的议定书由VU大学医学中心机构审查委员会（#2014/396）批准，并获得受试者的书面知情同意。获得动物肌肉活检的议定书得到了VU大学当地动物伦理委员会（AVD114002016501）的批准。

1. 准备和肌黄种人隔离

注:使用前面描述的方法甘油活检，准备不同的钙浓度（pCa）溶液^{7,7，16，17，,17}并分离肌磷^{酸盐,2，18。}

1. 解冻放松 （pCa 9.0， Rx） 和激活 （pCa 4.5， Act） 解决方案以及抑制剂 （1 M E64， 1 M DTT， 1 M leupeptin， 1 M PMSF）， 存储在 -80 °C。
2. 以一块约 1 mm³ 的甘油肌肉活检，用 1:1 Rx/甘油 （v/v） 溶液将培养皿放在小培养皿中，并在 4 °C 的冷盘上放置 Petri 盘。
3. 使用解剖显微镜和钳子解剖肌肉，分离单个肌肉纤维，而不将它们与肌肉分离。
   注:去除尽可能多的脂肪和结缔组织，以防止肌黄油悬浮液的污染。
4. 将解剖组织转移到 5 mL 管中，使用 1.5 mL 的放松溶液（1 μL/mL E-64、1 μL/mL leupeptin、1 μL/mL DTT 和 125 μL/mL PMSF）。让组织在大约 4 °C 下调和 1 小时。
5. 在孵育过程中，启动两台 PC，打开设备，然后打开相关软件（ 参见材料表）。
6. 将力探头淹没在培养皿中的超纯水中，并校准探头。
   1. 按干涉仪上的"开始向导"，然后按照屏幕上的说明操作。按" 校准"后，轻点显微镜阶段。
      注:在显微镜阶段点击将导致悬臂偏转并通过边缘。这样可以校准探头。
   2. 校准后，将探头浸入培养皿中的超纯水中。
7. 初始化压电电机位置。为此，请按照下面详细步骤之一操作。
   1. 当压电电机用于 k TR 张力_时 ，将长度设置为 0 μm。
      信号发生器设置见表1，图5A。
   2. 当压电电机用于无源张力时，将长度设置为 50 μm。
      信号生成器设置见表 1。
      注:步骤之间的区别在于压电长度电机的初始位置。为了拉伸肌黄种人，压电电机需要拉，以增加安装针之间的距离，并延长肌黄气。为了松弛肌黄，压电电机需要推动以缩短安装针头之间的距离，并缩短肌黄布里。
8. 准备显微镜幻灯片。在显微镜幻灯片上移液 150 μL 聚羟基乙酰丙烯酸酯 （聚 HEMA） 溶液（95% 乙醇中的 5% 聚 HEMA，w/v），并铺在幻灯片上，以便全部覆盖。
   注:如果肌黄油悬浮液在未涂覆的显微镜幻灯片上管用，则沉入底部的肌黄油悬浮液将粘在显微镜幻灯片上，并且无法粘合它们。
9. 用 pCa 溶液填充注射器（参见 图 4A），并填充灌注系统。
   注:在这些步骤中，所有管都预加适当的溶液，以确保从油管中去除所有气泡。
   1. 用 Rx 填充流室背景流的流入管 （图 3， 4A） 流入.
   2. 使用时，用超纯水冲洗歧管以排出空气。为此，将带超纯水的注射器连接到出口，然后朝相反方向冲洗。阻止歧管的未使用端口。
   3. 使每个 pCa 注射器用 pCa 溶液填充各自的管子。然后，将它们连接到歧管和Ɵ玻璃。
   4. 使用数据采集面板软件打开阀门 1 和 6（参见材料表），通过检查按钮"1+6"（图 6A），在填充 Ɵ 玻璃时用放松 （pCa 9.0） 填充 Ɵ 玻璃，并在 Ɵ 玻璃填充时激活 （4.5） 溶液和阀门（图 6B）。

2. 安装肌方面

1. 用聚 HEMA 涂上显微镜幻灯片，以防止肌纤维粘在玻璃上。
2. 准备均质器（ 参见材料表）进行组织均质化。用干净的纸巾清洁内部转子杆，组装均质器，在酒精中旋转 1x 15 s，在超纯水中旋转 15 s，每次旋转 15 s。在冰面上将均质器预加 1 x 15 s 的放松溶液中。
3. 将均质棒放在含有肌肉组织的管子中，如步骤1.4所述，在将管子放在冰上时，在速度5上旋转转子15 s，以撕裂肌肉组织并获得肌纤维悬浮液。
4. 在组织浴中涂有聚 HEMA 的显微镜幻灯片上涂有聚 HEMA 的移液器 ±50 μL 的肌黄油悬浮液悬浮液和 ±250 μL 的放松溶液。这将形成液体滴。用盖子盖住浴缸，防止灰尘，等待 5-10 分钟，让肌油沉入底部。
   注:悬架和放松解决方案之间的比率取决于隔离的质量，因此，相应地进行调整。例如，如果肌黄叶布里尔产量低，而悬浮液中几乎没有合适的肌黄叶布里，则添加更多的肌黄叶布里勒悬浮液，用不太放松的溶液稀释（例如，75μL 的 myofibril 悬浮液和 225 μL 的放松溶液）。心脏和骨骼肌组织很容易识别，由于其条纹模式。使用 10 倍或 40 倍目标，此模式在单个 myofibril 中也可见。如果悬浮液中存在其他组织，可以在视觉上选择肌黄热气。可以跳过 5~10 分钟的等待。然而，这增加了粘合肌黄素的难度。
5. 用胶水涂覆安装针头（壳体 + 乙醇;120毫克贝壳，2 mL 70% 乙醇）。为此，在 65°C 下加热胶水 30~60 s，并在新的未涂覆玻璃滑梯上加热移液器 ±6 μL。将每个安装针的尖端浸入胶水中，重复，直到可见一层胶水。使用微操纵器将探针向上垂直移动并压上，以使组织浴在显微镜舞台上放置空间。拆下含有胶水的玻璃滑梯。
6. 安装肌方面
   1. 将组织浴与显微镜幻灯片涂有含有肌黄油悬浮液的多 HEMA 放在显微镜舞台上。使用舞台找到一个合适的肌黄种人与40倍的目标。如有必要，移动并旋转组织浴，将肌黄油移动到可安装位置。
      注:查找具有大约 30 μm 的可见条纹图案的肌异叶。如步骤 3.1 和 3.2.1 中所述，在粘合 myofibril 之前，可以检查长度和沙康长度。不要粘住撕裂的肌黄种人，因为这些在收缩过程中可能会破裂。
   2. 将流室直接滑入含有组织浴中的肌黄油的液体滴上方（在步骤 2.4 中滴入幻灯片），然后将其降低。在它击中液体掉落之前停止。
   3. 放下压电安装针，按压在肌黄种人的底部尖端。稍微抬起它，检查肌黄种人是否附着在针头上。
   4. 降低流室，使探头的安装指针在不接触流室的情况下到达底部。
   5. 按探针的安装针在肌黄种人顶端。稍微抬起它，检查肌黄种人是否附着在针头上。
   6. 尽可能从浴缸底部提起肌纤维，而不会失去对焦能力，而不会在目标接触玻璃底部的情况下进行对焦。

3. 初始化实验

1. 使用微操纵器、相机和系统控制器软件（图7A，见材料表）测量沙康长度。将压电和/或力探针移至 2.5 μm，将肌黄热化的初始沙母长度设置为 2.5 μm。
   注:2.5 μm 的沙康长度可确保 myosin 头和行动素之间的最佳重叠。
2. 使用系统控制器软件的容器功能测量肌纤维的长度和宽度（图7B，C）。C
   注:旋转摄像机时，摄像机可能会水平和/或垂直倾斜。要检查摄像机的对齐方式，可以使用精神级别来验证摄像机是否旋转且未倾斜。
   1. 使用显微镜阶段将肌黄子分析放在视频图像的中心。
   2. 从肌的一侧向另一侧画一个正方形。对于长度，请确保在正方形中包括胶滴的暗边（图2A），因为图像处理基于对比度。
   3. 开始记录系统控制器软件中的数据（ 参见材料表），按"开始"，5点暂停后，通过按下"暂停"按钮记录系统控制器软件数据。长度现在记录在数据中。
   4. 对于宽度，首先旋转相机 90°（ 参见材料表），然后使用 myofibril 本身边缘的对比度。
   5. 通过按"开始"开始，开始记录系统控制器Table of Materials软件中的数据（参见材料表），并在 5 点暂停后按"暂停"按钮记录系统控制器软件数据。宽度现在记录在数据中。
3. 如果需要确定肌黄种的主动张力，需要使用灌注设置。如果是这样，请继续执行步骤 3.4。如果只确定被动张力，跳过步骤 3.4=4.1.3.7 并继续执行步骤 4.2。
4. 定位并初始化灌注设置。
   注:这仅对产生主动力是必要的。执行被动张力实验时，请继续执行步骤 4.2。
   1. 将快步电机位置设置为 4 V（图 5B）。
   2. 滑动桌子上的灌注支架，使支架的左下角与桌子上的胶带对齐。
      注:注意不要撞到力探头或压电电机。
   3. 使用操纵器将玻璃Ɵ用眼睛大致定位。
   4. 透过目镜，小心地Ɵ用操纵器将玻璃推向肌纤维。
   5. 使用机械手将 Ɵ 玻璃的顶部通道与 myofibril 对齐，然后通过执行快速步骤（信号发生器设置，见表 1）与系统控制器软件（图 2B+C，–C参见材料表）检查位置。
      注:确保底部通道在快速步骤的激活阶段与肌纤维对齐（图 2B+C）。
5. 打开 Rx 的背景流 （图 4A）以在流室中创建层压背景流。
   注:背景流是必要的，以防止湍流由于pCa溶液流从Ɵ玻璃。
   1. 使用 Luer 阀杆打开流量室的流入。
      1. 向流出泵发送以下参数，以开始排空流量室并防止流舱溢出（图 9）:阀 = 沐浴阀 （2）;微步模式 = 微步模式;柱塞目标 = 48，000;柱塞速度 = 38×40（任意）。
         注:确保液位一直稳定。肌骨不应干涸，悬臂也不应运行。有一点溢出比流太少好。
6. 要使用热电温度控制器将温度设置为所需值（图 8，参见材料 表），请输入所需温度并按"开始"。通过检查热电温度控制器软件中的图形，等待达到所需温度并继续。
   注:在室温下进行实验时，不必使用热电温度控制器。

4. 实验协议

1. 确定需要执行哪些主动力协议。
   注:根据研究所需的数据，可以进行多种类型的主动力实验:步骤4.1.1，测量饱和时的最大力[Ca]^2°];步骤 4.1.2，获取 Force-pCa 曲线，以确定除步骤 4.1.1 之外的钙敏感性;步骤 4.1.3，除步骤 4.1.1 或 4.1.2 外，还通过执行缩短恢复协议来确定紧张重建速率。
   1. 测量最大主动力。
      1. 通过按"开始"开始，开始记录 系统控制器软件中的数据（参见材料表）。
      2. 通过检查按钮"1+6"打开带数据采集Table of Materials面板的阀门1 和 6（参见材料表）软件，以启动放松解决方案的 Ɵ 玻璃流，并通过 Ɵ 玻璃激活解决方案（图 6A）。
      3. 重置干涉仪的范围，通过在干涉仪上选择并按压"重置范围"，使基准力为 0 V（ 参见材料表）。
      4. 当力轨迹稳定时，执行Ɵ快速步进（步进尺寸 = 100 μm）。
         信号发生器设置见表1（图5C）。将在系统控制器软件中记录和显示类似于图4D的激活松弛跟踪。
      5. 按下"暂停"按钮暂停系统控制器软件数据记录。
      6. 如果不再执行激活，请通过取消选中按钮"1+6"（图6B）关闭阀1 和 6以停止 Ɵ 玻璃流量，通过按"终止"来停止注射器泵（图 9，参见材料表），通过关闭 Luer 阀停止背景流量。
   2. 力-pCa 曲线
      注意:这与步骤 4.1.1 类似，用于获得最大主动力，但使用不同的 pCa 解决方案进行多次激活。
      1. 开始记录系统控制器软件中的数据，按"开始"。
      2. 打开阀门 1 和 2 与数据采集面板软件启动流放松解决方案和 pCa 6.2 通过Ɵ玻璃。
      3. 通过选择并按干涉仪上的"重置范围"，使干涉仪的复位范围为 0 V。
      4. 当力轨迹稳定时，执行Ɵ快速步进（步进尺寸 = 100 μm）。
         信号生成器设置见表 1。
      5. 按下"暂停"按钮暂停系统控制器软件。
      6. 对于阀 1 和 3（pCa 5.8）、阀 1 和 4（pCa 5.6）、阀 1 和 5（pCa 5.4）以及阀 1 和 6（pCa 4.5）重复步骤 4.1.2.1=4.1.2.4。
      7. 如果不再执行激活，关闭阀 1 和 6，通过取消选中按钮 "1+6" （图Terminate6A），通过按下"终止"停止注射器泵 （图 9），通过关闭 Luer 阀停止背景流量，停止 Ɵ 玻璃流。1+6
   3. 测量张力重建率 （k_TR）。
      注意:这类似于步骤 4.1.1 的最大主动力，但有一些更改和添加的步骤。
      1. 计算松弛 myofibril 15% 所需的压电运动，并在信号生成器中输入此值（图 5D，表 1）。
      2. 按"开始"开始，开始记录系统控制器软件中的数据。
      3. 打开阀门1和6与数据采集面板（图6A）软件启动流动的放松解决方案和pCa 4.5通过Ɵ玻璃。
      4. 通过选择并按干涉仪上的"重置范围"，使干涉仪的复位范围为 0 V。
      5. 当力轨迹稳定时，执行Ɵ快速步进（步进尺寸 = 100 μm）。
         信号生成器设置见表 1。
      6. 当达到力高原时，使用压电执行缩短恢复。
         信号发生器设置可以在 中找到（图 5D，表 1）。将在系统控制器软件中记录和显示类似于图4E的激活松弛跟踪。
         注:可以制定自定义协议来自动执行上述步骤。
      7. 按下"暂停"按钮暂停系统控制器软件。
      8. 如果不再执行激活，关闭阀 1 和 6，通过取消选中按钮 "1+6" （图Terminate6B），通过按下"终止"停止注射器泵 （图 9），通过关闭 Luer 阀停止背景流量，停止 Ɵ 玻璃流量。1+6
2. 执行无源力测量。
   1. 执行连续拉伸。
      1. 计算拉伸肌黄种人所需的压电运动，并在信号发生器中输入此值（表1）。
         注意:这些是示例设置。计算相对于沙彗线长度的拉伸量和拉伸时间。这些设置是必要的，以确保每个sarcomere的拉伸速度在肌科里保持相等。
      2. 按"开始"开始，开始记录系统控制器软件中的数据。
      3. 通过选择并按干涉仪上的"重置范围"，使干涉仪的复位范围为 0 V。
      4. 在系统控制器软件中使用信号发生器执行连续拉伸以操作压电。可以在表 1 中找到信号 发生器设置示例。
      5. 拉伸完成后，将肌黄种轮缩短为压子的松弛长度（表1）。
   2. 执行逐步拉伸。
      1. 按"开始"开始，开始记录系统控制器软件中的数据。
      2. 通过选择并按干涉仪上的"重置范围"，使干涉仪的复位范围为 0 V。
      3. 使用系统控制器软件中的信号发生器执行逐步拉伸以操作压电。示例信号发生器设置见表1（图 5E）。
   3. 伸展完成后，将肌黄种人缩短为压电的松弛长度。可以在表 1 中找到信号 发生器设置示例。
3. 按下"暂停"按钮暂停系统控制器软件。
4. 按下系统控制器软件中的"停止"按钮，停止记录数据。
5. 在系统控制器软件中按"文件"和"保存数据"来保存数据。

5. 清洁

1. 取出测量的肌黄子，为下一个肌黄种人做准备。
   1. 为此，小心地撕下肌黄种人，同时用40倍的视点看。
   2. 向上移动力探头和压电。向上Ɵ玻璃一直向上，到右侧和背面。然后向上移动并滑离流室。取出组织浴。
   3. 要清洁安装针头，请使用 10 倍和眼部对焦。将刷子浸入乙醇中，小心地刷掉，从针头上取下胶水。
      注意:请记住，胶水脱落可能需要一些时间。
   4. 用超纯水冲洗流室和组织浴。
   5. 将探针放在装满超纯水的小培养皿中。确保探头完全淹没。
2. 实验完成后，请按照上述步骤清洁设置，并执行以下附加步骤。
   1. 从流浴中清空油管。将参数发送到流出注射器泵（参见材料表，图 9）。阀 = 沐浴阀 （2）;微步模式 = 正常;柱塞目标 = 0;柱塞速度 = 30。
      注:当油管为空时终止该命令。
   2. 多次初始化泵（图9B）。
   3. 排空注射器。为此，关闭所有 Luer 阀，打开所有阀门，从注射器的针头上拆下管子，将特定 pCa 的管放在针头下，然后打开 Luer 阀。使用压力塞加快流程。
   4. 将管子重新插入注射器的针头。用 +5 mL 的超纯水填充注射器。将杯子放在Ɵ玻璃下面。打开所有阀门并打开压力阀以冲洗系统。
   5. 关闭系统。关闭 PC、干涉仪和压电控制器电源块。

6. 数据分析

1. 通过打开数据文件并选择所需的段 ，将数据跟踪从系统控制器软件（参见材料表）导出到电子表格软件程序或剪贴板。显示的轨迹将导出（例如，原始力、沙康长度和压电位置）。
2. 使用您选择的软件（例如 MATLAB）执行分析。

结果

使用系统控制器软件记录并打开数据跟踪（ 参见材料表）。将完整的跟踪或选定的段导出到剪贴板或文本文件，以使用所需的软件进行进一步分析。使用自定义软件或手动切换用于控制不同解决方案流量的阀门。自定义 MATLAB 脚本用于分析激活、张力重新生成和放松的速率。被动力实验的最大主动力和峰值及高原力直接取自系统控制器软件力轨迹。安装肌黄种人（图2?...

讨论

描述是一种协议，用于评估从人或动物骨骼肌组织中分离出的肌骨的收缩功能。查万等人之前曾描述过这种装置的力^分辨率。简言之，它由检测纤维和悬臂之间形成的Fabry-Pérot腔长度的随机波动决定，这些空腔产生读出输出（以V表示）时噪声的主导部分，乘以偏转灵敏度（以m/V表示）和悬臂的弹簧常数（以N/m表示），从而产生力噪声。在我们的设置中，在读出输出时，在 1，000 ...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bio Spec Products, Inc.	985370-XL	To isolate myofibrils
Custom coded		Matlab
Custom fabricated		Includes Labview program to control over serial connection; To control valves
Custom fabricated		To cool the Peltier module
Custom fabricated
Custom fabricated		Aluminum tissue chamber
Custom fabricated		To control the valves; Includes PC software to control over USB
IonOptix		System controller software: data recording software with advanced signal generator for piezo and fast-step
IonOptix	MCS100	To record sarcomere length
IonOptix		Includes: Optiforce (interferometer), Micromanipulators, Signal interface, Piezo motor and controller. Based on the MyoStretcher
IonOptix		Force probe
Koolance	ADT-EX004S
Koolance	EX2-755	To cool the Peltier module
Microsoft		Data registration
Olympus	IX71
Olympus	TH4-200
Sigma-Aldrich	529265	Poly(2-hydroxyethyl methacrylate); Coating for microscope slides to prevent sticking of tissue
Sigma-Aldrich	78471	Crystals to dissolve in ethanol resulting in glue
TE Technology, Inc.	TE-63-1.0-1.3	To cool the tissue flow chamber
TE Technology, Inc.	TC-720	Includes PC software to control over USB
Tecan Trading AG	20736652
Tecan Trading AG	20739263	Syringe pump to induce backgroundflow together with fast-step perfusion system; Outflow from tissue flow chamber
Thermo scientific	2441081
Warner Instruments (Harvard Bioscience, Inc.)	Discontinued	Alternative: SF-77CST/VCS-77CSP
Warner Instruments (Harvard Bioscience, Inc.)	TG150-4	To perfuse the tissue
		1 PC for IonWizard and 1 PC for other software