Name: magnetic adjustment of afterload in engineered heart tissues
Uploaded: 2020-05-05T13:30:00
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लेखक ऊतक संस्कृति कार्य में उनके समर्थन के लिए जुटा स्टारबैटी, फोटोग्राफी के लिए एक्सल किर्चोफ, संपादन कार्य के लिए एलिस कैसाग्रांडे सेस्कोनेट्टो, और इस डिवाइस के विकास में तकनीकी सहायता के लिए Bülent Aksehirlioglu के लिए एक विशेष धन्यवाद धन्यवाद। बी बी को डीएचके से फंड द्वारा एक व्हिटेकर इंटरनेशनल पोस्टडॉक्टोरल स्कॉलर ग्रांट और एमएएनएच द्वारा डीजेएचके (जर्मन सेंटर फॉर कार्डियोवस्कुलर रिसर्च) स्कॉलर ग्रांट, एम.एल.आर. द्वारा समर्थित किया गया था।

1. आफ्टरलोड ट्यूनिंग प्लेटफॉर्म की तैयारी
नोट: प्रोटोकॉल के इस हिस्से में शामिल कदम समय के प्रति संवेदनशील नहीं हैं ।
<ol><li>चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन रैक का निर्माण नोट: ये...

<ol>
	<li>Zipes, D. P., Libby, P., Bonow, R. O., Mann, D. L., Tomaselli, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 11th edn. , (2018).</li><li>McCain, M. L., Yuan, H., Pasqualini, F. S., Campbell, P. H., Parker, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+elasticity+regulates+the+optimal+cardiac+myocyte+shape+for+contractility.">Matrix elasticity regulates the optimal cardiac myocyte shape for contractility.</a> American Journal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 306 (11), 1525-1539 (2014).</li><li>de Groot, P. C., van Dijk, A., Dijk, E., Hopman, M. 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P., 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=EURObservational+Research+Programme:+regional+differences+and+1-year+follow-up+results+of+the+Heart+Failure+Pilot+Survey+(ESC-HF+Pilot).">EURObservational Research Programme: regional differences and 1-year follow-up results of the Heart Failure Pilot Survey (ESC-HF Pilot).</a> European Journal of Heart Failure. 15 (7), 808-817 (2013).</li><li>Mozaffarian, D., 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=Heart+disease+and+stroke+statistics--2015+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131 (4), 29 (2015).</li><li>Klautz, R. J., Teitel, D. F., Steendijk, P., van Bel, F., Baan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+between+afterload+and+contractility+in+the+newborn+heart:+evidence+of+homeometric+autoregulation+in+the+intact+circulation.">Interaction between afterload and contractility in the newborn heart: evidence of homeometric autoregulation in the intact circulation.</a> Journal of the American College of Cardiology. 25 (6), 1428-1435 (1995).</li><li>Liedtke, A. J., Pasternac, A., Sonnenblick, E. 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H., Downing, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Afterload+as+a+primary+determinat+of+ventricular+performance.">Afterload as a primary determinat of ventricular performance.</a> The American Journal of Physiology. 204, 604-610 (1963).</li><li>Hirt, M. N., 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=Increased+afterload+induces+pathological+cardiac+hypertrophy:+a+new+in+vitro+model.">Increased afterload induces pathological cardiac hypertrophy: a new in vitro model.</a> Basic Research in Cardiology. 107 (6), 307 (2012).</li><li>Hirt, M. N., 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=Deciphering+the+microRNA+signature+of+pathological+cardiac+hypertrophy+by+engineered+heart+tissue-+and+sequencing-technology.">Deciphering the microRNA signature of pathological cardiac hypertrophy by engineered heart tissue- and sequencing-technology.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 81, 1-9 (2015).</li><li>Dorn, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fuzzy+logic+of+physiological+cardiac+hypertrophy.">The fuzzy logic of physiological cardiac hypertrophy.</a> Hypertension. 49 (5), 962-970 (2007).</li><li>Hill, J. A., Olson, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+plasticity.">Cardiac plasticity.</a> The New England Journal of Medicine. 358 (13), 1370-1380 (2008).</li><li>Maillet, M., van Berlo, J. H., Molkentin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+basis+of+physiological+heart+growth:+fundamental+concepts+and+new+players.">Molecular basis of physiological heart growth: fundamental concepts and new players.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 14 (1), 38-48 (2013).</li><li>Stenzig, J., 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=DNA+methylation+in+an+engineered+heart+tissue+model+of+cardiac+hypertrophy:+common+signatures+and+effects+of+DNA+methylation+inhibitors.">DNA methylation in an engineered heart tissue model of cardiac hypertrophy: common signatures and effects of DNA methylation inhibitors.</a> Basic Research in Cardiology. 111 (1), 9 (2016).</li><li>Werner, T. R., Kunze, A. C., Stenzig, J., Eschenhagen, T., Hirt, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blockade+of+miR-140-3p+prevents+functional+deterioration+in+afterload-enhanced+engineered+heart+tissue.">Blockade of miR-140-3p prevents functional deterioration in afterload-enhanced engineered heart tissue.</a> Scientific Reports. 9 (1), 11494 (2019).</li><li>Leonard, A., 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=Afterload+promotes+maturation+of+human+induced+pluripotent+stem+cell+derived+cardiomyocytes+in+engineered+heart+tissues.">Afterload promotes maturation of human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes in engineered heart tissues.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 118, 147-158 (2018).</li><li>Rodriguez, M. L., Werner, T. R., Becker, B., Eschenhagen, T., Hirt, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetics-Based+Approach+for+Fine-Tuning+Afterload+in+Engineered+Heart+Tissues.">Magnetics-Based Approach for Fine-Tuning Afterload in Engineered Heart Tissues.</a> ACS Biomaterials Science &amp; Engineering. 5 (7), 3663-3675 (2019).</li><li>Mannhardt, I., 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=Automated+Contraction+Analysis+of+Human+Engineered+Heart+Tissue+for+Cardiac+Drug+Safety+Screening.">Automated Contraction Analysis of Human Engineered Heart Tissue for Cardiac Drug Safety Screening.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (122), e55461 (2017).</li></ol>

यहां उल्लिखित प्रोटोकॉल इंजीनियर दिल के ऊतकों में चुंबकीय रूप से फेरबदल साफ्टरलोड के लिए एक नई तकनीक का वर्णन करता है। यह तकनीक सिलिकॉन पदों के चुंबकीय रूप से उत्तरदायी रैक की ओर और दूर मजबूत मैग्नेट ?...

बाद में वेंट्रिकल पर सिस्टोलिक लोड है के बाद यह रक्त बाहर निकालना शुरू कर दिया है1। हृदय विकास के दौरान, कार्डियोमायोसाइट परिपक्वता2के लिए एक उपयुक्त आफ्टरलोड महत्वपूर्ण महत्व का है। वयस्कता में, वेंट्रिकुलर आफ्टरलोड (उदाहरण के लिए, उच्च स्तरीय रीढ़ की हड्डी की चोट3 या अंतरिक्ष उड़ान4जैसे बहुत ही विशेष मामलों में अपाहिज रोगियों में) का निम्न स्तर दिल की हाइपोट्रॉफी में परिणाम कर सकता है। इसके विपरीत, उच्च आफ्टरलोड कार्डियक हाइपरट्रॉफी5का कारण बन सकता है। जबकि धीरज एथलीटों या गर्भवती महिलाओं में हृदय हाइपरट्रॉफी को फायदेमंद और शारीरिक माना जाता है, दीर्घकालिक धमनी उच्च रक्तचाप या गंभीर महाधमनी वाल्व स्टेनोसिस से जुड़ी हाइपरट्रॉफी हानिकारक है क्योंकि यह हृदय अतालता और हृदय विफलता6के लिए एक को संवेदनशील बनाता है। हालांकि दिल की विफलता के रोगियों के लिए 5 साल की मृत्यु दर 1980 के दशक में ~ 70% से घटकर 40-50%7 वर्तमान में, इस अत्यधिक प्रचलित स्थिति (वर्तमान में पश्चिमी दुनिया में जनसंख्या का 2.2%) 8 के लिए नए चिकित्सीय उपचार विकल्पों की बहुत आवश्यकता6 है।
पैथोलॉजिकल कार्डियक हाइपरट्रॉफी के आणविक तंत्रों की जांच करने और इस बीमारी के इलाज के लिए निवारक या चिकित्सीय रणनीतियों का परीक्षण करने के लिए, आफ्टरलोड के वीवो मॉडल9,10,11,12विकसित किए गए हैं।9 हालांकि इन मॉडलों ने वेंट्रिकुलर प्रदर्शन पर आफ्टरलोड के प्रभावों में लाभकारी अंतर्दृष्टि की पेशकश की है, वे आफ्टरलोड परिमाण पर ठीक नियंत्रण के लिए अनुमति नहीं देते हैं। वैकल्पिक रूप से, उत्पादित दिलों और मांसपेशियों की तैयारी पर किए गए आफ्टरलोड के इन विट्रो अध्ययन ऊतक लोडिंग पर महीन नियंत्रण की अनुमति देते हैं, लेकिन ये मॉडल देशीयमंडल अध्ययन13,,14,,15के लिए अनुकूल नहीं हैं।
इन मुद्दों को दूर करने के लिए, हमने इंजीनियर हार्ट टिवर्ट्स (ईएचएस)16,,17में एलिवेटेड आफ्टरलोड का इन विट्रो मॉडल विकसित किया। यह मॉडल लचीले खोखले सिलिकॉन पदों के बीच निलंबित एक फिब्रिन मैट्रिक्स में एम्बेडेड चूहे के दिल की कोशिकाओं के लिए एक 3-आयामी संस्कृति प्रारूप है। ये ऊतक अनायास (सिलिकॉन पदों के प्रतिरोध के खिलाफ) को हराते हैं और ऑक्सोटोनिक काम करते हैं। हमने एक सप्ताह के लिए खोखले सिलिकॉन पदों में कठोर धातु ब्रेसिज़ के सम्मिलन द्वारा पिछले प्रयोगों में 12 के कारक द्वारा EHTs पर लागू आफ्टरलोड में वृद्धि की है। इससे कई बदलाव हुए, पैथोलॉजिकल कार्डियक हाइपरट्रॉफी18,,19,,20की विशेषता: कार्डियोमायोसाइट हाइपरट्रॉफी, आंशिक क़ब्रिस्तान, संकुचन बल में गिरावट, ऊतक विश्राम की हानि, भ्रूण जीन कार्यक्रम का पुनर्सक्रियन, फैटी एसिड ऑक्सीकरण से एनारोबिक ग्लाइकोलिसिस में एक मेटाबोलिक बदलाव, और फाइब्रोसिस में वृद्धि हुई। हालांकि इस प्रक्रिया को सफलतापूर्वक कई अध्ययनों में नियोजित किया गया है17,,21,,22,यह कुछ नुकसान है । केवल दो राज्य हैं, कम या बहुत अधिक (12 गुना) आफ्टरलोड, और प्रक्रिया EHTs, जो अपने लौकिक लचीलापन सीमा और संदूषण का खतरा बन गया है की मैनुअल हैंडलिंग की आवश्यकता है ।
हाल ही में, लियोनार्ड एट अल सिलिकॉन पोस्ट23पर सुसंस्कृत EHTs में afterload मिलाना करने के लिए एक ऐसी ही तकनीक का इस्तेमाल किया । अलग लंबाई के ब्रेसिज़ पदों के बाहर के आसपास रखा गया था उनके झुकने गति को प्रतिबंधित करने के लिए । इस अध्ययन के लेखकों ने बताया कि लोड बढ़ाया बल विकास और मानव आईपीएस-व्युत्पन्न EHTs की परिपक्वता में एक विलक्षण छोटे से मध्यम वृद्धि, जबकि उच्च भार एक रोग राज्य में हुई । हालांकि, हमारी अपनी प्रणाली के समान, यह तकनीक केवल आफ्टरलोड में विलक्षण वृद्धि के लिए अनुमति देती है, जिसकी भयावहता ब्रेसिज़ की लंबाई से तय होती है। इस प्रकार, आफ्टरलोड में ठीक परिवर्तन, समय के साथ आफ्टरलोड में संशोधन, और सटीक लोडिंग रेजिस्टेंस इन तकनीकों के साथ संभव नहीं हैं।
यहां, हम एक ऐसी प्रणाली के लिए प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं जिसका उपयोग पोस्ट-रेजिस्टेंस यानी ईएचटीएस के बाद चुंबकीय रूप से24को मिलाने के लिए किया जा सकता है। यह प्लेटफ़ॉर्म आफ्टरलोड की फाइन ट्यूनिंग की सुविधा प्रदान करता है, उपयोगकर्ता-परिभाषित आफ्टरलोड रेजिस्टेंस को सक्षम बनाता है, और ईएचटी बंध्यता सुनिश्चित करता है।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cylindrical plate magnets</td>
			<td>HKCM</td>
			<td>9962-55184</td>
			<td>h = 14 mm, d = 13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cylindrical post magnets</td>
			<td>HKCM</td>
			<td>9962-63571</td>
			<td>h = 2 mm, d = 0.5 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental wire</td>
			<td>Ormco</td>
			<td>266-1316</td>
			<td>d = 0.016 inches (0.406 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad</td>
			<td>GraphPad Software, La Jolla, California, USA</td>
			<td>version 6.00 for Windows</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motion control software for piezo motor</td>
			<td>Micronix USA</td>
			<td></td>
			<td>free download on manufacturer homepage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motion controller for piezo motor</td>
			<td>Micronix USA</td>
			<td>MMC-100-01000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical contractility analysis platform</td>
			<td>EHT technologies</td>
			<td>A0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piezoelectric linear motor</td>
			<td>Micronix USA</td>
			<td>PPS-20-15206</td>
			<td>fitted with linear optical encoder, incubator-environment compatible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrene Rod</td>
			<td>Plastruct</td>
			<td>MR-15</td>
			<td>d= 0.015 inches (0.381 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB camera</td>
			<td>Reichelt Elektronik</td>
			<td>REFLECTA 66142</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

magnetic adjustment of afterload in engineered heart tissues

Afterload दोनों शारीरिक और रोग हृदय राज्यों के विकास ड्राइव करने के लिए जाना जाता है। इस प्रकार, परिवर्तित आफ्टरलोड राज्यों के परिणामों का अध्ययन करने से इन महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले तंत्रों में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्राप्त हो सकती है । हालांकि, समय के साथ दिल के ऊतकों में ठीक ट्यूनिंग साहुआ के लिए एक प्रयोगात्मक तकनीक वर्तमान में कमी है । यहां, इंजीनियर दिल के ऊतकों (EHTs) में इस नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए एक नव विकसित चुंबकीय आधारित तकनीक का वर्णन किया गया है । चुंबकीय रूप से उत्तरदायी ईएचएस (एमआर-ईएचएस) का उत्पादन करने के लिए, ऊतकों को खोखले सिलिकॉन पोस्ट पर रखा जाता है, जिनमें से कुछ में छोटे स्थायी चुंबक होते हैं। स्थायी मैग्नेट का एक दूसरा सेट प्रेस-फिट है जो एक ऐक्रेलिक प्लेट में फिट है जैसे कि वे एक ही ध्रुवता के साथ उन्मुख हैं और पोस्ट मैग्नेट के साथ अक्षीय रूप से गठबंधन कर रहे हैं। आफ्टरलोड को समायोजित करने के लिए, मैग्नेट की इस प्लेट का अनुवाद पोस्ट मैग्नेट से (उच्च आफ्टरलोड) या दूर (कम आफ्टरलोड) की ओर किया जाता है, जो एन्कोडर के साथ लगे पीजोइलेक्ट्रिक चरण का उपयोग करता है। स्टेज पोजिशनिंग को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मोशन कंट्रोल सॉफ्टवेयर उपयोगकर्ता-परिभाषित आफ्टरलोड रेजिस्टेंस के विकास के लिए अनुमति देता है जबकि एन्कोडर यह सुनिश्चित करता है कि चरण अपने स्थान में किसी भी विसंगतियों के लिए सही हो। यह काम दुनिया भर की अन्य प्रयोगशालाओं में समान प्लेटफार्मों के विकास को सक्षम करने के लिए इस प्रणाली के निर्माण, अंशांकन और कार्यान्वयन का वर्णन करता है। इस प्रणाली का उपयोग करके किए जा सकने वाले विभिन्न अध्ययनों की सीमा का उदाहरण देने के लिए दो अलग-अलग प्रयोगों के प्रतिनिधि परिणाम शामिल हैं।

चुंबक पोस्ट कठोरता मात्राकरण एक क्षैतिज उन्मुख चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन पोस्ट को एक निश्चित स्थिति में रखा गया था, और इस पोस्ट से कई परिभाषित दूरी ("चुंबक रिक्ति") पर एक अक्षित गठबंधन अं?...

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Magnetic Adjustment of Afterload in Engineered Heart Tissues

यह प्रोटोकॉल इंजीनियर दिल के ऊतकों के लिए चुंबकीय आधारित आफ्टरलोड ट्यूनिंग प्लेटफॉर्म के निर्माण और कार्यान्वयन का वर्णन करने वाले विस्तृत तरीके प्रदान करता है।

इंजीनियर हार्ट ऊतकों में आफ्टरलोड का चुंबकीय समायोजन

Afterload is known to drive the development of both physiological and pathological cardiac states. As such, studying the outcomes of altered afterload ...

इस प्रणाली का उपयोग इंजीनियर दिल के ऊतकों को आफलोड के विभिन्न आहारों में बेनकाब करने के लिए किया जा सकता है, ताकि ऊतक बल विकास, रीमॉडलिंग और परिपक्वता पर इन उत्तेजनाओं के प्रभावों का अध्ययन किया जा सके। हमारी तकनीक एक ठीक भी सेल संस्कृति प्लेट खोलने की जरूरत के बिना संस्कृति की लंबी अवधि में अनुकूलन afterload दिनचर्या की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए ऊतकों की धड़कन विषय के लिए अनुमति देता है । हमारी विधि को अन्य मांसपेशियों के ऊतक संस्कृति प्रणाली में आबूलोड को नियंत्रित करने के लिए संशोधित किया जा सकता है, जैसे कंकाल मांसपेशी, चिकनी मांसपेशी या उत्पादित पेपिलरी मांसपेशी।चूंकि हमारे सिस्टम दृष्टिकोण बल्कि अद्वितीय है और तकनीकी पहलुओं है कि कई वैज्ञानिकों से परिचित नहीं हैं सुविधाएं, दृश्य प्रदर्शन हमारे सेटअप पुनः बनाने में सहायता कर सकते हैं । चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन रैक का निर्माण करने के लिए, 24 अच्छी तरह से प्लेट प्राप्त करने के लिए पाठ प्रोटोकॉल में वर्णित सिलिकॉन पदों के रैक पैडल कर सकते हैं । एक निश्चित ध्रुवता का उपयोग करके, चुंबक को पानी से चिकनाई करें और उन्हें सिलिकॉन रैक के बाहरी पदों में एक समय में डालें।स्टेनलेस स्टील दंत चिकित्सा तार का एक मिश्रित टुकड़ा का प्रयोग ध्यान से खोखले पोस्ट गुहा के नीचे करने के लिए उन्हें धक्का। प्रत्येक पोस्ट में पांच मैग्नेट तक खड़ी की जा सकती हैं। 11.25 मिलीमीटर चौड़ा और 15 मिलीमीटर लंबे ब्रेसिज़ में स्टेनलेस स्टील दंत तार मोड़ने के लिए गोल नाक चिमटा का उपयोग करें।यह सुनिश्चित करने के लिए कि सही आयाम प्राप्त किए जाते हैं, कोई भी तार झुकने में सहायता करने के लिए एक स्व निर्मित जिग का उपयोग कर सकता है, फिर काटने की सतह को चिकनी करने के लिए ब्रेसिज़ और फ़ाइल को काटने के लिए तार कटर का उपयोग कर सकता है। ब्रेसिज़ या पोस्ट को पानी के साथ चिकनाई करें और उन्हें सिलिकॉन रैक में डालें जो इस प्रक्रिया में सबसे बाहरी पोस्ट के लिए दूसरे और तीसरे स्थान पर है। पाठ प्रोटोकॉल में वर्णित ट्यूनिंग डिवाइस को आउलोड तैयार करना शुरू करें, चुंबक धारक को एक गैर चुंबकीय सामग्री का उपयोग करके पीजोइलेक्ट्रिक चरण से जोड़ते हैं, इसे एल्यूमीनियम के एल आकार के टुकड़े का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।ऊतकों के दृश्य विश्लेषण को सक्षम करने के लिए, आफलोड ट्यूनिंग डिवाइस के भीतर एक प्रकाश स्रोत स्थापित करें। यहां नीचे से दिल के ऊतकों के लिए इंजीनियर रोशन करने के लिए एलईडी की एक सरणी नियोजित किया गया था । आबूलोड ट्यूनिंग सिस्टम को जांचने के लिए, सिलिकॉन रैक में से एक को माउंट करें और लंबवत रूप से गैर चुंबकीय सामग्रियों का उपयोग करें, जैसे कि चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन पोस्ट क्षैतिज रूप से उन्मुख होते हैं।अब एक क्षैतिज यात्रा रैखिक चरण पर प्लेट मैग्नेट में से एक माउंट करें जैसे कि यह चुंबकीय रूप से उत्तरदायी पोस्ट के साथ गठबंधन किया गया है। अंशांकन चुंबक को क्षैतिज चरण का उपयोग करके चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन पोस्ट से एक परिभाषित दूरी की स्थिति। परीक्षण भार के प्रभाव में पदों के विक्षेप को ऑप्टिकल रूप से रिकॉर्ड करने में सक्षम होने के लिए इस सेटअप के किनारे पर एक कैमरा रखें।सुनिश्चित करें कि संलग्न भार को स्वतंत्र रूप से लटकाने के लिए पोस्ट के नीचे पर्याप्त जगह है। पदों तटस्थ स्थिति के लिए एक संदर्भ के रूप में उपयोग करने के लिए किसी भी वजन के अभाव में पोस्ट की एक तस्वीर ले लो। कैमरे के परिप्रेक्ष्य को बदलने के बिना, सिलिकॉन पोस्ट के अंत तक भार में से एक संलग्न करें, फिर वजन के प्रभाव में झुकने वाली पोस्ट की तस्वीर लें।अब वाई-एक्सिस पर प्रत्येक परीक्षण वजन के गुरुत्वाकर्षण बल के खिलाफ एक्स-एक्सिस पर सिलिकॉन पोस्ट के विक्षेप को ग्राफ करें। इससे बल और विक्षेप के बीच एक रैखिक संबंध उत्पीड़ित होना चाहिए । 00 और अधिग्रहण डेटा के माध्यम से गुजर एक रैखिक प्रतिगमन समारोह प्लॉट।इस फ़ंक्शन की ढलान परीक्षण चुंबक रिक्ति पर चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन पोस्ट की कठोरता, कश्मीर है। इन चरणों को डीमैक्स और एक डीएमईन के बीच कई स्थानों पर दोहराएं। यहां आठ अलग चुंबक पदों पर विक्षेप, के बारे में 31 मिलीमीटर से लेकर लगभग पांच मिलीमीटर तक का विश्लेषण किया गया ।इन मूल्यों के माध्यम से प्रतिगमन कार्य का एक बहुत। उदाहरण के लिए, विश्लेषण सॉफ्टवेयर में नॉनलाइनर फिट, एक चरण क्षय समारोह का उपयोग करें। यह प्रतिगमन समारोह चुंबक रिक्ति और afterload के बीच संबंधों का वर्णन करता है।प्रयोगों के लिए आशंकित ट्यूनिंग डिवाइस तैयार करने के लिए, पीजोइलेक्ट्रिक स्टेज मोटर को मोशन कंट्रोलर से कनेक्ट करें और मोशन कंट्रोलर को कंप्यूटर से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि मोशन कंट्रोलर भी एक शक्ति स्रोत से जुड़ा हुआ है। इसके बाद मोशन कंट्रोलर प्लेटफॉर्म सॉफ्टवेयर शुरू करें, मोशन कंट्रोल सॉफ्टवेयर की स्थापना के दौरान स्टेज बोर्ड के रूप में नामित पोर्ट का चयन करके सॉफ्टवेयर को पीजो स्टेज मोटर से कनेक्ट करें और फिर ओपन पोर्ट बटन पर क्लिक करें।सिस्टम पैनल पर जाएं, लूप ड्रॉप डाउन मेनू में ओपन लूप का चयन करें। मैन्युअल रूप से चुंबक प्लेट को अपनी उच्चतम स्थिति में ले जाएं, निकटतम संभव चुंबक रिक्ति डीएमईन। चुंबक प्लेट को कल्चर प्लेट माउंट से संपर्क बनाना चाहिए।अब पीजो चरण की वर्तमान स्थिति को शून्य मिलीमीटर तक रीसेट करने के लिए शून्य बटन की तरह मोशन पैनल में जाएं। चुंबक ब्लेड को मैन्युअल रूप से अपनी सबसे कम संभव स्थिति में ले जाएं, पीजोइलेक्ट्रिक स्टेज मोटर के लिए गति की सीमा निर्धारित करने के लिए एन्कोडर स्थिति लिखें। पिछले चरण में निर्धारित गति की सीमा के भीतर मूल्यों के लिए सिस्टम पैनल में यात्रा सीमा निर्धारित करें।यह चुंबक ब्लेड को संस्कृति ब्लेड या आफलोड ट्यूनिंग डिवाइस के नीचे में टकराने से रोकता है। एक बार फिर चुंबक ब्लेड को अपनी उच्चतम स्थिति में ले जाएं और शून्य बटन पर क्लिक करें। सिस्टम पैनल पर जाएं और फीडबैक लूप मोड को बंद लूप में बदलें, ऐसा करने से यह सुनिश्चित होता है कि चरण अपनी स्थिति में किसी भी त्रुटि के लिए सही होगा।सिस्टम में इन सेटिंग्स को स्टोर करने के लिए स्टोर पैरामीटर्स बॉक्स में सेव बटन पर क्लिक करें। अब संस्कृति प्लेट माउंट पर चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन रैक पर इंजीनियर दिल के ऊतकों युक्त 24 अच्छी तरह से संस्कृति प्लेट रखें। वांछित आफरलोड प्राप्त करने के लिए आवश्यक चुंबक रिक्ति की गणना करने के लिए, डी के लिए पहले निर्धारित नॉनलीनर प्रतिगमन समारोह को हल करें।गणना चुंबक रिक्ति, डी से घटाना डीएमई। परिणाम दूरी चुंबक प्लेट वांछित afterload प्राप्त करने के लिए अपनी शून्य स्थिति से यात्रा करने के लिए है। इस मान को मोशन पैनल में टारगेट पोजिशन वन इनपुट फील्ड में टाइप करें और इंजीनियर हार्ट टिश्यू के आउटलोड को गणना मूल्य में समायोजित करने के लिए जाएं क्लिक करें।चूहे के दिलों से उत्पादित एमआरएचएचटी को नियंत्रित करना चुंबकीय आफलोड के अभाव में तब तक सुसंस्कृत किया गया था जब तक कि अनुबंध बल में एक पठार नहीं पहुंच गया था। इस दिन, एमआरएचटी और नियंत्रित ईएचटी में समान मतलब बल थे। अगले सप्ताह से अधिक, MREHTs पर लगाए गए आफरलोड को बिंदु नौ से बढ़ाकर छह बिंदु आठ पांच मिलिनेटन प्रति मिलीमीटर कर दिया गया था, जबकि ईएचटी को नियंत्रित करने के लिए आफरलोड स्थिर रहा ।मतलब अनुबंध बल में वृद्धि के साथ नौ पांच millinewton बिंदु है, जो नियंत्रित EHTs के लिए मापा औसत मूल्य की तुलना में बल में तीन गुना वृद्धि के निशान के लिए बढ़ गई । दूसरी ओर पोस्ट विक्षेप ऊतकों को नियंत्रित करने की तुलना में कम हो गया। संस्कृति के अंतिम दिन मुख्य विक्षेप MREHTs के लिए मापा केवल एक एक मिलीमीटर बिंदु था, नियंत्रण EHT के लिए बिंदु ४ ८ मिलीमीटर की तुलना में ।चुंबकीय रूप से उत्तरदायी सिलिकॉन पदों पर रेड ईएचटी को एक पठार और संकुचन बल तक पहुंचने तक बिंदु नौ एक मिलीनेवटन प्रति मिलीमीटर के न्यूनतम आफ़लोड पर सुसंस्कृत किया गया था। इस दिन के बाद से, एमईएचटी ने सात दिन के बाद लोड रेजिमेन का दौरा किया जो ईएचटीएस को बिंदु नौ 1 और छह बिंदु आठ पांच मिलिनेटन प्रति मिलीमीटर के बीच बारी-बारी से आते हुए चक्रों के लिए बेनकाब करता है। नियंत्रण के बाद ईएचटी को संस्कृति की पूरी अवधि में प्रति मिलीमीटर छह शून्य मिलिनेवटन पर स्थिर रखा गया था।मनाया मतभेद सांख्यिकीय महत्वपूर्ण नहीं थे । ऑप्टिकल संकुचन विश्लेषण के साथ संयुक्त, यह विधि आफरलोड के परिमाण में उतार-चढ़ाव के लिए अल्पकालिक संकुचन प्रतिक्रिया के वास्तविक समय माप को सक्षम बनाती है, जो शारीरिक मांसपेशियों के गुणों की जांच के लिए उपयोगी हो सकती है। मजबूत मैग्नेट अचानक एक दूसरे से चिपक सकते हैं, संभावित रूप से उपयोगकर्ता को चोट पहुंचा सकते हैं और खुद को चुंबक को नुकसान पहुंचा सकते हैं, इससे बचने के लिए, चुंबक को सुरक्षित दूरी पर अलग रखें।

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Analysis of Cardiomyocyte Development using Immunofluorescence in Embryonic Mouse Heart

भ्रूण माउस दिल में immunofluorescence का उपयोग cardiomyocyte विकास का विश्लेषण

During heart development, the generation of myocardial-specific structural and functional units including sarcomeres, contractile myofibrils, intercalated ...

Improved Generation of Induced Cardiomyocytes Using a Polycistronic Construct Expressing Optimal Ratio of Gata4, Mef2c and Tbx5

Gata4, Mef2c और Tbx5 का इष्टतम अनुपात व्यक्त एक Polycistronic निर्माण का उपयोग प्रेरित cardiomyocytes की बेहतर पीढ़ी

Direct conversion of cardiac fibroblasts (CFs) into induced cardiomyocytes (iCMs) holds great potential for regenerative medicine by offering alternative ...

Epigenetic Regulation of Cardiac Differentiation of Embryonic Stem Cells and Tissues

भ्रूण स्टेम कोशिकाओं और ऊतकों के हृदय भेदभाव के Epigenetic विनियमन

Specific gene transcription is a key biological process that underlies cell fate decision during embryonic development. The biological process is mediated ...

Maturation of Human Stem Cell-derived Cardiomyocytes in Biowires Using Electrical Stimulation

इलेक्ट्रिकल उत्तेजना का उपयोग करने वाले बायोवायर में मानव स्टेम कोशिका-व्युत्पन्न कार्डिय्योमायसाइट्स का परिपक्वता

Human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hPSC-CMs) have been a promising cell source and have thus encouraged the investigation of their ...

Organotypic Culture Method to Study the Development Of Embryonic Chicken Tissues

Organotypic संस्कृति विधि भ्रूण चिकन ऊतकों के विकास का अध्ययन करने के लिए

The embryonic chicken is commonly used as a reliable model organism for vertebrate development. Its accessibility and short incubation period makes it ...

Nanoparticle-mediated siRNA Gene-silencing in Adult Zebrafish Heart

वयस्क Zebrafish दिल में Nanoparticle-मध्यस्थता सिरना जीन-मुंह बंद करने

Mammals have a very limited capacity to regenerate the heart after myocardial infarction. On the other hand, the adult zebrafish regenerates its heart ...

Tissue Preparation and Immunostaining of Mouse Craniofacial Tissues and Undecalcified Bone

ऊतक तैयारी और माउस Craniofacial ऊतकों और undecalified हड्डी के इम्यूनोस्टेनिंग

Tissue immunostaining provides highly specific and reliable detection of proteins of interest within a given tissue. Here we describe a complete and ...

Microinjection-based System for In Vivo Implantation of Embryonic Cardiomyocytes in the Avian Embryo

Microinjection-आधारित प्रणाली के लिए Vivo में भ्रूण Cardiomyocytes के प्रत्यारोपण में एवियन भ्रूण

Interpreting the relative impact of cell autonomous patterning versus extrinsic microenvironmental influence on cell lineage determination represents a ...

In Vitro Generation of Heart Field-specific Cardiac Progenitor Cells

माउस हार्ट फील्ड-विशिष्ट कार्डिएक संतति कोशिकाओं की विट्रो जनरेशन में

Pluripotent stem cells offer great potential for understanding heart development and disease and for regenerative medicine. While recent advances in ...

Analysis of Congenital Heart Defects in Mouse Embryos Using Qualitative and Quantitative Histological Methods

गुणात्मक और मात्रात्मक हिस्टोलॉजिकल तरीकों का उपयोग कर माउस भ्रूण में जन्मजात हृदय दोषों का विश्लेषण

Congenital heart defects (CHD) are the most common type of birth defect in humans, affecting up to 1% of all live births. However, the underlying causes ...