Biaxial 기계 Characterizations 것 심장 밸브의

요약

이 프로토콜 포함 힘 제어와 것 밸브 전단의 characterizations 변위 제어, 스트레스 이완 biaxial 기계 테스트 절차. 이 프로토콜 인수 결과 유한 요소 시뮬레이션 프레임 워크에서 작동 밸브의 기계적 동작을 시뮬레이션 하기 위해 구성 모델 개발에 대 한 사용할 수 있습니다.

초록

광범위 한 biaxial 기계 테스트 것 심장 밸브 전단의 수학적 표현의 그 구조체의 기계적 기능을 제공 하는 구성 모델에서 사용 되는 최적의 매개 변수를 파생을 활용할 수 있습니다. 이 제시 biaxial 기계 테스트 프로토콜 (i) 조직 수집, (ii) 조직 표본, (iii) biaxial 기계 테스트 및 수집 된 데이터의 후 처리 (iv)의 준비를 포함 한다. 첫째, 조직 수집 밸브 전단지를 검색 하는 로컬 음식과 나중 해 부에 대 한 도살 장 약국 승인에서 돼지 또는 양 마음을 얻는 필요 합니다. 둘째, 조직 준비 테스트에 대 한 명확한 영역 추출 전단지 조직에 조직 표본 커터를 사용 하 여 필요 합니다. 셋째, biaxial 기계 전단지 샘플의 테스트 해야 힘 제어의 구성, 상업 biaxial 기계 테스터를 사용 하 여 변위 제어, 전단지 조직 특성 프로토콜 스트레스 이완 테스트 및 기계적 속성입니다. 마지막으로, 후 처리는 데이터 이미지 상관 관계 기술 및 힘 및 변위 리딩 외부 로드에 대 한 응답에서 조직의 기계적 동작을 요약을 사용을 해야 합니다. 일반적으로, biaxial 테스트 결과 전단지 조직 비선형, 이방성 기계적 응답을 얻을 보여줍니다. 이후 메서드를 여기 수 있습니다 더 포괄적인 밸브 전단 조직 특성에 대 한 별도 테스트 프로토콜에 반대 한 통합된 테스트 계획에 제시 biaxial 테스트 절차는 다른 방법에 유리 다른 조직의 표본 제안 된 시험 방법의 한계는에 전단 응력은 잠재적으로 조직 샘플에 존재. 그러나, 어떤 잠재적인 전단 무시할 수 추정 됩니다.

서문

적절 한 심장 기능 심장 밸브 전단의 적절 한 기계적 동작에 의존합니다. 심장 밸브 전단 기계 손상 된 경우에 심장 밸브 질병 발생는 다른 심장 관련 문제가 발생할 수 있습니다. 계산 모델 및 치료 개발에 사용 하기 위해 전단지 적절 한 기계적 동작의 철저 한 이해를 필요로 하는 심장 밸브 질병을 이해 하 고 정확 하 게 건강 한 검색을 테스트 계획을 개발 해야 합니다 같은, 전단지의 기계적 속성입니다. 이전 문학에서이 기계적 특성 biaxial 기계 테스트 절차를 사용 하 여 실시 되었습니다.

다른 테스트 프레임 워크를 활용 하는 다른 특성^1,2,3,4,^{를 검색 하는 문학을 통해 다 부드러운 조직에 대 한 biaxial 기계 테스트 절차 5,6,7,,89,10,11,12,13, 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19}. 테스트 방법 심장 밸브 전단의 기계적 특성의 조사에 대 한 확장 되었습니다. 일반적으로, 2 개의 주 방향에서 동시 세력 심장 밸브 조직 로드 포함 기계 테스트 하지만 다릅니다이 테스트 수행 방법을 biaxial 관찰 biomechanical 속성에 따라. 이러한 프로토콜을 테스트의 일부는 (i) 변형 율, 크 리프 (ii), (iii) 스트레스-휴식, 그리고 테스트 (4) 힘 제어 포함 됩니다.

첫째, 변형 속도 테스트 조직 전단지^18,20의 시간에 따라 행동을 결정 하 이용 되어 있다. 이 테스트 프로토콜에서 전단지 다른 반 주기 시간에 최대 막 긴장에 로드 됩니다 (즉, 1, 0.5, 0.1, 0.05 s) 로딩 시간 사이 피크 스트레치 또는 히스테리시스에 상당한 차이 확인 하기 위해. 그러나, 이러한 테스트에서 다양 한 변형 률 관찰된 스트레칭 무시할 수 차이 설명 했다. 둘째, 크 리프 시험에 조직은 로드 피크 막 긴장 하 고 피크 막 긴장에서 개최. 이 테스트는 어떻게 조직의 변위 피크 막 긴장을 유지 하기 위해 섬뜩한의 데모 수 있습니다. 그러나, 그것은 보였다 크 리프 순수 기능에서 심장 밸브 전단에 대 한 중요 하지 않습니다^3,20. 셋째, 스트레스 이완 테스트, 조직 피크 막 긴장을 로드 하 고 관련 된 변위는 일정 하 게 유지 시간^3,,2122의 오랜된 기간에 대 한 키를 누릅니다. 시험의이 유형은 조직 스트레스에 피크 막 긴장에서 주목할 만한 감소 합니다. 마지막으로, 테스트 힘 제어, 조직 각 방향^17,23에 피크 막 긴장의 다양 한 비율에서 로드으로 순환 됩니다. 이러한 테스트 공개 재료의 이방성 및 비선형 응력 응답, 그리고 다양 한 비율에 따라 조직, 로드 하 여 잠재적인 생리 변형 수 있습니다 더 나은 이해. 이러한 최근 조사 했다 그것은 명백한 그 스트레스 이완 그리고 힘 제어 프로토콜 증명 심장 밸브 전단의 기계적 특성 분석을 수행 하기 위해 가장 도움이. 심장 밸브 biomechanical 특성화,이 진보에도 불구 하 고 테스트 수행 되지 않은 아래 하나의 통합 계획, 테스트 하 고 방향 사이의 커플링을 조사 하기 위해 한정 된 방법이 있다.

이 방법의 목적은 통합된 biaxial 기계 테스트 계획에 의해 심장 밸브 전단의 전체 소재 특성화를 촉진 하기 위하여. 통합된 테스트 계획 한 하나의 세션에서 모든 테스트 프로토콜에서 각 전단지는 테스트 하는 곳으로 간주 됩니다. 이것은 유리, 조직으로 속성은 본질적으로, 전단지 사이 가변 그래서 각 전단지에 대 한 전체 특성화 증명 수행 각 프로토콜 독립적으로 다양 한 전단지에 보다 설명자 더 정확. 세 가지 주요 구성 요소, 즉 (i)는 힘 제어 biaxial 테스트 프로토콜, (ii) 변위 제어 biaxial 테스트 프로토콜, 및 (iii) biaxial 스트레스 이완 테스트 프로토콜 테스트 체계에 의하여 이루어져 있다. 모든 테스트 계획 4.42 N/min, 로딩 속도 이용 하 고 응력을 보장 하기 위해 10 로드-언로드 주기 10 사이클 (이전 작품에서 발견)로²³에 의해 replicability 곡선. 모든 프로토콜 또한 두께 효과적인 표본 길이의 10% 미만 있어야 막 긴장 가정에 따라 구성 됩니다.

10 로드 및 언로드 주기 100 N/m와 75 N/m의 피크 막 긴장으로 승 모 판 (MV)와 tricuspid 벨 브 (TV), 각각^15,17이 제시 방법에 사용 되는 힘 제어 프로토콜에 의하여 이루어져 있다. 5 로드 비율 0.75:1, 1:0.75, 0.5:1, 및 1:0. 5이 힘 제어 테스트 프로토콜, 즉 1:1에 간주 됩니다. 이 5 개의 로딩 비율 vivo에서 전단의 모든 잠재적인 생리 개 악을 그리고 긴장 특 파 원에 유용 합니다.

이 방법에 제시 하는 변위 제어 프로토콜 두 가지 변형 시나리오의 구성, 즉 (i) 제한 매치 스트레칭 및 (ii) 순수 전단. 제한 된 매치 스트레칭에서 다른 방향으로 고정 시키는 동안 피크 막 긴장 조직의 한 방향을 전치 했다. 순수한 전단 설치에서 조직은 한 방향으로 뻗어 이며 조직의 영역 변형에서 일정 하 게 유지 그래서 신중 하 게 다른 방향에서 단축. 이러한 변위 제어 테스트 절차의 각 각 두 조직 방향 (원주 및 반경 방향)에 대해 수행 됩니다.

제시 방법에 사용 되는 스트레스 이완 프로토콜 로드 양방향에서 피크 막 긴장을 조직 및 조직의 스트레스 이완 동작 모니터링을 15 분에 대 한 특 파 원 치환 조직 유지 함으로써 이루어집니다. 자세한 실험 절차는 다음 설명 합니다.

프로토콜

설명 하는 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 오클라호마 대학에 의해 승인 되었다. 모든 동물의 조직 농업 농 무부 승인 도살 장 (국가 집 고기 주식에 드 몬 드, 확인)의 미국 부에서 인수 했다.

1. 조직 수집 및 청소

1. 동물 학살 동물 마음 같은 날 검색 하 고 조직의 신선도 보장 하기 위해 얼음 가슴에 마음을 저장 합니다. 실험실 공간을 마음을 전송 합니다.
2. 연구실에 도착에, 인산 염 버퍼 (PBS) 염 씻어 어떤 과잉 혈액을 양동이에 심장 잠수함. 집게는 플레이스매트, 외과 블레이드, PBS 솔루션, 표 백제, 그리고 비닐 봉투의 양동이 검색 합니다. 혈액 관련 혼란의 쉽게 정리에 대 한 허용 해 부 카운터에 누워 여는 플레이스매트를 준비 합니다. 마음은 충분히 씻어 서 되었습니다, 후 플레이스매트 (그림 1a)에 마음을 놓습니다.
3. 집게를 사용 하 여 심장의 양쪽에는 심 방 하 고는 심 실 사이의 파팅 라인을 찾습니다. 면도날을 사용 하 여 신중 하 게이 파팅 라인을 따라 절 개 하 고 심장 밸브와 심 (그림 1b). 심장의 전체 외부 둘레를 따라 절 개 하는 심 방 및 심 우수한 모든 심장 자료 제거 될 수 있습니다 확인 하십시오.
4. 겸 자, 함께 어떤 관찰 된 혈 병 심 (그림 1c)에 밖으로 조심 스럽게 빼냅니다. 시도 하는 경우 혈액 응고 하지만 그것을 제거 하 않습니다 하지 이동, 보장 chordae tendineae 또는 전단지 잡고 하지 있다. 폐기물 처리에 대 한 생물 학적 가방에 혈전을 배치 합니다.
5. 심에서 모든 혈전 제거 되었을 때, 마지막 시간 PBS 솔루션 양동이에 마음을 씻어. 비닐 봉지에서 깨끗 한 마음을 놓고 냉동 실에 보관 합니다.
6. 10% 블리치, 90%의 솔루션을 사용 하 여 물, 혼합 성공적인 표 백제 처리 표 백제 솔루션와 약 10 분에 대 한 지속적으로 저 어 혈액 찾아 빨간색에서 노란색으로 전환 하는 솔루션으로 표시. 배수를 통해 표 백제 처리 혈액의 폐기.
   주의: 표 백제는 독성 물질 그리고 유해한 경우 섭취 하실 수 있습니다.
   참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.

2. 심장의 해 부 및 해부학의 검사

1. 이전 정화 마음을 검색 하 고 따뜻한 물 욕조에 녹여 수 있습니다. 해 부에 대 한 필요한 자료 등 집게, 외과 블레이드, placemats, PBS, 작은 스토리지 컨테이너입니다. 마음은 완전히 해 동, 모든 나머지 혈액을 흡수 하는 플레이스매트에 넣어.
2. 최적의 밸브 구조를 관찰 하는 탑-다운 (우수한) 보기에 대 한 마음 잡으십시오. 심장의 왼쪽에 MV부터, 집게를 신중 하 게 조작 하는 전단지 고 commissure, 또는 전단지 사이 파팅 라인 식별 사용 하 여.
3. commissure 따라 절 개를 만들고는 전단지를 손상 하지 않도록 만드는 심 실 벽을 통해 조심 스럽게 잘라. 그것은이 프로세스를 완벽 하 게는 심 실 동안 현 첨부 파일을 필요할 수 있습니다. 완전 절 개 후 심 실 (그림 2a)을 엽니다.
4. MV 앞쪽 및 후부 전단지를 식별 하 고 외과 블레이드 젖꼭지 근육에 현 첨부 파일 서버를 사용 하 여. 집게를 사용 하 여 긴장 된 전단지 스트레칭 하 고 환대에서는 전단지를 분리 하는 상처. 삭제 전단지 PBS 솔루션으로 가득 레이블이 표시 된 용기에 놓고 약 4 ° c.에 냉장고에 보관
5. 내려 보기에 대 한 마음을 잡고 하 고 심장의 오른쪽에 TV를 식별 합니다. commissures 찾아서는 commissures 및 심 실 벽 (그림 2b) 중 하나를 통해 절 개 합니다.
6. TV septal, 후부, 그리고 앞쪽 전단지를 식별 하 고 전단지 추출 단계 2.4에서 수행. 모든 취득된 전단지 PBS 솔루션으로 가득 레이블이 지정 된 컨테이너에 배치 하 고 약 4 ° c.에 냉장고에서 컨테이너를 저장
   참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기. 그러나, 조직 biomechanical 테스트 및 후속 조직학 분석 심장 해 부의 2 일 이내에 발생 한다.

3. 조직 해 부

1. 냉장고, 지정된 된 단면 크기, 수술 펜, 집게, 면도날, 및 커팅 매트에 대 한 조직 커터에서 전단지를 검색 합니다.
2. 집게를 사용 하 여 PBS 솔루션에서 표본을 제거 하 고 방사형 (R) Y-방향, 정렬 방향과 원주 방향 (C) X-방향 (그림 3a)에 정렬 된 커팅 매트에 누워. 테스트 섹션으로 전단지의 중앙 영역 을 식별 합니다.
3. 원하는 조직 테스트는 경계 내에 면도날의 조직 커터를 맞춥니다. 가로로 잘라 만들기 그리고 다른 형성 (그림 3b) 원하는 크기의 사각형 영역을 수직으로. 수술 펜을 사용 하 여 레이블을 조직의 반지름 방향 (그림 3b).
4. 면도날을 사용 하는 집게와 전단지에서 chordae 스트레칭 하 고 전단지에 손상을 유발 하지 않고 주의 컷 하 여 현 첨부 파일 트림.
   참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기. 프로토콜 일시 중지 PBS 솔루션으로 가득 레이블이 지정 된 컨테이너에서 sectioned 조직을 저장 하 고 컨테이너에에서 저장할 약 4 ° C에서 냉장고 (2.6 단계에서 설명). 그러나, 조직 테스트 해 부의 2 일 안에 발생 한다.

4. 두께 측정 및 biaxial 시험기 설치

1. Sectioned 조직 표본, 디지털 캘리퍼스, 및 작은 금속 주걱을 검색 합니다. 디지털 캘리퍼스를 사용 하 여 측정 하 고 금속 주걱의 두께 기록 합니다.
2. 집게를 사용 하 여 금속 주걱에 조직 견본을 하다. 디지털 캘리퍼스를 사용 하 여, 3 개의 다른 전단지 위치에서 주걱 조직 쌍 (그림 3c)의 두께 측정 합니다. 주걱의 두께 각 측정에서 빼기 하 고 평균 두께 기록 합니다.
3. 조직의 생리 적 조건에 해당 하는 37 ° C에서 PBS 목욕을 준비 합니다.

5. 조직 설치 및 표준 마커 배치

1. 집게, 조직 표본, 장착 하드웨어, 뾰족한 도구, (와 함께 300-500 µ m의 직경), 유리 구슬 및 슈퍼 접착제를 검색 합니다.
2. 조직 (그림 3de) biaxial 테스트 시스템에 탑재 합니다. 장착 하는 동안 조직의 원주 및 반경 방향으로 컴퓨터의 X-및 Y-방향으로 정렬 됩니다 있는지 확인 합니다.
3. 표준 마커 배치에 대 한 하나의 작은 오픈 컨테이너와 또 다른 컨테이너에 슈퍼 접착제의 작은 수영장으로 유리 구슬 놓습니다. 뾰족한 도구를 사용 하 여 슈퍼 접착제의 작은 금액으로 팁 코트 고 도구 팁을 개별 구슬 스틱.
4. 신중 하 게 조직의 테스트 지역 (그림 3 층)의 중간 제 3의 한 모퉁이에 비드를 전송 하는 도구를 사용 합니다. (그림 3 g)을 형성 하는 4 개의 구슬의 사각형 배열 될 때까지이 단계를 반복 합니다.
   참고: 초과 접착제 피해와 최신 디지털 이미지 상호 관계 (DIC) 기법 쓸모 없는 추적 결과 생산할 예정 이다로 표준 마커 함께 스틱을 하지 않는 결정적 이다. 사각형 배열 해야 합니다 내 조직의의 중간 제 3 테스트 지역 중요 하다.

6. 늘어진 단계 및 기간 타이밍

1. 적절 한 막 긴장을 계산 하려면 조직의 효과적인 테스트 가장자리 길이 하 고 다음과 같은 방정식을 사용 하 여.
   (1)
   참고: 여기, T 는 힘/길이, f 의 단위에서 막 긴장 힘, 그리고 L 은 시료의 효과적인 테스트 길이입니다.
2. 조직 관련 4.42 N/min, 최대 힘 (그림 4)의 2.5%의 미리 로드를 포함 하 여 로드 속도에서 피크 막 긴장 된 힘에서 10 로드/언로드 사이클을 받게 될 것 이다 있도록 preconditioning 프로토콜을 만듭니다.
   1. 미래의 계산에 필요 하기 때문에 preconditioning 데이터를 임시로 저장 하는 새로운 임의의 테스트 디렉터리를 만듭니다. 후속 테스트 4.42 N/min의 로딩 속도 설정 합니다.
   2. 매개 변수를 테스트의 새로운 세트 만들고 Preconditioning0 (그림 4a)는 프로토콜의 이름을 설정 합니다. X 축과 y 축의 제어 모드 를 강제 하 고 제어 기능 단계수를 설정 합니다. 힘과 관련 된 대상 피크 막 긴장 (cf. 단계 6.1) 로드 크기 설정 (그림 4b). 첫 번째 반복만 (그림 4c)에 대 한 최대 힘의 2.5%로 미리 크기 를 설정 합니다. 기간을 스트레칭 과 복구 기간 모두 25 미 세트는 반복의 숫자 10 (그림 4e)으로 설정 합니다.
3. Preconditioning 단계 끝나면 적어 조직의 변형에 X-및 Y-방향. 표본 기록된 크기에서 시작 하는 최대 힘 이동 하려면 프로토콜을 준비 합니다.
   1. 타이밍 목적을 위한 스톱 워치를 검색 합니다. 최대 힘 프로토콜을 로드를 시작 하 고 기계 작동 (그림 5a) 시작 될 때 동시에 초시계를 시작. 작동 중지 때 스톱 워치를 중지 합니다. 중지는 청각 신호를 통해 분명 있을 것입니다.
   2. 포스트 preconditioning 피크 조직 변형 조직의 최적의 스트레칭 시간 (그림 5b)을 나타내는 초시계에서 시간을 함께 기록 합니다.

7. biaxial 기계 테스트

1. 4.42 N/min의 로딩 속도로 힘 제어 프로토콜을 준비 합니다.
   1. 새 테스트 디렉터리를 열고 테스트 이름을. 이후 스트레스와 긴장 계산에 사용 하기 위해 알려진된 위치에 저장 하도록 데이터를 설정 합니다. 다시 원래 장착 구성 표본을 이동 합니다.
   2. FirstImage라는 프로토콜 집합을 만듭니다. 하 고 단계로 제어 기능 을 x 축 과 y 축 제어 모드 를 설정 합니다. 0미네소타 로드 크기 를 설정 합니다. 1 초에 기간 스트레칭 및 복구 기간 각을 설정 합니다. 1 반복의 수 를 설정 합니다. 데이터 출력 주파수 및 이미지 출력 주파수 각 1 Hz로 설정 합니다.
   3. PreconditioningA라는 새로운 테스트 집합을 생성 합니다. 조직 10 번 반복 순환 로드/언로드 단계 6.2에서에서 준비한 대로 정확 하 게 원하는 막 긴장에 대 한 대상으로 힘을 받게 될 것 이다 그런 테스트 매개 변수를 설정 합니다. 지금 유의 스트레칭 시간 및 복구 시간 단계 6.3.2에서에서 기록 하는 시간 이어야 한다. 이미지가 설정, 테스트 A 에 캡처됩니다 있지만 데이터 15 Hz에서 캡처.
   4. 다른 테스트, 명명 된 PreconditioningB을 생성 합니다. 모든 테스트 매개 변수가 같아야 그 이전 단계에서 언급 한 대로, 예외와 함께 그 이미지 출력 주파수 15 Hz, 설정 되 고 없음 미리 적용 됩니다.
   5. 4.42 N/min의 로딩 속도로 다음 원주 방사형 로딩 비율에 피크 막 긴장 하는 조직 로드 되도록 만들 테스트 프로토콜을 preconditioning 프로토콜 후: 1:1, 0.75:1, 1:0.75, 0.5:1, 및 1:0.5 (그림 6 ). 후속 데이터 처리 및 분석 섹션 10에서에서 설명에 대 한 각 로드 비율의 마지막 두 주기에서 데이터를 검색 합니다. 설립 프로토콜의 자세한 설명은 표 1 을 참조 하십시오.
2. 4.42 N/min의 로딩 속도에서 변위 제어 테스트 프로토콜을 다음과 같이 준비 합니다. (i) X 방향 및 Y 방향 변위 피크 원주 및 반경 뻗어 각각 연관 (그림 7a)에 Biaxial 스트레칭 . X 방향을 따라 순수 전단 (ii)-피크 원주 스트레치와 관련 된 X-방향으로 스트레칭과 변형 (그림 7b)에서 일정 한 점선된 영역을 유지 하면서 Y 방향에서 단축. (iii) X-방향 (그림 7c)에 따라 제한 된 매치 스트레칭 . (4) Y-방향 (그림 7 d)에 따라 순수 전단 . (v) Y-방향 (그림 7e)에 따라 제한 된 매치 스트레칭 .
   1. 각이 단계 사이 나머지 원래 장착된 구성에서 조직을 보유 하 고 1 분의 "주기" 생성 합니다. 데이터 처리 및 분석 (9 단원)에 대 한 각 로드 비율의 마지막 두 주기에서 데이터를 검색 합니다. 설립 프로토콜의 자세한 내용은 표 2 를 참조 하십시오.
3. 각 방향, 로드 4.42 N/min, 치환 및 피크 막 긴장 (단계 7.2)와 관련 된 그 변위 (그림 8 및 15 분에서 개최 하는 조직 로드 스트레스 이완 프로토콜 준비 그림 9). 15 분 후 원래 장착 구성으로 조직을 복구 하는 프로토콜을 설정 해야 합니다.
   참고: 경우 조직 끊어지고, biaxial 테스트 시스템에 잠재적인 피해를 방지 하기 위해 즉시 테스트를 중단 합니다.

8. 조직 고정 조직학 분석을 위한

1. 조직 biaxial 테스트 시스템에서 분리 합니다. 조직 컨테이너 10% 포 르 말린으로 가득로 놓고 약 4 ° c.에 냉장된 환경에서 컨테이너를 놓습니다 직물의 두께 따라 24-48 h에 대 한 조직 수정.
   주의: 말린 알려진된 발암 물질 이며, 호흡, 초과 폐 고정 될 발생할 수 있습니다. 포 르 말린 모든 작업 적절 한 환기와 연기 후드에서 수행 되어야 합니다.
2. 조직이 24-48 h에 대 한 포 르 말린에 고정 후 조직 나중 조직학에 대 한 80% 에탄올 솔루션에 전송. 조직의는 솔루션 4 ° c.에 냉장된 환경에서에서 저장 되어야 한다
   참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기. 일단 조직 고정 된 표본 언제 든 지 분석할 수 있습니다. 프로토콜을 일시 중지 하는 경우 조직의 80% 에탄올으로 가득 레이블이 지정 된 컨테이너에 저장 고 컨테이너에에서 저장할 약 4 ° C에서 냉장고 (8.2 단계에서 설명).
3. 공급 업체의 지침에 따라 상업 조직학 분석을 위한 조직 준비. 콜라겐, 엘라 스 틴, 있다, 등, 특정 전단지 구성, 연구의 관심은, 적절 한 조직학 얼룩 고용 확인 합니다.
   참고: 조직학 슬라이드 수 있습니다 구상 될 원하는 성분 (그림 10)을 관찰 하는 현미경을 사용 하 여.
4. ImageJ 프로그램을 처리 하는 이미지를 사용 하 여 조직에 얼룩진된 각 성분의 비율을 결정 하기 위해 색상 deconvolution 방법을 수행 합니다. 에 대 한 자세한 내용은이 절차, Ruifrok 및 존스턴²⁴를 참조 하십시오.

9. biaxial 테스트 데이터 후 처리 절차

1. 시간에 따라 마커 위치를 확인 하려면 biaxial 기계 (그림 11)를 테스트 하는 동안 촬영 한 이미지에서 4 개의 표준 마커에 DIC 기반 추적을 수행 합니다.
   (2)
   1. 장착 구성에 대해 분석을 수행 하기 위해 필요한 경우 X_나 biaxial 테스트의 시작 부분에서 undeformed 상태에 마커 위치 될 하자. 포스트 preconditioning 변형에 대해 분석을 수행 하기 위해 필요한 경우 X_나 preconditioning 프로토콜의 끝 마커 위치 될 하자.
      참고: 다음 단계 선택 참조 구성에 동일한 방식으로 실시 됩니다.
      참고: 여기, X_나 x_나 있으며 undeformed 및 변형 위치 마커, 각각, 그리고 d_나 각 표식의 변위 벡터 이다.
2. 4 개 노드 이중 선형 유한 요소^2,,2325를 사용 하 여 표준 마커의 변형 그라데이션 (F)을 계산 합니다.
   (3)
   참고: 여기, B_사이 B_yI는 유한 요소 모양 함수 파생 상품에는 X-및 Y-방향 노드에 대 한 나, 각각, 및 u_I(t)와 v_나( t)는 시간에 따른 X-및 Y-변위, 각각 이전 단계 9.1에서에서 결정 됩니다. 참고 X 및 Y 좌표는 조직의 원주 및 반경 방향으로 정렬 됩니다.
3. 코시-그린 변형 텐서 (C)과 녹색 변형 텐서 (E)를 계산 합니다.
   (4)
   참고: 여기에, 나 는 2 차 신원 텐서입니다. 원주 및 반경 C의 원리 값의 제곱근을 취해서 뻗어 결정 합니다.
4. 첫 번째 피올라-키 르 히 호프 (1-PK) 스트레스 텐서 (P)을 결정 합니다.
   (5)
   참고: 여기, t 는 시료의 두께, 그리고 T_C T_R 은 각각 원주 및 반경 방향에 적용 된 막 긴장.
5. 또한, 다른 스트레스 tensors 코시 스트레스 텐서 (σ)와 두 번째 피올라 Kirchoff (2-PK) 스트레스 텐서 (S) 등을 계산 합니다.
   (6)
   참고: 여기, J 변형 그라데이션 텐서 FJacobian입니다.

결과

힘 제어 biaxial 기계 테스트에서 스트레스 스트레치 데이터 일부 닮 았는 지 수 곡선 (그림 12) 비선형 곡선을 보여준다. 각 주 방향에서 응답에 관한 소재 동작은 transversely 등방성, 방사형 스트레치 보다 완곡 한 변형입니다. 경우에 따라 반지름 방향 보다 더 준수 전시 원주 방향으로 이방성의 방향 플립 수 있습니다. 이 뒤집힌된 응답은 TV에서 더 자?...

토론

이 biaxial 기계 테스트에 대 한 중요 한 단계 (i) 전단지, (ii) 적절 한 biaxial 테스터 무시할 수 전단에 대 한 설정과 표준 마커 (iii)는 신중한 응용 프로그램의 적절 한 방향을 포함합니다. 전단지의 방향 재료는 자연에서 이방성으로 전단지 조직의 얻은 기계적 특성에 결정적 이다. 따라서, 방사형 및 원주 방향 제대로 조직 표본으로 테스트 X-및 Y-방향 정렬에 대 한 알려져 있이 필요가 있다. 또한 표?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
10% Formalin Solution, Neutral Bufffered	Sigma-Aldrich	HT501128-4L
40X-2500X LED Lab Trinocular Compound Microscope	AmScope	SKU: T120C
BioTester - Biaxial Tester	CellScale Biomaterials Testing		1.5N Load Cell Capacity
ImageJ	National Institute of Health, Bethesda, MD	Version 1.8.0_112
LabJoy	CellScale Biomaterials Testing	Version 10.66
MATLAB	MathWorks	Version 2018b
Phosphate-Buffered Saline	n/a		Recipe for 1L 1X PBS Solution: 8.0g NaCl, 0.2g KCl, 1.44g Na2HPO4, 0.24g KH2PO4
Single Edge Industrial Razor Blades (Surgical Carbon Steel)	VWR International	H3515541105024	Razord blades for tissue retrieval and preparation procedures