Name: experimental methods to study human postural control
Uploaded: 2019-09-11T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Experimental Methods to Study Human Postural Control at JoVE.com

Dit artikel werd mogelijk gemaakt door NPRP Grant #6-463-2-189 van de Qatar National Research en MOP Grant #81280 van de Canadian Institutes of Health Research.

Alle experimentele methoden zijn goedgekeurd door de McGill University Research Ethics Board en onderwerpen ondertekenen geïnformeerde toestemmingen voordat ze meedoen.
1. experimenten
Opmerking: elk experiment omvat de volgende stappen.
<ol><li>Pre-test<ol>
<li>Bereid een duidelijke schets van alle te verrichten proeven en maak een checklist voor het verzamelen van gegevens.</li>
		<li>Geef het onderwerp een toestemmingsformulier met alle benodigde informatie, v...

Verschillende stappen zijn van cruciaal belang bij het uitvoeren van deze experimenten om menselijke postale controle te bestuderen. Deze stappen zijn gekoppeld aan de juiste meting van de signalen en omvatten: 1) juiste uitlijning van de schacht enkel as van rotatie naar die van de pedalen, voor de juiste meting van enkel koppels. 2) de juiste set-up van de range vinders om ervoor te zorgen dat ze werken in hun bereik en zijn niet verzadigd tijdens de experimenten. 3) meting van EMG met goede kwaliteit en minimale cross...

Menselijke postale controle wordt gerealiseerd door middel van complexe interacties tussen het centrale zenuwstelsel en musculoskeletale systemen1. Het menselijk lichaam is inherent instabiel, onderhevig aan een verscheidenheid aan inwendige (bijv. ademhaling, hartslag) en uitwendige (bijv. zwaartekracht) verstoringen. De stabiliteit wordt bereikt door een gedistribueerde controller met centrale, reflex en intrinsieke componenten (Figuur 1).
Houdings controle wordt bereikt door: een actieve controller, gemedieerd door het centrale zenuwstelsel (CNS) en het ruggenmerg, die verandert spier activering; en een intrinsieke stijfheid controller die weerstand van gezamenlijke beweging zonder verandering in spier activering (Figuur 1). De centrale controller maakt gebruik van zintuiglijke informatie voor het genereren van aflopende commando's die corrigerende spier krachten produceren om het lichaam te stabiliseren. Zintuiglijke informatie wordt door de visuele, vestibulaire en somatosensorische systemen. Concreet genereert het somatosensorisch systeeminformatie over het steun oppervlak en de gewrichts hoeken; Vision geeft informatie over het milieu; en het vestibulaire systeem genereert informatie over de kop hoeksnelheid, lineaire versnelling en oriëntatie met betrekking tot de zwaartekracht. De centrale, closed-loop controller werkt met lange vertragingen die kunnen worden destabiliserende2. Het tweede element van de actieve controller is reflex stijfheid, die spieractiviteit met korte latentie genereert en produceert koppels weerstand tegen gezamenlijke beweging.
Er is een latentie die is gekoppeld aan beide onderdelen van actieve controller; Bijgevolg speelt de gewrichts intrinsieke stijfheid, die zonder vertraging werkt, een belangrijke rol in de postale controle3. Intrinsieke stijfheid wordt gegenereerd door passieve visco-elastische eigenschappen van de contracterende spieren, zachte weefsels en inertiële eigenschappen van de ledematen, die onmiddellijk resistieve koppels genereert in reactie op een gezamenlijke beweging4. De rol van de gewrichtsstijfheid (intrinsieke en reflex stijfheid) in houdings controle is niet duidelijk begrepen, omdat het verandert met de bedrijfsomstandigheden, gedefinieerd door de spier activatie4,5,6 en gewrichts positie 4 , 7 , 8, die beide veranderen met het lichaam zwaaien, inherent aan het staan.
Het is belangrijk om de rollen van de centrale controller en de gewrichtsstijfheid in de postale controle te identificeren, omdat het de basis vormt voor: het diagnosticeren van de etiologie van evenwichtsstoornissen; het ontwerp van gerichte interventies voor patiënten; beoordeling van het risico op vallen; de ontwikkeling van strategieën voor de preventie van vallen bij ouderen; en het ontwerp van hulpmiddelen zoals orthesen en protheses. Het is echter moeilijk, omdat de verschillende sub-systemen samenwerken en alleen de algehele resulterende lichaams kinematica, gewrichts koppels en spier elektromyografie kunnen worden gemeten.
Daarom is het essentieel om experimentele en analytische methoden te ontwikkelen die de meetbare postale variabelen gebruiken om de bijdrage van elk subsysteem te evalueren. Een technische moeilijkheid is dat de meting van de houdings variabelen in gesloten kring gebeurt. Hierdoor zijn de ingangen en uitgangen (oorzaak en gevolg) onderling verbonden. Bijgevolg is het noodzakelijk om: a) externe verstoringen (als inputs) toe te passen om postale reacties in responsen op te roepen (als uitgangen), en b) gespecialiseerde wiskundige methoden te gebruiken om systeemmodellen te identificeren en oorzaak en effect9te ontwarren.
Het huidige artikel richt zich op postale controle wanneer een enkel strategie wordt gebruikt, dat is, wanneer de bewegingen voornamelijk plaatsvinden over het enkelgewricht. In deze toestand bewegen het bovenlichaam en de onderste ledematen samen, zodat het lichaam kan worden gemodelleerd als een enkele-link omgekeerde slinger in Sagittaal vlak10. De enkel strategie wordt gebruikt wanneer het steun oppervlak stevig is en de perturbaties klein1,11.
In ons laboratorium12is een permanent apparaat ontwikkeld dat geschikt is voor het aanbrengen van geschikte mechanische (Proprioceptive) en visuele sensorische verstoringen en het vastleggen van de lichaams kinematica, kinetiek en spier activiteiten. Het apparaat biedt de experimentele omgeving die nodig is om de rol van enkel stijfheid, centrale besturingsmechanismen en hun interacties te bestuderen door het genereren van postale reacties met behulp van visuele of/of somatosensorische stimuli. Het is ook mogelijk om het apparaat uit te breiden om de rol van het vestibulaire systeem te bestuderen door de toepassing van directe elektrische stimulatie op de mastoïde processen, die een gevoel van hoofd snelheid kunnen genereren en posturale responsen kan oproepen12,13 .
Anderen hebben ook vergelijkbare apparaten ontwikkeld om de menselijke houdings controle te bestuderen, waarbij lineaire piëzo-elektrische actuatoren11, roterende elektromotoren14,15en lineaire elektromotoren16,17 , 18 werden gebruikt om mechanische perturbaties toe te passen op enkel in staande. Complexere apparaten zijn ook ontwikkeld om multi-segment postale controle te bestuderen, waarbij het mogelijk is om meerdere verstoringen toe te passen op enkel en heupgewrichten tegelijk19,20.
Staande apparatuur
Twee servo-gestuurde elektrohydraulische roterende actuatoren bewegen twee pedalen om gecontroleerde verstoringen van de enkel positie toe te passen. De actuatoren kunnen grote koppels (> 500 nm) genereren die nodig zijn voor de postale controle; Dit is vooral belangrijk in gevallen zoals voorwaartse Lean, waarbij het massa centrum van het lichaam ver (anterieur) is van de rotatie van de enkel, wat resulteert in grote waarden van het enkel koppel voor de postale controle.
Elke roterende Actuator wordt bestuurd door een afzonderlijke proportionele servo-klep, met behulp van pedaal positiefeedback, gemeten door een high-performance potentiometer op de aandrijfas as (tabel van materialen). De controller is geïmplementeerd met behulp van een MATLAB gebaseerde xPC real-time, digitale signaalverwerking systeem. De actuator/servo-Valve hebben samen een bandbreedte van meer dan 40 Hz, veel groter dan de bandbreedte van het totale houdings regelsysteem, de stijfheid van de enkelgewrichten en de centrale controller21.
Virtual Reality-apparaat en-omgeving
Een Virtual Reality (VR) headset (tabel met materialen) wordt gebruikt om de visie te perturb. De headset bevat een LCD-scherm (dubbel AMOLED 3,6 ' ' scherm met een resolutie van 1080 x 1200 pixels per oog) dat de gebruiker een stereoscopische weergave biedt van de media die naar het apparaat worden verzonden, met driedimensionale Diepteperceptie. De vernieuwingsfrequentie is 90 Hz, voldoende om een solide virtueel gevoel te bieden aan de gebruikers22. Het gezichtsveld van het scherm is 110 °, genoeg om visuele verstoringen te genereren die vergelijkbaar zijn met situaties in de echte wereld.
De headset houdt de rotatie van het hoofd van de gebruiker bij en verandert de virtuele weergave dienovereenkomstig, zodat de gebruiker volledig wordt ondergedompeld in de virtuele omgeving; Daarom kan het de normale visuele feedback geven; en het kan ook perturb visie door het roteren van het gezichtsveld in Sagittaal vlak.
Kinetische metingen
Verticale reactiekracht wordt gemeten door vier loadcellen, ingeklemd tussen twee platen onder de voet (tabel van de materialen). Enkel koppel wordt direct gemeten door koppelomvormers met een capaciteit van 565 nm en een torsiestijfheid van 104 kNm/rad; het kan ook indirect worden gemeten van de verticale krachten die door de loadcellen worden getransducteerd, met behulp van hun afstanden tot de as van rotatie23, ervan uitgaande dat horizontale krachten toegepast op de voeten in staande zijn klein2,24. Middelpunt van de druk (COP) wordt gemeten in het sagittale vlak door het enkel koppel te delen door de totale verticale kracht, gemeten door de Load cells23.
Kinematische metingen
De voet hoek is hetzelfde als de pedaal hoek, want wanneer een enkel strategie wordt gebruikt, beweegt de voet van het onderwerp met het pedaal. Schacht hoek met betrekking tot de verticale wordt indirect verkregen uit de lineaire verplaatsing van de schacht, gemeten door een laser range Finder (tabel van de materialen) met een resolutie van 50 μm en bandbreedte van 750 Hz25. Enkel hoek is de som van de voet-en schacht hoeken. De lichaams hoek ten opzichte van de verticale wordt indirect verkregen uit de lineaire verplaatsing van het middelpunt tussen de linker-en rechter posterieure superieure iliacale stekels (PSIS), gemeten met behulp van een laser afstandsmeter (tabel met materialen) met een resolutie van 100 μm en bandbreedte van 750 Hz23. Hoofdpositie en rotatie worden gemeten met betrekking tot het wereldwijde coördinatensysteem van de VR-omgeving door de basisstations van het VR-systeem die getimede infrarood (IR) pulsen uitzenden bij 60 pulsen per seconde die worden opgehaald door de IR-sensoren van de headset met sub-millimeter Precisie.
Gegevensverzameling
Alle signalen worden gefilterd met een anti-aliasing filter met een hoek frequentie van 486,3 en vervolgens bemonsterd op 1000 Hz met hoge prestaties 24-bits/8-kanaals, gelijktijdige bemonstering, Dynamic Signal acquisitie kaarten (tabel van materialen) met een dynamische bereik van 20 V.
Veiligheidsmechanismen
Er zijn zes veiligheidsmechanismen in het staande apparaat opgenomen om verwondingen aan proefpersonen te voorkomen; de pedalen worden afzonderlijk aangestuurd en interfereren nooit met elkaar. (1) de aandrijfas heeft een nok, die mechanisch een klep activeert die de hydraulische druk verbreekt als de asrotatie meer dan ± 20 ° van de horizontale positie is. (2) twee instelbare mechanische stops beperken het bewegingsbereik van de actuator; deze worden vóór elk experiment ingesteld op het bewegingsbereik van elk onderwerp. (3) zowel het onderwerp als de experimenteerder houden een paniekknop; door op de knop te drukken, verbreekt u de hydraulische stroom van de actuatoren en worden ze losgeraakt, zodat ze handmatig kunnen worden verplaatst. (4) leuningen die zich aan beide zijden van het onderwerp bevinden, zijn beschikbaar om ondersteuning te bieden in geval van instabiliteit. (5) het onderwerp draagt een volledige body harnas (tabel van de materialen), bevestigd aan stijve dwarsbalken in het plafond om ze te ondersteunen in geval van een val. Het harnas is speling en interfereert niet met de normale positie, tenzij het onderwerp instabiel wordt, waarbij het harnas verhindert dat het onderwerp valt. In het geval van vallen worden de pedaal bewegingen handmatig gestopt, hetzij door het onderwerp, met behulp van de paniekknop of door de experimenteerder. (6) de servokleppen stoppen de rotatie van de actuatoren met behulp van fail-safe-mechanismen in geval van onderbreking van de elektrische voeding.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>5K potentiometer</td>
			<td>Maurey</td>
			<td>112P19502</td>
			<td>Measures actuator shaft angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8 channel Bagnoli surface EMG amplifiers and electrodes</td>
			<td>Delsys</td>
			<td></td>
			<td>Measures the EMG of ankle muscles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AlienWare Laptop</td>
			<td>Dell Inc.</td>
			<td>P69F001-Rev. A02</td>
			<td>VR-ready PC laptop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition card</td>
			<td>National instruments</td>
			<td>4472</td>
			<td>Samples the analogue signals from the sensors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Directional valve</td>
			<td>REXROTH</td>
			<td>4WMR10C3X</td>
			<td>Bypasses the flow if the angle of actuator shaft goes beyond &#177;20&#176;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Full body harness</td>
			<td>Jelco</td>
			<td>740</td>
			<td>Protect the subjects from falling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser range finder</td>
			<td>Micro-epsilon 1302-100</td>
			<td>1507307</td>
			<td>Measures shank linear displacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser range finder</td>
			<td>Micro-epsilon 1302-200</td>
			<td>1509074</td>
			<td>Measures body linear displacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Load cell</td>
			<td>Omega</td>
			<td>LC302-100</td>
			<td>Measures vertical reaction forces</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proportional servo-valve</td>
			<td>MOOG</td>
			<td>D681-4718</td>
			<td>Controls the hydraulic flow to the rotary actuators</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary actuator</td>
			<td>Rotac</td>
			<td>26R21VDEISFTFLGMTG</td>
			<td>Applies mechanical perturbations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Torque transducer</td>
			<td>Lebow</td>
			<td>2110-5k</td>
			<td>Measures ankle torque</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtual Environment Motion Trackers</td>
			<td>HTC inc.</td>
			<td>1551984681</td>
			<td>Tracks the head motion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtual Reality Headset</td>
			<td>HTC inc.</td>
			<td>1551984681</td>
			<td>Provides visual perturbations</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental methods to study human postural control

Veel componenten van het zenuwstelsel en musculoskeletale systemen werken in overleg om de stabiele, rechtopstaande menselijke houding te bereiken. Gecontroleerde experimenten die gepaard gaan met passende wiskundige methoden zijn nodig om de rol te begrijpen van de verschillende sub-systemen die betrokken zijn bij menselijke postale controle. Dit artikel beschrijft een protocol voor het uitvoeren van verontrust staande experimenten, het verwerven van experimentele gegevens, en het uitvoeren van de daaropvolgende wiskundige analyse, met het oog op het begrijpen van de rol van het bewegingsapparaat en centrale controle in de menselijke rechtopstaande houding. De resultaten die worden gegenereerd door deze methoden zijn belangrijk, omdat ze inzicht geven in de gezonde balans controle, vormen de basis voor het begrijpen van de etiologie van verminderde evenwicht bij patiënten en ouderen, en steun in het ontwerp van interventies om te verbeteren houdings controle en stabiliteit. Deze methoden kunnen worden gebruikt om de rol van somatosensorisch systeem, intrinsieke stijfheid van enkelgewricht, en visueel systeem in de houdings controle te bestuderen, en kunnen ook worden uitgebreid om de rol van het vestibulaire systeem te onderzoeken. De methoden moeten worden gebruikt in het geval van een enkel-strategie, waarbij het lichaam zich hoofdzakelijk beweegt over het enkelgewricht en wordt beschouwd als een omgekeerde slinger met één link.

Pseudo random ternaire sequentie (PRTs) en trapz-signalen
Afbeelding 2a toont een PRTs signaal, die wordt gegenereerd door de integratie van een pseudo random Velocity profiel. Voor elke sample tijd <img alt="Equation 76" src="/files/ftp_upload/60078/60078eq76.jpg"> </img>kan de Signaalsnelheid gelijk zijn aan nul of een vooraf gedefinieerde positieve of negatieve waarde verkrijgen ...

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Methods to Study Human Postural Control at JoVE.com

Experimental Methods to Study Human Postural Control

Dit artikel presenteert een experimenteel/analytisch kader om menselijke houdings controle te bestuderen. Het protocol biedt stapsgewijze procedures voor het uitvoeren van permanente experimenten, het meten van lichaams kinematica en kinetiek signalen en het analyseren van de resultaten om inzicht te geven in de mechanismen die ten grondslag liggen aan de menselijke houdings controle.

Experimentele methoden voor het bestuderen van de menselijke postale controle

Many components of the nervous and musculoskeletal systems act in concert to achieve the stable, upright human posture. Controlled experiments accompanied ...

Deze experimentele en analytische methoden bieden richtlijnen die gericht zijn op de rol van de vele componenten van de centrale zenuwstelsel en bewegingsapparaat in de menselijke posturale controle te begrijpen. Posturale controlemodellen met zinvolle fysieke parameters kunnen worden gebruikt om de rol en interactie van de sensorische systemen en hun veranderingen als gevolg van ziekte en veroudering te onderzoeken. Deze methoden kunnen worden gebruikt om problemen met het evenwicht van de patiënt te beoordelen, om de ideologie van de bijzondere waardevermindering te onthullen en om te helpen bij het ontwerpen van interventies voor het verbeteren van de posturale controle.Deze methoden kunnen ook worden gebruikt om de interacties tussen sensorische motorische pathologieën en balanscontrole te bestuderen. Bijvoorbeeld voor valpreventie bij ouderen. Dit protocol biedt een middel om de relatieve bijdragen van zintuiglijke modaliteiten te onderzoeken, waaronder proprioceptieve en visuele systemen en hun interacties, evenals spier passieve bijdragen aan posturale controle.Om een onderwerp voor te bereiden op de meting van elektromyografie van enkelspieren, gebruik maken van enkele differentiële elektroden met een interelectrode afstand van een centimeter. Markeer de mediale gastrocnemius op de meest prominente uitstulping van de spier, de laterale gastrocnemius op een derde van de lijn tussen het hoofd van de kuitbeen en de hiel, de soleus op twee derde van de lijn tussen de mediale condyles van het dijbeen en de mediale malleolus, en de tibialis anterior op een derde van de lijn tussen het puntje van de fibula en het puntje van de mediale malleolus. Wanneer alle punten zijn gemarkeerd, gebruik dan een scheermes om elk gebied te scheren en de huid schoon te maken met alcohol.Wanneer de huid is gedroogd, gebruik dubbelzijdige tape om een elektrode hechten aan elk gebied te zorgen dat elke elektrode is stevig bevestigd aan de huid. Om het onderwerp voor te bereiden op een kinematische meting, gebruik dan eerst een riem om een reflecterende markering zo hoog mogelijk op de schacht van het onderwerp te bevestigen en het onderwerp op het lichaamsharnas te laten zetten. Gebruik een riem om een reflect marker hechten aan de taille van het onderwerp en hebben het onderwerp klimmen op het staande apparaat.Pas de voetpositie van het onderwerp aan om de laterale en mediale malleoli van elk been uit te lijnen op de pedaalas van rotatie en gebruik een markering om de voetposities te schetsen. Instrueer het onderwerp om hun voeten te houden op dezelfde locaties tijdens de experimenten en pas de verticale positie van de laser bereik finders aan te wijzen naar het midden van de reflecterende markers. Pas vervolgens de horizontale afstand tussen de laserbereikzoeker en de reflecterende markeringen aan, zodat de bereikzoekers in hun middenbereik werken en niet verzadigen tijdens staande experimenten.Voordat u met het experiment begint, informeert u het onderwerp van wat u verwachten voor elke proefvoorwaarde. Instrueer het onderwerp om rustig te staan met de handen aan de zijkant, terwijl op zoek naar het behoud van hun evenwicht als ze dat doen wanneer ze worden geconfronteerd met de echte wereld verstoringen. Voor een rustig staand proces, laat het onderwerp twee minuten stilstaan zonder verstoringen.Voor verstoorde experimenten, als het doel is om de rol van somatosensorische systeem of enkel stijfheid bij het staan te onderzoeken, pedaal verstoringen gedurende twee tot drie minuten tijdens het opnemen van de gegevens. Als het doel is om de rol van visie in posturale controle te onderzoeken, past u visuele verstoringen toe door het gezichtsveld twee tot drie minuten te roteren met behulp van de virtual reality-headset tijdens het opnemen van de gegevens. Als het doel is om de interactie van de twee systemen in de posturale controle te onderzoeken, pas dan de visuele en pedaal verstoringen tegelijkertijd.Voor niet-parametrische identificatie van de dynamische relatie van de lichaamshoek tot visuele verstoringen na het laden van de visueel verstoorde proefgegevens in een geschikt analysesoftwareprogramma, gebruikt u de commando's zoals aangegeven om de ruwe lichaamshoek en de visuele verstoringssignalen te decimeren en de middelen uit de gedecimeerde signalen te verwijderen. Bepaal de gedecimeerde bemonsteringsfrequentie, selecteer vervolgens de laagste frequentie van de rente om de vensterlengte te bepalen en kies de mate van overlap voor de schatting van vermogensspectra. Definieer de vector van frequenties waarop de frequentierespons moet worden geschat.Gebruik de functie TF-schatting om de frequentierespons van het systeem te vinden zoals aangegeven en de versterking en fase van de geschatte frequentierespons te vinden zoals aangetoond. Gebruik vervolgens de opdracht zoals aangegeven om de coherentiefunctie te berekenen en de versterking, fase en samenhang in kaart te brengen als functie van frequentie. In dit voorbeeld van een typische staande proef met visuele verstoringen kan een trapeziumsignaal dat door de virtual reality-headset wordt toegepast, worden waargenomen wanneer het gezichtsveld van nul naar plus of min 0,087 rad in het sagittale vlak draait.De enkel en het lichaam hoeken waren zeer vergelijkbaar in deze analyse, omdat de voethoek is nul en de steel en het bovenlichaam samen te bewegen. Het enkelkoppel was ook gecorreleerd met de steel en de lichaamshoeken. Elektromyografen van de enkelspieren tonen aan dat de soleus en de laterale gastrocnemius continu actief zijn, maar de mediale gastrocnemius genereert periodiek grote uitbarstingen van activiteit met lichaamszwaai en dat de tibialis voorste is stil.Hier wordt een frequentierespons van de overdrachtsfunctie weergegeven die de visuele input in de lichaamshoek voor de staande proefgegevens met betrekking tot de statusverdelingsgegevens met betrekking tot de statusverdelingsgegevens. In dit experiment was de samenhang hoog bij lage frequenties tot ongeveer één hertz en daalde aanzienlijk bij hogere frequenties, wat betekent dat de frequentierespons zinvol is tot één hertz. De winst steeg aanvankelijk van 0,1 tot 0,2 hertz alvorens te dalen tot één hertz, wat het verwachte low pass-gedrag als gevolg van de hoge traagheid van het lichaam aantoont.De fase begon ook bij nul en daalde bijna lineair met de frequentie die aangeeft dat de output werd vertraagd ten opzichte van de input. Zorg ervoor dat u de enkelas van de rotatie uitlijnt met die van de actuator. Zorg ervoor dat het onderwerp geen extra bewegingen genereert en zorg ervoor dat de juiste mechanische en visuele verstoringen worden gebruikt.Eerste keer gebruikers kunnen moeite hebben bij het vaststellen van een consistente herhaalbare experimentele paradigma en in het gebruik van de juiste identificatiemethoden die goed zijn voor close loop, niet-lineaire, en tijd variërende effecten in posturale controle. Deze methoden zijn gebruikt om gezonde posturale controle en aanpassing ervan te onderzoeken en om veranderingen in balanscontrole te kwantificeren onder verschillende experimentele en klinische omstandigheden.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Bioengineering

Unit 1

Introduction to the Human Body

SCIENTISTS IN ACTION

Methods Development for Blood Borne Macrophage Carriage of Nanoformulated Antiretroviral Drugs

Methoden Ontwikkeling voor Blood Borne Macrofaag vervoer van Nanoformulated antiretrovirale geneesmiddelen

Nanoformulated drugs can improve pharmacodynamics and bioavailability while serving also to reduce drug toxicities for antiretroviral (ART) medicines. To ...

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

De driedimensionale menselijke huid Reconstrueer model: een instrument om de normale huid en melanoomprogressie Study

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Ontwerp van een Cyclic Pressure Bioreactor voor de Ex Vivo Studie van Aorta hartkleppen

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

An Experimental System to Study Mechanotransduction in Fetal Lung Cells

Een experimenteel systeem om Mechanotransductie in foetale long cellen te bestuderen

Mechanical forces generated in utero by repetitive breathing-like movements and by fluid distension are critical for normal lung development. A key ...

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

Het vervaardigen van een dubbellagige Hydrogel om ASC differentiatie Controle

Natural polymers over the years have gained more importance because of their host biocompatibility and ability to interact with cells in vitro and in ...

A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments

Een toolkit voor de omzetting van koolwaterstoffen inschakelen in waterige milieus

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Human kraakbeenweefsel Fabrication behulp van drie-dimensionale Inkjet Printing Technology

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

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

De bouw van Defined Human Engineered hartweefsel om te studeren Mechanismen van Cardiac Cell Therapy

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

DNA Nanotubes as a Versatile Tool to Study Semiflexible Polymers

DNA Nanotubes als een veelzijdig instrument om te studeren van Semiflexible polymeren

Mechanical properties of complex, polymer-based soft matter, such as cells or biopolymer networks, can be understood in neither the classical frame of ...

Dendrimer-based Uneven Nanopatterns to Locally Control Surface Adhesiveness: A Method to Direct Chondrogenic Differentiation

Dendrimeer gebaseerde ongelijke Nanopatterns naar lokaal controle oppervlak hechting: een methode om directe Chondrogenic differentiatie

Cellular adhesion and differentiation is conditioned by the nanoscale disposition of the extracellular matrix (ECM) components, with local concentrations ...