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Engineering Platform and Experimental Protocol for Design and Evaluation of a Neurally-controlled Powered Transfemoral Prosthesis

To enable intuitive operation of powered artificial legs, an interface between user and prosthesis that can recognize the user's movement intent is ...

Atlantic Prosthetics & Orthotics, LLC

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Current mechanical testing methods used to determine the biaxial properties of planar connective tissues may lead to artifactual observations of material behavior. The method of sample gripping affects the constraint on the extracellular fibers at the bounds of the sample. This applied constraint not only affects how the load is transferred to the sample, but also how the load is transmitted throughout the rest of the material - thereby influencing the resulting mechanical behavior of the tissue. In this study, we compared the dynamic biaxial mechanical response of pericardial tissue samples under two different gripping methods: (i) the common method of suturing sample edges and (ii) a new biaxial clamping method. Tissue samples were repeatedly testing using both gripping methods under the same conditions. The tissue samples appeared to be stiffer and less extensible when mechanically tested with clamped sample edges, as opposed to when tested with sutured sample edges. Thus, the influence of the sample boundaries affected the response of the material - precisely the situation to be avoided for reliable material testing. This casts doubt on whether any in vitro mechanical testing method can used to determine the "real" properties of the tissue since the boundary conditions of the tissue in situ are presently unknown.

Boundary conditions during biaxial testing of planar connective tissues. Part 1: dynamic behavior.

M&eacute;thodes d&#39;essai m&eacute;caniques actuelles utilis&eacute;es pour d&eacute;terminer les propri&eacute;t&eacute;s biaxiales de planes de tissus conjonctifs risquera art&eacute;factuelle observations du comportement de la mati&egrave;re. La m&eacute;thode de prise d&#39;&eacute;chantillon affecte la contrainte sur les fibres extracellulaires dans les limites de l&#39;&eacute;chantillon. Cette contrainte appliqu&eacute;e affecte non seulement comment la charge est transf&eacute;r&eacute;e &agrave; l&#39;&eacute;chantillon, mais aussi comment la charge est transmise dans le reste du mat&eacute;riel - influencer le comportement m&eacute;canique r&eacute;sultant du tissu. Dans cette &eacute;tude, nous avons compar&eacute; la r&eacute;ponse m&eacute;canique biaxiale dynamique des &eacute;chantillons de tissu p&eacute;ricardique selon deux m&eacute;thodes diff&eacute;rentes de pr&eacute;hension: (i) la m&eacute;thode courante de suture des bords de l&#39;&eacute;chantillon et (ii) une nouvelle m&eacute;thode de serrage biaxiale. Des &eacute;chantillons de tissus ont &eacute;t&eacute; &agrave; plusieurs reprises tests en utilisant les deux m&eacute;thodes de pr&eacute;hension dans les m&ecirc;mes conditions. Les &eacute;chantillons de tissus semblaient &ecirc;tre plus rigide et moins extensible lorsqu&#39;il est test&eacute; m&eacute;caniquement avec des bords de l&#39;&eacute;chantillon fixe, par opposition &agrave; lorsqu&#39;il est test&eacute; avec des bords de l&#39;&eacute;chantillon sutur&eacute;es. Ainsi, l&#39;influence des limites exemple influenc&eacute; la r&eacute;action de la mati&egrave;re - pr&eacute;cis&eacute;ment la situation afin d&#39;&eacute;viter des essais des mat&eacute;riaux fiables. Cela jette un doute sur la si aucune m&eacute;thode d&#39;essai m&eacute;canique in vitro permet de d&eacute;terminer les &laquo; vraies &raquo; propri&eacute;t&eacute;s du tissu &eacute;tant donn&eacute; que les conditions aux limites du tissu in situ sont actuellement inconnues.

Conditions aux limites pendant l&#39;essai biaxiale de planaires des tissus conjonctifs. Partie 1: comportement dynamique.

Aktuelle Mechanische Pr&uuml;fverfahren zur Bestimmung die biaxialen Eigenschaften der planaren Bindegewebe f&uuml;hren zu artifactual Beobachtungen des Materialverhaltens. Die Methode Griff zu Beispiel betrifft die Einschr&auml;nkung auf die extrazellul&auml;ren Fasern an die Grenzen der Probe. Diese angewandte Einschr&auml;nkung betrifft nicht nur wie die Belastung der Probe &uuml;bertragen wird, sondern auch, wie die Last im Rest des Materials - dadurch beeinflussen das resultierende mechanische Verhalten des Gewebes &uuml;bertragen wird. In dieser Studie verglichen wir die dynamische biaxiale mechanische Reaktion der Perikardh&ouml;hle Gewebeproben unter zwei verschiedenen Methoden packende: (i) die &uuml;bliche Methode der Wundverschlu&szlig; Beispiel Kanten und (Ii) eine neue biaxial-Spannvorrichtung-Methode. Gewebeproben wurden immer wieder Tests mit beiden packenden Verfahren unter den gleichen Bedingungen. Die Gewebeproben schien steifer und weniger erweiterbar wird mechanisch mit eingespannten Probe Kanten, im Gegensatz zu gepr&uuml;ft, wenn mit gen&auml;hter Beispiel Kanten getestet. So beeinflusst der Einfluss der Probe Grenzen die Antwort des Materials - genau die Situation f&uuml;r zuverl&auml;ssige Materialpr&uuml;fung vermieden werden. Dies wirft Zweifel auf, ob alle mechanischen in-vitro-Testverfahren verwendet werden kann, um die &quot;echten&quot; Eigenschaften des Gewebes zu bestimmen, da die Randbedingungen des Gewebes in-situ derzeit unbekannt sind.

Randbedingungen w&auml;hrend der biaxialen Tests der planaren Bindegewebe. Teil 1: dynamisches Verhalten.

Metodi di prova meccaniche corrente utilizzati per determinare le propriet&agrave; dei tessuti connettivi planare biassiale possono portare a smontava osservazioni del comportamento materiale. Il metodo di presa campione colpisce il vincolo sulle fibre extracellulari presso i limiti del campione. Questo vincolo applicato non solo colpisce come il carico viene trasferito al campione, ma anche come il carico viene trasmesso in tutto il resto del materiale - quindi che influenzano il comportamento risultante meccanico del tessuto. In questo studio abbiamo confrontato la risposta meccanica biassiale dinamica dei campioni di tessuto pericardico sotto due diversi metodi di presa: (i) il comune metodo di sutura esempio bordi e (ii) un nuovo metodo di serraggio biassiale. Campioni di tessuto sono stati ripetutamente test utilizzando entrambi i metodi presa alle stesse condizioni. I campioni di tessuto sembravano essere pi&ugrave; rigido e meno estensibile quando testati meccanicamente con bordi campione fissata, in contrapposizione a quando testato con bordi campione suturata. Cos&igrave;, l&#39;influenza dei contorni campione influenzato la risposta del materiale - precisamente la situazione da evitare per il collaudo del materiale affidabile. Questo mette in dubbio sul se qualsiasi metodo in vitro per il test meccanico pu&ograve; utilizzati per determinare le propriet&agrave; del tessuto &quot;reale&quot; poich&eacute; le condizioni al contorno del tessuto in situ sono attualmente sconosciute.

Condizioni al contorno durante i test biassiale di planari dei tessuti connettivi. Parte 1: il comportamento dinamico.

&#x5E73;&#x9762;&#x7D50;&#x5408;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x4E8C;&#x8EF8;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3001;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x8A66;&#x9A13;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x6750;&#x6599;&#x6319;&#x52D5;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3092;&#x63E1;&#x308A;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306E;&#x5236;&#x7D04;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x5883;&#x754C;&#x3067;&#x7D30;&#x80DE;&#x5916;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x3092;&#x5F71;&#x97FF;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x9069;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x62D8;&#x675F;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3078;&#x306E;&#x8CA0;&#x8377;&#x306E;&#x8EE2;&#x9001;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3001;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x6A5F;&#x68B0;&#x306E;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x6750;&#x6599; - &#x306E;&#x6B8B;&#x308A;&#x306E;&#x90E8;&#x5206;&#x5168;&#x4F53;&#x306E;&#x8CA0;&#x8377;&#x306E;&#x9001;&#x4FE1;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; 2 &#x3064;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x30B0;&#x30EA;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4E0B;&#x5FC3;&#x56A2;&#x7D44;&#x7E54;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x4E8C;&#x8EF8;&#x306E;&#x529B;&#x5B66;&#x5FDC;&#x7B54;&#x6BD4;&#x8F03;: &#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB; &#x30A8;&#x30C3;&#x30B8;&#x3068; (ii) &#x65B0;&#x3057;&#x3044; 2 &#x8EF8;&#x30AF;&#x30E9;&#x30F3;&#x30D7;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3092;&#x7E2B;&#x5408; (i) &#x306E;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x7D44;&#x7E54;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3092;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3057;&#x4E21;&#x65B9;&#x30B0;&#x30EA;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x540C;&#x3058;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x7D44;&#x7E54;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x525B;&#x6027;&#x3084;&#x30AF;&#x30E9;&#x30F3;&#x30D7;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB; &#x30A8;&#x30C3;&#x30B8;&#x3068;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x7E2B;&#x5408;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB; &#x30A8;&#x30C3;&#x30B8;&#x3092;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x306B;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3068;&#x304D;&#x3088;&#x308A;&#x5C11;&#x306A;&#x304F;&#x62E1;&#x5F35;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x898B;&#x3048;&#x305F;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x5883;&#x754C;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x5FDC;&#x7B54;&#x6750;&#x6599; - &#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x4FE1;&#x983C;&#x6027;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x6750;&#x6599;&#x3092;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x907F;&#x3051;&#x308B;&#x3079;&#x304D;&#x72B6;&#x6CC1;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x3001;&#x4EFB;&#x610F;&#x4F53;&#x5916;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x8A66;&#x9A13;&#x6CD5;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059; in situ &#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x306E;&#x5883;&#x754C;&#x6761;&#x4EF6;&#x306F;&#x73FE;&#x5728;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x306E;&#x3067;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x300C;&#x672C;&#x7269;&#x300D;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x306B;&#x7591;&#x554F;&#x3092;&#x6295;&#x3052;&#x304B;&#x3051;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5883;&#x754C;&#x6761;&#x4EF6; 2 &#x8EF8;&#x5E73;&#x9762;&#x7D50;&#x5408;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x4E2D;&#x306B;&#x3002;&#x30D1;&#x30FC;&#x30C8; 1: &#x52D5;&#x7684;&#x6319;&#x52D5;&#x3002;

&#xC7AC;&#xB8CC; &#xB3D9;&#xC791;&#xC758; artifactual &#xAD00;&#xCE21; &#xD604;&#xC7AC; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xC2DC;&#xD5D8; &#xBC29;&#xBC95; &#xD3C9;&#xBA74; &#xACB0;&#xD569; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; biaxial &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC0D8;&#xD50C;&#xC744; &#xC7AC; &#xBC0C;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC774; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC758; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC678; &#xC12C;&#xC720;&#xC5D0; &#xC81C;&#xC57D; &#xC870;&#xAC74;&#xC744; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C;&#xC774; &#xC801;&#xC6A9; &#xB41C; &#xC81C;&#xC57D; &#xC0D8;&#xD50C;, &#xBD80;&#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xC804; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xBD80;&#xD558; &#xD568;&#xC73C;&#xB85C;&#xC368; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xB3D9;&#xC791;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294;-&#xC790;&#xB8CC;&#xC758; &#xB098;&#xBA38;&#xC9C0; &#xBD80;&#xBD84;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC804;&#xC1A1; &#xB418;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB450; &#xAC00;&#xC9C0; &#xB314; &#xC9C0; &#xBC29;&#xBC95; &#xC544;&#xB798; pericardial &#xC870;&#xC9C1; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC758; &#xB3D9;&#xC801; biaxial &#xAE30;&#xACC4; &#xC751;&#xB2F5; &#xBE44;&#xAD50;: (i)&#xB294; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; &#xC0D8;&#xD50C; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xC640; (ii) &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; biaxial &#xD074;&#xB7A8;&#xD551; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xBD09;&#xD569; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC870;&#xC9C1; &#xC0D8;&#xD50C; &#xBC18;&#xBCF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB3D9;&#xC77C;&#xD55C; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB314; &#xC9C0; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBAA8;&#xB450; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC870;&#xC9C1; &#xC0D8;&#xD50C; &#xB354; &#xBEE3; &#xBEE3; &#xD558; &#xACE0; sutured &#xC0D8;&#xD50C; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xC640; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD588;&#xC744; &#xB54C; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC18;&#xB300;&#xB85C; &#xD074;&#xB7A8;&#xD551;&#xB41C; &#xC0D8;&#xD50C; &#xAC00;&#xC7A5;&#xC790;&#xB9AC;&#xC640; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD588;&#xC744; &#xB54C; &#xB35C; &#xD655;&#xC7A5; &#xB420; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCF4;&#xC778;&#xB2E4;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xC0D8;&#xD50C; &#xACBD;&#xACC4;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5; &#xC751;&#xB2F5; &#xC790;&#xB8CC;-&#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xBBFF;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC7AC;&#xB8CC; &#xC2DC;&#xD5D8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD53C;&#xD574; &#xC0C1;&#xD669;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744;. &#xC774; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xD604;&#xC7A5;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xACBD;&#xACC4; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0; &#xD604;&#xC7AC; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &#xC774;&#xD6C4; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &quot;&#xC9C4;&#xC9DC;&quot; &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD558; &#xCCB4; &#xC678; &#xAE30;&#xACC4; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC218; &#xC5EC;&#xBD80;&#xC5D0; &#xC758;&#xC2EC; &#xCE90;&#xC2A4;&#xD2B8;.

&#xD3C9;&#xBA74; &#xACB0;&#xD569; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; biaxial &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xACBD;&#xACC4; &#xC870;&#xAC74;. &#xC81C; 1 &#xBD80;: &#xB3D9;&#xC801; &#xB3D9;&#xC791;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

M&eacute;todos de prueba mec&aacute;nicos actuales permite determinar las propiedades biaxiales de planares tejidos conectivos pueden conducir a artifactual observaciones de comportamiento material. El m&eacute;todo de muestra agarrar afecta la restricci&oacute;n sobre las fibras extracelulares en los l&iacute;mites de la muestra. Esta restricci&oacute;n aplicada no s&oacute;lo afecta a c&oacute;mo la carga se transfiere a la muestra, pero tambi&eacute;n c&oacute;mo se transmite la carga durante el resto del material - as&iacute; que influyen en el comportamiento mec&aacute;nico resultante del tejido. En este estudio, se compar&oacute; la respuesta mec&aacute;nica biaxial din&aacute;mica de muestras de tejido peric&aacute;rdico bajo dos m&eacute;todos diferentes de agarre: (i) el m&eacute;todo com&uacute;n de la sutura de los bordes de la muestra y (ii) un nuevo m&eacute;todo de sujeci&oacute;n biaxial. Las muestras de tejido estaban probando varias veces con ambos m&eacute;todos de agarre en las mismas condiciones. Las muestras de tejido parec&iacute;an ser m&aacute;s r&iacute;gido y menos extensible cuando se prueban mec&aacute;nicamente con bordes muestra afianzado con abrazadera, como cuando se prueban con bordes muestra suturada. As&iacute;, la influencia de los l&iacute;mites de la muestra afecta la respuesta del material - precisamente la situaci&oacute;n debe ser evitado para ensayos de materiales confiables. Esto arroja dudas sobre si puede utilizar cualquier m&eacute;todo de prueba mec&aacute;nica in vitro para determinar las propiedades &quot;reales&quot; del tejido, puesto que las condiciones de contorno del tejido in situ son actualmente desconocidas.

Condiciones de l&iacute;mite durante la prueba biaxial de planar de los tejidos conectivos. Parte 1: comportamiento din&aacute;mico.

We performed a genome-wide linkage analysis to identify susceptibility loci in a large six-generation extended family previously reported with early-onset osteoarthritis (OA) DNA sequencing was performed to investigate involvement of the COMP (Cartilage oligomeric matrix protein) gene in this family. The region covering D19S884, D19S226, and D19S414 on chromosome 19p following genome-wide scan from 70 individuals of this kindred showed significant linkage, with a maximum point LOD (logarithm of the odds ratio) score of 2.51 at D19S226. Direct sequencing of the COMP gene, the most plausible candidate gene in the region, identified a c.2152C>T substitution in exon 18 which resulted in a substitution of tryptophan for arginine at position 718 located in the C terminal globular domain of the gene product. A total of 26 individuals were identified with this mutation of which 21 affected individuals had the mutation, and the other five younger individuals (18.6 ± 11.3 years of age) carried the mutation without symptoms. The results indicate that COMP is the disease susceptibility gene and the c.2152C>T mutation in exon 18 could cause early-onset OA phenotypes in this kindred, which is compatible with a previous report that this mutation also causes a mild form of multiple epiphyseal dysplasia (MED).

A mutation in cartilage oligomeric matrix protein (COMP) causes early-onset osteoarthritis in a large kindred study.

While macrophages have been implicated in the failure of bioprosthetic heart valves, the macrophage response to crosslinked native pericardial collagen has not been previously investigated. Using decellularized bovine pericardium (DBP) as a model for native collagen, this study investigated the response of macrophage-like cells (U937s) to DBP, either: (i) untreated, or (ii) exogenously crosslinked with glutaraldehyde or 1-ethyl-3-(3-dimethyl-aminopropyl)-carbodiimide (EDC). We have previously validated the use of U937 cells as models for the response of human monocyte-derived macrophages to decellularized pericardial materials and, per our previous work, differentiated the U937 cells directly on the three material surfaces. After 72h in culture, the cells and medium were analyzed for DNA content, acid phosphatase activity, and cytokine and matrix metalloproteinase release. As well, cell/substrate samples were fixed for SEM. Fewer cells attached to or survived on the glutaraldehyde-treated substrate, and some showed an abnormal morphology compared to cells cultured on the other surfaces. Further, cells on glutaraldehyde-treated surfaces released more pro-inflammatory cytokines, more MMP-1 and less MMP-2 and MMP-9. The poor performance of the U937 macrophage-like cells on the glutaraldehyde-treated surfaces appears to be due to surface characteristics rather than to soluble aldehyde or other components leaching from the crosslinked material. These results provide evidence that crosslinking with glutaraldehyde is cytotoxic to macrophage-like cells, and that crosslinking with a zero-length crosslinker like EDC can be an acceptable alternative crosslinking treatment for biomaterials.

Michael Lee

Atlantic Prosthetics & Orthotics, LLC

Engineering Platform and Experimental Protocol for Design and Evaluation of a Neurally-controlled Powered Transfemoral Prosthesis