Lo studio è stato sostenuto dal Ministero della scienza e tecnologia (progetto più 105-2221-E-400-001) e istituti di ricerca salute nazionale (progetto BN-105-PP-10), Taiwan.

the Animal Care istituzionali e Comitato di uso degli istituti nazionali di ricerca salute in Taiwan ha approvato tutti i protocolli animali.
 1. induzione di modello diabetico nel maschio adulto Sprague - Dawley (deviazione standard) ratti <ol><li>rimuovere palline dell'alimento del ratto dalla gabbia per ratti SD maschi veloce (300-350 g) per 6 h prima di induzione di STZ.</li>
	Buffer di <li>preparare il citrato di sodio (0,1 M, pH 4,5).
	<ol><li>Sciogliere 1,05 g acido citrico monoidrato (C 6 H 8 O 7 · H 2 O; mol WT 210.14) in 50 mL di acqua distillata acqua per fare una soluzione di acido citrico 0.1 M.</li>
		<li>Sciogliere 1,47 g citrato trisodico biidrato (C 8 H 5 O 7 Na 3 · 2 H 2 O; mol WT 294,12) in 50 mL di acqua distillata acqua per fare una soluzione di citrato di sodio 0,1 M.</li>
		<li>Soluzione di acido citrico aggiungere 25 mL a 25 mL di soluzione di citrato di sodio. Monitorare il pH del tampone di citrato di sodio (pH 4,5) utilizzando un misuratore di pH. 
		Nota: Il buffer è reso isotonico con aggiunta di un appropriato volume della soluzione di citrato di sodio 0,1 M.</li>
	</ol></li> <li>STZ sciogliere in tampone citrato di sodio 0.1 M per produrre un 50 mg/mL soluzione STZ. 
	Nota: La soluzione STZ è sensibile alla luce, pertanto, coprire la soluzione STZ con carta stagnola e utilizzare entro 15-20 min.</li>
	<li>Disegnare la soluzione STZ di 50 mg/kg in una siringa di insulina o tubercolina 1 mL con ago 26 - 28 gauge. pulite il sito di iniezione con un tampone di etanolo e intraperitonealmente iniettare la soluzione STZ il quadrante inferiore destro dell'addome per evitare di danneggiare organi addominali. </li> <li>Ratti con acqua del 10% di saccarosio di alimentazione come la fonte di acqua solo per 48 h dopo l'iniezione di STZ per prevenire l'ipoglicemia.</li></ol>
 2. conferma di diabete in ratti indotti STZ <ol><li>Monitor la concentrazione di glucosio digiuno del plasma di tutti i ratti iniettati di STZ post 72h con un misuratore di glucosio.
	<ol><li>Veloce di ratti diabetici indotti STZ per 15 h prima di misurare il digiuno sangue livello di glucosio.</li>
		<li>Reprimere i ratti in un sacchetto di contenimento ed esporre le code per la raccolta di sangue durante le misure della glicemia.</li>
		<li>Usare una lancetta di sangue a pungere la punta della coda per ottenere una piccola goccia di sangue. Posizionare la goccia di sangue su una striscia di test del glucosio. Registrare i livelli del glucosio plasmatico a digiuno. 
		Nota: Il misuratore di glucosio rileva e visualizza il livello di glucosio nel sangue in mg/dL. Escludere i ratti con i livelli della glicemia a digiuno inferiore a 150 mg/dL dopo 2 settimane di STZ-induzione.</li>
	</ol></li></ol> 3. Valutazione della neuropatia periferica diabetica in ratti diabetici <ol><li>valutare l'allodinia meccanica con elettronica von Frey.
	<ol><li>Abituare l'indotto STZ ratti diabetici in una gabbia su un pavimento di maglia metallica di diametro 1 cm per 30 min prima di valutare la cerva zampa risposta ritiro.</li>
		<li>Utilizzare una sonda elettronica di von Frey con punta rigida (0,8 mm di diametro) per applicare manualmente la pressione alla superficie plantare della zampa posteriore dei ratti e aumentare gradualmente la pressione fino a una risposta di ritiro della zampa è riscontrabile.</li>
		<li>Registrare la pressione che mostra il sistema e ripetizione la misurazione 5 volte per ratto, con un intervallo di 30 s tra ogni misurazione.</li>
	</ol></li> <li>Valutare l'iperalgesia calore con un piatto caldo.
	<ol><li>Habituate ratti diabetici indotti STZ sulla piastra calda (24 ± 0,5 ° C) per 10 min prima di valutare la risposta al dolore.</li>
		<li>Rimuovere e riposizionare i ratti nella loro gabbie dopo l'assuefazione, riscaldare la piastra riscaldante e mantenere la piastra calda &#39; s temperatura a 55 ± 0,5 ° C.</li>
		<li>Posto il ratto sulla piastra calda riscaldata mentre simultaneamente a partire il timer.</li>
		<li>Quando il ratto esibisce comportamenti distinti, come leccare il posteriore della zampa o anormalmente flicking hind zampa, arresta il timer e registra la latenza di ritiro. 
		Nota: Se un ratto non esprime comportamenti distinti dopo 20 s (20 s Cut-off time), terminare il test della piastra calda e rimuovere il ratto dalla piastra scaldante.</li>
	</ol></li></ol> 4. In Vivo Blocco di conduzione con il trasduttore HIFU del nervo Nota: l'esperimento in vivo inizia settimana 5 dopo l'iniezione di 50 mg/kg STZ.
<ol><li>Eseguire procedure animale prima di bloccare di CMAPs con sonicazione HIFU.
	<ol><li>Sterilizzare gli strumenti chirurgici (bisturi, forbici, pinze e gancio di vetro) in autoclave prima della chirurgia.</li>
		<li>Anestetizzare i ratti con l'iniezione intraperitoneale di tiletamina/zolazepam miscela (40 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg) o tramite inalazione dell'1,75% di isoflurane tramite vaporizzatore isoflurano. Posizionare i ratti su un rilievo di riscaldamento per mantenere la temperatura del corpo.</li>
		<li>Posizionare i ratti per la chirurgia in decubito ventrale. Applicare l'unguento dell'occhio. Estendere la gamba del ratto e un pizzico della superficie plantare del piede con le unghie per accertare la profondità dell'anestesia. Se i ratti mostrano le risposte ritiro, applicare ulteriore anestesia.</li>
		<li>Rimuovere i capelli dalla coscia e bassa della schiena dei ratti con una tosatrice elettrica. Applicare iodio liquido con una garza pulita al luogo chirurgico e spostarsi circolarmente la garza l'andata del sito chirurgico. Utilizzare un tampone imbevuto di alcool per pulire lo iodio liquido con lo stesso movimento circolare. Questo esperimento viene eseguito sul sito sinistro e destra chirurgico. Ripetere la procedura presso l'altro sito chirurgico quando eseguire il passaggio successivo della procedura di.</li>
		<li>Utilizzare un forbici chirurgiche sterili o bisturi per fare un'incisione della pelle alla coscia dorsale. Usare le forbici chirurgiche smussate per attentamente separare il tessuto sotto la pelle e proteggere la pelle con pelle ganci. femore può essere visto all'interno dei muscoli.</li>
		<li>Utilizzare le forbici per separare con cura i muscoli paralleli al femore, fino a quando le fibre di nervo sciatico metà coscia che sono incorporate nei muscoli sono visibili. Utilizzare con attenzione un gancio di vetro per separare il nervo sciatico metà coscia dal circostante tessuto connettivo e muscoli.</li>
	</ol></li> <li>Posizionare il nervo sciatico nella zona focale HIFU usando un fixator su ordine del nervo ( Figura 1 e Figura 3). 
	Nota: Il fixator su ordine del nervo è costituito da 3 componenti ( Figura 3). Tutti i componenti sono fatti di trasparente polimetilmetacrilato (PMMA). La filettatura esterna della struttura superiore della componente I è di 2,5 mm di altezza e M10XP0.7 ( Figura 4A). Il pozzo centrale è un 4.0 mm-diametro del foro tramite componente ho. L'apertura inferiore del pozzo è sigillata da un foglio di nastro. Il diametro dello slot è di 1,2 mm e la distanza tra il piano centrale dello slot e la superficie superiore della componente I è 3,1 mm. componente II è costituito da un corpo principale, quattro gambe e la struttura di fondo ( Figura 4B). La filettatura interna della struttura inferiore è 2,5 mm di altezza e M10XP0.7 per adattare la filettatura esterna del componente io. Il diametro del foro centrale è lo stesso come il pozzo centrale del componente io. Le dimensioni del corpo principale sono 32 mm di diametro e spessore 5,4 mm. Quattro gambe sono distribuite simmetricamente. Due gambe corte identiche sono progettate per l'allineamento e due gambe lunghe identiche lavoro per aggancio sul componente III. Il diametro esterno e l'altezza del componente III sono 41 e 9,2 mm. La filettatura interna è M36XP1.0 e il foro passante è 27,5 mm di diametro (< forte classe = "xfig"> Figura 4). Il cono è un cono vuoto con l'apertura superiore di 84 mm di diametro e l'apertura inferiore di 27,5 mm di diametro. L'altezza è di 57,5 mm ( Figura 5A).
	<ol><li>Prima dell'esperimento, immergere il fixator nervo acrilico su misura in soluzione di candeggina per 30-60 min seguita da immersione in acqua sterile.</li>
		<li>Usando un gancio di vetro, sollevare con cura il nervo e metterlo nello slot del componente I.</li>
		<li>Componente vite II al componente I. riempimento centrale Beh del componente, con suoneria &#39; soluzione di s per la conservazione del nervo e propagazione ultrasuoni.</li>
		<li>Vite componente III per il cono di alloggiamento HIFU. Componente di dock per iPod III con componente II attraverso le quattro gambe della componente II. 
		Nota: Il centro geometrico di tre componenti e il trasduttore sono allineati. La distanza tra il nervo e il trasduttore è uguale alla lunghezza focale, che assicura il nervo è all'interno della zona focale di HIFU.</li>
	</ol></li> <li>Inserire una coppia di aghi per agopuntura l'origine del nervo sciatico e l'altra coppia nel muscolo gastrocnemio. Collegare ogni coppia di aghi per il sistema di acquisizione di elettrofisiologia attraverso un cavo elettrico coassiale ( Figura 1). 
	Nota: Su un'estremità del cavo sono due morsetti a coccodrillo per ritagliare due aghi separatamente e sull'altra estremità del cavo è un connettore BNC per il collegamento del sistema. Le coppie di aghi per agopuntura funzionano come stimolanti elettrodi al nervo sciatico e gli elettrodi di registrazione presso il muscolo gastrocnemio.
	<ol><li>Impostare la frequenza di campionamento e la larghezza di banda del sistema di acquisizione di elettrofisiologia a 50 kHz e 70 Hz - 3kHz, rispettivamente. Applicare uno stimolo sovra-maximal con una larghezza di impulso di 0.1 ms per gli elettrodi di stimolazione all'origine del nervo sciatico.</li>
		<li>Registrare CMAPs dagli elettrodi di registrazione e amplificare la CMAPs con l'amplificatore incorporato nel sistema di acquisizione di elettrofisiologia. 
		Nota: Utilizzare l'amplificatore incorporato nel sistema di acquisizione di elettrofisiologia per amplificare i segnali nervosi e registrare CMAPs dagli elettrodi di registrazione con il sistema di acquisizione di elettrofisiologia.</li>
	</ol></li> <li>Utilizzare un trasduttore HIFU 2,68 MHz commerciale per sopprimere il CMAPs in ratti diabetici neuropatici. 
	Nota: Le specifiche del trasduttore sono descritti come segue: una ciotola di singolo elemento sferica con apertura diametro di 6 cm e lunghezza focale di 5 cm e una zona focale dell'elissoide di 4 mm in profondità e 0,8 mm di larghezza in campo libero.
	<ol><li>Immergere il cono sferico, il trasduttore HIFU e il cono copertura nel serbatoio riempito d'acqua degassato. Mettere il trasduttore HIFU nel cono sferico e fissare il coperchio del cono all'apertura superiore del cono sferico da 6 viti a testa ( figura 5B). Dopo che bolle nel cono sferica sono espulso naturalmente grazie alla bassa densità di rispetto con l'acqua bolle, sigillare l'apertura front-end del cono di un nastro trasparente 0,03 mm di spessore. Componente di vite III sul cono sferico.</li>
		<li>Estrarre il trasduttore HIFU con il cono di forma sferica e componente III dal serbatoio dell'acqua degassato. 
		Nota: L'acqua di osmosi inversa utilizzata nello studio è l'acqua purificata dal processo di osmosi inversa. L'acqua di osmosi inversa è bollito per espellere il gas. Dopo il raffreddamento, l'acqua degassato viene ottenuta in un singolo serbatoio sigillato.</li>
	</ol></li> <li>Messo componente ho nello spazio tra il nervo e il muscolo con attenzione e posizionare il nervo del divario di passaggi dei. eseguire componente 4.2.3 e 4.2.4 per garantire che il nervo è all'interno della zona focale l'HIFU ( Figura 3A < / forte >).</li>
	<li>Collegare un generatore di funzione e un amplificatore di potenza di radiofrequenza. Collegare l'amplificatore al trasduttore HIFU per la generazione del fascio HIFU. Impostare manualmente la tensione di uscita del generatore di funzione per il trasduttore HIFU tramite l'amplificatore di potenza. Disattivare manualmente il generatore di funzione una volta che il tempo di esposizione di HIFU è scaduto. Osservare ora utilizzando un timer. 
	Nota: L'intensità e l'energia del fascio HIFU utilizzato in questo studio sono 2.810 W/cm 2 e 84 J/mm 2, rispettivamente.</li>
	<li>Inviare simultaneamente, lo stimolo attraverso il sistema di acquisizione di elettrofisiologia (punto 4.3) e trave HIFU tramite sistema HIFU (punto 4.6) al nervo sciatico durante la registrazione il CMAPs. Aumentare gradualmente l'esposizione HIFU sul nervo sciatico da 3 s, 5 s per 8 s fino a quando si osserva la diminuzione o l'inibizione dell'ampiezza di CMAPs.
	Fascio <ol><li>record CMAPs una volta al secondo durante il parto la HIFU. Dopo aver osservato il cambiamento nell'ampiezza di CMAPs, spegnere il sistema HIFU e manualmente, fare clic sull'icona di registrazione del software di acquisizione di elettrofisiologia a record CMAPs ogni 2 min con i primi 10 min, ogni 5 min in consecutivi 30 min e ogni 10 min nella ultima fase il tempo di registrazione fino a 2 h.</li>
	</ol></li> <li>Componente separato II e III del fissatore del nervo ( Figura 3) per rimuovere il trasduttore HIFU dal sito di incisione. Io per rilasciare il nervo sciatico protetto e componente separato II. Sutura del sito chirurgico del ratto diabetico di suture catgut cromico 4-0 dopo aver registrato il CMAPs. Applicare liquido iodio al sito chirurgico per prevenire l'infezione.
	<ol><li>Collocare le gabbie sul tappetino di riscaldamento e consentire i ratti recuperare nelle loro gabbie prima di restituirli all'alloggio degli animali. Fornire i ratti con ibuprofene in acqua potabile per 3 giorni o l'iniezione intraperitoneale di buprenorfina (0,05 - 0,1 mg/kg).</li>
	</ol></li> <li>Inserire elettrodi stimolanti e registrazioni nell'origine del nervo sciatico e i muscoli gastrocnemio di ratti anestetizzati in neuropatici diabetici come descritto ai punti 4.1.2 e 4.3 nei giorni 7, 14 e 28 dopo la sonicazione HIFU iniziale. Ripetere i passaggi da 4.3.1 a 4.3.2.
	<ol><li>Collocare le gabbie sul tappetino di riscaldamento e consentire i ratti recuperare nelle loro gabbie prima di spostare le gabbie all'alloggio degli animali.</li>
	</ol></li> <li>Euthanize i ratti dopo l'esperimento. Posto il ratto in una camera di anidride carbonica. Attendere circa 5 minuti per i ratti a smettere di respirare. Assicurarsi che il cuore ha smesso di battere.</li>
</ol>

<ol>
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Parziale e temporanea soppressione di action potentials dei nervi neuropatici da ratti diabetici in vivo e la presenza immediata dell'effetto di blocco dopo il trattamento HIFU, che entrambi sono stati osservati. Lo studio di follow-up 28 giorni su CMAPs ha dimostrato che un blocco sicuro della conduzione del nervo potrebbe essere effettuato a un'appropriata esposizione HIFU. Di conseguenza, il protocollo di cui sopra del trattamento HIFU può fornire una soluzione alternativa per il blocchetto di conduzione reversibile dei nervi sciatico in ratti diabetici.
In questo metodo, non c'è nessuna degenerazione neurale, e i nervi sensoriali possono recuperare completamente in un periodo di ore a diversi giorni in nervo lievi lesioni14. Per lesioni gravi, il decorso temporale del recupero sensitivo in genere richiede diversi mesi, se si verifica affatto. Inoltre, le fibre neurali periferiche più rigenerano completamente quando i tubi di endoneurial e lamina basale delle cellule di Schwann sono intatte dopo schiacciamento lesioni15. Di conseguenza, noi deduciamo che l'HIFU causato lesioni del nervo mite ma reversibile per il caso perché il CMAPs soppressa dopo il trattamento HIFU ritornato ai valori basali nel corso del tempo. Per le lesioni gravi del nervo, il CMAPs recuperato solo parzialmente, anche dopo 28 giorni.
La tecnica di questo studio ha fornito una piattaforma sperimentale per studio animale di HIFU effetti sui nervi periferici prima studio clinico. La zona HIFU focale può mirare precisamente presso il nervo di destinazione a causa di componenti strutturali e il protocollo sviluppato in questo studio, che risolve il problema precedente del posizionamento. Oltre la normale del nervo, HIFU tecnica di blocco può essere applicato anche al nervo malato. Tuttavia, le limitazioni della tecnica attuale includono la mancanza di monitoraggio (che portano a danni del tessuto circostante), della temperatura e il breve blocco effetto, anche se ripetendo l'esposizione HIFU può estendere l'analgesia. Per tradurre l'HIFU blocco tecnica ai test clinici, un orientamento non invadente della zona focale di HIFU è richiesto, come l'imaging ad ultrasuoni o risonanza magnetica, per individuare la posizione del tessuto bersaglio e monitorare la temperatura in tempo reale.
Il risultato di farmaci per via orale esistente in solo uno su quattro pazienti con esperienze di dolore neuropatico di oltre il 50% di sollievo dal dolore e posa diversi significativi effetti collaterali come sonnolenza, vertigini e sonnolenza16. Modalità fisiche sono state sviluppate per migliorare si spera efficacia analgesica come l'agopuntura, stimolazioni elettriche e magnetiche. Tuttavia, l'efficacia di agopuntura si basa molto sull'esperienza clinico, e la procedura è dilagante. L'efficacia della stimolazione elettrica non invadente o stimolazione magnetica è circa il 40% per la libertà di dolore a 2 h. Entrambi stimolazioni non sono focalizzati sul sito locale, che produce alcuni eventi avversi17. Pertanto, per soddisfare bisogni clinici insoddisfatti per rilievo di dolore periferico, HIFU tecnica di blocco è uno strumento promettente a causa di immediata efficacia, effetto reversibile, terapia fisica, trattamento non invasivo e potenziale uso domestico.
È fondamentale per mirare con precisione la zona focale di HIFU al nervo sciatico. La figura 3 illustra la procedura schematica per il posizionamento del nervo nella zona focale. Il primo passo è quello di utilizzare un gancio di vetro per sollevare leggermente il nervo sciatico e mettere nel componente ho sotto il nervo e poi mettere giù il nervo nello slot del componente I (Figura 3A). Il nervo passa attraverso il sito centrale del componente I attraverso il primo passo. Il secondo passo è quello di assemblare componenti II con componente io tramite la struttura di tappo a vite. L'assemblaggio dei componenti I e II è il fissatore del nervo indicato nella Figura 2B. II componente svolge il ruolo di collegamento tra componenti I e III. Prima di combinare componenti II e III, sono pieni di degassamento lattato Ringer per trasmettere l'ecografia e conservare il nervo. L'ultimo passo è quello di inserire la struttura di front-end III componente dell'accoppiatore cono trasduttore HIFU nel componente II. Due coppie di pilastri flessibile di lunghi e breve del componente II forniscono sufficiente forza di fissaggio. Assemblaggio di componenti II e III è stato progettato basato sul principio mortasa-tenone, in grado di garantire che il punto centrale delle tre componenti è in asse. La lunghezza focale del trasduttore HIFU è uguale alla distanza tra il punto centrale del trasduttore e il punto centrale della componente io. Di conseguenza, il nervo è certamente all'interno della zona focale, che è un ellissoide con una larghezza di 0,8 mm e una profondità di 4 mm.

Farmaci per via orale,1di agopuntura e di stimolazione nervosa elettrica2 sono stati utilizzati per il trattamento della polineuropatia diabetica dolorosa. Tuttavia, gli effetti collaterali dei farmaci orali, operazione invasiva di agopuntura e stimolazione elettrica del nervo ostacolare l'efficacia terapeutica e l'aderenza del paziente. Blocco di ecografia dei nervi periferici in modelli animali è stato studiato per decenni3,4,5. La conduzione di in vitro dei nervi sciatico della grande rana verde è stata inibita reversibilmente dopo il trattamento di 10-20 impulsi di esposizione di ultrasuono per 0,4 - 1,0 s6. Un fattore di bloccare la conduzione del nervo è l'aumento di temperatura indotta da ultrasuoni7. Per i pazienti con polineuropatia, la soppressione dei potenziali d'azione muscolare composto (CMAPs) è stata eseguita nel nervo peroneo esposto a ultrasuoni a bassa intensità per 2 min8. Il tempo di recupero completo è stato entro 5 min.
Recentemente, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha approvato HIFU come un trattamento non invasivo per fibromi uterini9, palliations di dolore di osso metastasi10e11di carcinoma della prostata. Un trasduttore HIFU emette fasci acustici all'esterno del corpo, e le travi trasmettono in vari mezzi di tessuto e convergono sul tumore bersaglio al fuoco. La zona focale è formata immediatamente per generare effetti localizzati sui tumori di destinazione senza danneggiare i tessuti circostanti. HIFU è stato applicato anche per inibire la conduzione del nervo o causare denervazione del nervo in esperimenti in vivo di normale di ratti Sprague-Dawley (deviazione standard)12. Inoltre, gli effetti a breve e a lungo termine di HIFU sui nervi neuropatici sono state indagate13. I risultati precedenti hanno dimostrato che il blocco reversibile o permanente della conduzione del nervo sensoriale potrebbe essere realizzato da HIFU con i parametri appropriati. Oltre alle applicazioni analgesiche, HIFU potrebbe essere utilizzato come strumento per indagare il contributo relativo delle componenti periferici e centrali al blocco di conduzione del nervo per ricerca di base di neurologia e sviluppo del farmaco di dolore. Di conseguenza, è necessaria una piattaforma tecnologica di blocco HIFU specifica per i nervi periferici in modelli animali. Lo scopo di questo articolo è quello di illustrare le procedure per parzialmente o completamente bloccando i potenziali di azione dei nervi periferici in ratti diabetici neuropatici di HIFU. Modelli di ratto diabetico e valutazione dei sintomi neuropatici periferici sono stati stabiliti. Una piattaforma HIFU e processi sperimentali specifici per il trattamento dei nervi sciatico di ratto sono presentati.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="965">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">streptozotocin</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:119px;">85882</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">citric acid monohydrate&#160;</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">C1909</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">trisodium citrate dihydrate</td>
			<td style="width:315px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">W302600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">glucose meters</td>
			<td>Roche Accu-Check Active</td>
			<td>GC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">electronic von Frey device</td>
			<td>IITC Life Science</td>
			<td>2390</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">hot plate</td>
			<td>IITC Life Science</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biopac MP36 acquisition system</td>
			<td>Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HIFU transducer</td>
			<td>Sonic Concepts</td>
			<td>H108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">function generator</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>33250A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">power amplifier</td>
			<td>Electronics &#38; Innovation</td>
			<td>1040L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Rats&#160;</td>
			<td style="width:315px;">Biolasco taiwan</td>
			<td style="width:119px;">Sprague-Dawley</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Puralube vet ointment</td>
			<td style="width:315px;">Dechra</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:315px;">Parkland Scientific</td>
			<td style="width:119px;">V3000PS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Isoflurance</td>
			<td style="width:315px;">Attane</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:365px;">Restraint bag (Decapicones)</td>
			<td style="width:315px;">Braintree Scientific</td>
			<td style="width:119px;">DC 200</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an ultrasonic tool for nerve conduction block in diabetic rat models

Blocchetto di conduzione del nervo con un trasduttore di ultrasuoni ad alta intensità-focalizzati (HIFU) è stata eseguita recentemente in modelli animali normali e diabetici. HIFU è in grado di bloccare reversibilmente la conduzione dei nervi periferici senza danneggiare i nervi durante l'utilizzo di un parametro appropriato ad ultrasuoni. Blocco temporaneo e parziale dei potenziali d'azione dei nervi dimostra che HIFU ha il potenziale per essere un trattamento clinico utile per alleviare il dolore. Questo lavoro dimostra le procedure per sopprimere i potenziali di azione dei nervi neuropatici in ratti diabetici in vivo usando un trasduttore HIFU. Il primo passo è quello di generare ratti neuropatici diabetici maschio adulto di iniezione di streptozotocin (STZ). Il secondo passo è quello di valutare la neuropatia periferica diabetica in ratti diabetici indotti STZ da una sonda elettronica di von Frey e un piatto caldo. Il passo finale è quello di registrare in vivo extracellulare potenziali di azione del nervo esposto a sonicazione HIFU. Il metodo mostrato qui può trarre giovamento lo studio di applicazioni analgesico ad ultrasuoni.

Lo Studio in vivo ha dimostrato che, con una dose HIFU di 3 sonicazione di s ad un'intensità di 2.810 W/cm2, la CMAPs sono stati soppressi dal 20% del valore basale, ma essi sono stati completamente recuperati dopo 30 min (Figura 2A, diamanti) e sono stati quasi costante nel periodo di 28 giorni (Figura 2B, diamanti). Per l'esposizione HIFU s 5 presso la stessa intensità, il CMAPs è diminuito a 65,4% (9,5%) della linea di base a 4 min e recuperati al 73,7% (12,6%) della linea di base da 120 min (Figura 2A, piazze). Il CMAPs non tornati ai livelli basali fino al giorno 14 (fig. 2B, piazze). Quando il tempo di sonicazione HIFU è stato aumentato a 8 s sotto la stessa intensità, il CMAPs erano ridotti al 26,0% (14,1%) della linea di base a 4 min (Figura 2A, triangoli), ma aumentato al 38,0% (12,0%) della linea di base al minuto 120 e gradualmente aumentato al 74% del valore basale di giorno 28 (Figura 2B, triangoli). Vedi Lee, Y.F.,13 per ulteriori dettagli.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55675/55675fig1.jpg"> 
Figura 1 : La messa a punto sperimentale per In Vivo Blocchetto di conduzione del nervo con ad alta intensità focalizzati ultrasuoni (HIFU). (A) un cono sferico acrilico su misura che viene riempito con acqua di osmosi inversa degassato è stato combinato con il fissatore di nervo per garantire che il trasduttore zona focale di HIFU era al piano focale dei nervi. (B) stimolando ed elettrodi di registrazione sono mostrati in figura. Il fissatore di nervo posizionato il nervo sciatico nel piano focale del fascio HIFU. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55675/55675fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55675/55675fig2.jpg"> 
Figura 2 : Le risposte di CMAPs in In Vivo Ratti diabetici neuropatici dopo 3 s, 5 s e 8 s di sonicazione HIFU. (A) i corsi temporali di CMAPs durante la registrazione di giorno 1. Dopo 3 s, 5 s e 8 s di sonicazione HIFU, la CMAPs sono stati diminuiti durante i primi 10 min e recuperato dopo 120 min (B) i corsi temporali del CMAPs durante le registrazioni del giorno 7, 14 e 28. Il CMAPs completamente sono stati recuperati da giorno 3:14 s e 5 s HIFU sonicazione il giorno 1 e parzialmente aumentato di giorno 8:28 sonicazione HIFU s. Diamanti: 3 s di sonicazione HIFU, piazze: 5 s di sonicazione HIFU e triangoli: 8 s di sonicazione HIFU. n = 6 per ogni parametro HIFU. * Notevolmente diverso dal giorno 1. I dati sono espressi come la mediana (gamma), dove le barre di errore sono la metà dell'intervallo. Questa figura è stata modificata da Lee, Y.F., 201513. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55675/55675fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55675/55675fig3.jpg"> 
Figura 3 : Il processo di assemblaggio per garantire il nervo sciatico nel punto caldo HIFU. (A) tre passi di montaggio sono indicati: (1) saldare accuratamente il nervo nello slot del componente I, (2) montare parte II e parte I, (3) inserire il front-end del componente III con la struttura di cono del trasduttore HIFU nella componente II. (B) un disegno schematico del trasduttore HIFU integrato con il nervo di ratto. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55675/55675fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55675/55675fig4.jpg"> 
Figura 4 : I disegni dei componenti I (A), II (B) e III (C). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55675/55675fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55675/55675fig5.jpg"> 
Figura 5 : I disegni del cono sferico (A) e il cono di coprono (B). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55675/55675fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Questo lavoro presenta la metodologia di applicazione di ultrasuoni ad alto intensità-focalizzati per bloccare i potenziali di azione dei nervi neuropatici diabetici.

Blocco di uno strumento ad ultrasuoni per la conduzione del nervo in modelli di ratto diabetico

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU ...

an-ultrasonic-tool-for-nerve-conduction-block-in-diabetic-rat-models

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.3K Views.  National Health Research Institutes. Questo lavoro presenta la metodologia di applicazione di ultrasuoni ad alto intensità-focalizzati per bloccare i potenziali di azione dei nervi neuropatici diabetici.

Video: An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Procedure for Decellularization of Rat Livers in an Oscillating-pressure Perfusion Device

Decellularization and recellularization of parenchymal organs may enable the generation of functional organs in vitro, and several protocols for rodent liver decellularization have already been published. We aimed to improve the decellularization process by construction of a proprietary perfusion device enabling selective perfusion via the portal vein and/or the hepatic artery. Furthermore, we sought to perform perfusion under oscillating surrounding pressure conditions to improve the homogeneity of decellularization. The homogeneity of perfusion decellularization has been an underestimated factor to date. During decellularization, areas within the organ that are poorly perfused may still contain cells, whereas the extracellular matrix (ECM) in well-perfused areas may already be affected by alkaline detergents. Oscillating pressure changes can mimic the intraabdominal pressure changes that occur during respiration to optimize microperfusion inside the liver. In the study presented here, decellularized rat liver matrices were analyzed by histological staining, DNA content analysis and corrosion casting. Perfusion via the hepatic artery showed more homogenous results than portal venous perfusion did. The application of oscillating pressure conditions improved the effectiveness of perfusion decellularization. Livers perfused via the hepatic artery and under oscillating pressure conditions showed the best results. The presented techniques for liver harvesting, cannulation and perfusion using our proprietary device enable sophisticated perfusion set-ups to improve decellularization and recellularization experiments in rat livers.

The presented techniques for liver harvesting, cannulation and perfusion using our proprietary device enable sophisticated perfusion set-ups to improve decellularization and recellularization experiments in rat livers.

Procedura per Decellularization di Rat Livers in un dispositivo di perfusione oscillante pressione

Decellularization and recellularization of parenchymal organs may enable the generation of functional organs in vitro, and several protocols for rodent ...

Ricerca

Bioingegneria

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and dampen loads in the spine. The IVD consists of a proteoglycan-rich nucleus pulposus (NP) and a collagen-rich annulus fibrosis (AF) sandwiched by cartilaginous end-plates. Together with the adjacent vertebrae, the vertebrae-IVD structure forms a functional spine unit (FSU). These microstructures contain unique cell types as well as unique extracellular matrices. Whole organ culture of the FSU preserves the native extracellular matrix, cell differentiation phenotypes, and cellular-matrix interactions. Thus, organ culture techniques are particularly useful for investigating the complex biological mechanisms of the IVD. Here, we describe a high-throughput approach for culturing whole lumbar mouse FSUs that provides an ideal platform for studying disease mechanisms and therapies for the IVD. Furthermore, we describe several applications that utilize this organ culture method to conduct further studies including contrast-enhanced microCT imaging and three-dimensional high-resolution finite element modeling of the IVD.

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

Whole organ culture of the intervertebral disc (IVD) preserves the native extracellular matrix, cell phenotypes, and cellular-matrix interactions. Here we describe an IVD culture system using mouse lumbar and caudal IVDs in their functional spinal units and several applications utilizing this system.

Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Culture Modello del disco intervertebrale Murine

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is fabricated. It is used to investigate the influence of chamber dimensions on the performance of a conduction micropump and to determine the reliability of the conduction pump when acetone is used as the working fluid. A testing platform is set up to evaluate conduction micropump performance under different conditions. When the chamber height is 0.2 mm, the pump pressure reaches its peak value.

This paper presents a protocol for the fabrication of a conduction micropump using symmetric planar electrodes on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) to test the influence of chamber dimensions on the performance of a conduction micropump.

Una piattaforma di test delle prestazioni per una conduzione Micropump con una piastra elettrodo rivestito di rame FR-4

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is ...

An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) is a surgical technique leading to bone regeneration after an osteotomy. The osteotomized extremities are moved away from each other by gradual distraction to reach the desired elongation. This procedure is widely used in humans for lower and upper limb lengthening, treatment after a bone nonunion, or the regeneration of a bone defect following surgery for bone tumor excision, as well as in maxillofacial reconstruction. Only a few studies clearly demonstrate the efficiency of their protocol in obtaining a functional regenerated bone, i.e., bone that will support physiological weight-bearing without fracture after removal of the external fixator. Moreover, protocols for DO vary and reproducibility is limited by lack of information, making comparison between studies difficult. The aim of this study was to develop a reproducible protocol comprising an appropriate external fixator design for rat limb lengthening, with a detailed surgical technique that permits physiological weight-bearing by the animal after removal of the external fixator.

This study describes a reproducible and detailed protocol using a newly developed external fixator for distraction osteogenesis (DO) in a femoral rat model which permits physiological weight-bearing by the animal after removal of the external fixator.

Un protocollo efficiente e riproducibile per osteogenesi di distrazione in un modello del ratto che conduce a un femore rigenerato funzionale

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of cellular heterogeneity in biological systems. However, single-cell sequencing of large populations has been hampered by limitations in processing genomes for sequencing. In this paper, we describe a method for single-cell genome sequencing (SiC-seq) which uses droplet microfluidics to isolate, amplify, and barcode the genomes of single cells. Cell encapsulation in microgels allows the compartmentalized purification and tagmentation of DNA, while a microfluidic merger efficiently pairs each genome with a unique single-cell oligonucleotide barcode, allowing &gt;50,000 single cells to be sequenced per run. The sequencing data is demultiplexed by barcode, generating groups of reads originating from single cells. As a high-throughput and low-bias method of single-cell sequencing, SiC-seq will enable a broader range of genomic studies targeted at diverse cell populations.

Single-cell sequencing reveals genotypic heterogeneity in biological systems, but current technologies lack the throughput necessary for the deep profiling of community composition and function. Here, we describe a microfluidic workflow for sequencing &gt;50,000 single-cell genomes from diverse cell populations.

Una piattaforma di Microfluidic ad altissima velocità di trasmissione per il sequenziamento del genoma di cella singola

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver engineering, including in vivo organ decellularization followed by repopulation, has emerged as a promising approach over ex vivo liver engineering. However, postoperative survival was not achieved. The aim of this study is to develop a novel surgical technique of in vivo selective liver lobe perfusion in rats as a prerequisite for in vivo liver engineering. We generate a circuit bypass only through the left lateral lobe. Then, the left lateral lobe is perfused with heparinized saline. The experiment is performed with 4 groups (n = 3 rats per group) based on different perfusion times of 20 min, 2 h, 3 h, and 4 h. Survival, as well as the macroscopically visible change of color and the histologically determined absence of blood cells in the portal triad and the sinusoids, is taken as an indicator for a successful model establishment. After selective perfusion of the left lateral lobe, we observe that the left lateral lobe, indeed, turned from red to faint yellow. In a histological assessment, no blood cells are visible in the branch of the portal vein, the central vein, and the sinusoids. The left lateral lobe turns red after reopening the blocked vessels. 12/12 rats survived the procedure for more than one week. We are the first to report a surgical model for in vivo single liver lobe perfusion with a long survival period of more than one week. In contrast to the previously published report, the most important advantage of the technique presented here is that perfusion of 70% of the liver is maintained throughout the whole procedure. The establishment of this technique provides a foundation for in vivo partial liver engineering in rats, including decellularization and recellularization.

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

We establish a novel surgical technique for an in vivo single liver lobe perfusion model in rat as a prerequisite for further studying in vivo partial liver engineering in the future.

Una nuova tecnica chirurgica come una Fondazione per In Vivo parziale ingegneria del fegato nel ratto

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

A Multilayer Microfluidic Platform for the Conduction of Prolonged Cell-Free Gene Expression

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic regulatory circuits. The analysis of synthetic genetic regulatory networks in vivo is time consuming and suffers from a lack of environmental control, with exogenous synthetic components interacting with host processes resulting in undesired behavior. To overcome these issues, cell-free characterization of novel circuitry is becoming more prevalent. In vitro transcription and translation (IVTT) mixtures allow the regulation of the experimental environment and can be optimized for each unique system. The protocols presented here detail the fabrication of a multilayer microfluidic device that can be utilized to sustain IVTT reactions for prolonged durations. In contrast to batch reactions, where resources are depleted over time and (by-) products accumulate, the use of microfluidic devices allows the replenishment of resources as well as the removal of reaction products. In this manner, the cellular environment is emulated by maintaining an out-of-equilibrium environment in which the dynamic behavior of gene circuits can be investigated over extended periods of time. To fully exploit the multilayer microfluidic device, hardware and software have been integrated to automate the IVTT reactions. By combining IVTT reactions with the microfluidic platform presented here, it becomes possible to comprehensively analyze complex network behaviors, furthering our understanding of the mechanisms that regulate cellular processes.

The fabrication process of a PDMS-based, multilayer, microfluidic device that allows in vitro transcription and translation (IVTT) reactions to be performed over prolonged periods is described. Furthermore, a comprehensive overview of the hardware and software required to automate and maintain these reactions for prolonged durations is provided.

Una piattaforma microfluidica multistrato per la conduzione di un'espressione genica prolungata senza cellule

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic ...

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in the Adult Rat

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is often accomplished through integration with the peripheral nervous system. Unfortunately, methods currently employed are often associated with significant tissue damage which prevents prolonged use. Additionally, these devices often lack any meaningful degree of sensory feedback as their complex construction dampens any vibrations or other sensations a user may have previously depended on when using more simple prosthetics. The composite regenerative peripheral nerve interface (C-RPNI) was developed as a stable, biologic construct with the ability to amplify efferent motor nerve signals while providing simultaneous afferent sensory feedback. The C-RPNI consists of a segment of free dermal and muscle graft secured around a target mixed sensorimotor nerve, with preferential motor nerve reinnervation of the muscle graft and sensory nerve reinnervation of the dermal graft. In rats, this construct has demonstrated the generation of compound muscle action potentials (CMAPs), amplifying the target nerve&#39;s signal from the micro- to milli-volt level, with signal to noise ratios averaging approximately 30-50. Stimulation of the dermal component of the construct generates compound sensory nerve action potentials (CSNAPs) at the proximal nerve. As such, this construct has promising future utility towards the realization of the ideal, intuitive prosthetic.

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface C-RPNI in the Adult Rat

The following manuscript describes a novel method for developing a biologic, closed loop neural feedback system termed the composite regenerative peripheral nerve interface (C-RPNI). This construct has the ability to integrate with peripheral nerves to amplify efferent motor signals while simultaneously providing afferent sensory feedback.

Fabbricazione dell'interfaccia nervo periferica rigenerativa composita (C-RPNI) nel ratto adulto

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is ...

Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of robust, predictive in vitro test systems is essential. Hepatic toxicology is key when considering ENM exposure, as the liver serves a vital role in metabolic homeostasis and detoxification as well as being a major site of ENM accumulation post exposure. Based upon this and the accepted understanding that 2D hepatocyte models do not accurately mimic the complexities of intricate multi-cellular interactions and metabolic activity observed in vivo, there is a greater focus on the development of physiologically relevant 3D liver models tailored for ENM hazard assessment purposes in vitro. In line with the principles of the 3Rs to replace, reduce and refine animal experimentation, a 3D HepG2 cell-line based liver model has been developed, which is a user friendly, cost effective system that can support both extended and repeated ENM exposure regimes (&#8804;14 days). These spheroid models (&#8805;500 &#181;m in diameter) retain their proliferative capacity (i.e., dividing cell models) allowing them to be coupled with the &#8216;gold standard&#8217; micronucleus assay to effectively assess genotoxicity in vitro. Their ability to report on a range of toxicological endpoints (e.g., liver function, (pro-)inflammatory response, cytotoxicity and genotoxicity) has been characterized using several ENMs across both acute (24 h) and long-term (120 h) exposure regimes. This 3D in vitro hepatic model has the capacity to be utilized for evaluating more realistic ENM exposures, thereby providing a future in vitro approach to better support ENM hazard assessment in a routine and easily accessible manner.

This procedure was established to be used for developing advanced 3D hepatic cultures in vitro, which can provide a more physiologically relevant assessment of the genotoxic hazards associated with nanomaterial exposures over both an acute or long-term, repeated dose regimes.

Modelli avanzati di fegato 3D per test di genotossicità in vitro a seguito dell'esposizione a lungo termine ai nanomateriali

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...

An Open Source Technology Platform to Manufacture Hydrogel-Based 3D Culture Models in an Automated and Standardized Fashion

Current mixing steps of viscous materials rely on repetitive and time-consuming tasks which are performed mainly manually in a low throughput mode. These issues represent drawbacks in workflows that can ultimately result in irreproducibility of research findings. Manual-based workflows are further limiting the advancement and widespread adoption of viscous materials, such as hydrogels used for biomedical applications. These challenges can be overcome by using automated workflows with standardized mixing processes to increase reproducibility. In this study, we present step-by-step instructions to use an open source protocol designer, to operate an open source workstation, and to identify reproducible mixtures. Specifically, the open source protocol designer guides the user through the experimental parameter selection and generates a ready-to-use protocol code to operate the workstation. This workstation is optimized for pipetting of viscous materials to enable automated and highly reliable handling by the integration of temperature docks for thermoresponsive materials, positive displacement pipettes for viscous materials, and an optional tip touch dock to remove excess material from the pipette tip. The validation and verification of mixtures are performed by a fast and inexpensive absorbance measurement of Orange G. This protocol presents results to obtain 80% (v/v) glycerol mixtures, a dilution series for gelatin methacryloyl (GelMA), and double network hydrogels of 5% (w/v) GelMA and 2% (w/v) alginate. A troubleshooting guide is included to support users with protocol adoption. The described workflow can be broadly applied to a number of viscous materials to generate user-defined concentrations in an automated fashion.

This protocol serves as a comprehensive tutorial for standardized and reproducible mixing of viscous materials with a novel open source automation technology. Detailed instructions are provided on the operation of a newly developed open source workstation, the usage of an open source protocol designer, and the validation and verification to identify reproducible mixtures.

Una piattaforma tecnologica open source per la produzione di modelli di cultura 3D basati su idrogel in modo automatizzato e standardizzato

Current mixing steps of viscous materials rely on repetitive and time-consuming tasks which are performed mainly manually in a low throughput mode. These ...