Name: measuring and modeling contractile drying in human stratum corneum
Uploaded: 2017-03-01T10:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Modeling Contractile Drying in Human Stratum Corneum at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

موافقة معفاة (3002-13) لإجراء البحوث باستخدام عينات الأنسجة التي تم تحديدها دي-وفقا لوزارة الصحة والخدمات الإنسانية اللوائح، 45 CFR 46.101 (ب) منح (4). تلقي الجلد سمك كامل من العمليات الجراحية الاختيارية. في هذه المقالة، مصدر الأنسجة البالغ من العمر 66 عاما قوقازي الثدي للإناث. </...

<ol>
	<li>Van Hal, D., Jeremiasse, E., Junginger, H. E., Spies, F., Bouwstra, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+of+fully+hydrated+human+stratum+corneum:+a+freeze-fracture+electron+microscopy+study.">Structure of fully hydrated human stratum corneum: a freeze-fracture electron microscopy study.</a> J. Invest. Dermatol. 106 (1), 89-95 (1996).</li><li>Norl&#233;n, L., Al-Amoudi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stratum+corneum+keratin+structure,+function,+and+formation:+the+cubic+rod-packing+and+membrane+templating+model.">Stratum corneum keratin structure, function, and formation: the cubic rod-packing and membrane templating model.</a> J. Invest. Dermatol. 123 (4), 715-732 (2004).</li><li>Liu, X., Cleary, J., German, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+global+mechanical+properties+and+multi-scale+failure+mechanics+of+heterogeneous+human+stratum+corneum.">The global mechanical properties and multi-scale failure mechanics of heterogeneous human stratum corneum.</a> Acta Biomater. , (2016).</li><li>Geerligs, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Skin layer mechanics. , (2010).</li><li>Farage, M. S., Miller, K. W., Maibach, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Textbook of Aging Skin. , (2010).</li><li>Levi, K., Kwan, A., Rhines, A. S., Gorcea, M., Moore, D. J., Dauskardt, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emollient+molecule+effects+on+the+drying+stresses+in+human+stratum+corneum.">Emollient molecule effects on the drying stresses in human stratum corneum.</a> Br. J. Dermatol. 163 (4), 695-703 (2010).</li><li>German, G. K., Pashkovski, E., Dufresne, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surfactant+treatments+influence+drying+mechanics+in+human+stratum+corneum.">Surfactant treatments influence drying mechanics in human stratum corneum.</a> J. Biomech. 46 (13), 2145-2151 (2013).</li><li>Liu, X., German, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+barrier+disruption+and+moisturization+on+the+dynamic+drying+mechanics+of+human+stratum+corneum.">The effects of barrier disruption and moisturization on the dynamic drying mechanics of human stratum corneum.</a> J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 49 (13), 80-89 (2015).</li><li>Levi, K., Weber, R. J., Do, J. Q., Dauskardt, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drying+stress+and+damage+processes+in+human+stratum+corneum.">Drying stress and damage processes in human stratum corneum.</a> Int. J. Cosmet. Sci. 32 (4), 276-293 (2010).</li><li>Levi, 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=Effect+of+glycerin+on+drying+stresses+in+human+stratum+corneum.">Effect of glycerin on drying stresses in human stratum corneum.</a> J. Dermatol. Sci. 61, 129-131 (2011).</li><li>Fluhr, J. W., Darlenski, R., Surber, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycerol+and+the+skin:+holistic+approach+to+its+origin+and+functions.">Glycerol and the skin: holistic approach to its origin and functions.</a> Br. J. Dermatol. 159 (1), 23-34 (2008).</li><li>German, G. 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=Heterogeneous+drying+stresses+in+stratum+corneum.">Heterogeneous drying stresses in stratum corneum.</a> Biophys. J. 102 (11), 2424-2432 (2012).</li><li>Willert, C. E., Gharib, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+particle+image+velocimetry.">Digital particle image velocimetry.</a> Exp. Fluids. 10 (4), 181-193 (1991).</li><li>Mertz, A. F., 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=Scaling+of+traction+forces+with+the+size+of+cohesive+cell+colonies.">Scaling of traction forces with the size of cohesive cell colonies.</a> Phys. Rev. Lett. 108 (19), 1-5 (2012).</li><li>Banerjee, S., Marchetti, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substrate+rigidity+deforms+and+polarizes+active+gels.">Substrate rigidity deforms and polarizes active gels.</a> Euro Phys. Lett. 96 (2), 28003 (2011).</li><li>Edwards, C. M., Schwarz, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+localization+in+contracting+cell+layers.">Force localization in contracting cell layers.</a> Phys. Rev. Lett. 107 (12), 128101 (2011).</li><li>Cesa, C., 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=Micropatterned+silicone+elastomer+substrates+for+high+resolution+analysis+of+cellular+force+patterns.">Micropatterned silicone elastomer substrates for high resolution analysis of cellular force patterns.</a> Rev. Sci. Instrum. 78 (3), 34301 (2007).</li><li>Wu, K. S., Van Osdol, W. W., Dauskardt, R. H. <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+Microstructural+Properties+Of+Stratum+Corneum.">Mechanical And Microstructural Properties Of Stratum Corneum.</a> Mater. Res. Soc. 724, 27-33 (2002).</li><li>Yuan, Y., Verma, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+microelastic+properties+of+stratum+corneum.">Measuring microelastic properties of stratum corneum.</a> Colloids Surf. B. 48 (1), 6-12 (2006).</li><li>Christensen, M. S., Hargens, C. W., Nacht, S., Gans, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscoelastic+properties+of+intact+human+skin:+instrumentation,+hydration+effects,+and+the+contribution+of+the+stratum+corneum.">Viscoelastic properties of intact human skin: instrumentation, hydration effects, and the contribution of the stratum corneum.</a> J Invest. Dermatol. 69 (3), (1977).</li><li>Pailler-Mattei, C., Bec, S., Zahouani, H. <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+measurements+of+the+elastic+mechanical+properties+of+human+skin+by+indentation+tests.">In vivo measurements of the elastic mechanical properties of human skin by indentation tests.</a> Med. Eng.Phys. 30 (5), 599-606 (2008).</li></ol>

في هذه المقالة، نحن تصف تقنية التي يمكن استخدامها لقياس السلوك تجفيف دينامية والخواص الميكانيكية للSC البشري. وقد أظهرت دراسات سابقة أن هذه التقنية يمكن استخدامها لتحديد آثار الظروف البيئية والمنتجات الكيميائية التي يشيع استخدامها في مستحضرات التجميل ومرطبات على س...

ومعظم الطبقة الخارجية من البشرة، أو الطبقة القرنية (SC) ويتكون من خلايا الخلية القرنية متماسكة محاطة الدهون مصفوفة الغنية 1 و 2. تكوين والهيكلية سلامة SC أمر ضروري للحفاظ على صحة وظائف حاجز 3، والذي يمنع الغزو من الكائنات الحية الدقيقة ويقاوم كل من القوات الميكانيكية و 4 فقدان المياه الزائدة. قدرة منتجات العناية الشخصية للحفاظ على أو تتحلل وظيفة حاجز الجلد هي ذات أهمية كبيرة للرعاية الصحية الجلد وصناعة مستحضرات التجميل 5. ومن المعروف أن التطبيق اليومي من منتجات العناية الشخصية لتغيير الخواص الميكانيكية للSC 6، 7، 8. على سبيل المثال، يمكن السطحي الواردة في مستحضرات التجميل يسبب زيادة كبيرة في معامل المرونة وتراكمالضغوط التجفيف في SC، وزيادة الميل الأنسجة لقضاء 7 و 9. الجلسرين الواردة في المرطبات ومستحضرات التجميل كلها تقريبا يمكن أن تخفف SC ويقلل من تراكم الضغوط تجفيف 8، 10، 11، مما يقلل من احتمال تمزق الأنسجة. الطريقة المفصلة في هذه المادة قادرة على قياس السلوك تجفيف دينامية والخواص الميكانيكية للSC التجفيف في البيئات التي تسيطر عليها 7 و 8. سابقا، وقد تجلى هذا الأسلوب لتكون قادرة على توضيح تأثير مستحضرات التجميل المختلفة على تغييرات في السلوك تجفيف دينامية والخواص الميكانيكية للأنسجة SC. ويتحقق ذلك عن طريق قياس الانكماش الناجم عن جفاف الأنسجة SC الإنسان التي انضمت إليها لركيزة المطاط الصناعي لينة، من المناسب نزوح تجفيف مع بسيطةنموذج انقباض، ومن ثم استخراج معامل المرونة وتجفيف الإجهاد من التشكيل الجانبي المجهزة. عند طلب اختبار العينات SC متعددة، وهذه الطريقة يقدم بديلا أكثر السريع لtensometry ذو محورين، تستخدم الأنسجة أقل بشكل كبير ويوفر تجفيف ذات الصلة أكثر الفسيولوجية عن طريق منع تبخر من الجانب السفلي العينة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Silicone elastomer base</td>
			<td>Dow-Corning</td>
			<td>1064291</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone elastomer Curing Agent</td>
			<td>Dow-Corning</td>
			<td>1015311</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FluoSpheres Carboxylate 0.1 &#181;m yellow green fluorescent 505/515&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>F8803</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FluoSpheres Carboxylate 1 &#181;m yellow green fluorescent 505/515&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>F8823</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FluoSpheres Carboxylate 1 &#181;m nile red fluorescent 535/575&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>F8819</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin from porcine pancreas</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T6567</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin inhibitor type II-s</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9128</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(3-aminopropyl)triethoxysilane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>440140</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium tetraborate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>221732</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boric acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B0294</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P7059</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(3-Dimethylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimide hydrochloride&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E7750</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortexer mixer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>58816-123</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6mm diameter hole punch</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z708860</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SOLA 6-LCR-SB&#160;</td>
			<td>Lummencor light engine</td>
			<td>No.3526</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cfi Plan Achro Uw 1x Objective</td>
			<td>Nikon Plan UW</td>
			<td>MRL00012</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFI Plan Fluor 40x Oil Objective 1.3 na - 0.20mm wd</td>
			<td>Nikon Plan Fluor</td>
			<td>MRH01401</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon Eclipse Ti-U inverted microscope&#160;</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>MEA53200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clara-E Camera</td>
			<td>Andor</td>
			<td>DR-328G-C02-SIL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Remote Focus Attachment E-RFA Ergo Design</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>99888</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ti-S-E Motorized Stage</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>MEC56110</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring and modeling contractile drying in human stratum corneum

الطبقة القرنية (SC) هي طبقة الجلد الأكثر سطحية. الاتصال مع البيئة الخارجية يعني أن هذه الطبقة الأنسجة يتعرض إلى كل من وكلاء تطهير والتغيرات اليومية في الرطوبة المحيطة. وكلاهما يمكن أن يغير من محتوى الماء من الأنسجة. تخفيضات في محتوى الماء من خلل الحاجز شديد أو بيئات منخفضة الرطوبة يمكن أن يغير SC صلابة وتسبب تراكم الضغوط التجفيف. في الظروف القاسية، ويمكن لهذه العوامل يسبب تمزق الميكانيكية للأنسجة. قمنا بتأسيس طريقة الإنتاجية العالية من قياس التغيرات الديناميكية في الخواص الميكانيكية للSC على التجفيف. هذه التقنية يمكن استخدامها لقياس التغيرات في سلوك التجفيف والخواص الميكانيكية للSC مع العلاجات المطهر ومرطب التجميل. ويتحقق ذلك عن طريق قياس التغيرات الديناميكية في حل مكانيا في الطائرة نزوح تجفيف عينات الأنسجة دائرية انضمت إلى الركيزة المطاط الصناعي. في الطائرة نزوح شعاعي ACQuired أثناء التجفيف وبلغ متوسط ​​azimuthally ومزودة الشخصي على أساس نموذج انقباض مرونة الخطي. التغيرات الدينامية في التوتر التجفيف وSC معامل مرونة ويمكن بعد ذلك المستخرج من ملامح نموذج المجهزة.

الشكل (1) أ يظهر صورة الفلورسنت تمثيلية من عينة SC المغلفة مع حبات الفلورسنت (القسم 3). يظهر المقابلة التي تنتقل عن طريق صورة ضوئية من العينة في الشكل 1 (ب) مضافين مع مؤامرة جعبة نزوح تجفيف حل مكانيا التي تشكل بعد تجفيف 16 ساعة عند 25٪ RH نظ?...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Modeling Contractile Drying in Human Stratum Corneum at JoVE.com

Measuring and Modeling Contractile Drying in Human Stratum Corneum

توضح هذه المقالة طريقة قياس السلوك تجفيف دينامية والخواص الميكانيكية للالطبقة القرنية عن طريق قياس حل مكانيا نزوح التجفيف في الطائرة من عينات الأنسجة دائرية انضمت إلى الركيزة المطاط الصناعي. هذه التقنية يمكن استخدامها لقياس مدى العلاجات الكيميائية المختلفة تغيير التجفيف والأنسجة الخواص الميكانيكية.

قياس ونمذجة مقلص التجفيف في الطبقة القرنية البشرية

Stratum corneum (SC) is the most superficial skin layer. Its contact with the external environment means that this tissue layer is subjected to both ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

قياس ضغط البطين الأيسر في وقت متأخر من الفئران الجنينية وحديثي الولادة

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

CometChip: A High-throughput 96-Well Platform for Measuring DNA Damage in Microarrayed Human Cells

CometChip: إنتاجية عالية منصة 96-حسنا لقياس الحمض النووي من التلف في خلايا الإنسان Microarrayed

DNA damaging agents can promote aging, disease and cancer and they are ubiquitous in the environment and produced within human cells as normal cellular ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

الكمي لالعالمي الانبساطي وظيفة عن طريق تحليل يستند النمذجة-الحركية من Transmitral التدفق عبر الشكلية ملء Parametrized الانبساطي

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

استخدام الميكروسكيل السيليكون الكابولي لتقييم مقلص الخلوية وظيفة<em&gt; في المختبر</em

The development of more predictive and biologically relevant in vitro assays is predicated on the advancement of versatile cell culture systems which ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

إنتاج وتوصيف والمحتملة استخدامات الأنسجة المهندسة-3D الإنسان المريء المخاطي نموذج

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

Methods for the Self-integration of Megamolecular Biopolymers on the Drying Air-LC Interface

طرق لالتكامل الذاتي للMegamolecular البوليمرات الحيوية على تجفيف الهواء-LC واجهة

Living organisms that use water are always prone to drying in the environment. Their activities are driven by biopolymer-based micro- and ...

Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions

كتل ميكروهونيكومب أعده التجميد أحادي الاتجاه من السليلوز نانوفيبير على أساس الأراضي: الأسلوب وملحقات

Monolithic honeycomb structures have been attractive to multidisciplinary fields due to their high strength-to-weight ratio. Particularly, microhoneycomb ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

قياس أية مصفوفة الخلوية العالمية والنشاط الأيضي في الهلاميات المائية 3D

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...

A Human 3D Extracellular Matrix-Adipocyte Culture Model for Studying Matrix-Cell Metabolic Crosstalk

A الإنسان 3D مصفوفة-الخلايا الشحمية نموذج ثقافة لدراسة مصفوفة خليه الأيض الأيضي

The extracellular matrix (ECM) plays a central role in regulating tissue homeostasis, engaging in crosstalk with cells and regulating multiple aspects of ...

Electric and Magnetic Field Devices for Stimulation of Biological Tissues

أجهزة المجال الكهربائي والمغناطيسي لتحفيز الأنسجة البيولوجية

Electric fields (EFs) and magnetic fields (MFs) have been widely used by tissue engineering to improve cell dynamics such as proliferation, migration, ...