המחברים מודים בתודה מענקים R03DC8200, R01DC9616 ו R01DC5788 מן המכון הלאומי לחירשות והפרעות תקשורת אחרות לתמיכה של פיתוח מודל סינתטי.

רצף ייצור (ראה איור 1.) מורכב של הפיכת תבניות הקול שכבות מודל לקפל, ברצף הליהוק שכבות סיליקון, ואת הרכבה הדגמים לבדיקה. המודל ארבע שכבות נפרדות: גוף, רצועה, lamina propria שטחית, האפיתל, בנוסף סיב בודד. שכבת גיבוי נוסף כדי להקל על מיקום מדויק של שכבות בודדות למודל פי הקול. מודל הגדרות גיאומטריות פרמטר מוצגות באיור. 2, עם ערכי הפרמטרים עבור המודל הנוכחי נתון בטבלה 1. בסעיפים הבאים, יחס סיליקון שונים ערבוב שצוינו עבור שכבות שונות; אלה לייצר מאפייני החומר, כי הם דומים לאלה שדווחו על רקמה אנושית לקפל ווקאלית במשטר זן קטן 13 (ראה טבלה 2). 1. עובש ייצור והכנת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצירת מודלים מוצק של שלוש שכבות לקפל ווקאלית: supelamina propria רצועה rficial, שכבות הגוף. זה נעשה בדרך כלל על ידי יצירת 3D בעזרת מחשב (CAD) עיצוב מודלים עם הגיאומטריות הרצוי, לייצא את המודלים כמו CAD (STL) קבצים stereolithography, ושליחת קבצים STL לחנות מכונת מותאמות אישית עבור אבי טיפוס ודגמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצירת טופס בצורת קופסה עובש באמצעות חתיכות דקה של חומר אקרילי. ממדים משוער (לא קריטי) הם 2.54 × 5.72 ס&quot;מ ס&quot;מ × 6.35 ס&quot;מ עמוק. הפוך את התחתון של הטופס על ידי דבקות אותה צלחת שטוחה אקרילי. חותם את כל הקצוות פנים עם גריז ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות קטנה של שומן ואקום בצד הלטרלי של מודל מוצק של הגיאומטריה הרצויה (כלומר, את הגוף, את הרצועה, או lamina propria שטחית). לחצו מודל לתוך החלק התחתון של חלל עובש צורה, גריז ואקום הצד למטה, כך גריז ואקום מחזיקה את החלק במקום. בנדיבות עובש מעיל הטופס מודל מוצק עם סוכן לשחרר. בעזרת מברשת צבע, להבטיח שחרור הסוכן מגיע לכל פינותאת הטופס עובש חלל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 10 חלקים ואחד B חלק Smooth-סיל 950 פלטינה גומי סיליקון (חלקים נמדד לפי משקל) במיכל כי יש מספיק מקום להתרחבות. כדי להסיר בועות אוויר במקום טופס עובש עם גומי סיליקון דפוקה בתא ואקום ולהקטין את הלחץ (למשל, סביב 26 ס&quot;מ מתחת כספית בלחץ אטמוספרי) כשלוש דקות (או פחות או יותר לפי הצורך). הסר סיליקון degassed מתא ויוצקים לתוך חלל בצורת התבנית. מניחים בתבנית עם סיליקון דפוקה לתוך ואקום קאמרית דגה שוב. הסר תא ואקום ומניחים על משטח ישר. אפשר לרפא למשך 24 שעות ולהסיר עובש מטופס עובש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 1.1 עד 1.4 כדי ליצור תבניות עבור כל אחד lamina propria שטחי הרצועה, שכבות הגוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים רצועה שכבת עובש במרכז המשטח המדיאלי בכיוון הקדמי, האחורי עם סכין גילוח, כדי לאפשר החדרת סיב. </li></ol> 2. יציקה of כל שכבה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שכבה גוף: החל שכבה דקה של סוכן לשחרר לחלל עובש הגוף עם מברשת צבע. מערבבים one B חלק וחלק אחד של Ecoflex 00-30 פלטינום Supersoft סיליקון (לפי משקל). מוסיפים סיליקון חלק רזה (לפי משקל) כדי להפחית את הנוקשות נרפא הסופי של החומר. מערבבים יחד למשך 30 שניות ומקום בתא ואקום למשך דקה אחת כדי להסיר אוויר לכוד. הסר תערובת של אבק ויוצקים לתוך חלל עובש הגוף, אך לא למלא את החלק העליון של חלל את התבנית כולה. מניחים בתנור על 250 מעלות במשך 30 דקות. מוציאים מהתנור ומצננים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גיבוי: אחד לערבב חלק ב &#39;חלק אחד של עור דרקון להוסיף סיליקון חלק רזה (לפי משקל). מערבבים במרץ למשך 30 שניות, מקום ריק במשך דקה 1, ויוצקים לתוך חלל הגוף עד מלא עובש. מניחים בתנור על 250 מעלות במשך 30 דקות. הסרת עובש מהתנור ומצננים. הסר מודל של עובש, להתקרר לטמפרטורת החדר, ולהסיר כל סוכן שחרור על פני השטח שלשכבת הגוף עם מגבת נייר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שכבה רצועה: למרוח שכבה דקה של סוכן לשחרר עובש על פני השטח חלל רצועה עם מברשת צבע. המקום חוט 30 ס&quot;מ בתבנית על ידי דוחף אותה לתוך חתך מתער ישר. לערבב ביסודיות one B חלק וחלק אחד של Ecoflex 00-30 וארבעה חלקים של מדלל סיליקון (לפי משקל). מקום בתא ואקום כדי להסיר בועות אוויר ויוצקים התערובת לתוך חלל עובש רצועה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רצועה Layer (המשך): גוף גיבוי הקש מודל (מ צעדים 2.1.1 ו - 2.1.2) לתוך חלל עובש רצועה. בגין הכניסה בצד אחד בעדינות לעבור לצד השני, כך המודל דוחף את סיליקון דפוקה עודף בועות אוויר מתוך חלל עובש. אם בועות האוויר הנוכחי, להסיר את מודל מחלל עובש, מילוי עם סיליקון דפוקה, וחזור לחיצה מודל לתוך התבנית. התבנית ומכניסים לתנור למשך 30 דקות, להסיר להתקרר לטמפרטורת החדר. הסר מודל של עובש. הסר סוכן לשחרר עודפי עם מגבת נייר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שכבה שטחית Propria lamina: למרוח שכבה דקה של סוכן שחרור על superifical lamina propria פני השטח (SLP) חלל עובש עם מברשת צבע. מערבבים one חלק ב, חלק אחד של 00-30 Ecoflex ו -8 סיליקון חלקים מדלל לפי משקל. אבק כפי שנעשה בעבר ויוצקים לתוך חלל עובש SLP. שימוש באותו תהליך המתואר שלב 2.1.4 להכניס את מודל הרצועה, הגוף גיבוי לתוך חלל lamina propria שטחית עובש. מניחים בתנור על 250 מעלות צלזיוס במשך שעה אחת לריפוי. מוציאים מהתנור להתקרר. הסר מודל לאט בזהירות רבה כך lamina propria שטחית נשאר שלם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שכבת האפיתל: מודל ווקאלית מקום לקפל על משטח שטוח בגיבוי למטה. הסרת חומר תמיכה עם סכין גילוח. להשעות הנושאים באוויר על ידי צירופם של אובייקט גובה יותר מאשר הדגם. מערבבים one B חלק וחלק אחד של עור דרקון עם חלק אחד של מדלל סיליקון, לערבב, ואקום, ואז לשפוך על המודל ולאפשר תרופה עלהדואר שעה. חזור על התהליך כדי ליצור שכבה עבה יותר. הסרת חומר עודף עם סכין גילוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופציונלי: אם כל שכבה הוא הרצוי כדי להיות בצבע שונה (לבדיקה גלוי של שכבות שונות), להוסיף צבע ל-B חלק או את Ecoflex או עור דרקון במהלך תהליך ערבוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופציונלי: אם המאפיין נתונים החומר ייאסף, ליצור דגימות מתיחה rheological בד בבד עם ייצור של כל שכבה במודל. עשו זאת על ידי שפיכת חומר דפוקה תוספת לתוך תבניות לשחרר סוכן שטופלו של הצורה הרצויה רכוש דגימת חומר וגודל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופציונלי: אם מדידות של עובי השכבה הם הרצוי, לחתוך חתך של המודל עם סכין גילוח ולבדוק עם מיקרוסקופ. </li></ol> 3. מודל הכנה הסופי לבדיקות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר כל מודל השלימה לקפל ווקאלית לתוך צלחת הרכבה אקריליק על ידי הראשון מריחת שכבה דקה של דבק סיליקון על גב (לרוחב) ואת הצד (אnterior-posterior) משטחים מודל. הכנס לתוך מודל לחתוך הפסקה של צלחת גובר. יישר את השטח מודל המדיאלי עם החלק העליון של הצלחת אקרילי. נגבו ממנו דבק עודף. אפשר לרפא דבק למשך שעה אחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל אבקת טלק על פני השטח מודל להפחית tackiness פני השטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למעקב פני השטח המדיאלי להשתמש בעט מצוין נקודות לנוכל לסמן נקודות על המודל. התוצאות הטובות ביותר להתרחש אם הסימון נעשה לאחר בקשה של אבקת טלק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המקום ברגים ארוכים דרך החורים של במתלה עם סיום הליכי הצבעה לכיוון המודל שאליו המודל הקיים יהיה לזווג. Lay הנושאים על הבריחים. שים קצף תא סגור על ברגים כדי לסגור את כל הפערים האוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זוג דגם מוכן עם מודל אחר לקפל ווקאלית כי כבר רכוב דומה לבעל אקריליק באמצעות צעדים 3.1 ו 3.2. להדק ברגים כדי לדחוס את קצף ולהביא את משטחי המדיאלי יחד עד הפער מראש הרטט הרצון הוא הגיע. ודא שתי קבוצות הנושאים ממוקמים ovאה את הברגים ולהרחיב החוצה מהצלחות אקריליק בכיוון הקדמי, האחורי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר זוג לקפל ווקאלית על צינור אספקת האוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקשור את החוטים הקדמי יחד כדי ליצור לולאה. חזור על הנושאים האחורי. חכה למשקל הרצוי על לולאות בו זמנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מודלים מוכנים כעת בדיקות ואיסוף נתונים. </li></ol> 4. נציג תוצאות נתונים בתגובה הרטט של מודל אחד נוצר באמצעות תהליך ייצור זה הן כדלקמן: תוצאות אלו אופייניים. עם מתח של כ 31 גרם להחיל את הסיבים, הלחץ היה 400 תחילת אבא בלחץ subglottal של 10% מעל תחילת הלחץ (440 אבא), המודל רטט ב 115 הרץ עם קצב זרימת בית הקול של 210 מ&quot;ל / s. ערכים אלה הם בהסכם טוב עם ערכים דיווחו לאלו של בני אדם (לוח 3). בעזרת מהירות גבוהה videokymography לנתח תנועה מודל הראו עדות להבדל בין שלב מעולהשולי nd נחות, כלומר, את השוליים מעולה הסתיר את השוליים נחות בשלב פתוח של תקופת רטט (איור 3). מסלולי מופק תמונות סטריאו של נקודות להחיל את המשטחים המדיאלי ונחות של המודל לקפל ווקאלית הראה כי המודל הציג מתכנסת לסירוגין, מסתעף פרופיל אופייני phonation אדם, תנועה הרירית כמו גל, וכן נמוך יותר נחות, תנועה מעולה יותר מאשר הדגמים הקודמים (איור 4). <img alt="טבלה 1." src="/files/ftp_upload/3498/3498table1.jpg" /> טבלה 1. דגם גיאומטרי פרמטר ערכים. <img alt="Table2." src="/files/ftp_upload/3498/3498table2.jpg" /> טבלה 2. תערובת יחסי לפי משקל וכתוצאה מכך מודולוס יאנג של חלקים בודדים של המודל פי הקול. EF ו DS לייעד סיליקון עשוי Ecoflex והעור הדרקוןבהתאמה 14. <img alt="לוח 3." src="/files/ftp_upload/3498/3498table3.jpg" /> לוח 3. השוואה בין הקול האנושי התגובות סינתטי הרטט לקפל. <img alt="באיור 1." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig1.jpg" /> באיור 1. סינתטי ייצור ווקאלית פי מודל תהליך. CAD-derived מודלים מוצק (פאנל משמאל) המשמשים ליצירת תבניות (במרכז הפאנל) עבור כל שכבת. כל שכבה הוא יצוק אז, עם תחילת שכבת הגוף וכלה שכבת האפיתל (פאנל הנכון, עם כל השכבה &quot;קילף&quot; עבור הנראות). לאחר ייצור, מודלים מורכבים על צלחות אקריליק לבדיקה. <img alt="באיור 2." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig2.jpg" /> באיור 2. סינתטי לחצות קטע ווקאלי פי מודל. גוף ברורים, lamina propria שטחית, ligשכבות חסר דעה, ואת אפיתל מוצגים. פרמטרים מגדירים מודל ווקאלית הגיאומטריה לקפל. נתון זה ישתנה לייצוג ברור של הגדרות גיאומטריות. יישום של ערכי פרמטר נתון בטבלה 1 תגרום צורה מעט שונה ממה שמוצג כאן. <img alt="באיור 3." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig3.jpg" /> באיור 3. במהירות גבוהה kymogram של רטט מודל. ההערכות לגבי מיקומו של שולי עליונים ונחותים מוצגים קווים מקווקווים צבעוניים. ההבדלים בין שלב שולי נחות מעולה ניכרים. <img alt="איור 4." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig4.jpg" /> איור 4. פרופיל פני השטח המדיאלי של מודל סינתטי לקפל ווקאלית בהסדר hemilarynx, כבש בשני מקרים שונים של זמן בעוד רוטט. סמנים דיו הונחו על פני השטח המדיאלי (כפי שלבד בתמונה מימין), צילמו באמצעות שתי מסונכרן מצלמות מהירות גבוהה, מסומנים על מחזור התנודה. העלילה שמאל מראה בית הקול מתכנסת במהלך שלב הפתיחה את העלילה ימין מראה בית הקול מסתעף בשלב הסגירה.

<ol>
	<li>Hirano, M., Kakita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cover-body+theory+of+vocal+fold+vibration.">Cover-body theory of vocal fold vibration.</a> Speech Science: Recent Advances. , 1-46 (1985).</li><li>Pickup, B. A., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+asymmetric+stiffness+on+the+structural+and+aerodynamic+response+of+synthetic+vocal+fold+models.">Influence of asymmetric stiffness on the structural and aerodynamic response of synthetic vocal fold models.</a> Journal of Biomechanics. 42 (14), 2219-2225 (2009).</li><li>Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibration+in+a+self-oscillating+vocal+fold+model+with+left-right+asymmetry+in+body-layer+stiffness.">Vibration in a self-oscillating vocal fold model with left-right asymmetry in body-layer stiffness.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 128 (5), EL279-EL285 (2010).</li><li>Popolo, P. S., Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualification+of+a+Quantitative+Laryngeal+Imaging+System+Using+Videostroboscopy+and+Videokymography.">Qualification of a Quantitative Laryngeal Imaging System Using Videostroboscopy and Videokymography.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 117 (6), 4014-4412 (2008).</li><li>Thomson, S. L., Mongeau, L., Frankel, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+transfer+of+energy+to+the+vocal+folds.">Aerodynamic transfer of energy to the vocal folds.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 118 (3), 1689-1700 (2005).</li><li>Neubauer, J., Zhang, Z., Miraghaio, R., Berry, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+structures+of+the+near+field+flow+in+a+self-oscillating+physical+model+of+the+vocal+folds.">Coherent structures of the near field flow in a self-oscillating physical model of the vocal folds.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 121 (2), 1102-1118 (2007).</li><li>Drechsel, J. S., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+supraglottal+structures+on+the+glottal+jet+exiting+a+two-layer+synthetic,+self-oscillating+vocal+fold+model.">Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 123 (6), 4434-4445 (2008).</li><li>Becker, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-structure-acoustic+interaction+in+a+human+voice+model.">Flow-structure-acoustic interaction in a human voice model.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 125 (3), 1351-1361 (2009).</li><li>Spencer, M., Siegmund, T., Mongeau, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+self-oscillation+of+a+model+larynx+by+digital+image+correlation.">Experimental study of the self-oscillation of a model larynx by digital image correlation.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 123 (2), 1089-1103 (2007).</li><li>Zhang, Z., Neubauer, J., Berry, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+subglottal+acoustics+on+laboratory+models+of+phonation.">The influence of subglottal acoustics on laboratory models of phonation.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 120 (3), 1558-1569 (2006).</li><li>Kniesburges, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+experimental+investigation+of+voice+production.">In vitro experimental investigation of voice production.</a> Current Bioinformatics. , (2011).</li><li>Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Myoelastic Aerodynamic Theory of Phonation. , 82-101 (2006).</li><li>Murray, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Flow-Induced Responses of Normal, Bowed, and Augmented Synthetic Vocal Fold Models. , (2011).</li><li>Baken, R. J., Orlikoff, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Clinical Measurement of Speech and Voice. , (2000).</li><li>Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of Voice Production. , (2000).</li><li>Pickup, B. A., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-induced+vibratory+response+of+idealized+vs.+magnetic+resonance+imaging-based+synthetic+vocal+fold+models.">Flow-induced vibratory response of idealized vs. magnetic resonance imaging-based synthetic vocal fold models.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 128 (3), EL124-EL129 (2010).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

שיטה זו של בודה מודלים סינתטיים ווקאלית פי התשואות דגמים הרטט התנהגות דומה לזו של קפלי הקול האנושי. רב שכבתיים מושג התוצאות יתרונות משמעותיים על פני אחד ושני שכבת עיצובים קודמים מודל 3,6,8,15, במונחים של הופעת לחץ מופחת ותנועה מודל משופר (מתכנסת-מסתעף פרופיל במהלך ...

<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; שם של מגיב</strong</td&gt;<td<strong&gt; החברה</strong</td&gt;<td<strong&gt; מספר קטלוגי</strong</td&gt;<td<strong&gt; תגובות</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; ואקום גבוה גריז</td&gt;<td&gt; Dow Corning</td&gt;<td&gt; 01018817</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Pol-קלות 2300</td&gt;<td&gt; Polytek</td&gt;<td&gt; Pol-Ease2300-1</td&gt;<td&gt; שחרור הסוכן</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Smooth-סיל 950</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Smooth-סיל 950</td&gt;<td&gt; עובש קבלת החומר</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; משאבת ואקום</td&gt;<td&gt; אדוארדס</td&gt;<td&gt; E2M2</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אבק הקאמרית</td&gt;<td&gt; Kartell</td&gt;<td&gt; 230</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; לחץ גייג&#39;</td&gt;<td&gt; מארש Bellofram</td&gt;<td&gt; 11308252A</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סטרייט Razor</td&gt;<td&gt; האסקי</td&gt;<td&gt; 008-045-HKY</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Ecoflex 00-30</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Ecoflex 00-30</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סיליקון רזה</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; סיליקון רזה</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Dragon Skin</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; דרקון עור FAST 10</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אשכול</td&gt;<td&gt; אומגה</td&gt;<td&gt; OmegaCrys</td&gt;<td&gt; השתמש רק סיבים ברור</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סיליקון דיי</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Silc חזיר שחור</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; דבק סיליקון</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; סיל, ארור</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אבקת טלק</td&gt;<td&gt; המערבי משפחה</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table

synthetic, multi-layer, self-oscillating vocal fold model fabrication

סאונד עבור הקול האנושי מופק באמצעות רטט הזרימה המושרה על פי הקול. קפלי הקול מורכב ממספר שכבות של רקמות, כל אחד עם תכונות החומר שונות 1. הפקת קול רגיל מסתמך על רקמות בריאות לבין קפלי הקול, והוא מתרחש כתוצאה צימוד מורכב בין דינמי, אווירודינמי מבניות, תופעות פיסיקליות אקוסטי. הפרעות קול להשפיע על עד 7.5 מיליון דולר בשנה בארצות הברית בלבד ו - 2 לעיתים לגרום כספי משמעותי, חברתיים אחרים של איכות חיים קשיים. הבנת הפיזיקה של הייצור קול יש פוטנציאל להפיק תועלת משמעותית בטיפול קול, כולל מניעת אבחון קליני וטיפול של הפרעות קול. השיטות הקיימות ללימוד הייצור קול לכלול ניסויים vivo תוך שימוש בבני אדם ובעלי חיים, ניסויים במבחנה באמצעות larynges נכרת מודלים סינתטיים, מודל חישוביing. בשל גישה מכשיר מסוכן וקשה, בניסויים vivo מוגבלות חמורה בהיקפה. ניסויים הגרון נכרת נהנים אנטומי וכמה ריאליזם פיזיולוגיים, אך מחקרים פרמטרית מעורבים משתנים רכוש גיאומטריות החומר מוגבלות. יתר על כן, הם בדרך כלל מסוגלים רק כדי להיות רטט לתקופות זמן קצר יחסית (בדרך כלל בסדר גודל של דקות). התגברות על כמה מן המגבלות של הניסויים הגרון נכרת, סינתטי מודלים לקפל ווקאלית הם מתעוררים ככלי משלים ללימוד הייצור קול. מודלים סינתטיים יכול להיות מפוברק עם שינויים שיטתיים מאפייני גיאומטריה חומר, המאפשר לחקר בריא ולא בריא אווירודינמיקה phonatory אנוש, דינמיקה מבנית, ואקוסטיקה. לדוגמה, הם שימשו במחקר משמאל לימין לקפל ווקאלית אסימטריה 3,4, פיתוח כלי קליני 5, אווירודינמיקה בגרון 6-9, VOC<html> אל פי הלחץ מגע 10, ואקוסטיקה subglottal 11 (רשימה מקיפה יותר ניתן למצוא Kniesburges ואח&#39; 12). קיימים מודלים סינתטיים פי הקול, לעומת זאת, היו גם הומוגנית (אחד שכבת הדגמים) או להיות מפוברק באמצעות שני חומרים של קשיחות שונות (שתי שכבות מודלים). גישה זו אינה מאפשרת ייצוג של מבנה רב שכבתיים בפועל של קפלי הקול האנושי 1 זה ממלא תפקיד מרכזי השלטון ווקאלית בתגובה פי תזרים-Induced הרטט. כתוצאה מכך, אחד ושני שכבת מודלים סינתטיים לקפל ווקאלית הפגינו חסרונות 3,6,8 כגון לחצים התפרצות גבוה יותר ממה אופייניים עבור phonation האנושי (לחץ התפרצות הוא הלחץ הריאות המינימלי הנדרש כדי להפעיל רטט), גדול באופן לא טבעי נחות, תנועה מעולה, והיעדר &quot;גל הרירית&quot; (גל אנכית נסיעה האופיינית רטט אדם בריא לקפל ווקאלית). = הכיתה &quot;jove_content&quot;&gt; במאמר זה, המצאה של מודל עם מספר שכבות של שונות תכונות החומר מתואר. שכבות מודל לדמות את מבנה רב שכבתיים של קפלי הקול האנושי, ובכלל, האפיתל השטחי lamina propria (SLP), בינוני lamina propria עמוק (כלומר, רצועה; סיב כלולה עבור קשיחות קדמית, אחורית), וכן (כלומר שריר ,) גוף שכבות 1. תוצאות כלולים המראים כי המודל מציג מאפיינים הרטט שיפור פני לפני אחד ושני שכבת מודלים סינתטיים, כולל לחץ התפרצות קרובה הלחץ הופעת האדם, מופחת נחות, תנועה מעולה, ועדויות של גל הרירית.

Watch this Scientific Journal Video about Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication at JoVE.com

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

המתודולוגיה בודה מודלים סינתטיים לקפל ווקאלית מתואר. הדגמים הם בגודל טבעי ו לחקות את המבנה רב שכבתיים של קפלי הקול האנושי. תוצאות מראים המודלים עצמית להתנדנד בלחצים דומים הלחץ הריאות להדגים זרימת המושרה התגובות התנודה כי הם דומים לאלה של קפלי הקול האנושי.

סינטטי, רב שכבתיים, עצמי מתנודדת ווקאלי דגם Fold ייצור

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

synthetic-multi-layer-self-oscillating-vocal-fold-model-fabrication

Research

JoVE Journal

Bioengineering

13.9K Views.  Brigham Young University. המתודולוגיה בודה מודלים סינתטיים לקפל ווקאלית מתואר. הדגמים הם בגודל טבעי ו לחקות את המבנה רב שכבתיים של קפלי הקול האנושי. תוצאות מראים המודלים עצמית להתנדנד בלחצים דומים הלחץ הריאות להדגים זרימת המושרה התגובות התנודה כי הם דומים לאלה של קפלי הקול האנושי.

Video: Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon

The method described here consists in redesigning E. coli adherence properties by assembling the minimum number of curli genes under the control of a strong and metal-overinducible promoter, and in visualizing and quantifying the resulting gain of bacterial adherence. This method applies appropriate engineering principles of abstraction and standardization of synthetic biology, and results in the BBa_K540000 Biobrick (Best new Biobrick device, engineered, iGEM 2011).
The first step consists in the design of the synthetic operon devoted to curli overproduction in response to metal, and therefore in increasing the adherence abilities of the wild type strain. The original curli operon was modified in silico in order to optimize transcriptional and translational signals and escape the "natural" regulation of curli. This approach allowed to test with success our current understanding of curli production. Moreover, simplifying the curli regulation by switching the endogenous complex promoter (more than 10 transcriptional regulators identified) to a simple metal-regulated promoter makes adherence much easier to control.
The second step includes qualitative and quantitative assessment of adherence abilities by implementation of simple methods. These methods are applicable to a large range of adherent bacteria regardless of biological structures involved in biofilm formation. Adherence test in 24-well polystyrene plates provides a quick preliminary visualization of the bacterial biofilm after crystal violet staining. This qualitative test can be sharpened by the quantification of the percentage of adherence. Such a method is very simple but more accurate than only crystal violet staining as described previously 1 with both a good repeatability and reproducibility. Visualization of GFP-tagged bacteria on glass slides by fluorescence or laser confocal microscopy allows to strengthen the results obtained with the 24-well plate test by direct observation of the phenomenon.

The design of a synthetic operon encoding both the secretory apparatus and the structural monomers of curli fibers is described. Overproduction of these amyloids and adherent polymers allows a measurable gain of adherence of the E. coli chassis1. Easy ways to visualize and quantify adherence are explained.

הנדסת חיידקי חסיד ידי יצירת Curli אופרון סינטטי יחיד

The  method described here consists in redesigning E. coli adherence properties by assembling the minimum number of  curli genes under the control of a ...

Synthetic Spider Silk Production on a Laboratory Scale

As society progresses and resources become scarcer, it is becoming increasingly important to cultivate new technologies that engineer next generation biomaterials with high performance properties. The development of these new structural materials must be rapid, cost-efficient and involve processing methodologies and products that are environmentally friendly and sustainable. Spiders spin a multitude of different fiber types with diverse mechanical properties, offering a rich source of next generation engineering materials for biomimicry that rival the best manmade and natural materials. Since the collection of large quantities of natural spider silk is impractical, synthetic silk production has the ability to provide scientists with access to an unlimited supply of threads. Therefore, if the spinning process can be streamlined and perfected, artificial spider fibers have the potential use for a broad range of applications ranging from body armor, surgical sutures, ropes and cables, tires, strings for musical instruments, and composites for aviation and aerospace technology. In order to advance the synthetic silk production process and to yield fibers that display low variance in their material properties from spin to spin, we developed a wet-spinning protocol that integrates expression of recombinant spider silk proteins in bacteria, purification and concentration of the proteins, followed by fiber extrusion and a mechanical post-spin treatment. This is the first visual representation that reveals a step-by-step process to spin and analyze artificial silk fibers on a laboratory scale. It also provides details to minimize the introduction of variability among fibers spun from the same spinning dope. Collectively, these methods will propel the process of artificial silk production, leading to higher quality fibers that surpass natural spider silks.

Despite the outstanding mechanical and biochemical properties of spider silks, this material cannot be harvested in large quantities by conventional means. Here we describe an efficient strategy to spin artificial spider silk fibers, which is an important process for investigators studying spider silk production and their use as next-generation biomaterials.

ייצור סינתטי קורי עכביש בקנה מידה מעבדה

As society progresses and resources become scarcer, it is becoming increasingly important to cultivate new technologies that engineer next generation ...

Generation of Shear Adhesion Map Using SynVivo Synthetic Microvascular Networks

Cell/particle adhesion assays are critical to understanding the biochemical interactions involved in disease pathophysiology and have important applications in the quest for the development of novel therapeutics. Assays using static conditions fail to capture the dependence of adhesion on shear, limiting their correlation with in vivo environment. Parallel plate flow chambers that quantify adhesion under physiological fluid flow need multiple experiments for the generation of a shear adhesion map. In addition, they do not represent the in vivo scale and morphology and require large volumes (~ml) of reagents for experiments. In this study, we demonstrate the generation of shear adhesion map from a single experiment using a microvascular network based microfluidic device, SynVivo-SMN. This device recreates the complex in vivo vasculature including geometric scale, morphological elements, flow features and cellular interactions in an in vitro format, thereby providing a biologically realistic environment for basic and applied research in cellular behavior, drug delivery, and drug discovery. The assay was demonstrated by studying the interaction of the 2 &#181;m biotin-coated particles with avidin-coated surfaces of the microchip. The entire range of shear observed in the microvasculature is obtained in a single assay enabling adhesion vs. shear map for the particles under physiological conditions.

Flow chambers used in adhesion experiments typically consist of linear flow paths and require multiple experiments at different flow rates to generate a shear adhesion map. SynVivo-SMN enables the generation of shear adhesion map using a single experiment utilizing microliter volumes resulting in significant savings in time and consumables.

דור של שאר הידבקות מפה באמצעות רשתות כלי הדם סינטטיים SynVivo

Cell/particle adhesion assays are critical to understanding the biochemical interactions involved in disease pathophysiology and have important ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. Polyps and nodules, which are geometric abnormalities that form on the medial surface of the vocal folds, can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Our laboratory has reported particle image velocimetry (PIV) measurements, within an investigation of a model polyp located on the medial surface of an in&#160;vitro driven vocal fold model, which show that such a geometric abnormality considerably disrupts the glottal jet behavior. This flow field adjustment is a likely reason for the severe degradation of the vocal quality in patients with polyps. A more complete understanding of the formation and propagation of vortical structures from a geometric protuberance, such as a vocal fold polyp, and the resulting influence on the aerodynamic loadings that drive the vocal fold dynamics, is necessary for advancing the treatment of this pathological condition. The present investigation concerns the three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted prolate hemispheroid with a 2:1 aspect ratio in cross flow, i.e. a model vocal fold polyp, using an oil-film visualization technique. Unsteady, three-dimensional flow separation and its impact of the wall pressure loading are examined using skin friction line visualization and wall pressure measurements.

Vocal fold polyps can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted model polyp and its impact on the wall pressure loading are examined using particle image velocimetry, skin friction line visualization, and wall pressure measurements.

חקירת הפרדת הזרימה התלת מימדית הנגרמת על ידי מודל פוליפ קיפול ווקאלי

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To emulate the dynamic environment of vocal folds, a novel vocal fold bioreactor capable of producing vibratory stimulations at fundamental phonation frequencies is constructed and characterized. The device is composed of a function generator, a power amplifier, a speaker selector and parallel vibration chambers. Individual vibration chambers are created by sandwiching a custom-made silicone membrane between a pair of acrylic blocks. The silicone membrane not only serves as the bottom of the chamber but also provides a mechanism for securing the cell-laden scaffold. Vibration signals, generated by a speaker mounted underneath the bottom acrylic block, are transmitted to the membrane aerodynamically by the oscillating air. Eight identical vibration modules, fixed on two stationary metal bars, are housed in an anti-humidity chamber for long-term operation in a cell culture incubator. The vibration characteristics of the vocal fold bioreactor are analyzed non-destructively using a Laser Doppler Vibrometer (LDV). The utility of the dynamic culture device is demonstrated by culturing cellular constructs in the presence of 200-Hz sinusoidal vibrations with a mid-membrane displacement of 40 &#181;m. Mesenchymal stem cells cultured in the bioreactor respond to the vibratory signals by altering the synthesis and degradation of vocal fold-relevant, extracellular matrix components. The novel bioreactor system presented herein offers an excellent in vitro platform for studying vibration-induced mechanotransduction and for the engineering of functional vocal fold tissues.

A novel vocal fold bioreactor capable of delivering physiologically relevant, vibratory stimulation to cultured cells is constructed and characterized. This dynamic culture device, when combined with a fibrous poly(&#949;-caprolactone) scaffold, creates a vocal fold-mimetic environment that modulates the behaviors of mesenchymal stem cells.

בנייה ואפיון של Bioreactor פולד רומן וקאלי

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Using Synthetic Biology to Engineer Living Cells That Interface with Programmable Materials

We have developed an abiotic-biotic interface that allows engineered cells to control the material properties of a functionalized surface. This system is made by creating two modules: a synthetically engineered strain of E. coli cells and a functionalized material interface. Within this paper, we detail a protocol for genetically engineering selected behaviors within a strain of E. coli using molecular cloning strategies. Once developed, this strain produces elevated levels of biotin when exposed to a chemical inducer. Additionally, we detail protocols for creating two different functionalized surfaces, each of which is able to respond to cell-synthesized biotin. Taken together, we present a methodology for creating a linked, abiotic-biotic system that allows engineered cells to control material composition and assembly on nonliving substrates.

This paper presents a series of protocols for developing engineered cells and functionalized surfaces that enable synthetically engineered E. coli to control and manipulate programmable material surfaces.

באמצעות ביולוגיה סינתטית מהנדס תאים חיים המתממשקות חומרים לתכנות

We have developed an abiotic-biotic interface that allows engineered cells to control the material properties of a functionalized surface. This system is ...

A High-Yield Streptomyces Transcription-Translation Toolkit for Synthetic Biology and Natural Product Applications

Streptomyces spp. are a major source of clinical antibiotics and industrial chemicals. Streptomyces venezuelae ATCC 10712 is a fast-growing strain and a natural producer of chloramphenicol, jadomycin, and pikromycin, which makes it an attractive candidate&#160;as a next-generation synthetic biology chassis. Therefore, genetic tools that accelerate the development of S. venezuelae ATCC 10712, as well as other Streptomyces spp. models, are highly desirable for natural product engineering and discovery. To this end, a dedicated S. venezuelae ATCC 10712 cell-free system is provided in this protocol to enable high-yield heterologous expression of high G+C (%) genes. This protocol is suitable for small-scale (10-100 &#956;L) batch reactions in either 96-well or 384-well plate format, while reactions are potentially scalable. The cell-free system is robust and can achieve high yields (~5-10 &#956;M) for a range of recombinant proteins in a minimal setup. This work also incorporates a broad plasmid toolset for real-time measurement of mRNA and protein synthesis, as well as in-gel fluorescence staining of tagged proteins. This protocol can also be integrated with high-throughput&#160;gene expression characterization workflows or the study of enzyme pathways from high G+C (%) genes present in Actinomycetes genomes.

A High-Yield Streptomyces Transcription-Translation Toolkit for Synthetic Biology and Natural Product Applications

This protocol details an enhanced method for synthesizing high yields of recombinant proteins from a Streptomyces venezuelae cell-free transcription-translation (TX-TL) system.

ערכת כלים לתרגום תמלול סטרפטומיצ'ס בתפוקה גבוהה לביולוגיה סינתטית ויישומי מוצרים טבעיים

Streptomyces spp. are a major source of clinical antibiotics and industrial chemicals. Streptomyces venezuelae ATCC 10712 is a fast-growing strain and a ...

בדיקת סמן ביולוגי סינתטי בשתן CRISPR-Cas לאבחון סרטן

CRISPR-Cas-mediated Multianalyte Synthetic Urine Biomarker Test for Portable Diagnostics

Creating synthetic biomarkers for the development of precision diagnostics has enabled detection of disease through pathways beyond those used for traditional biofluid measurements. Synthetic biomarkers generally make use of reporters that provide readable signals in the biofluid to reflect the biochemical alterations in the local disease microenvironment during disease incidence and progression. The pharmacokinetic concentration of the reporters and biochemical amplification of the disease signal are paramount to achieving high sensitivity and specificity in a diagnostic test. Here, a cancer diagnostic platform is built using one format of synthetic biomarkers: activity-based nanosensors carrying chemically stabilized DNA reporters that can be liberated by aberrant proteolytic signatures in the tumor microenvironment. Synthetic DNA as a disease reporter affords multiplexing capability through its use as a barcode, allowing for the readout of multiple proteolytic signatures at once. DNA reporters released into the urine are detected using CRISPR nucleases via hybridization with CRISPR RNAs, which in turn produce a fluorescent or colorimetric signal upon enzyme activation. In this protocol, DNA-barcoded, activity-based nanosensors are constructed and their application is exemplified in a preclinical mouse model of metastatic colorectal cancer. This system is highly modifiable according to disease biology and generates multiple disease signals simultaneously, affording a comprehensive understanding of the disease characteristics through a minimally invasive process requiring only nanosensor administration, urine collection, and a paper test which enables point-of-care diagnostics.

מחבר זרקור: כלים מולקולריים הנדסיים לזיהוי מחלות והדמיה

This protocol describes a CRISPR-Cas-mediated, multianalyte synthetic urine biomarker test that enables point-of-care cancer diagnostics through the ex vivo analysis of tumor-associated protease activities.