Name: meso-scale particle image velocimetry studies of neurovascular flows in vitro
Uploaded: 2018-12-03T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Meso-Scale Particle Image Velocimetry Studies of Neurovascular Flows In Vitro at JoVE.com

Les auteurs reconnaissent un soutien partiel pour ce projet fourni par une subvention de démarrage Collaborative de l’Office de la recherche et le développement économique à UC Riverside.

1. Fabrication de moule sacrificiel ABS-base
<ol><li>Concevoir un modèle inverse du fantôme tissu désiré à l’aide de logiciels de CAO.</li>
	<li>Imprimer le modèle en utilisant une imprimante 3D avec ABS comme le matériau de construction.</li>
</ol>2. base PDMS vasculaire Fabrication fantôme
<ol><li>
Mélange
	<ol>
<li>Mélanger la base prépolymère de PDMS et de salaison dans un rapport de 10:1 (en poids) ; un mélange de 66 g fournit suffisamment de matière pour...

<ol>
	<li>Grant, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+image+velocimetry:+A+review.">Particle image velocimetry: A review.</a> Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 211 (1), 55-76 (1997).</li><li>Lindken, R., Rossi, M., Gro&#223;e, S., Westerweel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-Particle+Image+Velocimetry+(&#181;PIV):+Recent+developments,+applications,+and+guidelines.">Micro-Particle Image Velocimetry (&#181;PIV): Recent developments, applications, and guidelines.</a> Lab on a Chip. 9 (17), 2551 (2009).</li><li>Hove, J. 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Le protocole décrit ci-après décrit une méthode simplifiée pour la réalisation d’études de la PIV pour visualiser neurovasculaire coule aux dimensions physiologiquement pertinentes et flux des conditions in vitro. Ce faisant, elle sert à compléter les protocoles rapportés par d’autres qui ont aussi porté sur la simplification de la quantification des champs de vecteurs, mais dans des contextes très différents qui nécessitent que l’examen de longueur beaucoup plus grande échelles<sup class="x...

PIV est largement utilisé en mécanique des fluides expérimentale pour la visualisation de l’écoulement et des enquêtes quantitatives de mouvements fluides qui varient à l’échelle de longueur d’atmosphérique à flux microcirculatoire1,2,3. Bien que les détails de sa mise en œuvre peuvent varier aussi largement que ses applications, un aspect commun à presque toutes les études PIV est l’utilisation de l’imagerie vidéo de traceur particules ensemencées dans le fluide de travail, suivi d’une analyse par paires des trames d’images consécutives pour extraire les caractéristiques du débit souhaité. En général, ceci est accompli en premier subdiviser chaque trame d’image dans des régions plus petites appelées windows de l’interrogatoire. En raison de la position aléatoire des particules dispersées, chaque fenêtre d’interrogation contienne une distribution unique des intensités de pixels. Si la fréquence d’acquisition des données et la taille fenêtre est choisi de manière appropriée, la corrélation croisée de l’intensité de signal dans chaque fenêtre peut être utilisée pour estimer le déplacement moyen dans cette région. Enfin, étant donné que le grossissement et la cadence sont connus des paramètres expérimentaux, un champ de vecteurs Vitesse instantanée peut être facilement calculé.
Un avantage majeur de PIV sur des techniques de mesure de point unique est sa capacité à mapper les champs de vecteurs sur un domaine de deux ou trois dimensions. Les applications hémodynamiques, en particulier, ont bénéficié de cette capacité, puisqu’elle permet une étude approfondie des flux les, qui sont connus pour jouer un rôle important dans la maladie vasculaire ou la retouche (p. ex., l’athérosclérose, l’angiogenèse) 4 , 5 , 6. c’est également pour l’évaluation des flux neurovasculaire, et leurs interactions avec les dispositifs endovasculaires (p. ex., inverseurs de courant, stents, bobines intrasaccular), depuis les longueur-échelles pertinentes dans de telles applications peuvent souvent couvrent un ou plus ordres de grandeur (par exemple, du micromètre au millimètre) et la géométrie de l’appareil et placement peut un impact significatif sur la mécanique des fluides local7.
La plupart des groupes effectuant des études hémodynamiques PIV ont compté sur des montages expérimentaux qui imitent certaines des premières enquêtes de stent influence sur le flux vasculaire7,8. En général, il s’agit un) pulsé lasers et des caméras à haute vitesse, pour capturer les flux haute vitesse ; b) synchroniseurs, afin d’éviter le crénelage entre la fréquence d’impulsion du laser et de la fréquence d’images de caméra acquisition ; c) cylindrique optique, pour former une nappe de lumière et, ainsi, réduire au minimum la fluorescence de fond de particules traceur au-dessus et au-dessous du plan de l’interrogatoire ; d) dans le cas des systèmes commerciaux de clés en main, paquets de logiciels propriétaires, pour effectuer les analyses de corrélation croisée. Cependant, bien que certaines applications nécessitent la performances et une polyvalence collectivement offertes par ces composants, beaucoup d’autres le font pas. En outre, le coût élevé du tissu sur le marché de produits locaux fantômes qui récapitulent les structures vasculaires désirées peuvent également s’avérer limitant pour les études nombreuses in vitro , en particulier pour les fantômes avec dispose ce pont le régime de méso-échelle (> 500 USD / alimentation fantôme). Ici, nous présentons l’élaboration d’un protocole simplifié pour l’exécution de PIV pour la visualisation in vitro des flux neurovasculaire, qui généralement se trouvent tous deux dans l’espace et dans le temps au sein du régime de méso-échelle (c.-à-d., des échelles de longueur allant de Planck au millimètre et les vitesses jusqu'à plusieurs dizaines de millimètres/seconde). Le protocole vise à exploiter les ressources déjà à la disposition de nombreux chercheurs de bio-ingénierie, abaissant ainsi la barrière à l’entrée pour les profanes.
Le premier élément de ce protocole implique l’utilisation d’une technique de coulée d’investissement pour permettre la fabrication interne du transparent, polydiméthylsiloxane (PDMS)-base de fantômes de tissu de 3-D-imprimé sacrificiels moules. En misant sur la disponibilité croissante des imprimantes 3-d au cours des dernières années, notamment ceux de partagé/multi-user installations (p. ex., installations institutionnelles ou makerspaces public), cette méthode réduit les coûts considérablement (par exemple, < 100 USD/phantom dans le cas présenté ici), tout en permettant un revirement rapid pour la fabrication d’une grande variété de conceptions et de géométries. Dans le protocole actuel, une déposition fusionnée système de modélisation est utilisée avec l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) comme le matériau de construction, et la partie imprimée sert un moule sacrificiels pour le casting de fantôme ultérieur. Notre expérience a montré que l’ABS est bien adapté pour un tel usage car il est soluble dans les solvants courants (p. ex., acétone), et il a suffisamment de solidité et de rigidité pour maintenir l’intégrité de la moule après le retrait du soutien matériel (par exemple, à empêcher la déformation ou fracture des fonctionnalités diminutif de moule). Dans le protocole actuel, moule intégrité est assurée plus loin en utilisant des modèles imprimés solides, bien que cela se fait aux dépens des temps de dissolution accrue. L’utilisation de modèles creux est également possible dans certains cas, à promouvoir l’accès du solvant et ainsi, réduire le temps de dissolution. Cependant, attention il faudrait à l’effet cela peut avoir sur l’intégrité de la moule. Enfin, tandis que les fantômes fabriqués dans les présentes sont basées sur les représentations idéalisées des structures neurovasculaires générées à l’aide d’un progiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) commun, le protocole devrait être prête à la fabrication des plus complexes , aussi bien des géométries spécifiques à un patient (par exemple, via l’utilisation des fichiers de modèle générés par la conversion des données d’imagerie cliniques à la. STL format de fichier utilisé par la plupart des imprimantes 3-d). Plus de détails concernant le processus de fabrication fantôme figurent à l’article 2 du protocole.
Le deuxième élément du protocole implique l’utilisation d’une plug-in pour ImageJ mener les analyses de corrélation croisée9open-source. Cela va de pair avec la mise en œuvre d’un régime de simple seuillage statistique (c.-à-d., intensité bouchage)10 pour améliorer le signal de l’image avant de corrélation croisée, ainsi qu’un système de validation postcorrelation vector, le normalisée test médian (NMT), pour éliminer les parasites vecteurs via une comparaison de chacune de ses plus proches voisins11. Collectivement, cela permet d’imagerie être accompli en utilisant le matériel couramment trouvé dans de nombreux laboratoires de bio-ingénierie, éliminant ainsi le besoin pour l’acquisition d’un grand nombre des composants coûteux de systèmes typiques de PIV (p. ex., laser pulsé, synchroniseur, optique cylindrique et un logiciel propriétaire). Plus de détails sur la collection de vidéos, traitement d’images et analyse de données sont fournis dans les sections 5 et 6 du protocole.
La figure 1 illustre la mise en place PIV utilisé dans le présent protocole, qui s’appuie sur un microscope à fluorescence équipé d’une caméra haute vitesse pour l’imagerie, ainsi que de l’externe, source de lumière blanche continue (c.-à-d., lampe aux halogénures métalliques) pour par objectif éclairage volumétrique. Une pompe à vitesse variable est utilisée pour imposer le débit de recirculation d’une solution transparente sang simulé par les fantômes de tissu neurovasculaire. La solution est composée d’un mélange 60/40 (DI) de l’eau désionisée et du glycérol, qui est un substitut commun pour sang dans hémodynamiques études12,13,14, due à un) sa densité et sa viscosité (c.-à-d., similaire 1 080 kg/m3 et 3,5 cP vs 1 050 kg/m3 et 3-5 cP pour le sang)15,16; b) sa transparence dans le domaine du visible ; c) son indice de réfraction similaire au PDMS (1,38 vs 1,42 pour PDMS)17,18,19,20, minimisant la distorsion optique ; d) la facilité avec laquelle les comportement non-newtonien peut être introduit, le cas échéant, par l’ajout de xanthane21. Enfin, les billes de polystyrène fluorescents sont utilisés sous forme de particules de traceur (10,3 µm de diamètre ; 480 nm/501 nm excitation/émission). Alors que les perles de façon neutre flottants sont souhaitées, sourcing de particules traceur avec d’excellentes propriétés mécaniques fluides (p. ex., densité, taille, composition) et de la longueur d’onde d’émission peut s’avérer difficile. Par exemple, les perles utilisées dans les présentes sont légèrement moins denses que la solution de glycérol (1 050 kg/m3 vs 1 080 kg/m3). Cependant, les effets hydrodynamiques, ceux-ci, sont négligeables, étant donné que la durée d’une expérience typique est beaucoup plus courte que l’échelle de temps associée aux effets de flottabilité (c.-à-d., 5 min et 20 min, respectivement). Autres détails concernant l’installation de faux sang solution formulation et in vitro du système circulatoire sont fournis dans les sections 3 et 4 du protocole.

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		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Solidworks 2015</td>
			<td style="width:147px;">Dassault Systems</td>
			<td style="width:153px;">N/A</td>
			<td style="width:361px;">CAD Software&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Dow Corning Sylgard 184 Kit</td>
			<td style="width:147px;">Ellsworth Adhesive</td>
			<td style="width:153px;">184 SIL ELAST KIT 3.9KG</td>
			<td>PDMS Kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Stratasys Dimension Elite</td>
			<td style="width:147px;">Stratasys</td>
			<td style="width:153px;">9180-00105</td>
			<td>3D printer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">P430 Model Material Cartridge</td>
			<td style="width:147px;">Stratasys</td>
			<td style="width:153px;">340-21202</td>
			<td>ABS build material&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">P400 SR Soluble Support Material Cartridge</td>
			<td style="width:147px;">Stratasys</td>
			<td style="width:153px;">340-30200</td>
			<td>Support material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">CleanStation DT3</td>
			<td style="width:147px;">PM3 Technologies</td>
			<td style="width:153px;">00-00300R</td>
			<td>Base bath</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Lindberg Blue M LGO Box Furnace&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:153px;">LB305745M</td>
			<td>Oven</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">21G BD PrecisionGlide Needle</td>
			<td style="width:147px;">Betcon Dickenson</td>
			<td style="width:153px;">BD 305167</td>
			<td>Branching perforator mold segment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Desiccator (Vacuum)</td>
			<td style="width:147px;">Polylab</td>
			<td style="width:153px;">55205</td>
			<td>Desiccator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Branson 1800 Utrasonic Cleaning</td>
			<td style="width:147px;">Branson</td>
			<td>CPX-952-116R</td>
			<td>Sonicator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Acetone</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:153px;">A9494</td>
			<td>Acetone</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Isopropol Alcohol</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:153px;">A4514</td>
			<td>Isopropol Alcohol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Glycerol</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:153px;">GW33500</td>
			<td>Glycerol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">10um Polystyrene Yellow-Green Fluorescent Particles</td>
			<td style="width:147px;">Magsphere</td>
			<td style="width:153px;">PSF-010UM</td>
			<td>Fluorescent beads</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Phantom Miro&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Vision Research</td>
			<td style="width:153px;">Miro M310</td>
			<td>High speed camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Micropump</td>
			<td style="width:147px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:153px;">81101</td>
			<td>Recirculating pump</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Leica DM2000</td>
			<td style="width:147px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:153px;">DM2000</td>
			<td>Fluorescent Microscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Leica 10X Objective</td>
			<td style="width:147px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:153px;">506259</td>
			<td>Objective for perforator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Leica 2.5X Objective</td>
			<td style="width:147px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:153px;">11506083</td>
			<td>Objective aneurysm sac</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Leica Blue Filter Cube L5</td>
			<td style="width:147px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:153px;">513840</td>
			<td>Blue filter cube</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Leica EL6000</td>
			<td style="width:147px;">Leica Microsystems</td>
			<td style="width:153px;">11504115</td>
			<td>Light source</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Alconox</td>
			<td style="width:147px;">Alconox Inc</td>
			<td style="width:153px;">1104-1</td>
			<td>Detergent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">ImageJ</td>
			<td style="width:147px;">NIH</td>
			<td style="width:153px;">N/A</td>
			<td style="width:361px;">Open source image analysis software 
			https://imagej.nih.gov/ij/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:363px;">Particle Image Velocimetry PIV Plugin</td>
			<td style="width:147px;">Qingson Tseng</td>
			<td style="width:153px;">N/A</td>
			<td>https://sites.google.com/site/qingzongtseng/piv</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

meso-scale particle image velocimetry studies of neurovascular flows in vitro

Vélocimétrie par image de particules (PIV) est utilisé dans un large éventail de domaines, en raison de l’occasion, qu'il prévoit précisément, visualiser et quantifier les flux à travers une large gamme de spatio-temporelle. Cependant, son application nécessite généralement l’utilisation de l’instrumentation coûteuse et spécialisée, ce qui limite son utilité plus large. En outre, dans le domaine de la bio-ingénierie, des études in vitro flux visualisation sont aussi souvent plus limitée par le coût élevé des fantômes de tissu sur le marché de produits locaux que récapituler les structures anatomiques désirés, particulièrement pour ceux qui étendre le régime de méso-échelle (c.-à-d., Planck à des échelles de longueur millimètre). Ici, nous présentons un plan expérimental simplifié mis au point pour pallier ces lacunes, dont les éléments clés comprennent 1) une méthode relativement faible coût de fabrication des fantômes de tissu de méso-échelle utilisant l’impression 3D et le moulage de silicone et 2) une cadre de l’analyse et le traitement d’Open source image qui réduit la demande sur l’instrumentation pour la mesure des flux de méso-échelle (c.-à-d., des vitesses jusqu'à plusieurs dizaines de millimètres/seconde). Collectivement, il permet d’abaisser la barrière à l’entrée pour les profanes, en s’appuyant sur des ressources déjà à la disposition de nombreux chercheurs de bio-ingénierie. Nous demonstratethe application du présent protocole dans le cadre de la caractérisation des flux neurovasculaires ; Toutefois, il devrait intéresser un plus large éventail d’applications de méso-échelle en bio-ingénierie et au-delà.

La figure 2 illustre le processus de fabrication fantôme PDMS tissulaire. Les fantômes conçus dans la présente sont destinés à l’étude des écoulements dans idéalisé à col large, sacciforme intracrânien avec collet large, ainsi que les artères perforant ramification proximale. Dessin ou modèle supplémentaire important caractéristiques comprennent 1) un réservoir commun que tous les navires déversent dans, afin d’assurer une évacuation fl...

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Meso-Scale Particle Image Velocimetry Studies of Neurovascular Flows In Vitro

Nous présentons des méthodes simplifiées de fabrication neurovasculaire transparent fantômes et caractérisant l’écoulement qui y sont. Nous mettre en évidence plusieurs paramètres importants et démontrer leur relation à la précision du champ.

Méso-échelle Particle Image Velocimetry études de neurovasculaire Flows In Vitro

Particle image velocimetry (PIV) is used in a wide variety of fields, due to the opportunity it provides for precisely visualizing and quantifying flows ...

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la bioingénierie, en particulier celles relatives à l’hémodynamique et leurs interactions avec les dispositifs intervasculaires. Le principal avantage de cette technique est qu’elle utilise des équipements déjà trouvés dans la plupart des laboratoires de bioingénierie, ce qui peut aider à réduire la barrière d’entrée pour les non-experts. Mélanger la base de prépolymer PDMS dans l’agent de séchage dans un rapport de 10 pour un par poids.Un mélange de 66 grammes fournit suffisamment de matériaux pour la fabrication de fantômes avec des volumes jusqu’à 50 centimètres cubes. Placez le mélange dans un dessiccateur sous vide pendant 60 minutes pour déso gasoil et minimiser le piégeage de la bulle. Utilisez la dépressurisation de la pressurisation cyclique pour faciliter la rupture des bulles.Pour effectuer le montage de coulée le moule imprimé d’ABS sur une glissière en verre utilisant le mastic de moulage pour sceller l’interface. Versez soigneusement le mélange PDMS dans le moule tout en essayant de minimiser le piégeage des bulles. Les bulles persistantes peuvent être rompues manuellement à l’aide d’une aiguille.Guérir le fantôme moulé à température ambiante pendant au moins 24 heures. Un récipient peut être utilisé pour s’assurer que la poussière ne se dépose pas sur le fantôme pendant le séchage. Pour effectuer la démodage, dissoudre l’ABS en submerging le fantôme dans l’acétone.Sonicate pendant au moins 15 minutes en utilisant des puissances jusqu’à 70 watts. Rincer soigneusement le fantôme avec de l’alcool isopropyle, puis de l’eau déionisée pour éliminer les résidus de solvants. À l’aide d’un microscope optique doté d’une caméra jointe dans un logiciel de capture d’image, capturez une image d’une entité critique dans le fantôme sous un grossissement qui maximise la fonctionnalité dans le champ de vision.Capturez une image d’un reticle d’étalonnage approprié au même grossissement. Chargez les deux images dans ImageJ en les faisant glisser sur la barre d’outils. Cliquez sur l’image de reticle d’étalonnage pour la rendre active, puis sélectionnez l’outil de ligne.À l’aide de la souris, tracez une ligne le long d’une entité d’une distance connue et sélectionnez analyser. Définissez l’échelle à partir du menu ImageJ. Entrez la longueur de la fonctionnalité dans le champ étiqueté distance connue et son unité dans le champ étiqueté unité de longueur.Cochez la case étiquetée globale pour appliquer ce facteur d’étalonnage à toutes les images ouvertes. Activez l’image de la fonction critique fantôme et utilisez l’outil de ligne pour tracer une ligne le long d’une entité d’intérêt. À partir du menu ImageJ sélectionnez analyser, mesurer pour mesurer la longueur de la ligne.Comparez la valeur attendue à la valeur de la colonne marquée longueur dans la fenêtre de résultats pour confirmer la fidélité fantôme. Pour faire la solution de sang simulé mélanger l’eau déionisée et le glycérol dans un rapport de 60 à 40 par volume. Ajouter un millilitre de solution de perle de polystyrène fluorescent à 2,5 % à la solution de sang simulé, puis homogénéiser le mélange sur une plaque magnétique à 400 rpm pendant 10 minutes.Effectuez la configuration du système circulatoire in vitro tel que décrit dans le protocole texte. Déterminez le ratio d’étalonnage de l’imagerie vidéo comme auparavant. Une feuille acrylique peut être placée au-dessus de l’étape du microscope avant de placer le fantôme PDMS pour protéger le microscope contre les déversements involontaires.Pour configurer l’appareil, placez le fantôme PDMS sur la scène du microscope à fluorescence. Connectez le fantôme à la pompe de vitesse et introduisez la solution de sang simulée. Réglez le contrôleur moteur de la pompe pour le débit désiré en fonction de la courbe d’étalonnage de la pompe.Faire fonctionner la pompe pendant une à cinq minutes avant l’expérience afin d’assurer des conditions d’état stables. Si le collage de perles est observé après une expérience, sonicate le fantôme dans une solution de détergent aqueux en utilisant des pouvoirs jusqu’à 70 watts. La propreté du modèle est également essentielle pour la fidélité des champs vectoriels, car les perles collées à la surface du fantôme entraîneront des fenêtres d’interrogatoire sans déplacement.Pour effectuer le traitement d’image, faites glisser le fichier AVI d’enregistrer sur la fenêtre ImageJ pour l’importer. Sélectionnez la boîte marquée convertir en échelle grise. À partir du menu ImageJ sélectionnez analyser, générer l’histogramme pour générer un histogramme d’intensités pixel image.Prenez note de l’écart moyen et type pour l’image non traitée. À partir du menu ImageJ sélectionnez l’image, ajustez la luminosité et le contraste pour appliquer un filtre de contraste de luminosité. Sur le menu luminosité et contraste, cliquez sur le bouton défini pour définir les limites d’image.Définissez la valeur minimale pour être la valeur moyenne plus un écart type et la valeur maximale pour être l’intensité maximale de l’image. À partir du menu ImageJ sélectionnez processus, bruit, despeckle pour réduire le nombre de pixels saturés. Sélectionnez ensuite le processus, les filtres, le flou gaussien avec un rayon de 1,5.Cela permettra de réduire les artefacts résultant de la suppression occasionnelle de pixels illuminés dans un quartier 3x3 par l’opération de despeckling précédente. Cliquez sur l’outil polygone, puis cliquez sur l’image pour décrire la région d’intérêt. À partir du menu ImageJ sélectionnez modifier, effacer à l’extérieur pour supprimer le bruit du capteur dans les endroits où aucun signal n’est prévu qui peut diminuer le rapport signal/bruit global.Procédez à l’analyse des données telle que décrit dans le protocole textuel. On y voit le fantôme terminé mis en évidence avec des dimensions ainsi que la velocimétrie de l’image des particules ou la région piv d’intérêt. Cette figure montre des parcelles de contour d’intensité d’image et des parcelles de surface résultant de perles fluorescentes dans l’artère perforatoire pendant la capture vidéo.Cela démontre l’amélioration du rapport signal/bruit après le plafonnement de l’intensité. Voici les champs vectoriels qui en résultent obtenus sur vidéo brute, après le plafonnement de l’intensité, puis à nouveau après la validation du champ vectoriel plafonné d’intensité à l’aide du test médian normalisé. Au fur et à mesure que les techniques de post-traitement et de validation vectorielle sont utilisées, le champ vectoriel devient plus uniforme et ressemble plus étroitement au profil attendu pour le flux dans un canal circulaire.Tout en essayant cette procédure, il est important de se concentrer sur la minimisation du bruit dans le signal acquis lui-même. Bien que ce protocole décrit les techniques basées sur les logiciels pour atténuer ces aberrations, il faut prendre soin à chaque étape de réduire leur occurrence. N’oubliez pas que travailler avec de l’acétone peut être extrêmement dangereux et vous devez toujours porter de l’équipement de protection individuelle ainsi que de travailler sous un capot de fumée loin de toutes les sources d’inflammation tout en effectuant cette procédure.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Meso-Scale Particle Image Velocimetry Studies of Neurovascular Flows In Vitro

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus (SCUVA)

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus SCUVA

Mesurer quantitativement In situ Flux aide d&#39;un appareil autonome à la vélocimétrie subaquatique (SCUVA)

The ability to directly measure velocity fields in a fluid environment is necessary to provide empirical data for studies in fields as diverse as ...

Recherche

Bio-ingénierie

Visualizing Proteins and Macromolecular Complexes by Negative Stain EM: from Grid Preparation to Image Acquisition

Visualisation protéines et de complexes macromoléculaires par EM négatif Tache: de la préparation de grille pour l&#39;acquisition d&#39;images

Single particle electron microscopy (EM), of both negative stained or frozen hydrated biological samples, has become a versatile tool in structural ...

Micro-particle Image Velocimetry for Velocity Profile Measurements of Micro Blood Flows

Micro-particules vélocimétrie par image de profil de vitesse pour mesures de débits Micro sang

Micro-particle image velocimetry (&mu;PIV) is used to visualize paired images of micro particles seeded in blood flows. The images are cross-correlated to ...

A Novel Three-dimensional Flow Chamber Device to Study Chemokine-directed Extravasation of Cells Circulating under Physiological Flow Conditions

A Novel tridimensionnelle chambre d&#39;écoulement périphérique pour étudier chimiokine dirigée extravasation des cellules circulantes des conditions d&#39;écoulement physiologiques

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

Mesure longitudinale de la matrice extracellulaire rigidité de tumeur modèles 3D utilisant Microrhéologie de particules de suivi

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Eye Irritation Test (EIT) for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial (RhCE) Tissue Model

Eye Irritation Test EIT for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial RhCE Tissue Model

Irritation des yeux Test (IET) pour l&#39;identification des dangers des produits chimiques irritants oculaires utilisant épithélial (RHCE) Tissue modèle reconstruit humain Cornea-like

To comply with the Seventh Amendment to the EU Cosmetics Directive and EU REACH legislation, validated non-animal alternative methods for reliable and ...

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology

En cartographie in situ des propriétés mécaniques des biofilms par Microrhéologie de particules de suivi

Bacterial cells are able to form surface-attached biofilm communities known as biofilms by encasing themselves in extracellular polymeric substances ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

Électrotaxie l&#39;étude des cellules du cancer du poumon à l&#39;aide d&#39;un double-Multichannel champ électrique microfluidique Chip

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

Un<em&gt; In vitro</em&gt; Orgue Culture Modèle de la murine disque intervertébral

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Comparable Decellularization of Fetal and Adult Cardiac Tissue Explants as 3D-like Platforms for In Vitro Studies

Décellularisation comparable d’Explants de tissu cardiaque foetale et adulte en 3D-comme des plateformes pour les études In Vitro

Current knowledge of extracellular matrix (ECM)-cell communication translates to large two-dimensional (2D) in vitro culture studies where ECM components ...