Yazarlar kendi mali desteğin sürekliliği için Biomet 3i teşekkür ve özel parçaların tasarım ve imalat yardım için özellikle Randy Goodman olacaktır. Spencer Bell Ulusal Bilimleri ve Kanada&#39;nın Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) tarafından sağlanan bir Sanayi Lisansüstü Burs bir alıcı vardır. Biz de el yazması hazırlanması sırasında onun çok değerli geri bildirim için Dr John Brunski teşekkür etmek istiyorum.

1.. İmplant Tasarım, Üretim ve Yüzey İşlem <ol><li> Ticari saf titanyum (CPTI) dan; (uzunluk x genişlik x yükseklik ölçüleri 4 mm x 2.5 mm x 1.3 mm) dikdörtgen implantları imalatı. Cerrahi site ve sonraki mekanik testlere (Şekil 1) içinde erken implant stabilitesi kolaylaştırmak amacıyla merkezi implant (çap = 0.7 mm) uzun ekseni aşağı bir delik delin. </li><li> Implantın üst ve alt yüzeylerin muamele edilmesi. <ol><li> , Iki farklı yüzeyler oluşturmak microtopographically karmaşık bir yüzey oluşturmak için standart bir kum-kumlama (GB) tedavi kullanmak. Ayrıca kalsiyum fosfat (TKP) atma tarafından implantların yarım değiştirmek bir nanotopographically karmaşık bir yüzey oluşturmak için nanopartiküller. </li></ol></li></ol> Çeşitli kimyasal ya da mekanik işlemler arzu edilen bir yüzey topografisi ve / veya kimya oluşturmak için uygulanabilir ve bu deney EGEE doğasına bağlı olacaktır: Notele alınması üzerinde. Karmaşık microtopography oluşturmak için - bir eksiltici bir süreçtir - burada verilen örnekte, ticari olarak saf titanyum (CpTI) implantlar bir grup kum ile bombardıman (GB) işlemine tabi tutulmuştur. Implant yarısı daha sonra bir süper empoze nanotopography (GB-DCD) oluşturmak için kalsiyum fosfat (CaP) nanokristaller ilavesiyle modifiye edilmiştir. Not: kumla yakılmış mikro yüzey görüntülerken, modifiye edilmiş nano-yüzey ile karşılaştırıldığında, 10,000 X büyütmede, yüzey özellikleri açısından belirgin bir fark yoktur. 100.000 X büyütmede izlendi Ancak, farklılıklar (Şekil 2) oldukça belirgin hale gelir. Daha önce bu tür yüzey değişiklikleri osteokondüksiyon 14 üzerinde derin etkilere sahip olduğu gösterilmiştir. 2. Hayvan Modeli ve Cerrahi Prosedür <ol><li> Bu model için genç erkek Wistar sıçanlar (200-250 g) kullanın. Tüm prosedürler yerel hayvan bakımı com tarafından onaylanması gerekirkomiteleri. Hayvanlara su ve sıçan yemi ücretsiz erişim sağlar. Not: Sıçan diğer suşları kullanılabilir olabilir ancak Wistar sıçanları nedeniyle sıçanın bu suşu ile önceki deneyim bu işlem için seçildi. Gıda ve suya erişim ele alınan deney sorunun doğasına bağlı olarak, değişmiş olabilir. </li> <li> Oturaklı bir burun konisi yoluyla tatbik inhalasyon anestezi farelerde: uyarılması için 1 Ç 2 / dakika içinde% 4 izofluran, 1 L azot oksit ve bakım için 0.6 Ç 2 / dak içinde% 2 izofluran. Prosedürü ile devam etmeden önce etkili sedasyon sağlamak için standart bir ayak tutam testi yapıyoruz. </li><li> Analjezik pre-ve post-operatif 0,01-0,05 mg / kg buprenorfin, bir deri altına enjeksiyon yoluyla uygulayın. </li><li> Kısmi Randomizasyondan tarafından implantlar atamak ve sıçan femur distal metafiz bilateral yerleştirin. Bu, farklı yüzey topografyasının bir seçim farklı bir implant, her biri karşılaştırmak sağlard, kontralateral femurunda, istatistiksel analiz optimize etmek. </li><li> % 10 Betadine, her bir arka ayağın ön-yan yönü tıraş ve temizlik ile hayvanlar hazırlayın. Hipotermi önlemek için, anestezi sıçan altında sıcak su sirkülasyon pedi yerleştirin. </li><li> Bir # 15 cerrahi neşter kullanılarak, kas maruz uyluk lateral boyunca deri yoluyla bir kesi yapmak. Minimal invaziv tarzda kas organları saptırmak için künt diseksiyon kullanılarak distal femur Açığa. </li><li> Tamamen delme için kortikal kemik ortaya çıkarmak için bir periost asansör kullanarak, femur örten periost ince bir tabaka kazınması. Bakım künt diseksiyon ve periostiumun çıkarılması sırasında diz ekleminin büyüme plağı veya eklem kıkırdağı hasar görmemesine dikkat edilmelidir. </li><li> Bir kez temizlenir ve kontrol, distal femur (Şekil 3A) ön yönünü ortaya çıkarmak için yanal femur döndürün. </li><li> Cerrahi siteyi hazırlamak için, matkap biriki korteks aracılığıyla kemiğin ortasında aşağı bicortical dikdörtgen yuvası. Doku aşırı ısınmasını önlemek için, tuzlu sulama cerrahi asistanı tarafından sondaj boyunca muhafaza edilmelidir. Üç aşamada sondaj Davranış: <ol><li> İlk olarak, dışında femur orta hat boyunca iki delik 2.5 mm oluşturmak için bir diş el parça bağlı bir 1.3 mm diş çapak kullanarak, diseksiyon ile maruz ön korteks, delin. </li><li> Sonraki, bicortical paralel delikler sonuçlanan, rakip korteks ile bu delikleri genişletmek için ikinci bir matkap (büküm 1.3 mm diş çapak) kullanın. </li><li> Son olarak, implant (Şekil 3B) için site oluşturan bir yakın-uzak yönde üçüncü özel bir yan kesme tur kullanımı delikleri birleştirme. </li></ol></li><li> Ekli iğne kullanılarak kemik defekti ile biyolojik dikiş geçmek ve dış femoral korteks etrafında dönmek. </li><li> W, ameliyat dikiş ipliğinin serbest ucu üzerinde implantı geçirin ve kusur içine kılavuzBurada basınç donatılmış olmalıdır. Bu şekilde, implant, uzun ekseni, femur (Şekil 3C) uzun eksenine dikey olarak yönlenmiş olmalıdır. </li><li> Ameliyat sonrası iyileşme ve şifa erken aşamalarında implant stabilitesini sağlamak için femur lateral etrafında dikiş kravat. Kas dokusu kapatmak için kalan sütür kullanın ve cerrahi zımba (9 mm yara klipleri) kullanılarak deri dokusunu reoppose. </li><li> Enfeksiyon belirtileri için cerrahi siteleri incelemek ve tehlikeye yürüyebilme becerisi günlük hayvanları izlemek. Tam ambulasyonu kurtarmak olmayan hayvanların veya analizi, kurban femur kırıkları dışında kalan. </li></ol> 3. Örnek Hasat <ol><li> CO 2 maruz kaldıktan sonra servikal dislokasyon ile post-operatif 9 günde hayvanlar kurban. </li><li> Kurban üzerine, femora ve yumuşak doku temiz ayırmak. Doku h korumak için% 15 sükroz tampon çözeltisi içinde hemen saklayınMekanik testler (Şekil 4A) hazırlığında ydration. Not: Örnekler tesisleri arasında taşıma sırasında, doku hidrasyonu muhafaza edilmesi için sükroz tampon çözeltisi içinde saklanır. Örnekler, mekanik testler için hazırlık sırasında çözelti içinde yaklaşık 2-3 saat harcayacak. </li> <li> Mekanik test için örnekler hazırlamak için, yüksek hızlı bir sisteme bağlı bir silindir elmas çapak ile implant genişliğine kemik kesin. Nihai test numuneleri, implantın (Şekil 4B) her bir yüzüne bağlı kemik iki kemer oluşmaktadır. Hazırlanması veya taşıma sırasında düşmek kemerler için, 0 N. mekanik test değer atamak Not: Bu örnekler keserken zarar veya ön gerilim arabirimi önlemek için, çok nazik ve hassas olmak önemlidir. Kemikli onarıcı kallus implantın uzun ekseni etrafında ve hatta boyuna deliğe büyüyebilir. Bu tür aşırı kemik tri tarafından kaldırılması gerekirmekanik test sonuçları saptırabilir gibi, dikdörtgen implantın tam boyutlarına örnekleri features. </li></ol> 4. Mekanik Test Özel bir ayrılıkçı kalıp her numune mekanik testler için numune hazırlama tekrarlanabilir ve doğru yöntem oluşturarak, pota için tasarlanmıştır. Doğrudan implant yüzeyine dik bir kuvvetin uygulanmasına izin veren, dolgu işlemi sırasında merkezli numune ve tamamen yatay tutarak tasarım, tutarlı bir test alanı için peri-implant kemik içindeki bir 0.5 mm bölgenin izolasyonuna olanak sağlamaktadır. Komple mühendislik çizimleri ve son bileşenler için, Şekil 6 Şekil 5&#39;e bakın. Not: Tüm Davranış 30 mm / dakika arasında bir kafa hızında çalışan bir mekanik test cihazı kullanılarak test edilmesi. Kalan kemik aşağıdaki test bir niteliksel değerlendirme için, bir mikroskop kullanılabilir. <ol><li> ÇömlekçilikÖrneklerden ve Mekanik Test <ol><li> Sükroz tampon çözeltisi ve yavaşça kuru blot ait türleri çıkarın. </li><li> Özel kalıp içinde pozisyon örnek. Yatay kalıbın duvarlardaki delikler boyunca ve implantın ortasındaki delikten pimi kaydırın. İmplantı (Şekil 7) stabilize etmek için kalıbın arka tarafında stabilize plaka koyun. </li><li> Akışkan dental bileşik ile, kalıbın taban doldurun ve yüksek bir yoğunluk tedavi ışığı kullanılarak 60 saniye boyunca kür. Not: Bu, üretilen bu tür ısı doku özelliklerini etkileyebilir gibi bir ekzotermik reaksiyon ile ayarlamaz bir bileşik seçmek önemlidir. </li><li> Sertleştirme sonrası, kalıp açılır ve sertleştirilmiş numune bloğu çıkarın. Tanımlama amaçlı yan kemer üzerinde kalıcı bir işareti ince siyah bir çizgi çizin. </li><li> Bir mengeneye test örneği prefabrik kopyasını düzeltmek ve mekanik test aracı baz ünitesini ortalamak. </li><li> Mengene içine numune elde edin ve implantın içindeki delik (Şekil 8) üzerinden bir naylon çizgi geçmektedir. Hareketli piston kafasının merkezindeki için gevşek uçları takın. Tutarlılık için, her zaman etiket ve ilk yan tarafında test. Medial kemer ile işlemi tekrarlayın. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Brunski, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bone+response+to+biomechanical+loading+at+the+bone-dental+implant+interface.">In vivo bone response to biomechanical loading at the bone-dental implant interface.</a> Adv. Dental Res. 13, 99-119 (1999).</li><li>Brunski, J. B., Glantz, P. -. O., Helms, J. A., Nanci, A., Br&#229;nemark, P. I., Chien, S., Gr&#246;ndahl, H. G., Robinson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Transfer of mechanical load across the interface. In: The Osseointegration Book. , 209-249 (2005).</li><li>Br&#229;nemark, R., Ohrnell, L. O., Nilsson, P., Thomsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+characterization+of+osseointegration+during+healing:+an+experimental+in+vivo+study+in+the+rat.">Biomechanical characterization of osseointegration during healing: an experimental in vivo study in the rat.</a> Biomaterials. 18 (14), 969-978 (1997).</li><li>It&#228;l&#228;, A., Koort, J., Yl&#228;nen, H. O., Hupa, M., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biologic+significance+of+surface+microroughing+in+bone+incorporation+of+porous+bioactive+glass+implants.">Biologic significance of surface microroughing in bone incorporation of porous bioactive glass implants.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 67 (2), 496-503 (2003).</li><li>Br&#229;nemark, R., Emanuelsson, L., Palmquist, A., Thomsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+response+to+laser-induced+micro-+and+nano-size+titanium+surface+features.">Bone response to laser-induced micro- and nano-size titanium surface features.</a> Nanomedicine. 7 (2), 220-227 (2011).</li><li>Kato, H., 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=Bonding+of+Alkali-+and+Heat-Treated+Tantalum+Implants+to+Bone.">Bonding of Alkali- and Heat-Treated Tantalum Implants to Bone.</a> J. Biomed. Mater. Res. 53, 28-35 (2000).</li><li>Hong, L., Xu, H. C., de Groot, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensile+strength+of+the+interface+between+hydroxyapatite+and+bone.">Tensile strength of the interface between hydroxyapatite and bone.</a> J. Biomed. Mater. 26 (1), 7-18 (1992).</li><li>Currey, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+bone+tissues+with+greatly+different+functions.">Mechanical properties of bone tissues with greatly different functions.</a> J. Biomech. 9 (12), 313-319 (1979).</li><li>Nakamura, T., Yamamuro, T., Higashi, S., Kokubo, T., Itoo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+glass-ceramic+for+bone+replacement:+evaluation+of+its+bonding+to+bone+tissue.">A new glass-ceramic for bone replacement: evaluation of its bonding to bone tissue.</a> J. Biomed. Mater. Res. 19 (6), 685-698 (1985).</li><li>Hench, L. L., Splinter, R. J., Allen, W. C., Greenlee, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bonding+mechanisms+at+the+interface+of+ceramic+prosthetic+materials.">Bonding mechanisms at the interface of ceramic prosthetic materials.</a> J. Biomed. Mater. Res. Symp. 1, 117-141 (1972).</li><li>Edwards, J. T., Brunski, J. B., Higuchi, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+morphologic+investigation+of+the+tensile+strength+of+a+bone-hydroxyapatite+interface.">Mechanical and morphologic investigation of the tensile strength of a bone-hydroxyapatite interface.</a> J. Biomed. Mater. Res. 36 (4), 454-468 (1997).</li><li>Davies, J. E., Ajami, E., Moineddin, R., Mendes, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+different+scale+ranges+of+surface+implant+topography+on+the+stability+of+the+bone/implant+interface.">The roles of different scale ranges of surface implant topography on the stability of the bone/implant interface.</a> Biomaterials. 34, 3535-3546 (2013).</li><li>R&#248;nold, H. J., Lyngstadaasb, S. P., Ellingsen, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysing+the+optimal+value+for+titanium+implant+roughness+in+bone+attachment+using+a+tensile+test.">Analysing the optimal value for titanium implant roughness in bone attachment using a tensile test.</a> Biomaterials. 24, 4559-4564 (2003).</li><li>Mendes, V. C., Moineddin, R., Davies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+discrete+calcium+phosphate+nanocrystals+on+bone-bonding+to+titanium+surfaces.">The effect of discrete calcium phosphate nanocrystals on bone-bonding to titanium surfaces.</a> Biomaterials. 28 (32), 4748-4755 (2007).</li><li>Skedros, J. G., Holmes, J. L., Vajda, E. G., Bloebaum, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+lines+of+secondary+osteons+in+human+bone+are+not+mineral+deficient:+new+data+in+a+historical+perspective.">Cement lines of secondary osteons in human bone are not mineral deficient: new data in a historical perspective.</a> Anat Rec. 286, 781-803 (2005).</li><li>McKee, M. D., Nanci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteopontin+and+the+bone+remodelling+sequence:+colloidal-gold+immunocytochemistry+of+an+interfacial+extracellular+matrix+protein.">Osteopontin and the bone remodelling sequence: colloidal-gold immunocytochemistry of an interfacial extracellular matrix protein.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 760, 177-189 (1995).</li><li>Davies, J. E., Hosseini, M. M., Davies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Histodynamics of endosseous wound healing In: Bone Engineering. , 1-14 (2000).</li><li>Welsh, R. P., Pilliar, R. M., Macnab, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+implants.+The+role+of+surface+porosity+in+fixation+to+bone+and+acrylic.">Surgical implants. The role of surface porosity in fixation to bone and acrylic.</a> J. Bone Joint Surg. Am. 53 (5), 963-977 (1971).</li><li>O'Brien, F. J., Taylor, D., Clive, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+bone+microstructure+on+the+initiation+and+growth+of+microcracks.">The effect of bone microstructure on the initiation and growth of microcracks.</a> J. Orthop. Res. 23 (2), 475-480 (2005).</li><li>Steflik, , 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=Ultrastructural+analyses+of+the+attachment+(bonding)+zone+between+bone+and+implanted+biomaterials.">Ultrastructural analyses of the attachment (bonding) zone between bone and implanted biomaterials.</a> J. Biomed. Mater. Res. 39 (4), 611-620 (1998).</li><li>Sul, Y. -. T., Johansson, C., Albrektsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+in+vivo+method+for+quantifying+the+interfacial+biochemical+bond+strength+of+bone+implants.">A novel in vivo method for quantifying the interfacial biochemical bond strength of bone implants.</a> J. Royal Soc. 7 (42), 81-90 (2010).</li><li>Wong, M., 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=Effect+of+surface+topography+on+the+osseointegration+of+implant+materials+in+trabecular+bone.">Effect of surface topography on the osseointegration of implant materials in trabecular bone.</a> J. Biomed. Mater. Res. 29 (12), 1567-1575 (1995).</li><li>Gotfredsen, K., 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=Anchorage+of+titanium+implants+with+different+surface+characteristics:+an+experimental+study+in+rabbits.">Anchorage of titanium implants with different surface characteristics: an experimental study in rabbits.</a> Clin. Implant Dent. Relat. Res. 2 (3), 120-128 (2000).</li><li>Lekholm, U., Zarb, G. A., Albrektsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patient selection and preparation. In: Tissue integrated prostheses. , 199-209 (1985).</li></ol>

Yazarlar Biomet 3i (Palm Beach Gardens, FL, ABD) finansman ve malzeme desteği almıştır. Biomet 3i bu yazının ya da açıklanan deney tasarımı yazılı hiçbir parçası vardı.

Ve kırık bölgesini sınırlar, bu doğru dik için, paralel uygulamalı bozulma kuvvet ekseni ile test numunesinin uyum sağlar çünkü Burada sunulan mekanik test modeli, aday implant yüzeylere kemik ankrajını değerlendirmek için geliştirilmiş bir yöntemi temin etmektedir İmplant yüzeyinin yarım milimetre içinde. Bu model kolaylıkla kimyasal olarak veya mekanik olarak, tadil edilmiş yüzeyler herhangi bir aralığı etkinliğini karşılaştırmak çalışmalar içine dahil edilir, ama bu, numune kola...

Endosseöz implant yüzeylerine kemik tutunması değerlendirilmesi birçok mekanik test yöntemleri 1,2 tarif edildiği için, hatırı sayılır ilgi odağı olmuştur. Bütün bu tür yöntemler istihdam ediliyor kemik / implant modeli bozacak bir kuvvet empoze ve geniş kesme gruba ayrılabilir, genellikle itme-out olarak sunulan veya çekme modeller 3,4, tork, 3,5 ters ve çekme tip 6, 7. Yaygın olarak, kemik malzemesi 8 veya implant (kırılgan cam ve seramik 9,10 durumunda), kemik / implant arayüzü kalıntıları (en azından kısmen) sağlam oluştu kırık ve demir çeşit varsayarak, ya Bu tür testlerin, in. Bu deneysel sonuçlar, sadece modelin kırık (ya da bozulma) neden olmak için gerekli kuvvetin kemik / implant arabirimine 11,12 ayırmak için gereken kuvvet olmadığını, aynı zamanda oluşturulan kırılma düzlemi karmaşık yüzey alanı anlamına dirençli olmakdoğru ölçüm. Bu kemik tespit edilecek olan farklılaşan yüzey tasarımları implantların yeteneği karşılaştırmalı bir göstergesi sağlarlar Bununla birlikte, bu testler, klinik olarak uygun olabilir. Trabeküler veya kortikal kemik modelleri, şifa ve farklı mekanik, ancak, aynı zamanda araştırmacılar Pullu veya dokunmuş kemik ya sergileyen farklı hayvan türlerini kullanmak beri deneysel modeller arasındaki karşılaştırmalar zorluk dolu iken böyle karşılaştırmalar, bir deneysel model içinde geçerli olduğunu belirtmek gerekir Test geometrileri ve koşullar. Kemik / implant arayüzünün gerilme mukavemeti bir ölçüm elde etmek için bir çaba olarak, birçok araştırmacı gerilme mukavemeti, birim alan başına kuvvet olarak ölçülür, çünkü bir &quot;çekme direnci&quot; değeri elde etmek için implantın nominal yüzey alanına kullandık. Bu, kemik / implant arayüzü bozulma testlerin çok istihdam sağlam kalır, net bir şekilde, yukarıda açıklandığı gibi, belirli bir yaklaşımdıred. Ancak Ronald ve diğerleri. 13 tarafından tarif edildiği gibi implantlar, özellikle topografik kompleks yüzeylerin yüzey alanı ölçülerek ilave olarak, ölçüm tekniğinin çözünürlüğü ile sınırlıdır, Brunski et al. 2&#39;ye tarafından gözden olduğunda bir implantın nominal yüzey alanı dikkate alınır, farklı implant yüzey tasarımları ile ilişkili &quot;gerilme mukavemeti&quot; de açık farklar daha yüksek yüzey alanına sahip implant yüzeyleri kemik / implant temas geniş alanları sağlamak ve böylece kırılma modeli için daha fazla kuvvet gerektirir düşündüren etkisiz. Anlamı bu nedenle daha topografik karmaşık yüzeyleri büyük kemik implant temas (BIC) sonuçları kontak osteojenezi artırmak ve mekanik testlerde yüksek bozulma değerleri sonuç olarak meydana olabilir. Osteokondüksiyon ve kemik oluşumu İletişim osteogenesis iki farklı fenomen ürünüdür. Gerçekten de, topografyası on osteokondüksiyon olarak artırdığını göstermiştirically karmaşık yüzeyleri çıkan BIC 14 ölçülmesiyle, ve bu yüzeyler aynı zamanda yüksek mekanik bozulma 12 değerlerinin sonuçlananlardır olabilir. Ancak, peri-implant kemik iki mekanizma ile oluşabilir unutmayın hayırlı olduğunu. Mezenkimal kökenli iletişim osteogenez hücrelerinde implant yüzeyinin (Osteokondüksiyon) göç, kemik hücrelerine farklılaşmak ve implant yüzeyinin (kemik oluşumu) üzerinde de novo kemik matriks ayrıntılı. Geliştirdiler ilk kemik matriks 15 yeniden normal kemik görüldüğü gibi bir mineralize çimento hattıdır (bazen 1 un mineralli veya kemikte 16 tüm arayüzleri ile syncretized olduğu düşünülen bu mineralli biyolojik yapısına ilişkin literatürde çok karışıklık var - Bu konuyla ilgili bir tartışma için Davies ve Hosseini 17) bkz. İletişim osteogenezi kemik olay için gerekli bir ön koşuldur-Yapıştırma, ancak kemik büyümesinin 18 için gereksiz olduğunu. Kemiğin mineralize kemik çimentosu hat 19&#39;un mineralize kolajen bölmesine göre mekanik olarak zayıftır. Implant nano özelliklere sahip çimento matrisinin hat interdigitation makro implant özellikleri içine büyümesinde, kemik dokusu ile karşılaştırıldığında Böylece, sezgisel, daha sonra eski bozmak için gerekli olan mekanik gücü, uygun, ikincisi daha az olması beklenen ve olacağını Son zamanlarda, bu deneysel 12 göstermiştir. Peri-implant kemik de mesafe osteogenezi tarafından oluşabilir. Bu durumda, kemik eski kemik yüzeyinde biriken ve aşamalı olarak daha yakın amorf matris ve hücrelerin osteojenik 20 kalıntılarını içeren bir arayüz ile sonuçlanan implant yüzeyine hale getirilir. Genel olarak, mesafe osteogenesis düz veya makine, kemik içi implant yüzeyleri ile ilişkilidir ve çoğu zaman kortikal kemik iyileşme görülür ise microtopographicaLly karmaşık yüzeyleri trabeküler kemik iyileşmesinin daha tipik kontakt osteogenezi ile ilişkilidir. Pürüzsüz implant yüzeylerine ve kortikal kemik iyileşmesini kullanarak Çekme test modelleri topografik karmaşık yüzeyler ile ilişkili temas osteojenezin bu amorf biyolojik matris yokun yapıştırıcı özelliklerini test etmek mümkün olmuştur, ve meydana sözde &quot;biyokimyasal&quot; bonding bir sağladığını göstermiştir topografik karmaşık yüzeyler 21 ile yok &quot;çekme direnci&quot; değerleri azınlık bileşen. Aksine, bir trabeküler kemik iyileşmesi modeli kullanılarak, Wong et al. 22 implant yüzey pürüzlülüğü ve itme Çıkış hatası yük arasında &quot;mükemmel bir korelasyon&quot; gösterdi, ve kimyasal bağlanma gerçekten implant kemik ankrajı olarak önemsiz bir rol oynadığını göstermiştir yüzey. Bu temas ve mesafe osteogenez hem de tüm endosseöz peri-impla de, farklı derecelerde ortaya çıktığı muhtemel ikenbölmeleri iyileşme, microtopographically kompleks yüzeylerin daha trabeküler kemik iyileşme özellikle avantajlı olduğu da gösterilmiştir nt 23 bölmeleri. İkincisi diş literatürde 24 Sınıf III veya Sınıf IV kemik gibi sınıflandırılır. Amacımız temas osteogenezi mekanizmaları ve trabeküler kemik şifa ortamda doğmak olabilir çıkan kemik / demirleme implant odaklanmak olmuştur. İmplant yüzeyinin topografya bağlıdır Bu ankraj, (yukarıya bakınız), farklı ölçek-aralıklarında ortaya çıkabilir. Bu tür yüzeyler ile kemik çimento hat matrisi interdigitation tarafından tarif edildiği gibi, ve biyoaktif camlar, seramik ve metal oksitler, ağsı görülen - Bir yandan, sadece alt-mikron implant kemikten yapıştırma özellikleri, söz konusu olmaktadır. (Kan damar bazen komple), diğer, kemik dokusu üzerinde çok mikron içine büyümek, ya da makro-ölçekli, implantın özellikleri yüzeyine 18 olabilir. Durumlarda res Hemİmplant yüzeye kemik ankraj bir biçimde Ult, mekanizmaları net bir şekilde farklı olmasına rağmen. Bununla birlikte, yukarıda belirtilen mekanik test yöntemlerinin çoğunluğu ortak bir başarısız (çekme ya da kesme modunda kullanılır bağlı olarak) implant yüzeyinin edilene tam dik veya paralel düzlemde bozulma kuvvet hale getirmektir. Burada, bu sınırlama çözen bir yöntem rapor.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffer solution (DPBS)</td>
			<td >Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canada</td>
			<td >14190-250</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10% neutral buffered formalin solution</td>
			<td >Sigma-Aldrich Co. LLC., Canada</td>
			<td >HT501128-4L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Custom-designed rectangular implants (commercially pure titanium; dimensions: 4mm x 2.5mm x 1.3mm with a 0.7mm hole drilled centrally down the long axis)</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Custom-designed breakaway mould</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isoflurane</td>
			<td >Baxter Internationl Inc.</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Buprenorphine</td>
			<td >Bedford Laboratories</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10% betadine</td>
			<td >Bruce Medical, MA, US</td>
			<td >FR-2200-90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scalpel</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >2586-M36-0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scalpel blade #15 (sterile)</td>
			<td >Magna, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >2586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Periosteal elevator #24G</td>
			<td >Spectrum Surgical, OH, USA</td>
			<td >EX7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Forceps</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >7747-A10-108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Tissue forceps</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >7722-A10-308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scissors</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto</td>
			<td >7603-A8-240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Absorbant Fabric General Purpose Drape (sterile)</td>
			<td >Vitality Medical</td>
			<td >1089</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Gauze (non-sterile)</td>
			<td >VWR</td>
			<td >89133-260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needles 25G X 5/8&#34; (disposable)</td>
			<td >BD, Canada</td>
			<td >305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Syringes (sterile)</td>
			<td >VWR, Canada</td>
			<td >CABD309653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle Driver</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >A17-132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dynarex Surgical gloves (sterile)</td>
			<td >Amazon.com</td>
			<td >2475</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Surgical masks</td>
			<td >Fisherbrand, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >296360759</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.9% sterile saline</td>
			<td >House brand, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >1011-L8001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hair clippers</td>
			<td >Remington, US</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-0 Polysorb</td>
			<td >Syneture</td>
			<td >SL5627G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >9mm Wound Clips</td>
			<td >Becton Dickinson, MD, USA</td>
			<td >427631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ImplantMED DU 900 and WS-75 dental hand piece&#160;</td>
			<td >W&#38;H Dentalwerk, Austria</td>
			<td >DU1000US</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.3 mm twist drill</td>
			<td >Brasseler, GA, USA</td>
			<td >203.21.013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.3 mm dental burr&#160;</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >custom</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.2 mm cylindrical side-cutting burr</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >custom</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cylindrical diamond burr</td>
			<td >Brasseler, GA, USA</td>
			<td >H1.21.014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td rowspan="2" >High speed dental drilling system</td>
			<td >Handpiece: KaVo Dental Corporation, IL, USA</td>
			<td rowspan="2" >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Handpiece Control: DCI International, OR, USA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >99.5% Ultra Pure sucrose</td>
			<td >BioShop Canada Inc., Burlington, ON, Canada</td>
			<td >57-50-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Flowable dental composite</td>
			<td >Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA</td>
			<td >6033XW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sapphire Plasma Arc high intensity curing light</td>
			<td >Den-Mat Holdings, Santa Maria, CA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Instron 4301 with 1000 N load cell</td>
			<td >Instron, Norwood, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td rowspan="2" >Red Wolf 10lb nylon &#64257;shing line</td>
			<td rowspan="2" >Canadian Tire, Canada</td>
			<td rowspan="2" >78-3610-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Leica Wild M3Z Stereozoom dissecting microscope</td>
			<td >Leica, Heerbrugg, Switzerland</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >QImaging Micropublisher 5.0 RTV digital camera coupled with QCapture 2.90.1 acquisition software</td>
			<td >QImaging, Surrey, BC, Canada</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Electronic digital caliper&#160;</td>
			<td >Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Mechanical testing instrument</td>
			<td >Instron, Norwood, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an improved mechanical testing method to assess bone-implant anchorage

Malzeme bilimindeki son gelişmeler, mikro ve nano-ölçekte hem de implant yüzeylerinin topografik karmaşıklığı önemli bir artışa yol açmıştır. Yüzey pürüzlülüğü yani sayısal belirleyicileri - - implant yüzeylerine açıklayan gibi geleneksel yöntemler gibi in vivo performansı tahmin etmek için yetersiz kalmaktadır. Biyomekanik test biyomalzeme yüzeylerinin performansını analiz etmek doğru ve karşılaştırmalı bir platform sağlar. Aday implant yüzeylere kemik ankrajını test etmek için geliştirilmiş bir mekanik test yöntemi sunulmuştur. Yöntem, şifa hem erken hem de geç safhalarında için geçerlidir ve kimyasal olarak veya mekanik olarak modifiye edilmiş yüzeylerin herhangi bir aralığı için kullanılabilecektir - ama düzgün olmayan yüzeyler. Özel dikdörtgen implantlar erkek Wistar sıçanlarının uzak femur bilateral olarak yerleştirilir ve çevresindeki kemik ile toplanır. Test numuneleri hazırlanmış ve yeni bir ayrılıkçı kalıp ve bozulma kullanılarak saksı edilirTest mekanik test makinesi kullanılarak yapılır. Bu yöntem, tam olarak dik ya da paralel olarak, implant yüzeyinin düzlemine bozulma kuvvetinin uyum sağlar, ve test için tam bir peri-implant bölgesini izole etmek için doğru ve tekrarlanabilir bir araç sağlamaktadır.

Bütün hayvanlar cerrahi sonrası iyileşme kendi aşağıdaki süresi ile ayakta etkinliği artmıştır. Biz son 12 bildirdin gibi yük, farklı ölçek aralıkları topografyalarının üzerinde farklı etkileri vardır, çünkü bu önemlidir. Mekanik test aşağıdaki test örnekleri için temsili bir kuvvet / yer değiştirme eğrisi Şekil 9A&#39;da gösterilmiştir, ve her bir implant yüzey için ortalama veri Şekil 9B&#39;de sunulmuştur. Her bir numune elde maksi...

Watch this Scientific Journal Video about An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage at JoVE.com

An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage

Aday implant yüzeylere Test Kemik mekanik olarak demirleme için geliştirilmiş bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem, tam olarak dik ya da paralel olarak, implant yüzeyinin düzlemine bozulma kuvvetinin uyum sağlar ve kesin bir peri-implant bölgesine bozulma kuvvetleri yönlendirmek için doğru bir yol sağlar.

Kemik-implant Anchorage değerlendirmek için bir Geliştirilmiş Mekanik Test Metodu

Recent advances in material science have led to a substantial increase in the topographical complexity of implant surfaces, both on a micro- and a ...

an-improved-mechanical-testing-method-to-assess-bone-implant-anchorage

Research

JoVE Journal

Bioengineering

15.4K Görüntüleme.  University of Toronto.  Aday implant yüzeylere Test Kemik mekanik olarak demirleme için geliştirilmiş bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem, tam olarak dik ya da paralel olarak, implant yüzeyinin düzlemine bozulma kuvvetinin uyum sağlar ve kesin bir peri-implant bölgesine bozulma kuvvetleri yönlendirmek için doğru bir yol sağlar. 

Video: An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage

Mechanical Testing of Mouse Carotid Arteries: from Newborn to Adult

The large conducting arteries in vertebrates are composed of a specialized extracellular matrix designed to provide pulse dampening and reduce the work performed by the heart. The mix of matrix proteins determines the passive mechanical properties of the arterial wall1. When the matrix proteins are altered in development, aging, disease or injury, the arterial wall remodels, changing the mechanical properties and leading to subsequent cardiac adaptation2. In normal development, the remodeling leads to a functional cardiac and cardiovascular system optimized for the needs of the adult organism. In disease, the remodeling often leads to a negative feedback cycle that can cause cardiac failure and death. By quantifying passive arterial mechanical properties in development and disease, we can begin to understand the normal remodeling process to recreate it in tissue engineering and the pathological remodeling process to test disease treatments.
	Mice are useful models for studying passive arterial mechanics in development and disease. They have a relatively short lifespan (mature adults by 3 months and aged adults by 2 years), so developmental3 and aging studies4 can be carried out over a limited time course. The advances in mouse genetics provide numerous genotypes and phenotypes to study changes in arterial mechanics with disease progression5 and disease treatment6. Mice can also be manipulated experimentally to study the effects of changes in hemodynamic parameters on the arterial remodeling process7. One drawback of the mouse model, especially for examining young ages, is the size of the arteries. 
	We describe a method for passive mechanical testing of carotid arteries from mice aged 3 days to adult (approximately 90 days). We adapt a commercial myograph system to mount the arteries and perform multiple pressure or axial stretch protocols on each specimen. We discuss suitable protocols for each age, the necessary measurements and provide example data. We also include data analysis strategies for rigorous mechanical characterization of the arteries.

Passive mechanical testing of mouse carotid arteries is described, with special consideration for adapting to different specimen ages. The procedures include determining the in vivo length of the artery, mounting it in a pressure myograph, recording data, measuring the unloaded dimensions and analyzing the resulting data.

Fare Karotid Arterler Mekanik Test: Yenidoğan gelen Yetişkin için

The large conducting arteries in vertebrates are composed of a specialized extracellular matrix designed to provide pulse dampening and reduce the work ...

Biyomühendislik

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 ...

Stress-induced Antibiotic Susceptibility Testing on a Chip

We have developed a rapid microfluidic method for antibiotic susceptibility testing in a stress-based environment. Fluid is passed at high speeds over bacteria immobilized on the bottom of a microfluidic channel. In the presence of stress and antibiotic, susceptible strains of bacteria die rapidly. However, resistant bacteria survive these stressful conditions. The hypothesis behind this method is new: stress activation of biochemical pathways, which are targets of antibiotics, can accelerate antibiotic susceptibility testing. As compared to standard antibiotic susceptibility testing methods, the rate-limiting step -&#160;bacterial growth -&#160;is omitted during antibiotic application. The technical implementation of the method is in a combination of standard techniques and innovative approaches. The standard parts of the method include bacterial culture protocols, defining microfluidic channels in polydimethylsiloxane&#160;(PDMS), cell viability monitoring with fluorescence, and batch image processing for bacteria counting. Innovative parts of the method are in the use of culture media flow for mechanical stress application, use of enzymes to damage but not kill the bacteria, and use of microarray substrates for bacterial attachment. The developed platform can be used in antibiotic and nonantibiotic related drug development and testing. As compared to the standard bacterial suspension experiments, the effect of the drug can be turned on and off repeatedly over controlled time periods. Repetitive observation of the same bacterial population is possible over the course of the same experiment.

We have developed a microfluidic platform for rapid antibiotic susceptibility testing. Fluid is passed at high speeds over bacteria immobilized on the bottom of a microfluidic channel. In the presence of stress and antibiotic, susceptible strains of bacteria die rapidly. However, resistant bacteria can survive these stressful conditions.

Çip üzerinde Stres Kaynaklı Antibiyotik Duyarlılık Testi

We have developed a rapid microfluidic method for antibiotic susceptibility testing in a stress-based environment. Fluid is passed at high speeds over ...

An Improved Method for the Preparation of Type I Collagen From Skin

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. Clinically, this protein is widely used for cosmetic surgery, dermal injections, bone grafting, and reconstructive surgery. The sources of COL1 for these procedures are commonly nonhuman, which increases the potential for inflammation and rejection as well as xenobiotic disease transmission. In view of this, a method to efficiently and quickly purify COL1 from limited quantities of autologously-derived tissues would circumvent many of these issues; however, standard isolation protocols are lengthy and often require large quantities of collagenous tissues. Here, we demonstrate an efficient COL1 extraction method that reduces the time needed to isolate and purify this protein from about 10 days to less than 3 hr. We chose the dermis as our tissue source because of its availability during many surgical procedures. This method uses traditional extraction buffers combined with forceful agitation and centrifugal filtration to obtain highly-pure, soluble COL1 from small amounts of corium. Briefly, dermal biopsies are washed thoroughly in ice-cold dH2O after removing fat, connective tissue, and hair. The skin samples are stripped of noncollagenous proteins and polysaccharides using 0.5 M sodium acetate and a high speed bench-top homogenizer. Collagen from residual solids is subsequently extracted with a 0.075 M sodium citrate buffer using the homogenizer. These extracts are purified using 100,000 MW cut-off centrifugal filters that yield COL1 preparations of comparable or superior quality to commercial products or those obtained using traditional procedures. We anticipate this method will facilitate the utilization of autologously-derived COL1 for a multitude of research and clinical applications.

Traditional procedures for the isolation of soluble type 1 collagen (COL1) require about 10 days from start to finish because of lengthy buffer incubations and laborious resuspensions of fibrils. Here, we describe a means to purify COL1 from small dermal biopsies in less than 3 hr.

Cilt Tip I Kolajen hazırlanması için geliştirilmiş bir yöntem

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. ...

Method and Instrumented Fixture for Femoral Fracture Testing in a Sideways Fall-on-the-Hip Position

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density distribution and geometry on the femoral mechanical properties. Currently, there is no standard protocol for mechanical testing of such geometrically complex bones to measure strength, and stiffness. To address this gap we have developed a protocol to test cadaveric femora to fracture and to measure their biomechanical parameters. This protocol describes a set of adaptable fixtures to accommodate the various load magnitudes and directions accounting for possible bone orientations in a fall on the hip configuration, test speed, bone size, and left leg-right leg variations. The femora were prepared for testing by cleaning, cutting, scanning, and potting the distal end and greater trochanter contact surfaces in poly(methyl methacrylate) (PMMA) as presented in a different protocol. The prepared specimens were placed in the testing fixture in a position mimicking a sideways fall on the hip and loaded to fracture. During testing, two load cells measured vertical forces applied to the femoral head and greater trochanter, a six-axis load cell measured forces and moments at the distal femoral shaft, and a displacement sensor measured differential displacement between the femoral head and trochanter contact supports. High speed video cameras were used to synchronously record the sequence of fracture events during testing. The reduction of this data allowed us to characterize the strength, stiffness, and fracture energy for nearly 200 osteoporotic, osteopenic, and normal cadaveric femora for further development of engineering-based diagnostic tools for osteoporosis research.

In this manuscript, we present a protocol to fracture test cadaveric proximal femora in a sideways fall on the hip configuration using instrumented fixtures mounted on a standard servo hydraulic frame. Nine digitized signals comprising forces, moments, and displacement along with two high speed video streams are acquired during testing.

Yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde Hip konumda sınama Araçlı fikstür

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density ...

A Method to Estimate Cadaveric Femur Cortical Strains During Fracture Testing Using Digital Image Correlation

This protocol describes the method using digital image correlation to estimate cortical strain from high speed video images of the cadaveric femoral surface obtained from mechanical testing. This optical method requires a texture of many contrasting fiduciary marks on a solid white background for accurate tracking of surface deformation as loading is applied to the specimen. Immediately prior to testing, the surface of interest in the camera view is painted with a water-based white primer and allowed to dry for several minutes. Then, a black paint is speckled carefully over the white background with special consideration for the even size and shape of the droplets. Illumination is carefully designed and set such that there is optimal contrast of these marks while minimizing reflections through the use of filters. Images were obtained through high speed video capture at up to 12,000 frames/s. The key images prior to and including the fracture event are extracted and deformations are estimated between successive frames in carefully sized interrogation windows over a specified region of interest. These deformations are then used to compute surface strain temporally during the fracture test. The strain data is very useful for identifying fracture initiation within the femur, and for eventual validation of proximal femur fracture strength models derived from Quantitative Computed Tomography-based Finite Element Analysis (QCT/FEA).

In this protocol, the femur surface strains are estimated during fracture testing using the digital image correlation technique. The novelty of the method involves application of a high-contrast stochastic speckle pattern on the femur surface, carefully specified illumination, high speed video capture, and digital image correlation analysis for strain calculations.

Kadavra Femur kortikal suşları kullanarak dijital görüntü korelasyon test kırık sırasında tahmin etmek için bir yöntem

This protocol describes the method using digital image correlation to estimate cortical strain from high speed video images of the cadaveric femoral ...

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.

Performans Test platformu ve tel Micropump FR-4 bakır kaplı elektrot plaka ile için

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

A Millimeter Scale Flexural Testing System for Measuring the Mechanical Properties of Marine Sponge Spicules

Many load bearing biological structures (LBBSs)&#8212;such as feather rachises and spicules&#8212;are small (&#60;1 mm) but not microscopic. Measuring the flexural behavior of these LBBSs is important for understanding the origins of their remarkable mechanical functions.
We describe a protocol for performing three-point bending tests using a custom-built mechanical testing device that can measure forces ranging from 10-5 to 101 N and displacements ranging from 10-7 to 10-2 m. The primary advantage of this mechanical testing device is that the force and displacement capacities can be easily adjusted for different LBBSs. The device&#39;s operating principle is similar to that of an atomic force microscope. Namely, force is applied to the LBBS by a load point that is attached to the end of a cantilever. The load point displacement is measured by a fiber optic displacement sensor and converted into a force using the measured cantilever stiffness. The device&#39;s force range can be adjusted by using cantilevers of different stiffnesses.
The device&#39;s capabilities are demonstrated by performing three-point bending tests on the skeletal elements of the marine sponge Euplectella aspergillum. The skeletal elements&#8212;known as spicules&#8212;are silica fibers that are approximately 50 &#181;m in diameter. We describe the procedures for calibrating the mechanical testing device, mounting the spicules on a three-point bending fixture with a &#8776;1.3 mm span, and performing a bending test. The force applied to the spicule and its deflection at the location of the applied force are measured.

We present a protocol for performing three-point bending tests on sub-millimeter scale fibers using a custom-built mechanical testing device. The device can measure forces ranging from 20 &#181;N up to 10 N and can therefore accommodate a variety of fiber sizes.

Deniz sünger Spicules mekanik özelliklerini ölçmek için bir milimetre ölçek bükülme test sistemi

Many load bearing biological structures (LBBSs)&#8212;such as feather rachises and spicules&#8212;are small (&#60;1 mm) but not microscopic. Measuring the ...

Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes demonstrate the ability to record action potentials from individual or small groups of neurons. Such recorded signals have successfully been used to allow patients to interface with or control&#160;computers, robotic limbs, and their own limbs. However, previous animal studies have shown that a microelectrode implantation in the brain not only damages the surrounding tissue but can also result in functional deficits. Here, we discuss a series of behavioral tests to quantify potential motor impairments following the implantation of intracortical microelectrodes into the motor cortex of a rat. The methods for open field grid, ladder crossing, and grip strength testing provide valuable information regarding the potential complications resulting from a microelectrode implantation. The results of the behavioral testing are correlated with endpoint histology, providing additional information on the pathological outcomes and impacts of this procedure on the adjacent tissue.

We have shown that a microelectrode implantation in the motor cortex of rats causes immediate and lasting motor deficits. The methods proposed herein outline a microelectrode implantation surgery and three rodent behavioral tasks to elucidate potential changes in the fine or gross motor function due to implantation-caused damage to the motor cortex.

Kemirgen fonksiyonel açıkları sıçan Motor korteks elektrot implantasyon nedeniyle değerlendirmek için sınama davranış

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and cancer biology. An in vitro cell culture assay is often used to learn about the contribution of different tryptophan catabolites in a disease mechanism and for testing therapeutic strategies. Cell culture medium that is rich in secreted metabolites and signaling molecules reflects the status of tryptophan metabolism and other cellular events. New protocols for the reliable quantification of multiple kynurenines in the complex cell culture medium are desired to allow for a reliable and quick analysis of multiple samples. This can be accomplished with liquid chromatography coupled with mass spectrometry. This powerful technique is employed in many clinical and research laboratories for the quantification of metabolites and can be used for measuring kynurenines.
Presented here is the use of liquid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry (LC-SQ) for the simultaneous determination of four kynurenines, i.e., kynurenine, 3-hydroxykynurenine, 3-hydroxyanthranilic, and xanthurenic acid in the medium collected from in vitro cultured cancer cells. SQ detector is simple to use and less expensive compared to other mass spectrometers. In the SQ-MS analysis, multiple ions from the sample are generated and separated according to their specific mass-to-charge ratio (m/z), followed by the detection using a Single Ion Monitoring (SIM) mode.
This paper draws the attention on the advantages of the reported method and indicates some weak points. It is focused on critical elements of LC-SQ analysis including sample preparation along with chromatography and mass spectrometry analysis. The quality control, method calibration conditions and matrix effect issues are also discussed. We described a simple application of 3-nitrotyrosine as one analog standard for all target analytes. As confirmed by experiments with human ovary and breast cancer cells, the proposed LC-SQ method&#160;generates reliable results and can be further applied to other in vitro cellular models.

Described here is a protocol for the determination of four different tryptophan metabolites generated in the kynurenine pathway (kynurenine, 3-hydroxykynurenine, xanthurenic acid, 3-hydroxyanthranilic acid) in the medium collected from cancer cell cultures analyzed by liquid chromatography coupled with a single quadrupole mass spectrometry.

Kanser Hücre Kültürlerinden Toplanan Ortamda Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi ile Analiz Edilen Seçilmiş Kynureninlerin Eşzamanlı Nicelemesi

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...