Name: measuring and modeling contractile drying in human stratum corneum
Uploaded: 2017-03-01T10:30:00
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Eine befreit Zulassung (3002-13) Proben Forschung mit de-identifizierte Gewebe an das Department of Health gemäß durchführen und Human Services Vorschriften, 45 CFR 46,101 (b) (4) gewährt wurde. Volle Dicke Haut ist von einer geplanten Operation erhalten. In diesem Artikel ist die Gewebequelle 66-jährigen kaukasischen weiblichen Brust. 1. Herstellung von Elastomer beschichtete Deckgläser <ol><li> 0,107 g Sylgard 184 Härter mit 5,893 g Base in einem 20 Glasfläschchen ml, mischen. Di...

<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. 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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>

In diesem Artikel beschreiben wir eine Technik, die verwendet werden können, die dynamische Trocknungsverhalten und die mechanischen Eigenschaften des menschlichen SC zu messen. Frühere Studien haben gezeigt , dass diese Technik verwendet werden kann , um die Auswirkungen von Umgebungsbedingungen und chemischen Produkten üblicherweise in kosmetischen Reinigungsmittel und Feuchthaltemittel auf der dynamischen Trocknungsverhalten von SC 7, 8 verwendet , zu quan...

Die äußere Schicht der Epidermis oder Stratum corneum (SC) aus bindigen Korneozyt von einer Lipid - reichen Matrix umgeben Zellen 1, 2. Die Zusammensetzung und die strukturelle Integrität des SC ist von wesentlicher Bedeutung für die korrekte Barriere Funktionalität beibehalten 3, die Invasion von Mikroorganismen verhindert und widersteht sowohl mechanische Kräfte und übermäßigen Wasserverlust 4. Die Kapazität von Körperpflegeprodukten zu erhalten oder Hautbarrierefunktion verschlechtern ist von großem Interesse für die Haut im Gesundheitswesen und der Kosmetikindustrie 5. Die tägliche Anwendung von Körperpflegeprodukten ist bekannt , die mechanischen Eigenschaften des SC 6, 7, 8 zu verändern. Beispielsweise Tenside in kosmetischen Reinigungsmitteln enthalten sind, können deutliche Steigerungen der Elastizitätsmodul verursachen und einen Aufbau vonTrocknungsspannungen in SC, das Gewebe des Neigung zu erhöhen 7 zu knacken, 9. Glycerin in fast allen kosmetischen Moisturizer enthalten ist, kann SC erweichen und verringern die Bildung von Trocknungsspannungen 8, 10, 11, um die Wahrscheinlichkeit von Gewebebruch zu reduzieren. Das Verfahren in diesem Artikel beschrieben ist in der Lage , die dynamischen Trocknungsverhalten und mechanische Eigenschaften von SC Trocknung in kontrollierten Umgebungen 7, 8 zu quantifizieren. Bisher hat diese Technik wurde der Erläuterung der Auswirkung verschiedener kosmetischer Produkte auf Veränderungen in der dynamischen Trocknungsverhalten und mechanische Eigenschaften von SC Gewebe fähig zu sein demonstriert. Dies wird durch Quantifizieren Trocknungsinduzierte Schrumpfung von menschlichen SC Gewebe zu einem weichen Elastomersubstrat geklebt erreicht, passend Trocknungs Verschiebungen mit einer einfachenKontraktilität des Modells und anschließend den Elastizitätsmodul zu extrahieren und von der angepassten Profil Stress zu trocknen. Beim Testen mehrerer Proben SC erforderlich ist, bietet dieses Verfahren eine schnellere Alternative zu uniaxial tensometry nutzt deutlich weniger Gewebe und bietet mehrere physiologisch relevant Trocknung durch Verdampfung von der Probenunterseite verhindert wird.

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	<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

Stratum corneum (SC) ist die oberflächliche Hautschicht. Dessen Kontakt mit der äußeren Umgebung bedeutet, daß diese Gewebeschicht auf beide Reinigungsmittel und täglichen Schwankungen in der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt wird; beide können den Wassergehalt des Gewebes zu verändern. Kürzungen in Wassergehalt von schweren Barrierestörung oder niedriger Luftfeuchtigkeit Umgebungen kann SC Steifigkeit verändern und einen Aufbau von Trocknungsspannungen verursachen. Unter extremen Bedingungen können diese Faktoren mechanischen Bruch des Gewebes verursachen. Wir haben eine hohe Durchsatzverfahren zur Quantifizierung von dynamischen Veränderungen in den mechanischen Eigenschaften von SC nach dem Trocknen hergestellt. Diese Technik kann verwendet werden, um Änderungen in der Trocknungsverhalten und mechanische Eigenschaften von SC mit kosmetischen Reinigungsmittel und Feuchthaltemittel-Behandlungen zu quantifizieren. Dies wird durch Messen dynamischen Variationen in ortsaufgelöste in-plane Trocknungs Verschiebungen von kreisförmigen Gewebeproben geklebt auf ein Elastomersubstrat erreicht. In-plane radiale Verschiebungen acquired während der Trocknung azimutal gemittelt und mit einem Profil versehen basierend auf einem linearen elastischen Kontraktionsmodell. Dynamische Änderungen in Trockenstress und SC Elastizitätsmodul kann dann aus den angepassten Modells Profilen entnommen werden.

1 (a) zeigt eine repräsentative Fluoreszenzbild eines SC - Probe beschichtet mit fluoreszierenden Kügelchen (Abschnitt 3). Die entsprechende Durchlichtbild der Probe in 1 gezeigt ist (b) mit einem Köcher Grundstück von räumlich aufgelösten Trocknungs Verschiebungen überlagert , dass aufgrund der Kreissymmetrie der Proben bei 25% relativer Luftfeuchtigkeit nach 16 h Trocknen bilden, können diese Verschiebungen sein azimutal gemitt...

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Measuring and Modeling Contractile Drying in Human Stratum Corneum

in der Ebene räumlich aufgelösten Trocknungs Verschiebungen von kreisförmigen Gewebeproben geklebt auf ein Elastomersubstrat Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zur dynamischen Trocknungsverhalten und die mechanischen Eigenschaften des Stratum corneum Quantifizierung durch Messung. Diese Technik kann verwendet werden, um zu messen, wie verschiedene chemische Behandlungen Trocknen und Gewebe mechanischen Eigenschaften verändern.

Messung und Modellierung Kontraktile Trocknung im Bereich Human Stratum corneum

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Research

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