שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הביו-הנדסה, במיוחד אלה הנוגעות להמודינמיים והאינטראקציות שלהם עם מכשירים בין-וסקולריים. היתרון העיקרי של טכניקה זו היא שהיא עושה שימוש בציוד שכבר נמצא ברוב מעבדות הנדסה ביולוגית וזה יכול לעזור להפחית את מחסום הכניסה עבור שאינם מומחים. מערבבים את בסיס prepolymer PDMS בריפוי סוכן ביחס של 10 לאחד לפי משקל.
תערובת של 66 גרם מספקת חומר מספיק לייצור פאנטומים עם נפחים של עד 50 ס"מ מעוקבים. מניחים את התערובת בדשן ואקום במשך 60 דקות כדי לבטל את הגז ולמזער את מלכוד הבועה. השתמש בדיכאון לחץ מחזורי כדי להקל על קרע בועה.
כדי לבצע יציקה לטעון את התבנית ABS המודפסת על שקופית זכוכית באמצעות חותם דפוס לאטום את הממשק. בזהירות לשפוך את תערובת PDMS לתוך התבנית תוך ניסיון למזער את המלכודת בועה. בועות מתמשכות ניתן לקרוע באופן ידני באמצעות מחט.
לרפא את פנטום הגבס בטמפרטורת החדר לפחות 24 שעות. ניתן להשתמש במיכל כדי להבטיח שהאבק לא ישקע על הפנטום בזמן הריפוי. כדי לבצע demolding, להמיס את ABS על ידי שקוע פנטום אצטון.
Sonicate לפחות 15 דקות באמצעות כוחות עד 70 וואט. ביסודיות לשטוף את הפנטום עם אלכוהול isopropyl ולאחר מכן deionized מים כדי להסיר שאריות ממס. באמצעות מיקרוסקופ אופטי עם מצלמה מחוברת בתוכנה ללכידת תמונה, ללכוד תמונה של תכונה קריטית בתוך הפנטום תחת הגדלה המגדילה את התכונה בתוך שדה התצוגה.
לכוד תמונה של רטיקל כיול מתאים באותה הגדלה. טען את שתי התמונות ל- ImageJ על-ידי גרירתן לסרגל הכלים. לחץ על תמונת רטיקל הכיול כדי להפוך אותה לפעילה ולאחר מכן בחר את כלי הקו.
באמצעות העכבר, צייר קו לאורך תכונה של מרחק ידוע ובחר לנתח. הגדר קנה מידה מתפריט ImageJ. הזן את אורך התכונה בשדה המסווים במרחק ידוע ואת היחידה שלו ביחידת האורך המסווית בשדה המסוי.
סמן את התיבה המסויגה כגלובלית כדי להחיל גורם כיול זה על כל התמונות הפתוחות. הפוך את התמונה של תכונת הפנטום הקריטית לפעילה ולהשתמש בכלי הקו כדי למתוח קו לאורך תכונה מעניינת. מתפריט ImageJ בחר לנתח, למדוד את אורך הקו.
השווה את הערך הצפוי לערך בעמודה המסומנת באורך בחלון התוצאות כדי לאשר נאמנות פנטום. כדי להפוך את פתרון הדם המדומה לערבב מים deionized ו גליצרול ביחס 60 עד 40 לפי נפח. מוסיפים מיליליטר אחד של 2.5% תותח חרוז פוליסטירן פלואורסצנטי לפתרון הדם המדומה, ואז הומוגניזציה של התערובת על צלחת ערבוב מגנטית ב 400 סל"ד במשך 10 דקות.
בצע את כיוונון מערכת הדם במבחנה כמתואר בפרוטוקול הטקסט. קבע את יחס הכיול עבור הדמיית הווידאו כבעבר. גיליון אקרילי עשוי להיות ממוקם מעל שלב המיקרוסקופ לפני הצבת פנטום PDMS כדי להגן על המיקרוסקופ מפני דליפות לא מכוונות.
כדי להגדיר את המנגנון, מניחים את פנטום PDMS על הבמה של מיקרוסקופ פלואורסצנטי. חבר את הפנטום למשאבת ההילוכים והכניס את פתרון הדם המדומה. הגדר את בקר מנוע המשאבה לקצב הזרימה הרצוי בהתבסס על עקומת כיול המשאבה.
הפעל את המשאבה במשך שעה עד חמש דקות לפני הניסוי כדי להבטיח תנאי מצב יציבים. אם דבק חרוזים נצפתה לאחר ניסוי, sonicate הפנטום בתת פתרון דטרגנט מים באמצעות כוחות עד 70 וואט. ניקיון המודל הוא גם קריטי עבור נאמנות שדה וקטורית כמו חרוזים דבוקים על פני השטח של הפנטום יגרום חלונות חקירה עם אפס תזוזה.
לביצוע עיבוד תמונה, גררו את קובץ AVI לשמירה לחלון ImageJ כדי לייבא אותו. בחר את התיבה המסומנת המרה לסקאלה אפורה. מתפריט ImageJ בחר לנתח, צור היסטוגרמה כדי ליצור היסטוגרמה של מידות פיקסל תמונה.
שים לב לסטיית הממוצע והסטנדרט עבור התמונה הלא מעבדת. מתפריט ImageJ בחרו תמונה, התאימו את הבהירות והניגודיות להחלת מסנן ניגודיות בהירות. בתפריט הבהירות והחדות, לחץ על לחצן set כדי להגדיר את מגבלות התמונה.
הגדר את הערך המינימלי כערך הממוצע בתוספת סטיית תקן אחת ואת הערך המרבי כעוצמה המרבית של התמונה. מתפריט ImageJ בחרו 'תהליך', 'רעש', 'תיעב' כדי להפחית את מספר הפיקסלים הרוויים. לאחר מכן בחרו תהליך, מסננים, טשטוש גאוסיאני ברדיוס של 1.5.
זה יקטין חפצים הנובעים מדי פעם של פיקסלים מוארים בשכונה 3x3 על ידי פעולת הבוז הקודמת. לחץ על הכלי מצולע ולאחר מכן לחץ על התמונה כדי להתוות את האזור של עניין. מתפריט ImageJ בחר עריכה, נקה בחוץ כדי להסיר רעש חיישן במקומות שבהם לא צפוי אות אשר יכול להקטין את יחס האות הכולל לרעש.
המשך לניתוח נתונים כפי שתתאר בפרוטוקול הטקסט. מוצג כאן הוא הפנטום השלים מודגש עם ממדים, כמו גם את התמונה חלקיקים velocimetry או אזור PIV של עניין. איור זה מציג עלילות מתאר בעוצמת תמונה ועלילות פני השטח הנובעות מחרוזים פלואורסצנטיים ב עורק הניקוב במהלך לכידת וידאו.
זה מדגים את השיפור ביחס האות לרעש לאחר ביצוע מכסה אינטנסיביות. להלן השדות הווקטוריים המתקבלים בסרטון גולמי, לאחר כיפה בעוצמה ולאחר מכן שוב לאחר אימות שדה הווקטור המותקף בעוצמה באמצעות הבדיקה החציונית המנורמלת. ככל שטכניקות עיבוד פוסט ואימות וקטוריות משמשות השדה הווקטורי הופך אחיד יותר ודומה יותר לפרופיל הצפוי לזרימה בערוץ מעגלי.
בעת ניסיון הליך זה חשוב להתמקד במזעור הרעש באות הנרכש עצמו. בעוד פרוטוקול זה מתאר טכניקות מבוססות תוכנה כדי לצמצם סטיות אלה, יש לנקוט בכל שלב כדי להפחית את המופע שלהם. אל תשכח כי עבודה עם אצטון יכול להיות מסוכן מאוד ואתה תמיד צריך ללבוש ציוד מגן אישי, כמו גם לעבוד תחת מכסה המנוע אדים הרחק מכל מקורות הצתה בעת ביצוע הליך זה.
