Yazarlar sentetik model geliştirme desteği için Ulusal Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları Enstitüsü Hibeler R03DC8200, R01DC9616 ve R01DC5788 minnetle kabul etmiş sayılırsınız.

Vokal kord model katmanları için, kalıp yapımı, silikon katmanlar sırayla döküm, modeller ve test etmek için montaj imalat dizisi (bkz. Şekil 1) oluşur. Tek bir fiber ek olarak, vücut, bağ, yüzeyel lamina propria ve epitel: modeli dört farklı katmanları vardır. Bir yedekleme katmanı tek tek katmanların vokal kord modeline doğru yerleştirilmesini kolaylaştırmak için eklenir. Modeli geometrik parametre tanımları Şekil. 2. Tablo 1&#39;de verilmiştir model için parametre değerleri ile. Aşağıdaki bölümlerde, farklı silikon karışım oranları farklı katmanları için belirtilen bu küçük gerilme rejimi 13 insan vokal kord doku (bkz. Tablo 2) &#39;e benzer malzeme özellikleri üretir. 1. Kalıp imalat ve hazırlama <ol><li> Üç vokal kord katmanları katı modeller oluşturmak supe:rficial lamina propria, bağ, ve vücut katmanları. Bu genellikle, 3D bilgisayar destekli tasarım (CAD) modelleri istenilen geometrileri yaratma, CAD modelleri ihraç olarak stereolitografi (KVS) dosyaları ve hızlı prototipleme için özel bir makine atölyesi STL dosya gönderme yapılır. </li><li> Akrilik malzemeden ince parçaları kullanarak bir kutu şekilli bir kalıp formu oluşturun. Yaklaşık boyutlar (kritik) 2.54 cm yüksekliğinde × 5.72 cm genişliğinde x 6,35 cm derinliğinde. Düz bir akrilik levha kalarak formun alt olun. Vakum gres yağı ile tüm iç kenarları Seal. </li><li> Vakum gres istenilen geometri katı model (yani, vücut, ligaman veya yüzeyel lamina propria) yan tarafında küçük bir miktar koyun. Vakum gres yerinde tutar, böylece kalıp form boşluğu, aşağı vakum gres yan alt modeli basın. Liberal kat kalıp formu ve ayırıcı ile katı model. Ayırıcı sağlamak, bir boya fırçası kullanarak tüm köşelerine ulaşırkalıp formu kavite. </li><li> 10 parça A ve genişleme için yeterli oda bir konteyner Pürüzsüz-Sil 950 platin silikon kauçuk (ağırlık olarak ölçülen parçalar) bir parçası B karıştırın. Sertleşmemiş silikon kauçuk bir vakum odasında hava kabarcığı kalıp formu kaldırmak ve yaklaşık üç dakika (veya daha az ya da çok gerekli olduğu) için basınç (örneğin, 26 civarında inç Hg atmosferik basınç altında) azaltmak için. Odasından çıkarın ve gazlar silikon kalıp form boşluğuna dökülür. Sertleşmemiş silikon ile tekrar vakum odası ve gazını içine yerleştirin kalıp. Düz bir yüzey üzerinde vakum odası ve yerden çıkarın. 24 saat süreyle tedavi ve kalıp formu kalıp çıkarmak için izin verin. </li><li> Tekrar yüzeysel lamina propria, bağ, ve vücut katmanları her biri için kalıp oluşturmak için 1.4 ile 1.1 adım. </li><li> Fiber ekleme olanak sağlamak için düz bir ustura ile ön-arka yönde medial yüzeyinin merkezinde ligaman tabaka kalıp kesin. </li></ol> 2. Döküm oF her katmanda <ol><li> Vücut Katman: boya fırçası ile vücut kalıp boşluğuna ayırıcı ince bir tabaka uygulayın. Bir kısım B ve A Ecoflex 00-30 Supersoft Platin Silikon (ağırlık olarak) bir parçası karıştırın. Malzemenin nihai tedavi sertliği azaltmak için bir parçası Silikon Tiner (ağırlık olarak) ekleyin. Havayı dışarı atabilmek için bir dakika süreyle vakum odasına ve yer için 30 saniye karıştırın. Vakum karışımı çıkarın ve vücut kalıp boşluğuna dökün, ancak tüm kalıp boşluğunun üst dolgu yok. 250 ° F 30 dakika fırında koyun. Fırın ve serin çıkar. </li><li> Yedekleme: Mix bir parçası B ve Dragon Skin bir parçası ve bir parçası Silikon Tiner (ağırlık olarak) ekleyin. 30 saniye, 1 dakika için vakum yer kuvvetlice karıştırın ve dolana kadar vücut kalıp boşluğuna dökülür. 250 ° F 30 dakika fırında koyun. Fırın ve soğuk kalıp çıkarın. Modeli kalıptan çıkarın, oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin ve yüzeyinde herhangi bir ayırıcı kaldırmakkağıt havlu ile vücut katmanı. </li><li> Ligament Layer: ayırıcı ligaman kalıp boşluğuna yüzey üzerinde boya fırçası ile ince bir tabaka uygulayın. 30 cm düz jilet kesim içine iterek kalıp iplik yerleştirin. Bir kısım B ve bir parçası Ecoflex 00-30 ve Silikon Tiner dört parça (ağırlık olarak) A iyice karıştırın. Hava kabarcıkları ve ligaman kalıp boşluğuna karışımı dökün vakum odasında yerleştirin. </li><li> Ligament Layer (devam): ligaman kalıp boşluğuna basın desteğiyle vücut modeli (2.1.1 ve 2.1.2 adımları). Bir tarafında ekleme başlayın ve yavaşça model kalıp boşluğunun fazla sertleşmemiş silikon ve hava kabarcıkları iter, böylece diğer geçmek. Hava kabarcıkları varsa, kalıp boşluğu, sertleşmemiş silikon ile dolum modeli kaldırmak ve kalıp içine model işlemi tekrarlayın. 30 dakika fırında Yeri kalıp, çıkarın ve oda sıcaklığına kadar soğutulur. Modeli kalıptan çıkarın. Kağıt havlu ile fazla ayırıcı çıkarın. </li><li> Yüzeysel lamina propria Katman:, boya fırçası ile superifical lamina propria (SLP) kalıp boşluğuna yüzey ayırıcı ince bir tabaka uygulayın . Kısım B, bir parçası ağırlığı Ecoflex 00-30 ve 8 parça silikon bir Tiner karıştırın. Vakum gibi daha önce yapılan ve SLP kalıp boşluğuna dökülür. Adım 2.1.4 &#39;te açıklandığı yüzeyel lamina propria kalıp boşluğuna ligaman vücut desteğiyle model eklemek için aynı işlemi kullanın. 250 ° F bir fırına yerleştirin ve bir saat için kür. Fırından çıkarın ve soğumaya bırakın. Yüzeyel lamina propria bozulmadan kalır, böylece yavaş yavaş ve çok dikkatli model çıkarın. </li><li> Epitel Katman: desteğiyle aşağı düz bir yüzeye yerleştirin vokal kord model. Düz bir ustura ile destek malzemelerini çıkarın. Modele göre daha fazla yükseklikte bir nesne takarak hava konuları askıya alınması. Silikon Tiner bir parçası, mix, vakum ile bir kısım B ve bir kısmı A Dragon Skin karıştırın, daha sonra model üzerine dökün ve üzerine için kürleşmesinine saat. Kalın bir katman yaratmak için bu işlemi tekrarlayın. Düz bir ustura ile fazla malzeme çıkarın. </li><li> İsteğe Bağlı: her katmanda farklı bir renk farklı katmanlar görünür muayene için istenen ise, boya karıştırma işlemi sırasında ya Ecoflex veya Dragon Skin Kısım B ekleyin. </li><li> İsteğe Bağlı: malzeme özelliği veri alınır, her model tabakası imalatı ile aynı anda çekme ve reolojik örnekler oluşturmak . İstenilen malzeme özelliği örnek şekil ve boyut ayırıcı tedavi kalıpları içine ekstra sertleşmemiş malzeme dökerek bunu yapın. </li><li> İsteğe bağlı: tabakası kalınlığı istenirse, düz bir ustura ile model bir kesit kesme ve mikroskop ile kontrol edin . </li></ol> 3. Test etmek için son model hazırlığı <ol><li> Ilk arkası (lateral) ve yan (ince bir tabaka silikon tutkal uygulayarak akrilik bir montaj plakası Mount tamamlanan her vokal kord model birnterior-posterior) modeli yüzeyler. Modeli gömme montaj plakası kesim içine yerleştirin. Akrilik plakanın üst model medial yüzeyi aynı hizaya getirin. Uzaklıkta fazla tutkal silin. Yapıştırıcı bir saat boyunca tedavi etmek için izin ver. </li><li> Yüzey yapışkanlığını azaltmak için model yüzeyine talk pudra uygulayın. </li><li> Medial yüzeyi izleme için model üzerinde nokta işaretlemek için ince bir nokta Sharpie kalem kullanın. En iyi sonuçlar, talk pudra uygulamadan sonra işaretleme yapılırsa ortaya çıkar. </li><li> Mevcut modelin eşleştirilmiş olacak modeli doğru işaret dişli uçları ile montaj plakası deliklerden uzun cıvata yerleştirin. Cıvata üzerinde konuları yatırın. Herhangi bir hava boşlukları kapatmak için cıvata üzerinde kapalı hücreli köpük koyun. </li><li> Bu hazırlanan model başka bir vokal kord model ile benzer şekilde 3.1 ve 3.2 adımları kullanarak akrilik sahibine monte edilmiştir eşleştirme. Köpük sıkıştırmak ve medial yüzeyleri bir araya getirmek arzusu ön titreşimli boşluk ulaşana kadar vidaları sıkın. Konuları, hem de setleri ov yerleştirilir oluner cıvata ve ön-arka yönde akrilik plakalardan dışa doğru genişletmek. </li><li> Mount hava tedarik tüpü vokal kord çifti. </li><li> Bir döngü oluşturmak için bir araya ön konuları bağlayın. Posterior dişler için tekrarlayın. Döngüler aynı anda istenilen ağırlık asın. </li><li> Modelleri artık test ve veri toplama için hazır. </li></ol> 4. Temsilcisi Sonuçlar Bu üretim süreci kullanılarak oluşturulmuş bir model Vibrasyonlu yanıt verileri aşağıdaki gibidir; bu sonuçlar tipiktir. Liflere uygulanan yaklaşık 31 gr gerginlik ile, başlangıç ​​basıncı subglottal başlangıçlı basıncı (440 Pa)% 10 üstünde bir basınçta 400 Pa, model glottal 210 ml / sn debi ile 115 Hz&#39;de vibrasyonlu Bu değerler, bu insanlar (Tablo 3) için bildirilen değerleri ile iyi bir anlaşma. Modeli hareketi analiz etmek için yüksek hızlı videokymography kullanma arasında bir faz farkı üstün bir kanıt gösterdind alt kenar boşlukları, yani üstün marjı titreşim periyodu, (Şekil 3) açık aşamasında aşağı marj gizli. Vokal kord model medial ve inferior yüzeylere uygulanan nokta stereo görüntü çıkarılan Yörüngeler model insan fonasyon, mukozal dalga gibi hareket, ve daha düşük tipik bir alternatif yakınsak-ıraksak profil sergilemiştir aşağı- önceki modellere göre daha üstün bir hareket (Şekil 4) . <img alt="Tablo 1." src="/files/ftp_upload/3498/3498table1.jpg" /> Tablo 1. Model geometrik parametre değerleri. <img alt="Tablo2." src="/files/ftp_upload/3498/3498table2.jpg" /> Tablo 2. Ağırlık ve vokal kord modeli tek tek bölümleri Young modülü çıkan karışım oranları. EF ve DS adayı silikon Ecoflex ve Dragon SkinSırasıyla 14. <img alt="Tablo 3." src="/files/ftp_upload/3498/3498table3.jpg" /> Tablo 3. Insan ve sentetik vokal kord titreşim yanıtları arasında karşılaştırma. <img alt="Şekil 1." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig1.jpg" /> Şekil 1: Sentetik vokal kord model üretim süreci . CAD-kaynaklı katı modelleri (sol panel), her bir katman için kalıplar (merkez paneli) oluşturmak için kullanılır. Her katman, sonra vücut tabakası ile epitel tabakası (sağ panel, görünürlük için &quot;geri soyulmuş&quot; her katmanı) ile başlayan ve biten, dökme. Fabrikasyon sonra, modelleri test etmek için akrilik plakalar monte edilmiştir. <img alt="Şekil 2." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig2.jpg" /> Şekil 2. Sentetik vokal kord model kesit. Farklı vücut, yüzeyel lamina propria, ligAment ve epitel katmanları gösterilmiştir. Parametreler vokal kord model geometrisi tanımlar. Bu rakam, geometrik tanımları net bir temsili için ölçeklendirilir. Tablo 1&#39;de verilen parametre değerleri Uygulama Burada gösterilen olandan biraz daha farklı bir şekil neden olacaktır. <img alt="Şekil 3." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig3.jpg" /> Şekil 3. Yüksek hızlı model titreşim kymogram. , Üst ve alt kenar boşlukları konum için tahminler renkli noktalı çizgiler olarak gösterilmiştir. Alt ve üst kenar boşlukları arasındaki faz farkı belirgindir. <img alt="Şekil 4." src="/files/ftp_upload/3498/3498fig4.jpg" /> Şekil 4 titreşimli ise zaman iki farklı örnekleri yakalanan bir hemilarynx düzenleme sentetik vokal kord modeli, Medial yüzey profili. Mürekkep belirteçleri (medial yüzeyi yerleştirildi sh olarak) sağ görüntü kendi iki senkronize yüksek hızlı kameralar kullanarak görüntülü ve titreşim döngüsü üzerinden paletli. Sol arsa açılış aşamasında bir yakınsak glottis gösterir ve sağ arsa kapanış aşamasında ıraksak glottis gösterir.

<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>

Yazarlar ifşa etmek başka bir şey var.

Bu yöntem, insan vokal kıvrımların benzer titreşim davranışı sergileyen sentetik vokal kord modelleri verim modelleri imalatı. Başlangıçlı basınç azalması ve geliştirilmiş modeli hareket açısından bir önceki ve iki katmanlı model tasarımları 3,6,8,15 göre önemli avantajlar (salınım, mukozal dalga gibi hareket sırasında yakınsak-ıraksak profili çok-katmanlı bir kavram sonuçları ve benzeri) aşağı üstün bir deplasman azalttı. Burada sunulan yöntem, geometri bakımında...

<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Adı reaktif</strong</td&gt;<td<strong&gt; Şirket</strong</td&gt;<td<strong&gt; Katalog numarası</strong</td&gt;<td<strong&gt; Yorumlar</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Yüksek Vakum Gres</td&gt;<td&gt; Dow Corning</td&gt;<td&gt; 01018817</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Pol-Ease 2300</td&gt;<td&gt; Polytek</td&gt;<td&gt; Pol-Ease2300-1</td&gt;<td&gt; Kalıp yağları</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Kolay Sil 950</td&gt;<td&gt; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; Kolay Sil 950</td&gt;<td&gt; Kalıp malzemesi yapmak</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Vakum Pompası</td&gt;<td&gt; Ege</td&gt;<td&gt; E2M2</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Vakum Odası</td&gt;<td&gt; Kartell</td&gt;<td&gt; 230</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Basınç Gage</td&gt;<td&gt; Marsh Bellofram</td&gt;<td&gt; 11308252A</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Düz Jiletli</td&gt;<td&gt; Husky</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; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; Ecoflex 00-30</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Silikon Tiner</td&gt;<td&gt; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; Silikon Tiner</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Dragon Skin</td&gt;<td&gt; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; Dragon Skin 10 FAST</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Konu</td&gt;<td&gt; Omega</td&gt;<td&gt; OmegaCrys</td&gt;<td&gt; Sadece açık lifleri kullanın</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Silikon Boya</td&gt;<td&gt; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; SILC Domuz Siyah</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Silikon Yapıştırıcı</td&gt;<td&gt; Pürüzsüz</td&gt;<td&gt; Sil-Poxy</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Talk Pudra</td&gt;<td&gt; Batı Aile</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table

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

Insan sesi için ses akış bağlı vokal kord titreşim yoluyla üretilir. Birkaç kat doku, malzeme özellikleri farklı 1 ile her vokal kıvrımlar oluşur. Normal ses üretimi, sağlıklı doku ve vokal kıvrım güvenir ve aerodinamik, yapısal, dinamik ve akustik fiziksel olaylar arasındaki karmaşık bağlantı bir sonucu olarak ortaya çıkar. Ses bozuklukları, yalnız Amerika Birleşik Devletleri 2 yılda 7.5 milyon kadar etkilemez ve çoğu zaman önemli, mali, sosyal ve zorluklar yaşam kalitesi diğer neden. Ses üretim fiziği anlamak, klinik önleme, tanı ve ses bozuklukları tedavisinde de dahil olmak üzere, önemli ölçüde ses bakım parası için bir potansiyele sahiptir. Eksize larynges ve sentetik modeller kullanılarak in vitro deney, insan ve hayvan denekleri kullanılarak in vivo deney ve hesaplama modeli, ses üretimi eğitimi için mevcut yöntemler dahiling. Tehlikeli ve zor bir enstrüman erişim sayesinde, in vivo deneylerde ciddi kapsamı sınırlıdır . Eksize gırtlak deneyleri, anatomik ve fizyolojik gerçekçilik yararı var, ama geometrik ve malzeme özelliği değişkenleri içeren parametrik çalışmalar sınırlıdır. Ayrıca, genellikle zaman görece kısa bir süre için (genellikle sipariş üzerine dakika) vibrasyonlu sadece. Eksize gırtlak deneyler bazı sınırlamaları aşmak, sentetik vokal kord modelleri, ses üretimi eğitimi için tamamlayıcı bir araç olarak ortaya çıkmaktadır. Sentetik modelleri sağlıklı ve sağlıksız insan phonatory aerodinamik, yapısal dinamikleri ve akustik çalışma için izin verir, geometri ve malzeme özellikleri sistematik değişiklikleri ile imal edilebilir. Örneğin, 3,4, klinik aracı geliştirme 5, larinks aerodinamik 6-9, VOC asimetri, sol-sağ vokal kord incelemek için kullanılmıştır .al kat temas basıncı 10 ve subglottal akustik 11 (Kniesburges ark daha kapsamlı bir liste bulabilirsiniz. 12 ) Mevcut sentetik vokal kat modelleri, ancak, ya da homojen olan (tek kat modeller) ya da iki farklı sertlik malzemeleri (iki katlı modelleri) kullanılarak imal edilmiştir. Bu yaklaşım insan vokal kıvrım 1 akış bağlı vokal kord titreşim yanıt yöneten merkezi bir rol oynayan gerçek çok katmanlı yapısı temsili için izin vermez. Sonuç olarak, bir ve iki katmanlı sentetik vokal kord modelleri için tipik insan fonasyon (başlangıçlı basınç, titreşim başlatmak için gerekli olan minimum akciğer basıncı), doğal olmayan, büyük alt-ne daha yüksek başlangıçlı baskılara gibi dezavantajları 3,6,8 sergiledik üstün hareket, ve bir &quot;mukozal dalga&quot; (sağlıklı insan vokal kord titreşim karakteristik bir dikey seyahat dalga) eksikliği. <pBu çalışmada class = &quot;jove_content&quot;&gt; çoklu katmanlar farklı malzeme özelliklerine sahip bir model imalatı açıklanmıştır. (Yani bir fiber ön-arka sertlik dahil, bağ) ve kas (yani modeli katmanları çok katmanlı yapısı, epitel, yüzeyel lamina propria (SLP), orta ve derin lamina propria da dahil olmak üzere insan vokal kıvrımlar, simüle , gövde) katmanları 1. Sonuçlar modeli üzerinde geliştirilmiş titreşim özellikleri sergiler olduğunu göstermektedir önce tek ve iki kat sentetik modelleri, başlangıcından insan başlangıçlı basınca yakın basınç azalır aşağı üstün hareket ve mukozal dalga kanıtı gibi.

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

Sentetik vokal kord modelleri imalatı için metodoloji tarif edilir. Modelleri gerçek boyutlu ve çok katmanlı yapısı, insan vokal kıvrımların taklit. Sonuçlar modelleri akciğer basıncı karşılaştırılabilir basınçlarda öz-salınım ve insan vokal kıvrım bu benzer akış kaynaklı titreşimli tepkiler göstermek göstermektedir.

Sentetik, Multi-Layer, Self-Salınımlı Vokal Fold Model Fabrikasyon

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 Görüntüleme.  Brigham Young University. Sentetik vokal kord modelleri imalatı için metodoloji tarif edilir. Modelleri gerçek boyutlu ve çok katmanlı yapısı, insan vokal kıvrımların taklit. Sonuçlar modelleri akciğer basıncı karşılaştırılabilir basınçlarda öz-salınım ve insan vokal kıvrım bu benzer akış kaynaklı titreşimli tepkiler göstermek göstermektedir.

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.

Tek Sentetik Curli Operon Oluşturma tarafından Mühendislik Bağlanan Bakteriler

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

Biyomühendislik

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.

Bir Laboratuvar Ölçekli Sentetik Örümcek İpek Üretimi

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

Microfluidic Chip Fabrication and Method to Detect Influenza

Fast and effective diagnostics play an important role in controlling infectious disease by enabling effective patient management and treatment. Here, we present an integrated microfluidic thermoplastic chip with the ability to amplify influenza A virus in patient nasopharyngeal (NP) swabs and aspirates. Upon loading the patient sample, the microfluidic device sequentially carries out on-chip cell lysis, RNA purification and concentration steps within the solid phase extraction (SPE), reverse transcription (RT) and polymerase chain reaction (PCR) in RT-PCR chambers, respectively. End-point detection is performed using an off-chip Bioanalyzer (Agilent Technologies, Santa Clara, CA). For peripherals, we used a single syringe pump to drive reagent and samples, while two thin film heaters were used as the heat sources for the RT and PCR chambers. The chip is designed to be single layer and suitable for high throughput manufacturing to reduce the fabrication time and cost. The microfluidic chip provides a platform to analyze a wide variety of virus and bacteria, limited only by changes in reagent design needed to detect new pathogens of interest.

An integrated microfluidic thermoplastic chip has been developed for use as a molecular diagnostic. The chip performs nucleic acid extraction, reverse transcriptase, and PCR. Methods for fabricating and running the chip are described.

Mikroakışkan Chip İmalat ve İnfluenza Algılama Yöntemi

Fast  and effective diagnostics play an important role in controlling infectious  disease by enabling effective patient management and treatment. Here, we ...

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.

SynVivo Sentetik Mikrovasküler Ağları kullanma Kesme Yapışma Haritası Üretimi

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.

Model Vocal Fold Polip'in Neden Olduğu Üç Boyutlu Akış Ayrımının Araştırılması

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.

Bir Roman Vokal Fold Bioreactor İnşaatı ve Karakterizasyonu

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

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a photomask consisting of embedded micro-lenses. Embedded micro-lenses were found to influence MN geometry (sharpness). Robust MN arrays with tip diameters ranging between 41.5 &#181;m &#177; 8.4 &#181;m and 71.6 &#181;m &#177; 13.7 &#181;m, with two different lengths (1,336 &#181;m &#177; 193 &#181;m and 957 &#181;m &#177; 171 &#181;m) were fabricated. These MN arrays may provide potential applications in delivery of low molecular and macromolecular therapeutic agents through skin.

Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.

Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

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.

Yaşayan Hücreleri Mühendise Sentetik Biyoloji kullanarak That Programlanabilir Malzemelerle Arayüzü

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

Fabrication of Decellularized Cartilage-derived Matrix Scaffolds

Osteochondral defects lack sufficient intrinsic repair capacity to regenerate functionally sound bone and cartilage tissue. To this extent, cartilage research has focused on the development of regenerative scaffolds. This article describes the development of scaffolds that are completely derived from natural cartilage extracellular matrix, coming from an equine donor. Potential applications of the scaffolds include producing allografts for cartilage repair, serving as a scaffold for osteochondral tissue engineering, and providing in vitro models to study tissue formation. By decellularizing the tissue, the donor cells are removed, but many of the natural bioactive cues are thought to be retained. The main advantage of using such a natural scaffold in comparison to a synthetically produced scaffold is that no further functionalization of polymers is required to drive osteochondral tissue regeneration. The cartilage-derived matrix scaffolds can be used for bone and cartilage tissue regeneration in both in vivo and in vitro settings.

Decellularized cartilage-derived scaffolds can be used as a scaffold to guide cartilage repair and as a means to regenerate osteochondral tissue. This paper describes the decellularization process in detail and provides suggestions to use these scaffolds in in vitro settings.

Decellularized matris kıkırdak elde edilen iskele imalatı

Osteochondral defects lack sufficient intrinsic repair capacity to regenerate functionally sound bone and cartilage tissue. To this extent, cartilage ...

Preparing Protein Producing Synthetic Cells using Cell Free Bacterial Extracts, Liposomes and Emulsion Transfer

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell mimicking environment. Furthermore, the development of cell-free expression systems has demonstrated the ability to reconstitute the protein production, transcription and translation processes (DNA&#8594;RNA&#8594;protein) in a controlled manner, harnessing synthetic biology. Here we describe a protocol for preparing a cell-free expression system, including the production of a potent bacterial lysate and encapsulating this lysate inside cholesterol-rich lipid-based giant unilamellar vesicles (GUVs) (i.e., stable liposomes), to form synthetic cells. The protocol describes the methods for preparing the components of the synthetic cells including the production of active bacterial lysates, followed by a detailed step-by-step preparation of the synthetic cells based on a water-in-oil emulsion transfer method. These facilitate the production of millions of synthetic cells in a simple and affordable manner with a high versatility for producing different types of proteins. The obtained synthetic cells can be used to investigate protein/RNA production and activity in an isolated environment, in directed evolution, and also as a controlled drug delivery platform for on-demand production of therapeutic proteins inside the body.

This protocol describes the method, materials, equipment and steps for bottom-up preparation of RNA and protein producing synthetic cells. The inner aqueous compartment of the synthetic cells contained the S30 bacterial lysate encapsulated within a lipid bilayer (i.e., stable liposomes), using a water-in-oil emulsion transfer method.

Hücre Serbest Bakteriyel Özler, Lipozomlar ve Emülsiyon Transferi Kullanarak Protein Üreten Sentetik Hücreler Hazırlama

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell ...