Name: biotribological testing and analysis of articular cartilage sliding against metal for implants
Uploaded: 2020-05-14T15:00:00
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이 연구는 NÖ Forschungs-und Bildungsges.m.b.H에 의해 투자되었습니다. 생명 과학 호출을 통해 낮은 오스트리아의 지방 정부 (프로젝트 ID: LSC15-019) 오스트리아 COMET 프로그램에 의해 (프로젝트 K2 XTribology, 그랜트 번호 849109).

1. 금속 실린더 준비
<ol><li>제조업체 프로토콜당 에너지 분산 x선 분광법을 사용하여 화학 적 구성에 대한 외과 용 임플란트의 표준 사양을 충족하는 원통형 코발트 크롬-몰리브덴 (CoCrMo) 막대를 분석합니다. 참고: 이 실험에 사용되는 CoCrMo 합금의 원소 조성물은 65% Co, 28% Cr, 5% Mo 및 2% 다른 제품입니다.</li>
	<li>500의 곡물 크기로 시작하는 실리콘 초경 연삭 종이로 샘플을 젖은 갈기. 4000의 곡물 ?...

<ol>
	<li>Zengerink, M., Struijs, P. A. A. A., Tol, J. L., van Dijk, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+osteochondral+lesions+of+the+talus:+a+systematic+review.">Treatment of osteochondral lesions of the talus: a systematic review.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 18 (2), 238-246 (2009).</li><li>Aurich, M., 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=Behandlung+osteochondraler+L&#228;sionen+des+Sprunggelenks:+Empfehlungen+der+Arbeitsgemeinschaft+Klinische+Geweberegeneration+der+DGOU.">Behandlung osteochondraler L&#228;sionen des Sprunggelenks: Empfehlungen der Arbeitsgemeinschaft Klinische Geweberegeneration der DGOU.</a> Zeitschrift fur Orthopadie und Unfallchirurgie. 155 (1), 92-99 (2017).</li><li>Van Bergen, C. J. A., Zengerink, M., Blankevoort, L., Van Sterkenburg, M. N., Van Oldenrijk, J., Van Dijk, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+metallic+implantation+technique+for+osteochondral+defects+of+the+medial+talar+dome.">Novel metallic implantation technique for osteochondral defects of the medial talar dome.</a> Acta Orthopaedica. 81 (4), 495-502 (2010).</li><li>Sweet, S. J., Takara, T., Ho, L., Tibone, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+Partial+Humeral+Head+Resurfacing.">Primary Partial Humeral Head Resurfacing.</a> The American Journal of Sports Medicine. 43 (3), 579-587 (2015).</li><li>Becher, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimum+5-year+results+of+focal+articular+prosthetic+resurfacing+for+the+treatment+of+full-thickness+articular+cartilage+defects+in+the+knee.">Minimum 5-year results of focal articular prosthetic resurfacing for the treatment of full-thickness articular cartilage defects in the knee.</a> Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 131 (8), 1135-1143 (2011).</li><li>Lea, M. A., Barkatali, B., Porter, M. L., Board, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteochondral+Lesion+of+the+Hip+Treated+with+Partial+Femoral+Head+Resurfacing.+Case+Report+and+Six-Year+Follow-up.">Osteochondral Lesion of the Hip Treated with Partial Femoral Head Resurfacing. Case Report and Six-Year Follow-up.</a> HIP International. 24 (4), 417-420 (2018).</li><li>Becher, C., Huber, R., Thermann, H., Paessler, H. H., Skrbensky, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+a+contoured+articular+prosthetic+device+on+tibiofemoral+peak+contact+pressure:+a+biomechanical+study.">Effects of a contoured articular prosthetic device on tibiofemoral peak contact pressure: a biomechanical study.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 16 (1), 56-63 (2007).</li><li>Malahias, M. -. A., Chytas, D., Thorey, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+outcome+of+the+different+HemiCAP+and+UniCAP+knee+implants:+A+systematic+and+comprehensive+review.">The clinical outcome of the different HemiCAP and UniCAP knee implants: A systematic and comprehensive review.</a> Orthopedic Reviews. 10 (2), (2018).</li><li>Dhollander, A. A. M., 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=The+use+of+a+prosthetic+inlay+resurfacing+as+a+salvage+procedure+for+a+failed+cartilage+repair.">The use of a prosthetic inlay resurfacing as a salvage procedure for a failed cartilage repair.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology. 23 (8), 2208-2212 (2014).</li><li>Van Bergen, C. J. A. A., van Eekeren, I. C. M. M., Reilingh, M. L., Sierevelt, I. N., van Dijk, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+osteochondral+defects+of+the+talus+with+a+metal+resurfacing+inlay+implant+after+failed+previous+surgery.">Treatment of osteochondral defects of the talus with a metal resurfacing inlay implant after failed previous surgery.</a> Bone and Joint Journal. 95 (12), 1650-1655 (2013).</li><li>Kim, Y. S. Y. -. H. H. Y. -. S., Kim, Y. S. Y. -. H. H. Y. -. S., Hwang, K. -. T. T., Choi, I. -. Y. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cartilage+degeneration+and+joint+motion+of+bipolar+hemiarthroplasty.">The cartilage degeneration and joint motion of bipolar hemiarthroplasty.</a> International Orthopaedics. 36 (10), 2015-2020 (2012).</li><li>Moon, K. H., 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=Degeneration+of+Acetabular+Articular+Cartilage+to+Bipolar+Hemiarthroplasty.">Degeneration of Acetabular Articular Cartilage to Bipolar Hemiarthroplasty.</a> Yonsei Medical Journal. 49 (5), 716-719 (2008).</li><li>Wimmer, M. A., Pacione, C., Laurent, M. P., Chubinskaya, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+wear+testing+of+living+cartilage+articulating+against+alumina.">In vitro wear testing of living cartilage articulating against alumina.</a> Journal of Orthopaedic Research. , (2016).</li><li>Bowland, P., Ingham, E., Fisher, J., Jennings, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+geometry+tribological+study+of+osteochondral+graft+implantation+in+the+knee.">Simple geometry tribological study of osteochondral graft implantation in the knee.</a> Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. 232 (3), 249-256 (2018).</li><li>Bowland, P., Ingham, E., Fisher, J., Jennings, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+preclinical+natural+porcine+knee+simulation+model+for+the+tribological+assessment+of+osteochondral+grafts+in+vitro.">Development of a preclinical natural porcine knee simulation model for the tribological assessment of osteochondral grafts in vitro.</a> Journal of Biomechanics. 77, 91-98 (2018).</li><li>Trevino, R. L., 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=Establishing+a+live+cartilage-on-cartilage+interface+for+tribological+testing.">Establishing a live cartilage-on-cartilage interface for tribological testing.</a> Biotribology. 9, 1-11 (2017).</li><li>Oungoulian, S. R., 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=Wear+and+damage+of+articular+cartilage+with+friction+against+orthopedic+implant+materials.">Wear and damage of articular cartilage with friction against orthopedic implant materials.</a> Journal of Biomechanics. 48 (10), 1957-1964 (2015).</li><li>Stotter, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Loading+Conditions+on+Articular+Cartilage+in+a+Metal-on-Cartilage+Pairing.">Effects of Loading Conditions on Articular Cartilage in a Metal-on-Cartilage Pairing.</a> Journal of Orthopaedic Research. 37 (12), 2531-2539 (2019).</li><li>Becher, C., Huber, R., Thermann, H., Tibesku, C. O., von Skrbensky, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tibiofemoral+contact+mechanics+with+a+femoral+resurfacing+prosthesis+and+a+non-functional+meniscus.">Tibiofemoral contact mechanics with a femoral resurfacing prosthesis and a non-functional meniscus.</a> Clinical biomechanics. 24 (8), 648-654 (2009).</li><li>Temple, D. K., Cederlund, A. A., Lawless, B. M., Aspden, R. M., Espino, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscoelastic+properties+of+human+and+bovine+articular+cartilage:+a+comparison+of+frequency-dependent+trends.">Viscoelastic properties of human and bovine articular cartilage: a comparison of frequency-dependent trends.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. , 1-8 (2016).</li><li>Caligaris, M., Ateshian, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+sustained+interstitial+fluid+pressurization+under+migrating+contact+area,+and+boundary+lubrication+by+synovial+fluid,+on+cartilage+friction.">Effects of sustained interstitial fluid pressurization under migrating contact area, and boundary lubrication by synovial fluid, on cartilage friction.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 16 (10), 1220-1227 (2008).</li><li>Burris, D. L., Ramsey, L., Graham, B. T., Price, C., Moore, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+Sliding+and+Hydrodynamics+Contribute+to+Articular+Cartilage+Fluid+and+Lubrication+Recovery.">How Sliding and Hydrodynamics Contribute to Articular Cartilage Fluid and Lubrication Recovery.</a> Tribology Letters. 67 (2), 1-10 (2019).</li><li>Mamat, N., Nor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+measurement+of+contact+pressure+in+the+tibiofemoral+joint+during+gait.">Numerical measurement of contact pressure in the tibiofemoral joint during gait.</a> International Conference on Biomedical Engineering (ICoBE). , 27-28 (2012).</li><li>Manda, K., Ryd, L., Eriksson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+simulations+of+a+focal+knee+resurfacing+implant+applied+to+localized+cartilage+defects+in+a+sheep+model.">Finite element simulations of a focal knee resurfacing implant applied to localized cartilage defects in a sheep model.</a> Journal of Biomechanics. 44 (5), 794-801 (2011).</li></ol>

초점 금속 임플란트는 특히 중년 환자및 실패한 1 차 치료 후에 골연드랄 결함에 대한 인양 절차를 나타냅니다. 임상 연구는 유망한 단기 결과를 입증했지만, 관찰 된 합병증은 반대, 토착 연골10에손상이다. 시체 및 생체 역학 연구는 평평하거나 약간 오목한 포지셔닝을 가진 적당한 이식이 자연적인 접촉 압력을 유지한다는 명확한 증거를 보여줍니다19. 마찰 ?...

골막 결함의 치료는 까다롭고 많은 경우에 수술이 필요합니다. 중년 환자의 초점 골연드랄 병변의 경우, 초점 금속 임플란트는 특히 골수 자극(BMS) 또는 자가 연골 세포 이식(ACI)1과같은 1차 치료의 고장 후 실행 가능한 옵션입니다. 부분 표면 교체는 통증을 줄이고 운동2의범위를 향상시킬 수있는 인양 절차로 간주 될 수 있습니다. 이러한 임플란트는 일반적으로 CoCrMo 합금으로 구성되며 정상적인 해부학3에맞게 다양한 크기와 오프셋 구성으로 사용할 수 있습니다. 처음에 무릎내막 대퇴동에 결함을 위해 개발되었지만, 이러한 임플란트는 이제 엉덩이, 발목, 어깨 및 팔꿈치4,5,6에사용할 수 있습니다. 만족스러운 결과를 위해, 상대 연골의 기계적 관절 정렬 및 상태를 평가하는 것이 중요합니다. 더욱이, 임플란트의 돌출없이 올바른 이식은 근본적인 것으로 나타났다7.
임상 연구는 다양한 위치에 대한 중년 환자의 통증 감소 및 기능 개선 측면에서 우수한 단기 결과를 보여주었다 5,6,8. 동종 이식 이식과 비교하여 초점 금속 임플란트는 조기 체중 베어링을 허용합니다. 그러나, 반대 관절 연골은환자의상당수에서 가속 마모를 보였다9,10. 따라서 적절한 배치에도 불구하고 많은 경우 기본 연골의 변성은 불가피한 것처럼 보이지만 기본 메커니즘은 불분명합니다. 유사한 퇴행성 변화는엉덩이(11)의 양극성 중혈 성형술 이후에 관찰되었으며 활동 및적재(12)로증가된다.
트리뷸리학 실험은 체외에서 이러한 페어링을 연구하고 생리적 조건 하에서 발생하는 다른 적재 상황을 시뮬레이션 할 수있는 가능성을제공한다(13). 골연드랄 핀의 사용은 토착 연골 또는 임플란트물질(14)에 대해 미끄러지는 관절 연골의 트리뷸리를 조사하는 간단한 지오메트리 모델을 제공하며 전체 조인트 시뮬레이션모델(15)에더 사용될 수 있다. 금속 온 연골 페어링은 연골 마모가 가속화되고 세포외 매트릭스 가중단및 연골 연골 페어링16에비해 피상 영역에서 세포 생존가능성이 감소함을 보여준다. 연골손상은 주로 피상권과중구역(17)사이의 박리 형태로 발생했다. 그러나 연골 변성으로 이어지는 메커니즘은 완전히 이해되지 않습니다. 이 프로토콜은 관절 연골의 생합성 활성에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 대사 활동과 이화 유전자의 유전자 발현 수준의 결정에 의해 연골 고장에 대한 초기 징후가 확인 될 수 있습니다. 시험관 내 트리볼로지 실험의 장점은 로딩 파라미터를 조정하여 다양한 하중 조건을 모방할 수 있다는 것입니다.
따라서 다음 프로토콜은 실험용 간혈 성형술 모델을 나타내는 금속 온 연골 페어링을 시뮬레이션하는 데 적합합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:773px;" width="772">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:297px;">Amphotericin B</td>
			<td style="width:191px;">Sigma&#8208;Aldrich Chemie GmbH</td>
			<td style="width:119px;">A-2942-100ML</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">buffered formaldehyde solution 4%</td>
			<td style="width:191px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">97131000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cell Proliferation Kit II (XTT)</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;">11465015001</td>
			<td>XTT-based ex vivo toxicology assay</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">CoCrMo raw material</td>
			<td style="width:191px;">Acnis International</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CoCrMo rods 6mm in diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CryoStar NX70 Cryostat</td>
			<td>Thermo Fischer Scientific</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>cryosectioning device</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:191px;">Sidma-Aldrich Chemie</td>
			<td style="width:119px;">D 2438-10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium</td>
			<td style="width:191px;">Sigma&#8208;Aldrich Chemie GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">fetal bovine serum</td>
			<td style="width:191px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Hyaluronic acid</td>
			<td style="width:191px;">Anika Therapeutics Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>component of lubricating solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">iCycler</td>
			<td>BioRad</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>thermal cycler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Leica microscope DM&#8208;1000</td>
			<td>Leica</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>microscope for histology</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LightCycler 480 Sealing Foil</td>
			<td style="width:191px;">Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LightCycler 96</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>thermal cycler for PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MagNA Lyser Green Beads</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;">3358941001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Osteochondral Autograft Transfer System (OATS)</td>
			<td style="width:191px;">Arthrex Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>cutting tube for harvesting osteochondral cylinders</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">osteosoft</td>
			<td style="width:191px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">1017279010</td>
			<td>decalcifier-solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Penicillin /Streptomycin</td>
			<td style="width:191px;">Sigma&#8208;Aldrich Chemie GmbH</td>
			<td style="width:119px;">P4333-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:297px;">phosphate&#8208;buffered saline</td>
			<td style="width:191px;">Sigma&#8208;Aldrich Chemie GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>PBS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Prescale Low Pressure</td>
			<td style="width:191px;">Fujifilm</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>pressure indicating film</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">RNeasy Fibrous Tissue Kit</td>
			<td style="width:191px;">QIAGEN</td>
			<td style="width:119px;">74404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Synergy 2</td>
			<td>BioTek Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>plate reader</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Tetra&#8208;Falex MUST</td>
			<td style="width:191px;">Falex Tribology</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Tribometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tissue&#8208; Tek O.C.T.</td>
			<td style="width:191px;">SAKURA</td>
			<td style="width:119px;">4583</td>
			<td>embedding formulation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Transcriptor First Strand cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:119px;">40897030001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#946;-mercaptoethanol</td>
			<td style="width:191px;">Sidma-Aldrich Chemie</td>
			<td style="width:119px;">M3148</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

biotribological testing and analysis of articular cartilage sliding against metal for implants

중년 환자의 골연드랄 결함은 초점 금속 임플란트로 치료될 수 있습니다. 먼저 무릎 관절의 결함을 위해 개발, 임플란트는 이제 어깨, 엉덩이, 발목과 첫 번째 중족협 관절에 사용할 수 있습니다. 통증 감소 및 임상 개선을 제공 하면서, 상대 연골의 점진적 퇴행성 변화는 많은 환자에서 관찰 된다. 이 손상으로 이어지는 메커니즘은 완전히 이해되지 않습니다. 이 프로토콜은 금속 연골 페어링및 관절 연골의 포괄적 인 분석을 시뮬레이션하기 위한 마찰 학적 실험을 설명합니다. 금속 임플란트 물질은 인간 관절 연골의 모델로 소 골연드랄 실린더에 대해 테스트됩니다. 다양한 하중과 슬라이딩 속도를 적용하여 생리적 하중 조건을 모방할 수 있습니다. 관절 연골에 미치는 영향에 대한 포괄적 인 분석을 제공하기 위해, 히스토로지, 대사 활동 및 유전자 발현 분석은이 프로토콜에 설명된다. 트리고컬 테스트의 주요 장점은 로딩 매개 변수를 생체 조건에서 시뮬레이션하기 위해 자유롭게 조정할 수 있다는 것입니다. 더욱이, 다른 시험 용액은 윤활 또는 선동적인 에이전트의 영향을 조사하기 위하여 이용될 수 있습니다. 연골 특이적 유전자 및 이환 유전자에 대한 유전자 발현 분석을 사용하여 기계적 적재에 반응하여 관절 연골 세포의 신진 대사의 초기 변화가 감지될 수 있습니다.

접촉 영역 및 접촉 압력은 압력 측정필름(도 1)을사용하여 확인되어야 합니다. 생리적 적재 상태는 정의된 접촉 압력에 대한 참조 각인물과 비교하여 확인할 수 있습니다. 테스트 하는 동안 마찰계수를 지속적으로 모니터링 합니다. 이동 접촉 영역을 사용하면 마찰 계수를 최소 1h(도2)에대해 유지할 수 있습니다. 세포외 매트릭스 조성 및 구조를 염색하...

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Biotribological Testing and Analysis of Articular Cartilage Sliding against Metal for Implants

이 프로토콜은 금속 임플란트 물질에 대해 슬라이딩 하는 골연드랄 실린더의 준비, 생체 교정 테스트 및 분석을 설명합니다. 이 프로토콜에 포함된 결과 측정은 대사 활동, 유전자 발현 및 히스토로지입니다.

임플란트용 금속에 대한 관절 연골 슬라이딩의 생체 립학 테스트 및 분석

Osteochondral defects in middle-aged patients might be treated with focal metallic implants. First developed for defects in the knee joint, implants are ...

우리의 프로토콜은 관절 연골에 대한 정형 외과 임플란트용 금속의 슬라이딩을 테스트할 수 있게 해주며, 이로 인해 특정 연골의 생합성 활성에 대한 초점 임플란트 또는 헤미아트로플라스티의 효과를 조사할 수 있으며, 이 기술의 주요 장점은 연골 쌍에 기계적 로딩의 트리뷸릭 특성과 생물학적 효과에 대한 포괄적인 통찰력을 제공한다는 것입니다. 이 기술은 무릎의 골막 결점 또는 엉덩이의 hemiarthroplasty를 취급하기 위하여 초점 금속 임플란트의 이식 같이 외과 수술 후에 임상 사실 인정을 칭찬할 수 있습니다. 절차를 시연하는 것은 다뉴브 대학의 내 실험실에서 포스트 독크리스토퍼 바우어가 될 것입니다.플레이트 구성, 수직 적재 기능 및 조정 가능한 부하 및 슬라이딩 속도에 실린더가 있는 상용 왕복 트리보미터를 사용합니다. 또한 윤활 액에서 테스트를 수행하기 위해서는 액체 셀이 필요합니다. 하단 샘플 홀더의 골막 실린더를 슬라이딩 방향에 정렬된 마킹으로 수정합니다.압력 측정 필름을 사용하여 연골 시스템에 코발트 크롬 몰리브덴의 접촉 압력을 결정하는 것으로 시작합니다. 압력 측정 필름을 인터페이스에 배치하고 30초 동안 정적 하중을 적용하여 초기 접촉 압력, 접지 크기 및 모양을 결정합니다. 코발트 크롬 몰리브덴 실린더를 상부 로드 셀에 장착합니다.테스트 솔루션을 액체 셀에 추가하여 골연드랄 실린더를 침수하고 금속 연골 슬라이딩 인터페이스를 덮습니다. 테스트 전반에 걸쳐 유지될 정상 힘 스트로크 및 슬라이딩 속도에 설명된 것과 같은 테스트 매개 변수를 설정합니다. 윤활액에 침지된 관절 연골에 대한 금속 실린더의 상호 슬라이딩을 시작합니다.실험 전반에 걸쳐 마찰계수를 모니터링하고 실험을 종료합니다. 욕망 시험 기간 후에 샘플 홀더로부터 골조장 플러그를 제거하고 PBS로 헹구고 생물학적 분석이 더 해질 때까지 매체에 저장한다. 테스트 기간 동안 제어 샘플과 테스트 솔루션을 실온에서 유지하고 기계적 적재에 노출된 샘플과 함께 분석합니다.장소, 24 개의 우물 플레이트를 스케일에 제로. PBS로 골조오진드랄 플러그를 헹구고 페트리 접시에 놓습니다. 그런 다음 메스를 사용하여 이식편에서 연골을 1장으로 잘라 두 개의 동등한 조각으로 연골을 양분하여 접촉 영역이 연골 조각과 다진 반쪽을 약 1밀리미터 큐브 조각으로 동등하게 분배되도록 합니다.유전자 발현 분석을 위해 하반기를 사용하여 다진 연골을 24웰 플레이트에서 제조된 우물로 옮기고 각 샘플에 대해 이 과정을 반복하는 조직 중량을 결정하고 플레이트의 각 웰에 1밀리리터의 성장 배지를 추가한다. 각 우물에 XTT 용액 500 마이크로리터를 넣고 혼합한 다음 배양 후 4시간 동안 섭씨 37도에서 플레이트를 배양하고 5밀리리터 튜브로 옮습니다. 각 우물의 연골 조직에 500 마이크로리터를 추가하여 테트라졸륨 제품을 추출하고 실온에서 1시간 동안 지속적인 교반을 적용하고, DMSO 용액을 제거하고 이전에 수집된 XTT 용액으로 당깁니다.각 샘플의 100 마이크로리터를 96개의 웰 플레이트로 옮기다. 플레이트 판독기를 사용하여 492 나노미터의 파장에서 흡광도, 690 나노미터의 기준 파장을 측정합니다. 골다공드랄 플러그로부터 얻은 연골 조직의 후반부에 RNA를 분리하기 위해 세라믹 구슬과 300 마이크로리터를 함유한 튜브로 조직을 옮기는 작은 조각으로 조직을 이체한다.1%베타 메르카토에탄올은 6, 500 RPM을 적용한 조직을 20초 4회, 20분 냉각단계로 균일화하기 위해 상업적용 용액을 사용합니다. 단백질Ase K 20 마이크로리터와 580 마이크로리터의 RNA 프리 워터를 각 샘플에 추가하고 30분 동안 섭씨 55도에서 배양합니다. 원심 분리는 10, 000 배 G에서 3 분 동안 샘플을 원심분리하고 1.5 밀리리터 튜브로 상체를 전송합니다.각 튜브에 0.5부의 에탄올을 넣고 혼합한 다음 샘플의 700마이크로리터를 RNA 결합 컬럼으로 2밀리리터 수집 튜브로 옮기고 원심분리기는 8, 000배 G에서 15초 동안 8, 000배 G로 옮긴다. 흐름 을 버리고 나머지 용액에 대한 중심화 단계를 반복합니다. 350 마이크로리터의 버퍼 RW를 열에 추가합니다.원심 분리기는 8, 000배 G로 15초 동안 폐기하고 흐름을 폐기합니다. DNA 스톡 솔루션 10마이크로리터와 70마이크로리터의 완충RD를 혼합합니다. RNA 정화 멤브레인에 용액을 추가하고 실온에서 15분 동안 배양한 다음 350 마이크로리터의 완충RW를 컬럼에 추가합니다.원심분리기는 8, 000배 G에서 15초 동안 폐기하고, 8시에 RNA 정화 열에 500 마이크로리터의 완충RPE를 첨가하고, 원심분리기를 8에서 폐기하고, 15초 동안 000배 G는 흐름을 버리고 RNA 정화 열에 완충 RPE 500 마이크로리터를 추가한 다음, 2분 동안 8, 000배 G에서 원심분리하여 새로운 1.5 밀리리터 수집 튜브에 컬럼을 배치하고 30마이크로리터를 추가했습니다. RNA 무료 물 원심분리기 튜브는 1분 동안 8, 000회 G로, 상용 키트를 사용하여 RNA 합성 된 cDNA를 암시하고 모든 영역을 혼합하고 RNA 샘플을 추가하고 텍스트 원고에 설명 된 바와 같이 반응 및 열 사이클러를 수행합니다. RTQ PCR 마스터 믹스 9마이크로리터와 96개의 웰 플레이트의 각 웰에 cDNA 마이크로리터 1개를 추가하여 천장 오일과 원심분리기로 PCR 플레이트를 천장 오일과 원심분리기로 4도에서 10분 동안 877회 G로 빛난다. 원고 의 지시에 따라.금속 연골 인터페이스에서 접촉 영역 및 접촉 압력을 테스트하기 전에 압력 측정 필름을 사용하여 확인되어야 합니다. 생리적 적재 상태는 상기 정의된 접촉에 대한 참조 추론과 얻어진 각인을 비교하여 확인할 수 있고 낮은 마찰 계수는 마이그레이션 접촉 영역과 적어도 1시간 동안 유지될 수 있다. 세포외 매트릭스 조성 및 구조는 사프란 및 O 염색으로 결정될 수 있다.사프란과 O 염색의 강도는 프로테오글리칸 함량에 비례합니다. 프로테오글리칸 함량은 관절 표면에 따라 다르지만 기준선 샘플의 조직 섹션 전체에 균일해야 하며, 기계적 적재에 의해 중화될 수 있는 글리코아미노글리칸의 추출을 보여준다. 소 관절 연석의 대사 활동은 수확 부위와 무관하지만 기계적 적재로 증가를 나타낸다.생리적 적재 조건으로 증가 된 연골 특정 유전자의 유전자 발현 수준이 증가했습니다. 이화 유전자는 고정 접촉 영역으로 업 규제되는 반면. 이 절차에 따라 연골 웹 제품의 측정 및 스캐닝 전자 현미경을 이용한 관절 표면 분석을 포함하여 추가 분석을 수행할 수 있으며, 또한 다양한 마찰학적 쌍으로 관절 연골의 윤활을 최적화하려고 노력합니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

근골격계 초음파 이미징의 소설 응용 프로그램

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

연구

의학

Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks

현지화 된 조직 병리학 적 분석을위한 망막 보철물로 이식 된 가공 눈을위한 기술 : 파트 망막 끌어 올릴 2 망막 임플란트

Retinal prostheses for the treatment of certain forms of blindness are gaining traction in clinical trials around the world with commercial devices ...

Proximal Cadaveric Femur Preparation for Fracture Strength Testing and Quantitative CT-based Finite Element Analysis

파괴 강도 시험 및 정량 CT 기반의 유한 요소 분석을위한 근위 대퇴골 사체 준비

Cadaveric fracture testing is routinely used to understand factors that affect proximal femur strength.  Because ex vivo biological tissues are prone to ...

Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants

치과 임 플 란 트에 대 한 다른 자료에 구두 Biofilm 형성

Dental implants and their prosthetic components are prone to bacterial colonization and biofilm formation. The use of materials that provides low ...

Handheld Metal Detector Screening for Metallic Foreign Body Ingestion in Children

아이 들에서 금속 이물질 섭취에 대 한 휴대용 금속 탐지기 검사

Coins are the most common ingested metallic foreign bodies among children. The goal of this protocol is to assess the accuracy and feasibility of using a ...

Hemocompatibility Testing of Blood-Contacting Implants in a Flow Loop Model Mimicking Human Blood Flow

인간의 혈류를 모방하는 흐름 루프 모델에서 혈액 접촉 임플란트의 혈적합성 테스트

The growing use of medical devices (e.g., vascular grafts, stents, and cardiac catheters) for temporary or permanent purposes that remain in the ...

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

허혈성 심장 질환의 돼지 모델에 3D 인쇄 관상 동맥 협착 임플란트의 배포를위한 새로운 경피적 인 접근 방식

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

뼈 결함의 재건을위한 환자 특정 임플란트의 3D 계획 및 인쇄

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

환자 별 임플란트의 3D 계획 및 인쇄를 이용한 안면 기형 치료

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...