Name: meso-scale particle image velocimetry studies of neurovascular flows in vitro
Uploaded: 2018-12-03T13:00:00
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Gli autori riconoscono supporto parziale per questo progetto fornito da una sovvenzione seme collaborativo l'ufficio di ricerca e sviluppo economico presso UC Riverside.

1. ABS-base sacrificale muffa fabbricazione
<ol><li>Progettare un modello inverso del fantasma del tessuto desiderato utilizzando software CAD.</li>
	<li>Stampare il modello utilizzando una stampante 3D con ABS come il materiale da costruzione.</li>
</ol>2. PDMS-base vascolare fantasma Fabrication
<ol><li>
Miscelazione
	<ol>
<li>Mescolare la base prepolimero PDMS e agente indurente in un rapporto di 10:1 (in peso); una miscela di 66 g fornisce sufficiente materiale per la fabb...

<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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Il protocollo descritto nel presente documento delinea un metodo semplificato per l'esecuzione di studi PIV per visualizzare neurovascular scorre fisiologicamente rilevanti dimensioni e flusso condizioni in vitro. In tal modo, serve a integrare protocolli riferiti da altri che si sono concentrati anche sulla semplificazione la quantificazione di campi vettoriali, ma all'interno di contesti molto diversi che richiedono che la considerazione di gran lunga più grande lunghezza scale25 o flu...

PIV è ampiamente usato in meccanica dei fluidi sperimentale per la visualizzazione del flusso e le indagini quantitative di movimento fluido che variano nella scala di lunghezza da atmosferico a flussi microcircolatoria1,2,3. Mentre le specifiche della sua attuazione possono variare ampiamente quanto le sue applicazioni, un aspetto comune a quasi tutti gli studi PIV è l'uso di formazione immagine dei video del tracciante particelle seminato all'interno del fluido di lavoro, seguito da un'analisi pairwise di fotogrammi consecutivi per estrarre le caratteristiche di portata desiderata. In genere, ciò avviene suddividendo ogni frame di immagine in regioni più piccole chiamate windows interrogatorio. In conseguenza le posizioni casuali delle particelle disperse, ogni finestra di interrogatorio contiene una distribuzione unica di intensità di pixel. Se la velocità di acquisizione di dati e dimensioni finestra vengono scelti in modo appropriato, cross-correlazione tra il segnale di intensità in ogni finestra consente di stimare lo spostamento medio all'interno di quella regione. Infine, dato che l'ingrandimento e il frame rate sono noti parametri sperimentali, un campo vettoriale di velocità istantanea può essere facilmente calcolato.
Il maggior vantaggio di PIV su tecniche di misura punto a punto è la sua capacità di mappare i campi di vettore in un dominio di due o tre dimensioni. Applicazioni di emodinamiche, in particolare, hanno beneficiato di questa capacità, poiché permette un'indagine approfondita dei flussi locali, che sono conosciuti per svolgere un ruolo significativo nella malattia vascolare o ristrutturazione (ad es., aterosclerosi, angiogenesi) 4 , 5 , 6. anche questo è stato vero per la valutazione dei flussi neurovascolari, e le interazioni dello stesso con dispositivi endovascolari (ad es., deviatori di flusso, stent, bobine intrasaccular), poiché le scale di lunghezza rilevante in tali applicazioni possono spesso occupare uno o più ordini di grandezza (ad es., dal micrometro al millimetro) e geometria del dispositivo e posizionamento possa influenzare notevolmente la meccanica dei fluidi locale7.
Maggior parte dei gruppi conducendo studi emodinamici basati su PIV hanno contato su set-up sperimentale che imitano molto attentamente alcune delle prime indagini di stent influenza il flusso vascolare7,8. In genere, questi includono un) pulsato laser e telecamere ad alta velocità, di catturare flussi ad alta velocità; b) sincronizzatori, per evitare l'aliasing tra la frequenza di impulso del laser e la frequenza di fotogrammi di acquisizione della fotocamera; c) ottica cilindrico, a formare un foglio leggero e, quindi, ridurre al minimo la fluorescenza di fondo da particelle di tracciante sopra e sotto il piano di interrogatorio; d) nel caso di sistemi commerciali chiavi in mano, pacchetti di software proprietario, per eseguire le analisi di correlazione incrociata. Tuttavia, mentre alcune applicazioni richiedono la prestazione e/o versatilità collettivamente offerto da questi componenti, molti altri non lo fanno. Dispone, inoltre, l'elevato costo del tessuto commercialmente provenienza fantasmi che ricapitolano desiderate strutture vascolari possono anche rivelarsi limitante per molti studi in vitro , particolarmente per fantasmi con quel ponte il regime di mesoscala (> 500 USD / Phantom). Qui, segnaliamo lo sviluppo di un protocollo semplificato per l'implementazione di PIV per la visualizzazione in vitro dei flussi neurovascolare, che in genere si trovano sia spazialmente e temporalmente all'interno del regime di mesoscala (cioè, scale di lunghezza che vanno da submillimeter al millimetro e velocità fino a decine di millimetri/secondo). Il protocollo mira a sfruttare le risorse già a disposizione di molti ricercatori di bioingegneria, abbassando così la barriera all'ingresso per nonexperts.
Il primo elemento di questo protocollo prevede l'utilizzo di una tecnica di colata di investimento per consentire la realizzazione di in-House di trasparente, polidimetilsilossano (PDMS)-base di fantasmi di tessuto da 3-D-stampati sacrificale stampi. Sfruttando la crescente disponibilità di stampanti 3-d negli ultimi anni, in particolare quelle condivise/multi-utente strutture (ad es., strutture istituzionali o pubblici makerspace), questa metodologia riduce i costi in modo significativo (ad esempio, < 100 USD/phantom nel caso presentato qui), consentendo una rapida inversione di tendenza per la fabbricazione di una vasta gamma di disegni e geometrie. Il protocollo attuale, una deposizione fusa sistema di modellazione è usata con acrilonitrile butadiene stirene (ABS) come il materiale da costruzione, in parte stampata funge da uno stampo sacrificale per la successiva fusione fantasma. La nostra esperienza ha dimostrato che l'ABS è particolarmente adatto per tale uso poiché è solubile in solventi comuni (ad es., acetone), e ha sufficiente forza e rigidità per mantenere l'integrità di muffa dopo la rimozione del materiale di supporto (ad es., a prevenire la deformazione o frattura del diminutivo mold caratteristiche). Nel protocollo attuale, muffa integrità ulteriormente è assicurata utilizzando modelli stampati solidi, anche se questo va a scapito del tempo di dissoluzione aumentata. L'uso di modelli hollow può anche essere possibile in alcuni casi, per promuovere l'accesso del solvente e così, ridurre il tempo di dissoluzione. Tuttavia, un'attenta considerazione dovrebbe essere data all'effetto questo può avere sull'integrità di muffa. Infine, mentre i fantasmi fabbricati nel presente documento si basano su rappresentazioni idealizzate di strutture neurovascular generate utilizzando un pacchetto di software (CAD) computer-aided design comune, il protocollo dovrebbe essere favorevole alla realizzazione di strutture più complesse , paziente-specifiche geometrie pure (per esempio, tramite l'utilizzo di file di modello generato dalla conversione di dati di imaging clinici per la. STL file formato utilizzato dalla maggior parte delle stampanti 3-d). Maggiori dettagli riguardo il processo di fabbricazione fantasma sono fornite nella sezione 2 del protocollo.
Il secondo elemento del protocollo prevede l'utilizzo di un plug-in per ImageJ per condurre l' analisi cross-correlazione9open-source. Questo è accoppiato con l'attuazione di un regime di soglia statistica semplice (cioè, intensità tappatura)10 per migliorare il segnale di immagine prima del cross-correlazione, nonché uno schema di convalida postcorrelation vettoriale, la normalizzazione test della mediana (NMT), per eliminare spurie vettori attraverso un confronto di ciascuno ai suoi vicini di casa più vicina11. Collettivamente, questo consente di imaging essere eseguiti utilizzando apparecchiature che si trovano comunemente in molti laboratori di bioingegneria, eliminando così la necessità per l'acquisizione di molti dei componenti costosi di tipici sistemi PIV (ad es., laser pulsato, sincronizzatore, ottica cilindrica e software proprietario). Maggiori dettagli riguardo la raccolta video, elaborazione di immagini e analisi dei dati sono forniti nelle sezioni 5 e 6 del protocollo.
La figura 1 illustra il set-up PIV utilizzato nel presente protocollo, che si basa su un microscopio a fluorescenza equipaggiato con una telecamera ad alta velocità per l'imaging, nonché un esterno, fonte di luce bianca continua (cioè, lampada ad alogenuri metallici) per illuminazione volumetrica attraverso obiettivo. Una pompa a ingranaggi di velocità variabile viene utilizzata per imporre il flusso di ricircolo di una soluzione di sangue finto trasparente attraverso i fantasmi di tessuto neurovascolare. La soluzione è composta da una miscela di 60: 40 di deionizzata acqua (DI) e glicerolo, che è un sostituto comune per sangue in emodinamica studia12,13,14, dovuto un) sua simile densità e viscosità (vale a dire, 1.080 kg/m3 e 3,5 cP vs 1.050 kg/m3 e 3-5 cP per sangue)15,16; b) la trasparenza nel campo visibile; c) il suo indice di rifrazione simile come PDMS (1,38 vs 1,42 per PDMS)17,18,19,20, che riduce al minimo la distorsione ottica; d) la facilità con cui possa essere introdotti il comportamento non-newtoniano, se necessario, tramite l'aggiunta di xantano21. Infine, perle di polistirolo fluorescenti vengono utilizzati come particelle di tracciante (10,3 µm di diametro; 480 nm/501 nm eccitazione/emissione). Mentre perle di galleggiamento neutro sono desiderati, particelle di tracciante con proprietà meccaniche ottimali fluido (ad esempio, densità, dimensione, composizione) e lunghezza d'onda di emissione di sourcing può rivelarsi difficile. Ad esempio, le perle utilizzate nel presente documento sono leggermente meno dense rispetto alla soluzione di glicerolo (1.050 kg/m3 vs 1.080 kg/m3). Tuttavia, gli effetti idrodinamici, della stessa, sono trascurabili, dato che la durata di un tipico esperimento è molto più breve rispetto alla scala di tempo associata a effetti di galleggiabilità (cioè, 5 min e 20 min, rispettivamente). Ulteriori dettagli riguardanti l'assetto di sistema circolatorio sangue finto formulazione e in vitro di soluzione sono contenuti nelle sezioni 3 e 4 del protocollo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1024px;" width="1022">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<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

Particle image velocimetry (PIV) viene utilizzato in un'ampia varietà di campi, a causa della opportunità che fornisce per appunto visualizzare e quantificare i flussi attraverso una vasta gamma di spazio-temporale. Tuttavia, la sua attuazione richiede in genere l'uso di strumentazione costosa e specializzata, che limita la sua utilità più ampio. Inoltre, all'interno del campo della bioingegneria, studi di visualizzazione del flusso in vitro anche spesso sono ulteriormente limitata dal costo elevato dei fantasmi di tessuto commercialmente provenienza che ricapitolano desiderati strutture anatomiche, in particolare per coloro che estendono il regime di mesoscala (cioè, submillimeter a scale di lunghezza di millimetro). Qui, presentiamo un protocollo semplificato sperimentale sviluppato per risolvere queste limitazioni, i cui elementi chiavi includono 1) un metodo relativamente a basso costo per la realizzazione di mesoscala fantasmi di tessuto mediante colata di silicone e stampa 3-d e 2) un quadro di analisi ed elaborazione immagine open source che riduce la domanda degli strumenti per la misurazione di flussi di mesoscala (cioè, velocità fino a decine di millimetri/secondo). Collettivamente, questo abbassa la barriera all'ingresso per nonexperts, sfruttando le risorse già a disposizione di molti ricercatori di bioingegneria. Abbiamo dimostrare applicabilità del presente protocollo nell'ambito della caratterizzazione di flusso neurovascular; Tuttavia, si prevede per essere rilevante per una vasta gamma di applicazioni di mesoscala in Bioingegneria e oltre.

La figura 2 illustra il processo di fabbricazione fantasma del tessuto PDMS. I fantasmi progettati nel presente documento sono destinati per lo studio del flusso in idealizzato aneurismi intracranici, saccular, collo largo, come pure le arterie perforator ramificazione prossimali. Progettazione di ulteriori importanti caratteristiche includono 1) un serbatoio comune che alimentano tutti i pescherecci, per garantire uscita fluido non gravata dal fantasma - alt...

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

Qui presentiamo metodi semplificati per fabbricare trasparente neurovascular fantasmi e caratterizzare il flusso in esso. Evidenziamo alcuni parametri importanti e dimostrare la loro relazione con la precisione del campo.

Meso-scala Particle Image Velocimetry studi di Neurovascular scorre 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 ...

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della bioingegneria, in particolare quelle relative all'emodinamica e alle loro interazioni con dispositivi intervascolari. Il vantaggio principale di questa tecnica è che si avvale di attrezzature già presenti nella maggior parte dei laboratori di bioingegneria e questo può contribuire a ridurre la barriera all'ingresso per i non esperti. Mescolare la base di prepolimeri PDMS in agente polimerizzante in un rapporto 10 a uno in base al peso.Una miscela da 66 grammi fornisce materiale sufficiente per la fabbricazione di fantasmi con volumi fino a 50 centimetri cubi. Mettere la miscela in un essiccatore sottovuoto per 60 minuti per de-gas e ridurre al minimo l'intrappolamento della bolla. Utilizzare la depressurizzazione ciclica della pressurizzazione per facilitare la rottura della bolla.Per eseguire la fusione montare lo stampo ABS stampato su uno scivolo di vetro utilizzando lo stampo putty per sigillare l'interfaccia. Versare con cura la miscela PDMS nello stampo mentre si cerca di ridurre al minimo l'intrappolamento della bolla. Le bolle persistenti possono essere rupente manualmente usando un ago.Curare il fantasma fusa a temperatura ambiente per almeno 24 ore. Un contenitore può essere utilizzato per garantire che la polvere non si depositi sul fantasma durante la polimerizzazione. Per eseguire la retroclassamento, sciogliere l'ABS immergendo il fantasma nell'acetone.Sonicare per almeno 15 minuti utilizzando potenze fino a 70 watt. Risciacquare accuratamente il fantasma con alcol isopropilico e quindi acqua deionizzata per rimuovere i residui di solvente. Utilizzando un microscopio ottico con una fotocamera collegata nel software di acquisizione delle immagini, acquisire un'immagine di una caratteristica critica all'interno del fantasma sotto un ingrandimento che massimizza la funzionalità all'interno del campo visivo.Acquisire un'immagine di un reticolo di calibrazione appropriato con lo stesso ingrandimento. Caricare entrambe le immagini in ImageJ trascinandole sulla barra degli strumenti. Fare clic sull'immagine del reticolo di calibrazione per renderla attiva, quindi selezionare lo strumento linea.Utilizzando il mouse, disegnate una linea lungo una feature di una distanza nota e selezionate analizza. Impostate la scala dal menu ImageJ. Immettere la lunghezza della feature nel campo con etichetta distanza nota e la sua unità nel campo etichettato unità di lunghezza.Selezionare la casella con l'etichetta globale per applicare questo fattore di calibrazione a tutte le immagini aperte. Rendete attiva l'immagine della feature critica fantasma e utilizzate lo strumento linea per disegnare una linea lungo una feature di interesse. Dal menu ImageJ selezionare analizza, misurare per misurare la lunghezza della linea.Confrontare il valore previsto con il valore nella lunghezza contrassegnata della colonna nella finestra dei risultati per confermare la fedeltà fantasma. Per rendere la finta soluzione ematica mescolare acqua deionizzata e glicerolo in un rapporto da 60 a 40 in volume. Aggiungere un millilitro di soluzione di perline di polistirolo fluorescente al 2,5% alla soluzione di sangue finto, quindi omogeneizzare la miscela su una piastra magnetica a 400 giri/min per 10 minuti.Eseguire la configurazione del sistema circolatorio in vitro come descritto nel protocollo di testo. Determinare il rapporto di calibrazione per l'imaging video come in precedenza. Un foglio acrilico può essere posizionato sopra lo stadio del microscopio prima di posizionare il fantasma PDMS per proteggere il microscopio da fuoriuscite involontarie.Per configurare l'apparecchio, posizionare il fantasma PDMS sul palco del microscopio a fluorescenza. Collegare il fantasma alla pompa dell'ingranaggio e introdurre la finta soluzione di sangue. Impostare il controller del motore della pompa per la portata desiderata in base alla curva di calibrazione della pompa.Eseguire la pompa per uno o cinque minuti prima dell'esperimento per garantire condizioni di stato stazionarie. Se dopo un esperimento si osserva l'incollaggio delle perline, sonicare il fantasma in una soluzione detergente acquosa utilizzando potenze fino a 70 watt. La pulizia del modello è fondamentale anche per la fedeltà del campo vettoriale in quanto le perline attaccate alla superficie del fantasma si tradurranno in finestre di interrogatorio con spostamento zero.Per eseguire l'elaborazione delle immagini, trascinate il file AVI di salvataggio nella finestra ImageJ per importarlo. Selezionare la casella contrassegnata come converti in scala di grigi. Dal menu ImageJ selezionare analizza, generare istogramma per generare un istogramma di intensità dei pixel dell'immagine.Prendere nota della deviazione media e standard per l'immagine non lavorata. Dal menu ImageJ selezionare l'immagine, regolare la luminosità e il contrasto per applicare un filtro di contrasto della luminosità. Nel menu luminosità e contrasto fare clic sul pulsante imposta per definire i limiti dell'immagine.Impostare il valore minimo come valore medio più una deviazione standard e il valore massimo come intensità massima dell'immagine. Dal menu ImageJ selezionare processo, disturbo, despeckle per ridurre il numero di pixel saturi. Quindi selezionare processo, filtri, sfocatura gaussiana con un raggio di 1,5.Ciò ridurrà gli artefatti derivanti dalla rimozione occasionale di pixel illuminati in un quartiere 3x3 dalla precedente operazione di despeckling. Fare clic sullo strumento poligono e quindi sull'immagine per delineare l'area di interesse. Dal menu ImageJ selezionare modifica, cancellare all'esterno per rimuovere il rumore del sensore in luoghi in cui non è previsto alcun segnale che possa ridurre il rapporto segnale/rumore complessivo.Procedere all'analisi dei dati come descritto nel protocollo di testo. Qui è mostrato il fantasma completato evidenziato con le dimensioni così come la velocimetria dell'immagine delle particelle o la regione di interesse PIV. Questa figura mostra grafici di contorno di intensità dell'immagine e grafici di superficie risultanti da perline fluorescenti nell'arteria del perforatore durante l'acquisizione video.Ciò dimostra il miglioramento del rapporto segnale/rumore dopo l'eseguito il limite di intensità. Di seguito sono riportati i campi vettoriali risultanti ottenuti su video non elaborati, dopo il capping dell'intensità e quindi di nuovo dopo che il campo vettoriale limitato di intensità è stato convalidato utilizzando il test mediano normalizzato. Man mano che vengono utilizzate tecniche di post-elaborazione e convalida vettoriale, il campo vettoriale diventa più uniforme e assomiglia più da vicino al profilo previsto per il flusso in un canale circolare.Durante il tentativo di questa procedura è importante concentrarsi sulla riduzione al minimo del rumore nel segnale acquisito stesso. Mentre questo protocollo delinea tecniche basate su software per mitigare queste aberrazioni, è necessario prestare attenzione ad ogni passaggio per ridurne l'occorrenza. Non dimenticare che lavorare con acetone può essere estremamente pericoloso e dovresti sempre indossare dispositivi di protezione individuale e lavorare sotto una cappa aspirante lontano da qualsiasi fonte di accensione durante l'esecuzione di questa procedura.

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

Misura quantitativamente In situ Flussi utilizzando un autorespiratore subacqueo Velocimetry (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 ...

Ricerca

Bioingegneria

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

Visualizzazione proteine ​​e complessi macromolecolari di Negative EM Stain: dalla preparazione alla griglia Image Acquisition

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-Particle Image Velocimetry per Velocity Misure profilo dei flussi Micro sangue

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 tridimensionale del flusso Camera dispositivo per studiare Chemokine-diretto stravaso di cellule circolanti in condizioni di flusso fisiologici

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

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Oculare Test (EIT) per identificazione del pericolo di sostanze chimiche irritanti oculari utilizzando Ricostruito umana Cornea come epiteliale (RHCE) Tessuto Modello

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

In Situ mappatura delle proprietà meccaniche del biofilm da-Particle tracciamento Microrheology

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

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Un<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Culture Modello del disco intervertebrale Murine

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Paragonabile decellularizzazione degli espianti di tessuto cardiaco fetali ed adulti come 3D-come le piattaforme per studi In Vitro

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