This work was supported by the following funding sources: R01-AR063649, AG-020591, F31-AR035931.

<ol>
	<li>Mendias, C. L., Kayupov, E., Bradley, J. R., Brooks, S. V., Claflin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+specific+force+and+power+production+of+muscle+fibers+from+myostatin-deficient+mice+are+associated+with+a+suppression+of+protein+degradation.">Decreased specific force and power production of muscle fibers from myostatin-deficient mice are associated with a suppression of protein degradation.</a> J Appl Physiol. 111 (1), 185-191 (2011).</li><li>Gumucio, J. P., Davis, M. E., Bradley, J. R., Stafford, P. L., Schiffman, C. J., Lynch, E. B., Claflin, D. R., Bedi, A., Mendias, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotator+cuff+tear+reduces+muscle+fiber+specific+force+production+and+induces+macrophage+accumulation+and+autophagy.">Rotator cuff tear reduces muscle fiber specific force production and induces macrophage accumulation and autophagy.</a> J Orthop Res. 30 (12), 1963-1970 (2012).</li><li>Mendias, C. L., Roche, S. M., Harning, J. A., Davis, M. E., Lynch, E. B., Sibilsky Enselman, E. r., Jacobson, J. A., Claflin, D. R., Calve, S., Bedi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+muscle+fiber+force+production+and+disrupted+myofibril+architecture+in+patients+with+chronic+rotator+cuff+tears.">Reduced muscle fiber force production and disrupted myofibril architecture in patients with chronic rotator cuff tears.</a> J Shoulder Elbow Surg. 1 (4), 111-119 (2015).</li><li>Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sarcomere+length-tension+relations+of+frog+skinned+muscle+fibres+during+calcium+activation+at+short+lengths.">Sarcomere length-tension relations of frog skinned muscle fibres during calcium activation at short lengths.</a> J Physiol. 292, 177-192 (1979).</li><li>Chase, P. B., Kushmerick, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+pH+on+contraction+of+rabbit+fast+and+slow+skeletal+muscle+fibers.">Effects of pH on contraction of rabbit fast and slow skeletal muscle fibers.</a> Biophys J. 53, 935-946 (1988).</li><li>Moisescu, D. G., Thieleczek, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+and+strontium+concentration+changes+within+skinned+muscle+preparations+following+a+change+in+the+external+bathing+solution.">Calcium and strontium concentration changes within skinned muscle preparations following a change in the external bathing solution.</a> J Physiol. 275, 241-262 (1978).</li><li>Walker, S. M., Schrodt, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=I+Segment+lengths+and+thin+filament+periods+in+skeletal+muscle+fibers+of+the+Rhesus+monkey+and+the+human.">I Segment lengths and thin filament periods in skeletal muscle fibers of the Rhesus monkey and the human.</a> Anat Rec. 178, 63-81 (1974).</li><li>Gollapudi, S. K., Lin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+determination+of+sarcomere+force-length+relationship+in+type-1+human+skeletal+muscle+fibers.">Experimental determination of sarcomere force-length relationship in type-1 human skeletal muscle fibers.</a> J Biomech. 42, 2011-2016 (2009).</li><li>Brenner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+for+stabilizing+the+striation+pattern+in+maximally+calcium-activated+skinned+rabbit+psoas+fibers.">Technique for stabilizing the striation pattern in maximally calcium-activated skinned rabbit psoas fibers.</a> Biophys J. 41 (1), 99-102 (1983).</li><li>Claflin, D. R., 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=Effects+of+high+and+low-velocity+resistance+training+on+the+contractile+properties+of+skeletal+muscle+fibers+from+young+and+older+humans.">Effects of high and low-velocity resistance training on the contractile properties of skeletal muscle fibers from young and older humans.</a> J Appl Physiol. 111, 1021-1030 (2011).</li><li>Lynch, G. S., Faulkner, J. A., Brooks, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+deficits+and+breakage+rates+after+single+lengthening+contractions+of+single+fast+fibers+from+unconditioned+and+conditioned+muscles+of+young+and+old+rats.">Force deficits and breakage rates after single lengthening contractions of single fast fibers from unconditioned and conditioned muscles of young and old rats.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 295, C249-C256 (2008).</li><li>Frontera, W. R., Rodriguez Zayas, A., Rodriguez, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+of+human+muscle:+understanding+sarcopenia+at+the+single+muscle+cell+level.">Aging of human muscle: understanding sarcopenia at the single muscle cell level.</a> Phys Med Rehabil Clin N Am. 23, 201-207 (2012).</li><li>Malisoux, L., Francaux, M., Theisen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+do+single-fiber+studies+tell+us+about+exercise+training.">What do single-fiber studies tell us about exercise training.</a> Med Sci Sports Exerc. 39 (7), 1051-1060 (2007).</li><li>Widrick, J. L., Stelzer, J. E., Shoepe, T. C., Garner, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+properties+of+human+muscle+fibers+after+short-term+resistance+exercise+training.">Functional properties of human muscle fibers after short-term resistance exercise training.</a> Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol. 238, 408-416 (2002).</li><li>Trappe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+spaceflight,+simulated+spaceflight+and+countermeasures+on+single+muscle+fiber+physiology.">Effects of spaceflight, simulated spaceflight and countermeasures on single muscle fiber physiology.</a> J Gravit Physiol. 9 (1), 323-326 (2002).</li><li>Malisoux, L., Jamart, C., Delplace, K., Nielens, H., Francaux, M., Thiesen, D. <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+long-term+muscle+paralysis+on+human+single+fiber+mechanics.">Effect of long-term muscle paralysis on human single fiber mechanics.</a> J Appl Physiol. 102, 340-449 (2006).</li><li>Krivickas, L. S., Walsh, R., Amato, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+muscle+fiber+contractile+properties+in+adults+with+muscular+dystrophy+treated+with+MYO-029.">Single muscle fiber contractile properties in adults with muscular dystrophy treated with MYO-029.</a> Muscle Nerve. 39, 3-9 (2009).</li><li>Russell, A. J., 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=Activation+of+fast+skeletal+muscle+troponin+as+a+potential+therapeutic+approach+for+treating+neuromuscular+diseases.">Activation of fast skeletal muscle troponin as a potential therapeutic approach for treating neuromuscular diseases.</a> Nature Medicine. 18 (3), 352-356 (2012).</li><li>Krivickas, L. S., Yang, J. I., Kim, S. K., Frontera, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+muscle+fiber+function+and+rate+of+disease+progression+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Skeletal muscle fiber function and rate of disease progression in amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle Nerve. 26, 636-643 (2002).</li><li>Mendias, C. L., Marcin, J. E., Calerdon, D. R., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+EDL+and+soleus+muscles+of+myostatin-deficient+mice.">Contractile properties of EDL and soleus muscles of myostatin-deficient mice.</a> J Appl Physiol. 101, 898-905 (2006).</li><li>Lynch, G. S., Rafael, J. A., Chamberlain, J. S., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contraction-induced+injury+to+single+permeabilized+muscle+fibers+from+mdx,+transgenic+mdx+and+control+mice.">Contraction-induced injury to single permeabilized muscle fibers from mdx, transgenic mdx and control mice.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 279, 1290-1294 (2000).</li><li>Mizunoya, Q., Wakamatsu, J., Tatsumi, R., Ikeuchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocol+for+high-resolution+separation+of+rodent+myosin+heavy+chain+isoforms+in+a+mini-gel+electrophoresis+system.">Protocol for high-resolution separation of rodent myosin heavy chain isoforms in a mini-gel electrophoresis system.</a> Anal Biochem. 377, 111-113 (2008).</li><li>Hill, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+heat+of+shortening+and+the+dynamic+constants+of+muscle.">The heat of shortening and the dynamic constants of muscle.</a> Proc R Soc Lond B Biol Sci. 126, 136-195 (1938).</li><li>Bottinelli, R., Canepari, M., Pellegrino, M. A., Reggiani, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force-velocity+properties+of+human+skeletal+muscle+fibres:+myosin+heavy+chain+isoform+and+temperature+dependence.">Force-velocity properties of human skeletal muscle fibres: myosin heavy chain isoform and temperature dependence.</a> J Physiol. 495, 573-586 (1996).</li><li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+velocity+of+unloaded+shortening+and+its+relation+to+sarcomere+length+and+isometric+force+in+vertebrate+muscle+fibres.">The velocity of unloaded shortening and its relation to sarcomere length and isometric force in vertebrate muscle fibres.</a> J Physiol. 291, 143-159 (1979).</li><li>Brenner, B., Eisenberg, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate+of+force+generation+in+muscle:+Correlation+with+actomyosin+ATPase+activity+in+solution.">Rate of force generation in muscle: Correlation with actomyosin ATPase activity in solution.</a> PNAS. 83, 3542-3546 (1986).</li><li>Moss, R. L. <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+calcium+on+the+maximum+velocity+of+shortening+in+skinned+skeletal+muscle+fibres+of+the+rabbit.">The effect of calcium on the maximum velocity of shortening in skinned skeletal muscle fibres of the rabbit.</a> J. Muscle Res. Cell Motil. 3, 295-311 (1982).</li><li>Pate, E., Wilson, G. J., Bhimani, M., Cooke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+the+inhibitory+effects+of+orthovanadate+on+shortening+velocity+in+fast+skeletal+muscle.">Temperature dependence of the inhibitory effects of orthovanadate on shortening velocity in fast skeletal muscle.</a> Biophys J. 66, 1554-1562 (1994).</li><li>Ashley, C. C., Moisescu, D. G. <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+changing+the+composition+of+the+bathing+solutions+upon+the+isometric+tension-pCa+relationship+in+bundles+of+crustacean+myofibrils.">Effect of changing the composition of the bathing solutions upon the isometric tension-pCa relationship in bundles of crustacean myofibrils.</a> J Physiol. 270, 627-652 (1977).</li><li>Godt, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium-activated+tension+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog.+Dependence+on+magnesium+adenosine+triphosphate+concentration.">Calcium-activated tension of skinned muscle fibers of the frog. Dependence on magnesium adenosine triphosphate concentration.</a> J Gen Physiol. 63, 722-739 (1974).</li><li>Fabiato, A., Fabiato, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculator+programs+for+computing+the+composition+of+the+solutions+containing+multiple+metals+and+ligands+used+for+experiments+in+skinned+skeletal+muscle+cells.">Calculator programs for computing the composition of the solutions containing multiple metals and ligands used for experiments in skinned skeletal muscle cells.</a> Journal de Physiologie (Paris). 75, 463-505 (1979).</li><li>Chase, P. B., Kushmerick, M. J. <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+physiological+ADP+concentrations+on+contraction+of+single+skinned+fibers+from+rabbit+fast+and+slow+muscles).">Effect of physiological ADP concentrations on contraction of single skinned fibers from rabbit fast and slow muscles).</a> Am J Physiol. 268, C480-C489 (1995).</li><li>Godt, R. E., Maughan, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swelling+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog.">Swelling of skinned muscle fibers of the frog.</a> Biophysical Journal. 19, 103-116 (1977).</li><li>Kawai, M., Wray, J. S., Zhao, Y. <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+lattice+spacing+change+on+cross-bridge+kinetics+in+chemically+skinned+rabbit+psoas+muscle+fibers.">The effect of lattice spacing change on cross-bridge kinetics in chemically skinned rabbit psoas muscle fibers.</a> Biophys J. 64, 187-196 (1993).</li><li>Millman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+filament+lattice+of+striated+muscle.">The filament lattice of striated muscle.</a> Physiol Rev. 78 (2), 359-391 (1998).</li><li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+mouse+single+muscle+fibers,+a+comparison+with+amphibian+muscle+fibers.">Contractile properties of mouse single muscle fibers, a comparison with amphibian muscle fibers.</a> J Exp Biol. 208, 1905-1913 (2005).</li><li>Phillips, S. K., Woledge, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+isometric+force,+maximum+power+and+isometric+heat+rate+as+a+function+of+sarcomere+length+in+mouse+skeletal+muscle.">A comparison of isometric force, maximum power and isometric heat rate as a function of sarcomere length in mouse skeletal muscle.</a> Pfl&#252;gers Archiv. 420, 578-583 (1992).</li><li>Stephenson, D. G., Williams, 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=Effects+of+sarcomere+length+on+the+force-pCa+relation+in+fast+and+slow-twitch+skinned+muscle+fibres+from+the+rat.">Effects of sarcomere length on the force-pCa relation in fast and slow-twitch skinned muscle fibres from the rat.</a> J Physiol. 333, 637-653 (1982).</li></ol>

Production and free access to this article is sponsored by Aurora Scientific

Permeabilize tek iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin değerlendirmeler bağlamlarda çeşitli kas fonksiyonunu araştırmak için kullanılır. Örnekler yaşlanma etkilerini 12 değerlendiren çalışmalar, 10,13,14 egzersiz, uçuşunda 15, yaralanma 2,3,16, ilaç tedavileri 17,18, hastalık 19 ve fiber yapısı ve fonksiyonu üzerine genetik manipülasyon 20,21 sayılabilir. Nedeniyle doğrudan kendi doğal konfigürasyonda miyofibril kasılma performansını değerlendirmek için yeteneği, bu tekniğin mevcut potansiyel karıştırıcı etkileri miyofibriler işlevi Evde olmayan bir anlayış oluşturmak için cazip bir platform sağlar zaman nöromüsküler sinyal iletimi ve uyarma kaynaklı kalsiyum bırakma çalışılan sisteme dahil edilmiştir. Bundan başka, tek elyaflar fonksiyonel deneyler bu gibi kontraktil protein tanımlanması sonuçları tamamlamak için kullanılabilirimmünohistokimya veya jel elektroforez + western blot 22 ile elde edilmiştir. Iskelet kası temel işlevlerinden biri kuvvet üretir etmektir. Sonuç olarak sF o kasılabilir sistemin kendi kuvvetini üretici yeteneğinin bir ölçüsü, kas fizyolog büyük ilgi görmektedir. SF o Güvenilir tahminler lif CSA ve F o hem doğru önlemler gerektirir. Lifler olduğu CSA tahmininde, genel olarak, uzunlukları boyunca CSA de enine kesiti dairesel, ne tek tip, büyük dikkat gösterilmelidir. Bu amaçla, ölçümler 90 ° ile ayrılmış, iki bakış açısından, her konumda, fiberin uzunluğu boyunca çeşitli yerlerde yapılan ve edilmektedir. F o güvenilir önlemler kalsiyum konsantrasyonu t bir aktive çözümü istihdam kalın ve ince filamentlerin örtüşme maksimize etmek için sarkomer uzunluğunun ayarlanması, pasif kuvvet için muhasebe dahil olmak üzere birçok ayrıntılara dikkat gerektirenazami etkinleşmesini hat sonuçları, arzu edilen deney sıcaklık muhafaza ve deney bir gün önce, elyafların en uygun saklama koşulları (sıcaklık ve süre) muhafaza. Burada belirtilen adımlar, maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için prosedür tarif ederken, bu iskelet kas lifleri için diğer önemli fonksiyonel özellikleri değerlendirmek için sık sık arzu edilir. Bu lif ek mekanik manipülasyonlar dahil deney protokolü genişleterek elde edilebilir. Örneğin, fiber farklı yüklerin bir dizi karşı kısaltır hangi hız ölçümü kuvvet-güç ve hız-güç ilişkileri 10,23,24 hesaplanabilir hangi kuvvet-hız ilişkisi, belirlenmesini sağlar. Ayrıca, yüksüz kısalma hızı gevşek kandıran kısalma adımlar ve measuri bir dizi uygulayarak oluşan &quot;gevşek test&quot; 25, kullanılarak tespit edilebilirlif tarafından gerekli süreyi ng boşluğu kaldırın. Sık bildirilen bir başka kinetik parametre k tr, geçici olarak tüm ayırır mekanik pertürbasyon aşağıdaki kuvvet yeniden geliştirilmesi için hız sabiti 26 crossbridges olduğunu. Son olarak, kalsiyum konsantrasyonu ve etkin bir güç üretimi (&quot;kuvvet-PCA ilişkisi&quot;) arasındaki ilişki, ilgi 18 genellikle ve eşik aşağıdaki kasılma aktive edilmesi için değişen kalsiyum konsantrasyonları çözeltilerin bir dizi elyaf maruz bırakılması ile tespit edilebilir Bu yeterli sistem maksimum aktivasyona ve bu nedenle maksimum kuvvet (F o) ortaya çıkarmak için. Söz konusu ekipmanın daha tek lif kasılma değerlendirmek için gerekli olsa da, diğer ekipman mutlaka gerekli değildir. uzunluğu kontrol cihazı, örneğin,, elyafın, hızlı ve kesin bir uzaması veya kısalması gerektiren herhangi bir deney protokolü için gerekli olanancak (kuvvet kayıtlarında sıfır kuvvet seviyesi hala bazı yollarla tespit edilmelidir rağmen) maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için kesinlikle gerekli değildir. Deney odası içinde lif konumlandırırken, kesit alanını değerlendirmek için kendi haklarıyla yararlı taraftan elyaf gözlem izin prizmalar, mutlaka gerekli değildir. Ayrıca, alternatif odaları veya hızlı bir şekilde doldurulmasına imkân verir, tek bir bölmenin elle çalıştırılan bir sistemin oluşturulması ve çözümlerin boşalma dahil olmak üzere kullanılabilir olabilir çeşitli deneysel çözümlere fiber maruz için araçlar. Böyle 15 ° C gibi alt-fizyolojik deneysel sıcaklıklar genellikle mekanik ölçümlerin 1,2,3,5,8,12,17,27 tekrarlanabilirliğini artırmak için kullanılır ise son olarak, diğer sıcaklıklarda 23 geçerli veri oluşturmak mümkündür çözelti özelliklerine sıcaklığında (kalsiyum konsantrasyonu, pH, vs.) etkileri gibi 28 sürece dikkate alınır. </p&gt; test çözümleri bileşimleri burada açıklanan permeabilize fiber tekniklerinin en kritik yönleri arasında yer alıyor. Çözelti kompozisyonu ile ilgili Hususlar karmaşık ve bu makalenin kapsamı dışındadır. protokol bölümünün Aşama 5&#39;te tarif edilen çözüm sabit bir iyonik kuvvet, katyonik bir bileşim, ve osmolarite 6,29 korurken çözüm aktive önceden aktive olan transfer edildiği permeabilize elyaf hızlı aktivasyonu üzerine bir vurgu ile tasarlanmıştır. Çözelti bileşimine diğer yaklaşımlar diğer araştırma grupları tarafından önemli bir başarı ile kullanılan ve genellikle yayınlanan bağlanma sabitleri ve hesaplama araçları 27,30,31 faydalanmak oylandı. Çeşitli aktive Çözeltilerin kalsiyum iyonları konsantrasyonları, bu kuvvet-PCA değerlendirmeler olarak submaksimal aktivasyonunu kapsayan çalışmalar için özellikle önemlidir. Böyle gibi elyaflar tamamen aktif olan deneyler için tarifD, burada aktive edici çözelti içinde kalsiyum konsantrasyonu tipik olarak tam olarak bilinmesi, daha az kritik hale maksimum kuvveti elde etmek için gerekli olan rahat bir farkla aşmaktadır. Kreatin fosfat ilavesi, aksi kontraktil aktivitesi ile ilişkili olacaktır intramyofibrillar ATP ve ADP dalgalanmaları tamponlanması için önemlidir. Kreatin kinaz ADP kreatin fosfat, fosfat transferini katalize etmek için gereklidir. Yüksek sıcaklıklarda çalışan ya da hızlı bir elyaf 32 yüksek hızlı kısalması ölçüm de dahil olmak üzere yüksek bir ATP devinimlerinin, neden deney koşulları altında, kreatin kinaz elyafa bağlı kalır endojen kreatin kinaz ek çözeltiye ilave edilmelidir. Daha az talep deneysel koşullar için, ATP rejenerasyon sistemi 27 daha az kritiktir. Permeabilize tek lif tekniği Sınırlamalar şunlardır. Bu testler tarafından oluşturulan veriler tanımlamakDeneysel cihazına bağlı olduğu, belirli miyofibriler biriminin kontraktil özellikler. Sonuç olarak, bu kademeli bir sırayla, kas içinde elyafların toplam sayısı küçük bir kısmını temsil ettiği, elde edildiği, tüm çekirdekli elyaf arasında sadece küçük bir kısmını çeker. Müfettişler bu nedenle dikkatli deneylerden çizilmiş herhangi bir sonuç desteklemek için gerekli örnekleme düşünmelisiniz. Ayrıca, lif fonksiyonu üzerinde bir egzersiz eğitim müdahalenin etkisini değerlendiren değerlendirilen lifler gerçekten eğitim sırasında alınmıştır varsayar. Protokol lifin doğal hücre içi ortam taklit etmek için çalışır rağmen, sarkolemma geçirimli hale sürecinin spesifik olmayan ve mutlaka çözülebilen hücre içi bileşenleri serbest banyo çözeltileri içine nüfuz sağlar. Membran geçirgenliğini bir başka sonucu elyaf hacmi 33 bir şişme ile kanıtlandığı ozmotik dengesi bir değişikliktir.lif şişmesi Myofilament sistemi 34,35 azaltılmış kalsiyum hassasiyet elde edilen aktin ve myosin filamentler arasındaki mesafe artar, ancak büyük, ozmotik açıdan aktif bileşikler 34 girişi ile ters çevrilebilir. Dikkate nihai sınırlama deneysel aparatına lifleri bağlamak için kullanılan tekniğin sonucudur. Bu kaçınılmaz fonksiyonel açıklarının katılıyor, ek noktalarında ve yakın iplik sistemi içinde mekansal ilişki bozan gerektirir. Özellikle, en lif ve bağlantı noktalarına komşu bölgeleri işlevsel tehlikeye ve böylece ölçüm sistemine artefakt seri elastikiyetini katkıda bulunur. Özetle, in vitro kimyasal olarak geçirgen, iskelet kas liflerinin kuvvet üreten kapasitesini değerlendirmek için bir vasıta tarif etmişlerdir. Bu yazının amacı, maksimum izometrik kuvvet generatin değerlendirilmesi olmuştur rağmeninsan iskelet kas liflerinin g kapasite, deneysel yaklaşım modifiye türleri, memeli ya da başka bir dizi boyunca kinetik parametreleri ve ilişkiler, çeşitli belirlemek için genişletilebilir.

iskelet kası birincil işlevi kuvveti üretmektir. Kas kuvveti motor sinir aksiyon potansiyelleri, nöromüsküler iletimi, kas lifi aksiyon potansiyelleri, hücre içi kalsiyum salınımını, düzenleyici ve kontraktil proteinlerin sistemin aktivasyonunu içeren olaylar karmaşık bir dizisi boyunca in vivo ortaya almaktadır. Kuvvet oluşturma bu dizinin nihai sonucu olduğu için, kuvvet bir eksiklik, bireysel adımların bir veya daha fazla yetersizliği neden olabilir. Permeabilize elyaf hazırlığı bir kilit özelliği, miyofibriler cihazı kalan ile ilişkili tek düzenleyici ve kontraktil fonksiyonla birlikte in vivo gücü üretimi için gerekli olan adımların çoğu ortadan kaldırmasıdır. Araştırmacı kalsiyum ve enerji (ATP) aktive teslim üzerinde kontrol varsayar ve onların yerli co izole düzenleyici ve kasılma yapılarının değerlendirilmesini sağlar basitleştirilmiş bir sistem ile ödüllendirilirnfiguration. In vivo gözlenen kas fonksiyonunda değişiklik değerlendirirken geçirgenleştirildi iskelet kas lifleri kullanarak kuvvet ölçümü ve böylece değerlidir. Örneğin, biz miyostatin eksik farelerde 1 liflerin kuvvet üretme kapasitesini karakterize etmek ve kronik rotator manşet yırtığı 2,3 aşağıda sergilenen kalıcı kas zayıflığı nedenini değerlendirmek için bu tekniği kullandık. Modern Permeabilize lif metodolojisi erken etkili çalışmalara 4,5 kadar takip ve araştırma gruplarının sayısına göre şu anda kullanımda olabilir. Teknikler literatürde tarif edilmiş olmasına rağmen, henüz video formatında sunulmamıştır. Bu makalenin amacı kimyasal geçirgen iskelet kası örneklerinden tek liflerin maksimum kuvvet üretme kapasitesini ölçmek için güncellenmiş, geçerli ve güvenilir bir teknik göstermektir. Bu, bir olarak adlandırılan tek bir lif parçası (gerçekleştirmek için ̶0 lif &quot;), liflerin bir ön-geçirgen bir paket elde edilir ve rahatlatıcı çözeltisi ihtiva eden bir deney odasına yerleştirilir, belirleyici özelliği ise, 10 &lt;nM&#39;dir bir kalsiyum konsantrasyonu. Lif daha sonra bir kuvvet transdüktörüne bir ucunda ve bir uzunluk-kontrolöre diğer ucunda eklenir. Optimal sarkomer uzunluğu tutulan elyaf ile, maksimum aktivasyon ve böylece maksimum izometrik kontraksiyon kuvveti ortaya çıkarmak için yeterli bir kalsiyum konsantrasyonuna sahip bir aktive solüsyonuna aktarılır. Kuvvet verileri, edinilen saklanır ve bir kişisel bilgisayar kullanılarak analiz edilmektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Polystyrene culture test tube with cap</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>14-956-3D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5 mL screw cap micocentrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>02-681-334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5 mL microcentrifuge caps with o-ring</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>02-681-358</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge cryobox</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>5055-5005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>Mettler-Toledo</td>
			<td>FE20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>08-757-11YZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nonsterile-suture 10-0 monofilament</td>
			<td>Ashaway Line Twine</td>
			<td>S30002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insect pins</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>26002-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps - Dumont #5</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11251-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microdissecting scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>MZ8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micrometer drives</td>
			<td>Parker Hannifin</td>
			<td>3936M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td>Physitemp</td>
			<td>BAT-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath circulator&#160;</td>
			<td>Neslab Instruments</td>
			<td>RTE-111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>Aplha Omega Instruments</td>
			<td>Series 800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW software</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Varied</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chamber system</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td>802D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Length-controller</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td>312C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force-transducer</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td>403A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K-proprionate</td>
			<td>TCI America</td>
			<td>P0510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imadizole</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>I0125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2&#8226;6H20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M2670</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brij 58</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA (acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E0396</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2H2ATP&#8226;0.56H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G6279</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES (acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H7523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgO</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>529699</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HDTA (acid)</td>
			<td>TCI America</td>
			<td>D2019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C4830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaN3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOH (1N)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>35113</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCL (1N)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>318949</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2CrP&#8226;4H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7936</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH 10 standard</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SB115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH 7 standard</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SB107</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of maximum isometric force generated by permeabilized skeletal muscle fibers

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle function at the level of the single muscle cell. Single muscle fiber studies are useful in both basic science and clinical studies. For basic studies, single muscle fiber contractility measurements allow investigation of fundamental mechanisms of force production, and analysis of muscle function in the context of genetic manipulations. Clinically, single muscle fiber studies provide useful insight into the impact of injury and disease on muscle function, and may be used to guide the understanding of muscular pathologies. In this video article we outline the steps required to prepare and isolate an individual skeletal muscle fiber segment, attach it to force-measuring apparatus, activate it to produce maximum isometric force, and estimate its cross-sectional area for the purpose of normalizing the force produced.

Sağlıklı, kimyasal geçirgen tek lifler şeklinde üniforma görünür ve yüksek büyütme altında bakıldığında tutarlı çizgi çizgi aralığı olmalıdır. Forseps ile manipüle zaman esnek ya da bariz yapısal hasar Lifler atılmalıdır. Adım 15 sırasında alınan yüksek büyütme dijital görüntüler lif orta kesimi boyunca 5 eşleştirilmiş çap ölçümleri için analiz edilir. Fiber CSA eliptik kesite varsayarak ve Şekil 7A&#39;da gösterildiği gibi 5 ayrı CSA ölçümleri ortalama tahmin edilmektedir. Şekil 7B de tek bir görünümde lif boyutları diğer görünümü (yani çapraz eşleştirilmiş boyutlara ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde farklı olabilir nasıl göstermek için hizmet vermektedir bölümler) Genel, yuvarlak, değil. İnsan yavaş ve hızlı liflerden Örnek kuvvet izleri, sırasıyla Şekiller 8A ve 8B&#39;de gösterilmektedir. Voltajlıkuvvet dönüştürücünün e çıkışı test sırasında elde edilen ve veri toplama ve analiz yazılımı (LabVIEW) kullanarak (mN) zorlamak dönüştürülür. 9 Şekil çıkarılarak hesaplanan maksimum aktif güç (F o) değerlendirmek için kullanılan bir yaklaşım göstermektedir Optimal sarkomer uzun uzadıya fiber korumak için gerekli kuvvet rahat bir devlet iken (pasif kuvvet, F P), maksimal lif aktivasyonu sırasında geliştirilen büyük izometrik kuvvet (toplam kuvvet, F T) den. Sıfır kuvvete karşılık gelen kuvvet dönüştürücünün çıkış yana olan, genel olarak, farklı banyo odaları her biri için farklı kısaca sıfır kuvvet seviyesini yakalamak için ön-aktive edici ve çözümler aktive hem de lif gevşetin Deneysel kaydı. Lif CSA maksimum aktif gücün Normalleştirme spesifik kuvvet (sF o) daha bilgilendirici değeri oluşturmak için kullanılır. Göz önüne lif CSA aldığından, sF o </sub&gt; ve böylece farklı boyutlarda lifleri arasındaki işlevsel karşılaştırmalar sağlayan fiberin kontraktil aparat içsel kuvvet üretim kapasitesinin bir ölçü sağlar. Bununla birlikte, CSA ölçümleri diğer alt-hücresel yapılar tarafından işgal edilen oran karşı kontraktil filamentler tarafından işgal edilen fiber oranını ayırt etmek mümkün olmadığı not edilmelidir. Tipik sağlıklı özellikleri, fare ve Gumucio ve ark Claflin ve ark., 2011, insan için 10, Mendias ve ark., 2011 1 yetişkin lifleri. Sıçan için 2012 2 Tablo 3&#39;te ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Kullanılarak elde edilmiştir Tablo 3&#39;te sunulan tüm veriler Bu makalede tarif edilen teknikler. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="text-align:center"><tbody><tr><td rowspan="3" style="border:0px #fff solid"></td><td colspan="4"> Insan (Vastus lateralis) </strong&gt; </td><td> Fare (EDL) </td><td nowrap="nowrap"> Sıçan (Infraspinatus) </td></tr><tr><td colspan="2"> Erkek </td><td colspan="2"> Kadın </td><td> Erkek </td><td> Erkek </td></tr><tr><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> (Daktilo değil) </td><td> (Daktilo değil) </td></tr><tr><td> CSA (mikron 2) </td><td> 6900 - 4880 </td><td> 8380 - 5270 </td><td> 5470 - 3870 </td><td> 5610 - 4010 </td><td> 3080 - 1850 </td><td> 8010 - 5290 </td></tr><tr><td> F o (MN) </td><td> 0,79-1,17 </td><td> 1,02-1,54 </td><td> 0,64-0,97 </td><td> 0,71-1,07 </td><td> 0,14-0,25 </td><td> 0,55-0,97 </td></tr><tr><td> sF o (kPa) </td><td> 142-182 </td><td> 165-210 </td><td> 156-193 </td><td> 172-214 </td><td> 67-94 </td><td> 102-131 </td></tr><tr><td> n </td><td> 129 </td><td> 160 </td><td> 149 </td><td> 207 </td><td> 37 </td><td> 94 </td></tr></tbody></table> İnsan vastus sağlıklı, erişkin liflerin Tablo 3. Tipik özellikleri 10 lateralis, fare ekstansör digitorum longus 1 ve sıçan infraspinatus 2 kaslar. Optimal sarkomer uzunlukları, hem fare insan liflerin 7,8 için 2.7 mm ve 2.5 mm (36 olarak belirlenmiştir 37) ve sıçan elyaf (38). Deneysel fazla F aralıkları (25. ve 75. kuvartiller) 1,39-1,73 mm, 1,17-1,53 mm, sırasıyla insan, fare ve sıçan için 1,32-1,59 mm idi. Gösterilen aralıklar 25 inci ve 75 inci çeyrekleri gösterir ve n test liflerin sayısıdır. test sırasında yaşanan en sık karşılaşılan sorunlar bir kuvvet yanıt vermeyen sonuçlanan bir dikiş döngü kayma içerirŞekil 10A&#39;da gösterildiği şekilde, bir &quot;tutulmuş&quot; ve aniden doğru ya da (arası) döner bir kuvvet yanıt ile sonuçlanır lif, kısmi ya da tam kalınlıkta gözyaşı ile e sıfır fiber halen, çözelti aktive daldırılmış bir halde iken (Şekil 10B). Bir kayma, gözyaşı kırılma veya bir deney sırasında meydana gelirse, lif atılmalıdır ve lif arızaları kaydını muhafaza da 11 bilgilendirici olabilir ama veriler hariç. Karşılaşılabilecek bir başka negatif sonuç ise, önceden aktive çözeltisi (Şekil 10 c) &#39;de fiber erken aktivasyonudur. Ön aktive çözeltisi içinde kısmi aktivasyon (örneğin, kalsiyum konsantrasyonunda bir artış istenmeyen sıra önceden aktive) önemli çapraz-çukurlu kontaminasyonu göstermektedir. Bu durumda, bütün hamam aspire edilmelidir ve iyonu giderilmiş su ile iyice durulandı. Odacıklar arasında bölünmesi yüzeyleri Kurutma de yapılması önerilmiştir olduğunuBu alanlarda nem veya yoğunlaşma olarak kayda banyoları arasında çözeltisi fitilleme neden olabilir. Karar içerir veya veri nihai deney odak bağlıdır ve çalışma tasarımı bu şekilde düşünülmelidir hariç tutmak. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig1.jpg" /> Şekil 1: Dikiş döngü (10-0 monofilament naylon dikiş). <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig2.jpg" /> Şekil 2:. Bundle diseksiyon Forseps sol elinde olan mikrodisseksiyon makas sağ elinde bulunmaktadır. Kırmızı çizgi liflerin boyuna eksenleri ile el bileği ve makas olumlu yönünü gösterir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig3.jpg" /> Şekil 3: </stronetiketlenmiş bileşenleri g&gt; (A) test cihazı. (A) şeffaf dipleri ile deneysel odaları. (B) Boy-kontrolör. (C) Kuvvet-dönüştürücü. (D) Işık kaynağı. (E) dijital göstergeli Boy-denetleyici xyz mikrometre sürücü. Dijital göstergeli (f) Sahne mikrometre sürücü. (G) Kuvvet-dönüştürücü xyz mikrometre sürücü. Kalibre lazer difraksiyon Hedef ekranın (h) platformunda kaydedilmiştir. (I) Titreşim izolasyonu tablosu. (B) Deneysel odaları Close-up görünümü. Uzunluk denetleyici uzanan (j) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. Kuvvet-transdüser uzanan (k) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. (L) Yan görünüm prizma. Termoelektrik soğutma modülleri için (m) Konut. Raporlama odası te (n) Termokuplmperature. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig4.jpg" /> Şekil 4: Deneysel odasına diseksiyonu çanak lif aktarmak için kullanılan 100 ul pipet ucu Modifiye. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig5.jpg" /> Şekil 5:. Deneysel aparat üzerine tek bir lifin Montaj (A) Hazırlanan dikiş döngüler paslanmaz çelik eki yüzeylere dişli. (B) Elyaf deney bölmesine aktarıldı. (C) Elyaf kaldırıldı aşırı sütür ile sütür döngüler ilk çifti tarafından paslanmaz çelik eki yüzeylere demirledi. (D) birinci sütür döngüler üstünden dişli ve yerinde bağlı sütür döngüler İkinci çifti. <img alt="Şekil 6,"src = &quot;/ files / ftp_upload / 52695 / 52695fig6.jpg&quot; /&gt; Şekil 6: Sarkomer uzunluğu, kalibre edilmiş bir hedef ekran üzerine bir lazer girişim deseni çıkıntı ile değerlendirilir: (a) lazer kaynağı.. (B) Ayna. (C) Hedef ekranı. (D) Lazer girişim deseni. <img alt="Şekil 7A" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7A.jpg" /><img alt="Şekil 7B" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7B.jpg" /> Şekil 7: uygun sarkomer uzunluğunda lif kesit alanının (A) belirlenmesi (2.7 um = insan). Eliptik kesiti varsayıldığında, CSA beş lif orta kesimi boyunca yer ve beş ayrı ölçümlerin ortalamasından her elyaf CSA olarak rapor edilir için hesaplanır. 2a üstten görünüm çapını temsil eder ve bir<html> elips eksenlerinin, 2b yandan görünüşüdür çapını temsil eder ve elips diğer eksenidir. (B) hem üst hem de yan görünümde alınan beş karşılık gelen çap ölçümleri, her gösteren Örnek elyaf ve görüntüler. <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig8.jpg" /> Şekil 8: Sağlıklı insan vastus Temsilcisi kuvvet izleri kas liflerini lateralis (A) 1 lif (CSA: 5710 mikron 2, F o: 0.89 mN ve sF o: 156 kPa) yazın.. (: 9510 mikron 2, F o: 1.66 mN ve sF o: 174 kPa CSA) (B) 2a lif yazın. Elyaf miyozin ağır zincir tipi elektroforetik ayırımı ve gümüş boyama teknikleri 22 kullanımı ile tespit edilmiştir. OAD / 52695 / 52695fig9.jpg &quot;/&gt; Şekil 9: maksimum aktif kuvvet (F o) hesaplanması önceden aktive çözelti içinde başlatılan uzunluğu kontrolörünün gevşek indükleyici hareketi sırasında lif kuvveti tepki (a) Genişletilmiş görünüm.. F p istirahat fiber ile 2.7 um&#39;lik bir sarkomer uzunluğunu korumak için gerekli kuvvettir. (B) uzunluk-denetleyici gevşek uyaran hareketin Genişletilmiş görünümü. F P - o F o = F T unutmayın. <img alt="Şekil 10," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig10.jpg" /> Şekil 10: kuvvet yükselişi sırasında kuvvet izlemesinde bir &quot;catch&quot; kanıtladığı (A) Sütür döngü kayma. Emin döngüler lif etkinleştirmeden önce güvenli olmak için kontrol edin. Etkinleştirme sırasında (B) Lif molası. Dikiş döngü bir yerde sırasında kötü lif bütünlüğü veya agresif lif tedavisine bağlı olabilirment. Nedeniyle Ca aktivasyon öncesi bölmesinin kirlenmesine (C) Erken kısmi fiber aktivasyonunu 2+.

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers at JoVE.com

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Kimyasal tenli, ya da permeabilize, iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin analizi tek kas hücre düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için bir güçlü bir araç sunuyor. Bu yazıda hazırlamak için geçerli ve güvenilir bir teknik anahat ve test in vitro iskelet kas lifleri geçirgenleştirildi.

Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle ...

measurement-maximum-isometric-force-generated-permeabilized-skeletal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

25.1K Görüntüleme.  University of Michigan Medical School.  Kimyasal tenli, ya da permeabilize, iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin analizi tek kas hücre düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için bir güçlü bir araç sunuyor. Bu yazıda hazırlamak için geçerli ve güvenilir bir teknik anahat ve test in vitro iskelet kas lifleri geçirgenleştirildi. 

Video: Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium. We have developed tissue surface tensiometry (TST) specifically to measure the surface free energy of interaction between cells. The biophysical concepts underlying TST have been previously described in detail1,2. The method is based on the observation that mutually cohesive cells, if maintained in shaking culture, will spontaneously assemble into clusters. Over time, these clusters will round up to form spheres. This rounding-up behavior mimics the behavior characteristic of liquid systems. Intercellular binding energy is measured by compressing spherical aggregates between parallel plates in a custom-designed tissue surface tensiometer. The same mathematical equation used to measure the surface tension of a liquid droplet is used to measure surface tension of 3D tissue-like spherical aggregates. The cellular equivalent of liquid surface tension is intercellular binding energy, or more generally, tissue cohesivity. Previous studies from our laboratory have shown that tissue surface tension (1) predicts how two groups of embryonic cells will interact with one another1-5, (2) can strongly influence the ability of tissues to interact with biomaterials6, (3) can be altered not only through direct manipulation of cadherin-based intercellular cohesion7, but also by manipulation of key ECM molecules such as FN8-11 and 4) correlates with invasive potential of lung cancer12, fibrosarcoma13, brain tumor14 and prostate tumor cell lines15. In this article we will describe the apparatus, detail the steps required to generate spheroids, to load the spheroids into the tensiometer chamber, to initiate aggregate compression, and to analyze and validate the tissue surface tension measurements generated.

We describe a method of measuring binding energy, expressible as tissue surface tension, between cells within 3D tissue-like aggregates. Differences in tissue surface tension have been demonstrated to correlate with invasiveness of lung, muscle, and brain tumors, and are fundamental determinants of establishing spatial relationships between different cell types.

Doku Yüzey tensiometresi Agrega Uyum ölçümü

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium.  We ...

Biyomühendislik

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface. It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid environment, without the need to chemically treat the sample. In order to accomplish this goal, the sample must sufficiently adhere to the mounting surface to prevent removal by forces exerted by the scanning AFM cantilever tip. In many instances, successful imaging depends on immobilization of the sample to the mounting surface. Optimally, immobilization should be minimally invasive to the sample such that metabolic processes and functional attributes are not compromised. By coating freshly cleaved mica surfaces with porcine (pig) gelatin, negatively charged bacteria can be immobilized on the surface and imaged in liquid by AFM. Immobilization of bacterial cells on gelatin-coated mica is most likely due to electrostatic interaction between the negatively charged bacteria and the positively charged gelatin. Several factors can interfere with bacterial immobilization, including chemical constituents of the liquid in which the bacteria are suspended, the incubation time of the bacteria on the gelatin coated mica, surface characteristics of the bacterial strain and the medium in which the bacteria are imaged. Overall, the use of gelatin-coated mica is found to be generally applicable for imaging microbial cells.

Live Gram-negative and Gram-positive bacteria can be immobilized on gelatin-coated mica and imaged in liquid using Atomic Force Microscopy (AFM).

Atomik Kuvvet Mikroskopi Görüntüleme Bakteriyel İmmobilizasyon

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface.  It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid ...

Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to study pressure ulcers, for regenerative medicine and as a meat alternative 1. The first reported 3D muscle constructs have been made many years ago and pioneers in the field are Vandenburgh and colleagues 2,3. Advances made in muscle tissue engineering are not only the result from the vast gain in knowledge of biochemical factors, stem cells and progenitor cells, but are in particular based on insights gained by researchers that physical factors play essential roles in the control of cell behavior and tissue development. State-of-the-art engineered muscle constructs currently consist of cell-populated hydrogel constructs. In our lab these generally consist of murine myoblast progenitor cells, isolated from murine hind limb muscles or a murine myoblast cell line C2C12, mixed with a mixture of collagen/Matrigel and plated between two anchoring points, mimicking the muscle ligaments. Other cells may be considered as well, e.g. alternative cell lines such as L6 rat myoblasts 4, neonatal muscle derived progenitor cells 5, cells derived from adult muscle tissues from other species such as human 6 or even induced pluripotent stem cells (iPS cells) 7. Cell contractility causes alignment of the cells along the long axis of the construct 8,9 and differentiation of the muscle progenitor cells after approximately one week of culture. Moreover, the application of electrical stimulation can enhance the process of differentiation to some extent 8. Because of its limited size (8 x 2 x 0.5 mm) the complete tissue can be analyzed using confocal microscopy to monitor e.g. viability, differentiation and cell alignment. Depending on the specific application the requirements for the engineered muscle tissue will vary; e.g. use for regenerative medicine requires the up scaling of tissue size and vascularization, while to serve as a meat alternative translation to other species is necessary.

Engineered muscle tissue has great potential in regenerative medicine, as disease model and also as an alternative source for meat. Here we describe the engineering of a muscle construct, in this case from mouse myoblast progenitor cells, and the stimulation by electrical pulses.

Elektrik Stimülasyonu murin myoblast Progenitör Hücreler ve Uygulama Mühendislik İskelet Kası Dokular

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) antibody conjugated latex beads have been utilized to create a biosensor designed for discrimination of methicillin resistant (MRSA) and sensitive (MSSA) S. aureus species 1,2. The lytic phages have been converted into phage spheroids by contact with water-chloroform interface. Phage spheroid monolayers have been moved onto a biosensor surface by Langmuir-Blodgett (LB) technique 3. The created biosensors have been examined by a quartz crystal microbalance with dissipation tracking (QCM-D) to evaluate bacteria-phage interactions. Bacteria-spheroid interactions led to reduced resonance frequency and a rise in dissipation energy for both MRSA and MSSA strains. After the bacterial binding, these sensors have been further exposed to the penicillin-binding protein antibody latex beads. Sensors analyzed with MRSA responded to PBP 2a antibody beads; although sensors inspected with MSSA gave no response. This experimental distinction determines an unambiguous discrimination between methicillin resistant and sensitive S. aureus strains. Equally bound and unbound bacteriophages suppress bacterial growth on surfaces and in water suspensions. Once lytic phages are changed into spheroids, they retain their strong lytic activity and show high bacterial capture capability. The phage and phage spheroids can be utilized for testing and sterilization of antibiotic resistant microorganisms. Other applications may include use in bacteriophage therapy and antimicrobial surfaces.

Lytic phage biosensors and antibody beads are able to discriminate between methicillin resistant (MRSA) and sensitive staphylococcus bacteria. The phages were immobilized by a Langmuir-Blodgett method onto a surface of a quartz crystal microbalance sensor and worked as broad range staphylococcus probes. Antibody beads recognize MRSA.

Antibiyotik Dirençli Stafilokok bakteri tespiti için biyosensör

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) ...

Preparation of Light-responsive Membranes by a Combined Surface Grafting and Postmodification Process

In order to modify the surface tension of commercial available track-edged polymer membranes, a procedure of surface-initiated polymerization is presented. The polymerization from the membrane surface is induced by plasma treatment of the membrane, followed by reacting the membrane surface with a methanolic solution of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA). Special attention is given to the process parameters for the plasma treatment prior to the polymerization on the surface. For example, the influence of the plasma-treatment on different types of membranes (e.g.&#160;polyester, polycarbonate, polyvinylidene fluoride) is studied. Furthermore, the time-dependent stability of the surface-grafted membranes is shown by contact angle measurements. When grafting poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) in this way, the surface can be further modified by esterification of the alcohol moiety of the polymer with a carboxylic acid function of the desired substance. These reactions can therefore be used for the functionalization of the membrane surface. For example, the surface tension of the membrane can be changed or a desired functionality as the presented light-responsiveness can be inserted. This is demonstrated by reacting PHEMA with a carboxylic acid functionalized spirobenzopyran unit which leads to a light-responsive membrane. The choice of solvent plays a major role in the postmodification step and is discussed in more detail in this paper. The permeability measurements of such functionalized membranes are performed using a Franz cell with an external light source. By changing the wavelength of the light from the visible to the UV-range, a change of permeability of aqueous caffeine solutions is observed.

A plasma-induced polymerization procedure is described for the surface-initiated polymerization on polymer membranes. Further postmodification of the grafted polymer with photochromic substances is presented with a protocol of conducting permeability measurements of light-responsive membranes.

Bir Kombine Yüzey Tırnak ve Postmodification Süreci Işık duyarlı Membranların Hazırlanması

In order to modify the surface tension of commercial available track-edged polymer membranes, a procedure of surface-initiated polymerization is ...

Surface Potential Measurement of Bacteria Using Kelvin Probe Force Microscopy

Surface potential is a commonly overlooked physical characteristic that plays a dominant role in the adhesion of microorganisms to substrate surfaces. Kelvin probe force microscopy (KPFM) is a module of atomic force microscopy (AFM) that measures the contact potential difference between surfaces at the nano-scale. The combination of KPFM with AFM allows for the simultaneous generation of surface potential and topographical maps of biological samples such as bacterial cells. Here, we employ KPFM to examine the effects of surface potential on microbial adhesion to medically relevant surfaces such as stainless steel and gold. Surface potential maps revealed differences in surface potential for microbial membranes on different material substrates. A step-height graph was generated to show the difference in surface potential at a boundary area between the substrate surface and microorganisms. Changes in cellular membrane surface potential have been linked with changes in cellular metabolism and motility. Therefore, KPFM represents a powerful tool that can be utilized to examine the changes of microbial membrane surface potential upon adhesion to various substrate surfaces. In this study, we demonstrate the procedure to characterize the surface potential of individual methicillin-resistant Staphylococcus aureus USA100 cells on stainless steel and gold using KPFM.

Here, we present a protocol explaining the use of Kelvin probe force microscopy as a tool for generating high resolution nano-scale surface potential maps. This tool was applied to assess the role of surface potential on the binding capacity of microorganisms to substrate surfaces.

Kelvin Probe Kuvvet Mikroskobu kullanılarak Bakterilerin Yüzey Potansiyel Ölçümü

Surface potential is a commonly overlooked physical characteristic that plays a dominant role in the adhesion of microorganisms to substrate surfaces. ...

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)

Exosomes are microvesicular structures that play a mediating role in intercellular communication. It is of interest to study the internal cargo of exosomes to determine if they carry disease discriminatory biomarkers. For performing exosomal analysis, it is necessary to develop a method for extracting and analyzing exosomes from target biofluids without damaging the internal content.
Electric field-induced release and measurement (EFIRM) is a method for specifically extracting exosomes from biofluids, unloading their cargo, and testing their internal RNA/protein content. Using an anti-human CD63 specific antibody magnetic microparticle, exosomes are first precipitated from biofluids. Following extraction, low-voltage electric cyclic square waves (CSW) are applied to disrupt the vesicular membrane and cause cargo unloading. The content of the exosome is hybridized to DNA primers or antibodies immobilized on an electrode surface for quantification of molecular content.
The EFIRM method is advantageous for extraction of exosomes and unloading cargo for analysis without lysis buffer. This method is capable of performing specific detection of both RNA and protein biomarker targets in the exosome. EFIRM extracts exosomes specifically based on their surface markers as opposed to size-based techniques.
Transmission electron microscopy (TEM) and assay demonstrate the functionality of the method for exosome capture and analysis. The EFIRM method was applied to exosomal analysis of 9 mice injected with human lung cancer H640 cells (a cell line transfected to express the exosome marker human CD63-GFP) in order to test their exosome profile against 11 mice receiving saline controls. Elevated levels of exosomal biomarkers (reference gene GAPDH and protein surface marker human CD63-GFP) were found for the H640 injected mice in both serum and saliva samples. Furthermore, saliva and serum samples were demonstrated to have linearity (R = 0.79). These results are suggestive for the viability of salivary exosome biomarkers for detection of distal diseases.

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement EFIRM

Exosomes are microvesicular structures found within biofluids that potentially carry important disease discriminatory biomarkers. Here, a novel method is used to specifically extract exosomes and rapidly test the exosomal cargo for both RNA/protein targets following the disruption of exosomes using non-uniform electric cyclic square waves.

Elektrik Alan-kaynaklı Release ve Ölçme (EFIRM) tarafından Exosomal Biomarker Algılama

Exosomes are microvesicular structures that play a mediating role in intercellular communication. It is of interest to study the internal cargo of ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from traumatic injury, disease and various congenital, genetic and acquired conditions are quite common. Tissue engineering and regenerative medicine technologies have enormous potential to provide a therapeutic solution. However, utilization of biologically relevant animal models in combination with longitudinal assessments of pertinent functional measures are critical to the development of improved regenerative therapeutics for treatment of VML-like injuries. In that regard, a commercial muscle lever system can be used to measure length, tension, force and velocity parameters in skeletal muscle. We used this system, in conjunction with a high power, bi-phase stimulator, to measure in vivo force production in response to activation of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. We have previously used this equipment to assess the functional impact of VML injury on the tibialis anterior (TA) muscle, as well as the extent of functional recovery following treatment of the injured TA muscle with our tissue engineered muscle repair (TEMR) technology. For such studies, the left foot of an anaesthetized rat is securely anchored to a footplate linked to a servomotor, and the common peroneal nerve is stimulated by two percutaneous needle electrodes to elicit muscle contraction and dorsiflexion of the foot. The peroneal nerve stimulation-induced muscle contraction is measured over a range of stimulation frequencies (1-200 Hz), to ensure an eventual plateau in force production that allows for an accurate determination of peak tetanic force. In addition to evaluation of the extent of VML injury as well as the degree of functional recovery following treatment, this methodology can be easily applied to study diverse aspects of muscle physiology and pathophysiology. Such an approach should assist with the more rational development of improved therapeutics for muscle repair and regeneration.

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration.

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Measurement of Force-Sensitive Protein Dynamics in Living Cells Using a Combination of Fluorescent Techniques

Cells sense and respond to physical cues in their environment by converting mechanical stimuli into biochemically-detectable signals in a process called mechanotransduction. A crucial step in mechanotransduction is the transmission of forces between the external and internal environments. To transmit forces, there must be a sustained, unbroken physical linkage created by a series of protein-protein interactions. For a given protein-protein interaction, mechanical load can either have no effect on the interaction, lead to faster disassociation of the interaction, or even stabilize the interaction. Understanding how molecular load dictates protein turnover in living cells can provide valuable information about the mechanical state of a protein, in turn elucidating its role in mechanotransduction. Existing techniques for measuring force-sensitive protein dynamics either lack direct measurements of protein load or rely on the measurements performed outside of the cellular context. Here, we describe a protocol for the F&#246;rster resonance energy transfer-fluorescence recovery after photobleaching (FRET-FRAP) technique, which enables the measurement of force-sensitive protein dynamics within living cells. This technique is potentially applicable to any FRET-based tension sensor, facilitating the study of force-sensitive protein dynamics in variety of subcellular structures and in different cell types.

Here, we present a protocol for the simultaneous use of F&#246;rster resonance energy transfer-based tension sensors to measure protein load and fluorescence recovery after photobleaching to measure protein dynamics enabling the measurement of force-sensitive protein dynamics within living cells.

Kuvvet duyarlı Protein Dynamics floresan teknikleri bir arada kullanarak canlı hücrelerdeki ölçümü

Cells sense and respond to physical cues in their environment by converting mechanical stimuli into biochemically-detectable signals in a process called ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause inflammation, fever, hypo- or hypertension, and, in extreme cases, can lead to tissue and organ damage that may become fatal. The amounts of endotoxin in pharmaceutical products, therefore, are strictly regulated. Among the methods available for endotoxin detection and quantification, the Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) assay is commonly used worldwide. While any pharmaceutical product can interfere with the LAL assay, nano-formulations represent a particular challenge due to their complexity. The purpose of this paper is to provide a practical guide to researchers inexperienced in estimating endotoxins in engineered nanomaterials and nanoparticle-formulated drugs. Herein, practical recommendations for performing three LAL formats including turbidity, chromogenic and gel-clot assays are discussed. These assays can be used to determine endotoxin contamination in nanotechnology-based drug products, vaccines, and adjuvants.

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Detection of endotoxins in engineered nanomaterials represents one of the grand challenges in the field of nanomedicine. Here, we present a case study that describes the framework composed of three different LAL formats to estimate potential endotoxin contamination in nanoparticles.