이 프로토콜에 설명 된 캔틸레버 굽힘 설정은 대퇴골 목 골절을 생성하기위한 재현 가능한 접근법을 만듭니다.이 골절은 임상적으로 관련성이 높으며 골다공증을 조사하기 위해 뮤린 연구에 활용 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 재현성을 향상시키는 테스트 플랫폼을 만들어 결과 측정값의 변동 계수를 줄입니다. 따라서 강력한 연구에 필요한 표본 크기를 최소화합니다.
1/4인치 x 1/4인치 정사각형 알루미늄 튜브를 사용하여 길이 1/2인치에서 1인치까지의 튜브 섹션을 절단하는 것으로 시작합니다. 각 알루미늄 세그먼트에 에칭 도구를 사용하여 샘플 ID로 레이블을 지정합니다. 튜브 세그먼트의 절반을 퍼티로 채우고 고정구에 넣어 똑바로 잡으십시오.
깨끗한 대퇴골을 벤치 탑에 평평하게 놓아 전방 표면이 위를 향하게하십시오. 그런 다음 3D 인쇄 가이드를 샤프트 직경이 일관되는 세 번째 트로챈터 바로 아래에 놓습니다. 근위 및 원위 끝을 한 손으로 잡으십시오.
대퇴골을 작업대 위로 단단히 누르고 다른 손을 사용하여 대퇴골의 중간 축에 3D 인쇄 가이드를 배치하여 대퇴골이 측면 또는 내측으로 회전하지 않도록하십시오. 그런 다음 해당 알루미늄 세그먼트 앞에 놓습니다. 알루미늄 세그먼트를 뼈 시멘트로 채우고 거의 가득 찰 때까지 변위를위한 약간의 공간을 남겨 둡니다.
가이드가있는 대퇴골을 올바른 알루미늄 세그먼트에 놓고 뼈 시멘트가 설정되도록하십시오. 뼈 시멘트가 경화 된 후, 샘플을 실온 PBS가있는 페트리 접시에 넣고 두 시간 동안 수분을 보충하십시오. 기계적 테스트 시스템을 사용하여 해상도가 1뉴턴 미만인 로드셀을 부착하고 교정합니다.
사각형 슬롯이있는 고정구를 부착하여 샘플로 알루미늄 세그먼트를 단단히 고정하십시오. 고정 고정구의 양면에 세트 나사를 부착하여 샘플을 제자리에 단단히 고정시킵니다. 그런 다음 로딩 플래튼을 액추에이터에 부착하십시오.
MTS 바로 앞의 표면에 스테레오 현미경을 놓습니다. 현미경을 통해 설정을 확인하기 위해 추가 조명이 필요한 경우 시스템 주위에 광원을 배치하십시오. MTS 소프트웨어에서 새로운 플렉스 프로토콜의 생성을 시작합니다.
프로토콜이 변위 제어에서 작동하는지 확인하십시오. 프로토콜의 로딩 속도를 초당 0.5밀리미터로 설정합니다. 소프트웨어에 소프트 키에 대한 설정이 있는 경우 소프트 키 밸런스 및 제로 확장을 프로토콜에 추가합니다.
소프트웨어 프로그램이 최소 샘플링 속도 100헤르츠에서 시간(초), 뉴턴 부하, 확장 또는 변위를 밀리미터 단위로 기록하는지 확인하십시오. 새 프로토콜을 저장하고 소프트웨어 프로그램의 기본 화면으로 돌아가서 새 샘플 세트의 테스트를 시작합니다. 알루미늄 냄비에서 샘플의 X 선 이미지를 얻습니다.
한 번에 여러 샘플을 이미징할 수 있습니다. 포팅 각도의 검증 측정을 위해 샘플의 전방 뷰가 캡처되었는지 확인하십시오. 샘플이 있는 알루미늄 세그먼트를 고정 고정구에 넣고 세트 나사를 조이십시오.
액추에이터가 대퇴골 머리에서 몇 밀리미터 이내에있을 때까지 낮추십시오. 스테레오 현미경을 사용하여 이축 스테이지를 조정하여 로딩 플래튼 바로 아래에 대퇴골 헤드의 위치를 정렬합니다. 이축 스테이지를 제자리에 잠급니다.
MTS 소프트웨어에서 액추에이터의 위치를 제로로 설정하고 추가 된 소프트 키 밸런스 및 제로 확장을 사용하여로드 셀의 균형을 조정하십시오. 그런 다음 로드 프로토콜을 시작합니다. 로딩 플래튼과 샘플 사이에 얼마나 많은 공간이 남았는지에 따라 테스트는 10 ~ 30 초 밖에 걸리지 않습니다.
테스트 후, 샘플의 또 다른 전방 X-레이를 캡처합니다. 이것은 골절 모드를 식별하고 문서화하는 데 사용됩니다. 마우스 대퇴골 목의 측정된 굴곡 특성으로부터의 변동 계수 또는 COV가 여기에 제시된다.
COV는 데이터 집합의 표준 편차와 평균의 비율을 나타내며, COV의 감소는 평균을 중심으로 개별 데이터 요소를 더 엄격하게 그룹화했음을 나타냅니다. 이 프로토콜은 유사한 테스트를 수행하는 다른 출판물에 비해 최대 부하에 대한 COV를 줄였습니다. 0.2% 오프셋 선형 적합도를 표시하는 대표적인 힘 변위 곡선은 강성과 항복점을 도출하는 데 사용됩니다.
선택한 결과 측정값이 플로팅되어 고장 시 최대 하중, 강성, 고장 시 최대 변위 및 실패 시 작업 등을 포함한 평균 및 표준 편차가 표시됩니다. 별표는 한 꼬리 짝을 이루지 않은 t-검정을 사용하여 결정된 유의한 차이를 나타냅니다. 수컷 마우스의 대퇴부 목은 암컷 마우스의 표본보다 훨씬 강하고 뻣뻣했다.
또한, 암컷 대퇴골 목은 수컷 생쥐의 표본에 비해 더 심각한 변형과 실패를 경험했습니다. 이것은 여성의 낮은 골밀도와 일치하며 생리 학적 관련 차이를 탐지하기위한 검사의 민감도를 강조합니다. 최대 하중, 강성, 최대 변위 및 고장에 대한 작업을 포함한 생체 역학적 결과 측정은 포팅 각도에 대해 플롯팅되고 남성 코호트, 여성 코호트 및 함께 그룹화 된 모든 샘플에 대한 간단한 선형 회귀를 사용하여 상관 관계가 있습니다.
검은색 실선은 그룹 표본의 선형 회귀를 나타내고 점선은 신뢰 구간을 나타냅니다. 포팅 각도의 변동성은 최대 하중, 최대 변위 또는 고장 작업에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 그러나 포팅 각도가 증가함에 따라 강성이 증가했습니다.
이 프로토콜을 시도하는 동안 기억해야 할 가장 중요한 것은 포팅 절차와 로딩 속도를 동일하게 유지하여 결과를 이전에 게시 된 데이터와 더 잘 비교하는 것입니다. 시험 후 샘플을 제거하기 위해 연화될 수 있는 비스무트 합금과 같은 골시멘트에 대한 대안을 사용하는 경우, 샘플은 라만 분광법, DEXA 또는 삼점 굽힘과 같은 다른 절차를 거쳐 추가적인 기계적, 화학적, 구조적 특성을 해명할 수 있다.
