Name: synthetic, multi-layer, self-oscillating vocal fold model fabrication
Uploaded: 2011-12-02T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication at JoVE.com

המחברים מודים בתודה מענקים R03DC8200, R01DC9616 ו R01DC5788 מן המכון הלאומי לחירשות והפרעות תקשורת אחרות לתמיכה של פיתוח מודל סינתטי.

רצף ייצור (ראה איור 1.) מורכב של הפיכת תבניות הקול שכבות מודל לקפל, ברצף הליהוק שכבות סיליקון, ואת הרכבה הדגמים לבדיקה. המודל ארבע שכבות נפרדות: גוף, רצועה, lamina propria שטחית, האפיתל, בנוסף סיב בודד. שכבת גיבוי נוסף כדי להקל על מיקום מדויק של שכבות בודדות למודל פי הק?...

<ol>
	<li>Hirano, M., Kakita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cover-body+theory+of+vocal+fold+vibration.">Cover-body theory of vocal fold vibration.</a> Speech Science: Recent Advances. , 1-46 (1985).</li><li>Pickup, B. A., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+asymmetric+stiffness+on+the+structural+and+aerodynamic+response+of+synthetic+vocal+fold+models.">Influence of asymmetric stiffness on the structural and aerodynamic response of synthetic vocal fold models.</a> Journal of Biomechanics. 42 (14), 2219-2225 (2009).</li><li>Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibration+in+a+self-oscillating+vocal+fold+model+with+left-right+asymmetry+in+body-layer+stiffness.">Vibration in a self-oscillating vocal fold model with left-right asymmetry in body-layer stiffness.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 128 (5), EL279-EL285 (2010).</li><li>Popolo, P. S., Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualification+of+a+Quantitative+Laryngeal+Imaging+System+Using+Videostroboscopy+and+Videokymography.">Qualification of a Quantitative Laryngeal Imaging System Using Videostroboscopy and Videokymography.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 117 (6), 4014-4412 (2008).</li><li>Thomson, S. L., Mongeau, L., Frankel, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+transfer+of+energy+to+the+vocal+folds.">Aerodynamic transfer of energy to the vocal folds.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 118 (3), 1689-1700 (2005).</li><li>Neubauer, J., Zhang, Z., Miraghaio, R., Berry, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+structures+of+the+near+field+flow+in+a+self-oscillating+physical+model+of+the+vocal+folds.">Coherent structures of the near field flow in a self-oscillating physical model of the vocal folds.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 121 (2), 1102-1118 (2007).</li><li>Drechsel, J. S., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+supraglottal+structures+on+the+glottal+jet+exiting+a+two-layer+synthetic,+self-oscillating+vocal+fold+model.">Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 123 (6), 4434-4445 (2008).</li><li>Becker, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-structure-acoustic+interaction+in+a+human+voice+model.">Flow-structure-acoustic interaction in a human voice model.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 125 (3), 1351-1361 (2009).</li><li>Spencer, M., Siegmund, T., Mongeau, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+self-oscillation+of+a+model+larynx+by+digital+image+correlation.">Experimental study of the self-oscillation of a model larynx by digital image correlation.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 123 (2), 1089-1103 (2007).</li><li>Zhang, Z., Neubauer, J., Berry, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+subglottal+acoustics+on+laboratory+models+of+phonation.">The influence of subglottal acoustics on laboratory models of phonation.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 120 (3), 1558-1569 (2006).</li><li>Kniesburges, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+experimental+investigation+of+voice+production.">In vitro experimental investigation of voice production.</a> Current Bioinformatics. , (2011).</li><li>Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Myoelastic Aerodynamic Theory of Phonation. , 82-101 (2006).</li><li>Murray, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Flow-Induced Responses of Normal, Bowed, and Augmented Synthetic Vocal Fold Models. , (2011).</li><li>Baken, R. J., Orlikoff, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Clinical Measurement of Speech and Voice. , (2000).</li><li>Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of Voice Production. , (2000).</li><li>Pickup, B. A., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-induced+vibratory+response+of+idealized+vs.+magnetic+resonance+imaging-based+synthetic+vocal+fold+models.">Flow-induced vibratory response of idealized vs. magnetic resonance imaging-based synthetic vocal fold models.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 128 (3), EL124-EL129 (2010).</li></ol>

שיטה זו של בודה מודלים סינתטיים ווקאלית פי התשואות דגמים הרטט התנהגות דומה לזו של קפלי הקול האנושי. רב שכבתיים מושג התוצאות יתרונות משמעותיים על פני אחד ושני שכבת עיצובים קודמים מודל 3,6,8,15, במונחים של הופעת לחץ מופחת ותנועה מודל משופר (מתכנסת-מסתעף פרופיל במהלך ...

<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; שם של מגיב</strong</td&gt;<td<strong&gt; החברה</strong</td&gt;<td<strong&gt; מספר קטלוגי</strong</td&gt;<td<strong&gt; תגובות</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; ואקום גבוה גריז</td&gt;<td&gt; Dow Corning</td&gt;<td&gt; 01018817</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Pol-קלות 2300</td&gt;<td&gt; Polytek</td&gt;<td&gt; Pol-Ease2300-1</td&gt;<td&gt; שחרור הסוכן</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Smooth-סיל 950</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Smooth-סיל 950</td&gt;<td&gt; עובש קבלת החומר</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; משאבת ואקום</td&gt;<td&gt; אדוארדס</td&gt;<td&gt; E2M2</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אבק הקאמרית</td&gt;<td&gt; Kartell</td&gt;<td&gt; 230</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; לחץ גייג&#39;</td&gt;<td&gt; מארש Bellofram</td&gt;<td&gt; 11308252A</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סטרייט Razor</td&gt;<td&gt; האסקי</td&gt;<td&gt; 008-045-HKY</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Ecoflex 00-30</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Ecoflex 00-30</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סיליקון רזה</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; סיליקון רזה</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Dragon Skin</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; דרקון עור FAST 10</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אשכול</td&gt;<td&gt; אומגה</td&gt;<td&gt; OmegaCrys</td&gt;<td&gt; השתמש רק סיבים ברור</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סיליקון דיי</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; Silc חזיר שחור</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; דבק סיליקון</td&gt;<td&gt; Smooth-On</td&gt;<td&gt; סיל, ארור</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; אבקת טלק</td&gt;<td&gt; המערבי משפחה</td&gt;<td</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table

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

סאונד עבור הקול האנושי מופק באמצעות רטט הזרימה המושרה על פי הקול. קפלי הקול מורכב ממספר שכבות של רקמות, כל אחד עם תכונות החומר שונות 1. הפקת קול רגיל מסתמך על רקמות בריאות לבין קפלי הקול, והוא מתרחש כתוצאה צימוד מורכב בין דינמי, אווירודינמי מבניות, תופעות פיסיקליות אקוסטי. הפרעות קול להשפיע על עד 7.5 מיליון דולר בשנה בארצות הברית בלבד ו - 2 לעיתים לגרום כספי משמעותי, חברתיים אחרים של איכות חיים קשיים. הבנת הפיזיקה של הייצור קול יש פוטנציאל להפיק תועלת משמעותית בטיפול קול, כולל מניעת אבחון קליני וטיפול של הפרעות קול. השיטות הקיימות ללימוד הייצור קול לכלול ניסויים vivo תוך שימוש בבני אדם ובעלי חיים, ניסויים במבחנה באמצעות larynges נכרת מודלים סינתטיים, מודל חישוביing. בשל גישה מכשיר מסוכן וקשה, בניסויים vivo מוגבלות חמורה בהיקפה. ניסויים הגרון נכרת נהנים אנטומי וכמה ריאליזם פיזיולוגיים, אך מחקרים פרמטרית מעורבים משתנים רכוש גיאומטריות החומר מוגבלות. יתר על כן, הם בדרך כלל מסוגלים רק כדי להיות רטט לתקופות זמן קצר יחסית (בדרך כלל בסדר גודל של דקות). התגברות על כמה מן המגבלות של הניסויים הגרון נכרת, סינתטי מודלים לקפל ווקאלית הם מתעוררים ככלי משלים ללימוד הייצור קול. מודלים סינתטיים יכול להיות מפוברק עם שינויים שיטתיים מאפייני גיאומטריה חומר, המאפשר לחקר בריא ולא בריא אווירודינמיקה phonatory אנוש, דינמיקה מבנית, ואקוסטיקה. לדוגמה, הם שימשו במחקר משמאל לימין לקפל ווקאלית אסימטריה 3,4, פיתוח כלי קליני 5, אווירודינמיקה בגרון 6-9, VOC<html> אל פי הלחץ מגע 10, ואקוסטיקה subglottal 11 (רשימה מקיפה יותר ניתן למצוא Kniesburges ואח&#39; 12). קיימים מודלים סינתטיים פי הקול, לעומת זאת, היו גם הומוגנית (אחד שכבת הדגמים) או להיות מפוברק באמצעות שני חומרים של קשיחות שונות (שתי שכבות מודלים). גישה זו אינה מאפשרת ייצוג של מבנה רב שכבתיים בפועל של קפלי הקול האנושי 1 זה ממלא תפקיד מרכזי השלטון ווקאלית בתגובה פי תזרים-Induced הרטט. כתוצאה מכך, אחד ושני שכבת מודלים סינתטיים לקפל ווקאלית הפגינו חסרונות 3,6,8 כגון לחצים התפרצות גבוה יותר ממה אופייניים עבור phonation האנושי (לחץ התפרצות הוא הלחץ הריאות המינימלי הנדרש כדי להפעיל רטט), גדול באופן לא טבעי נחות, תנועה מעולה, והיעדר &quot;גל הרירית&quot; (גל אנכית נסיעה האופיינית רטט אדם בריא לקפל ווקאלית). = הכיתה &quot;jove_content&quot;&gt; במאמר זה, המצאה של מודל עם מספר שכבות של שונות תכונות החומר מתואר. שכבות מודל לדמות את מבנה רב שכבתיים של קפלי הקול האנושי, ובכלל, האפיתל השטחי lamina propria (SLP), בינוני lamina propria עמוק (כלומר, רצועה; סיב כלולה עבור קשיחות קדמית, אחורית), וכן (כלומר שריר ,) גוף שכבות 1. תוצאות כלולים המראים כי המודל מציג מאפיינים הרטט שיפור פני לפני אחד ושני שכבת מודלים סינתטיים, כולל לחץ התפרצות קרובה הלחץ הופעת האדם, מופחת נחות, תנועה מעולה, ועדויות של גל הרירית.

Watch this Scientific Journal Video about Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication at JoVE.com

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

המתודולוגיה בודה מודלים סינתטיים לקפל ווקאלית מתואר. הדגמים הם בגודל טבעי ו לחקות את המבנה רב שכבתיים של קפלי הקול האנושי. תוצאות מראים המודלים עצמית להתנדנד בלחצים דומים הלחץ הריאות להדגים זרימת המושרה התגובות התנודה כי הם דומים לאלה של קפלי הקול האנושי.

סינטטי, רב שכבתיים, עצמי מתנודדת ווקאלי דגם Fold ייצור

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Adherent Bacteria by Creating a Single Synthetic Curli Operon

הנדסת חיידקי חסיד ידי יצירת Curli אופרון סינטטי יחיד

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

Synthetic Spider Silk Production on a Laboratory Scale

ייצור סינתטי קורי עכביש בקנה מידה מעבדה

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

Microfluidic Chip Fabrication and Method to Detect Influenza

ייצור שבבים microfluidic ושיטה לגילוי שפעת

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

Generation of Shear Adhesion Map Using SynVivo Synthetic Microvascular Networks

דור של שאר הידבקות מפה באמצעות רשתות כלי הדם סינטטיים SynVivo

Cell/particle adhesion assays are critical to understanding the biochemical interactions involved in disease pathophysiology and have important ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

חקירת הפרדת הזרימה התלת מימדית הנגרמת על ידי מודל פוליפ קיפול ווקאלי

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

ייצור רקמת סחוס אנושי באמצעות שלושה ממדי הזרקת דיו טכנולוגיית הדפסה

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

בנייה ואפיון של Bioreactor פולד רומן וקאלי

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

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

ייצור מערך microneedle פולימרית יתוגרפיה

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

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer (SALB) Method

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer SALB Method

ייצור Biomembrane ידי השומנים bilayer (SALB) השיטה בסיוע מרכך

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related ...

Using Synthetic Biology to Engineer Living Cells That Interface with Programmable Materials

באמצעות ביולוגיה סינתטית מהנדס תאים חיים המתממשקות חומרים לתכנות

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