Name: biological preparation and mechanical technique for determining viscoelastic properties of zonular fibers
Uploaded: 2021-12-16T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Biological Preparation and Mechanical Technique for Determining Viscoelastic Properties of Zonular Fibers at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل NIH R01 EY029130 (S.B.) و P30 EY002687 (S.B.) ، R01 HL53325 ومؤسسة Ines Mandl Research Foundation (R.P.M.) ، ومؤسسة Marfan ، ومنحة غير مقيدة لقسم طب العيون والعلوم البصرية في جامعة واشنطن من البحث لمنع العمى. كما حصل ج. ر. على منحة من جامعة العلوم الصحية والصيدلة لدعم هذا المشروع.

تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات من قبل لجنة الدراسات الحيوانية بجامعة واشنطن والتزمت ببيان ARVO لاستخدام الحيوانات في أبحاث العيون والرؤية.
1. تصنيع الأجزاء المتخصصة وبناء الأجهزة
<ol><li>تصنيع الأجزاء المتخصصة<ol>
<li>تصنيع المسبار. امسك شعرية زجاجية بزاوية...

<ol>
	<li>Bassnett, S., Shi, Y., Vrensen, 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=Biological+glass:+structural+determinants+of+eye+lens+transparency.">Biological glass: structural determinants of eye lens transparency.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences. 366 (1568), 1250-1264 (2011).</li><li>Bassnett, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinn's+zonule.">Zinn's zonule.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 82, 100902 (2021).</li><li>Dureau, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+of+zonular+diseases.">Pathophysiology of zonular diseases.</a> Current Opinion in Ophthalmology. 19 (1), 27-30 (2008).</li><li>Shi, Y., 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=Latent-transforming+growth+factor+beta-binding+protein-2+(LTBP-2)+is+required+for+longevity+but+not+for+development+of+zonular+fibers.">Latent-transforming growth factor beta-binding protein-2 (LTBP-2) is required for longevity but not for development of zonular fibers.</a> Matrix Biology. 95, 15-31 (2021).</li><li>Ushiki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+fibers,+reticular+fibers+and+elastic+fibers.+A+comprehensive+understanding+from+a+morphological+viewpoint.">Collagen fibers, reticular fibers and elastic fibers. A comprehensive understanding from a morphological viewpoint.</a> Archives of Histology and Cytology. 65 (2), 109-126 (2002).</li><li>Bassnett, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+preserving+and+visualizing+the+three-dimensional+structure+of+the+mouse+zonule.">A method for preserving and visualizing the three-dimensional structure of the mouse zonule.</a> Experimental Eye Research. 185, 107685 (2019).</li><li>Todorovic, V., Rifkin, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LTBPs,+more+than+just+an+escort+service.">LTBPs, more than just an escort service.</a> Journal of Cellular Biochemistry. 113 (2), 410-418 (2012).</li><li>Mecham, R. P., Gibson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+microfibril-associated+glycoproteins+(MAGPs)+and+the+microfibrillar+niche.">The microfibril-associated glycoproteins (MAGPs) and the microfibrillar niche.</a> Matrix Biology. 47, 13-33 (2015).</li><li>Hubmacher, D., Reinhardt, D. P., Plesec, T., Schenke-Layland, K., Apte, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+eye+development+is+characterized+by+coordinated+expression+of+fibrillin+isoforms.">Human eye development is characterized by coordinated expression of fibrillin isoforms.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 55 (12), 7934-7944 (2014).</li><li>Inoue, T., 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=Latent+TGF-&#946;+binding+protein-2+is+essential+for+the+development+of+ciliary+zonule+microfibrils.">Latent TGF-&#946; binding protein-2 is essential for the development of ciliary zonule microfibrils.</a> Human Molecular Genetics. 23 (21), 5672-5682 (2014).</li><li>De Maria, A., Wilmarth, P. A., David, L. L., Bassnett, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+analysis+of+the+bovine+and+human+ciliary+zonule.">Proteomic analysis of the bovine and human ciliary zonule.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 58 (1), 573-585 (2017).</li><li>Wright, D. M., Duance, V. C., Wess, T. J., Kielty, C. M., Purslow, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+supramolecular+organization+of+fibrillin-rich+microfibrils+determines+the+mechanical+properties+of+bovine+zonular+filaments.">The supramolecular organization of fibrillin-rich microfibrils determines the mechanical properties of bovine zonular filaments.</a> Journal of Experimental Biology. 202 (21), 3011-3020 (1999).</li><li>Bocskai, Z. I., Sandor, G. L., Kiss, Z., Bojtar, I., Nagy, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+mechanical+behaviour+and+estimation+of+the+elastic+properties+of+porcine+zonular+fibres.">Evaluation of the mechanical behaviour and estimation of the elastic properties of porcine zonular fibres.</a> Journal of Biomechanics. 47 (13), 3264-3271 (2014).</li><li>Fisher, R. 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+ciliary+body+in+accommodation.">The ciliary body in accommodation.</a> Transactions of the Ophthalmological Societies of the United Kingdom. 105, 208-219 (1986).</li><li>Michael, 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=Elastic+properties+of+human+lens+zonules+as+a+function+of+age+in+presbyopes.">Elastic properties of human lens zonules as a function of age in presbyopes.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 53 (10), 6109-6114 (2012).</li><li>van Alphen, G. W., Graebel, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elasticity+of+tissues+involved+in+accommodation.">Elasticity of tissues involved in accommodation.</a> Vision Research. 31 (7-8), 1417-1438 (1991).</li><li>Green, E. M., Mansfield, J. C., Bell, J. S., Winlove, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+and+micromechanics+of+elastic+tissue.">The structure and micromechanics of elastic tissue.</a> Interface Focus. 4 (2), 20130058 (2014).</li><li>Jones, W., Rodriguez, J., Bassnett, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+deletion+of+fibrillin-1+in+the+mouse+eye+results+in+ectopia+lentis+and+other+ocular+phenotypes+associated+with+Marfan+syndrome.">Targeted deletion of fibrillin-1 in the mouse eye results in ectopia lentis and other ocular phenotypes associated with Marfan syndrome.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 12 (1), 037283 (2019).</li><li>Weinbaum, J. S., 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=Deficiency+in+microfibril-associated+glycoprotein-1+leads+to+complex+phenotypes+in+multiple+organ+systems.">Deficiency in microfibril-associated glycoprotein-1 leads to complex phenotypes in multiple organ systems.</a> Journal of Biological Chemistry. 283 (37), 25533-25543 (2008).</li><li>Comeglio, P., Evans, A. L., Brice, G., Cooling, R. J., Child, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+FBN1+gene+mutations+in+patients+with+ectopia+lentis+and+marfanoid+habitus.">Identification of FBN1 gene mutations in patients with ectopia lentis and marfanoid habitus.</a> British Journal of Ophthalmology. 86 (12), 1359-1362 (2002).</li></ol>

ال zonule هو نظام ECM غير عادي حيث يتم ترتيب الألياف بشكل متماثل ويمكن التلاعب بها بشكل متطابق عن طريق إزاحة عدسة العين على طول المحور البصري. يمكن أيضا الوصول إلى الفضاء بسهولة دون انقطاع خلوي ، مما يسمح بدراسة الألياف في بيئة قريبة من حالتها الأصلية. تستفيد تقنية السحب من عرض ECM هذا للتعامل مع ...

تحتوي عين الفقاريات على عدسة بصرية حية تساعد على تركيز الصور على شبكية العين1. يتم تعليق العدسة على المحور البصري بواسطة نظام من الألياف الدقيقة ذات التوجه الشعاعي ، كما هو موضح في الشكل 1A. في أحد الطرفين ، ترتبط الألياف بخط الاستواء للعدسة ، وفي الطرف الآخر ، بسطح الجسم الهدبي. تمتد أطوالها لمسافات تتراوح من 150 ميكرومتر في الفئران إلى 1 مم في البشر. بشكل جماعي ، تعرف هذه الألياف باسم zonule of Zinn2 ، أو المنطقة الهدبية ، أو ببساطة zonule. يمكن أن تؤثر صدمة العين والمرض وبعض الاضطرابات الوراثية على سلامة الألياف المناطقية3، مما يؤدي إلى فشلها في نهاية المطاف وما يصاحبها من فقدان للرؤية. في الفئران ، تحتوي الألياف على نواة تتكون في الغالب من بروتين الفيبريلين -2 ، وتحيط بها عباءة غنية بالفيبريلين-14. على الرغم من أن الألياف المناطقية فريدة من نوعها للعين ، إلا أنها تحمل العديد من أوجه التشابه مع ألياف ECM القائمة على الإيلاستين الموجودة في أماكن أخرى من الجسم. هذه الأخيرة مغطاة بعباءة فيبريلين-15 ولها أبعاد مماثلة للألياف المناطقية6. تم العثور على بروتينات أخرى ، مثل البروتينات المرتبطة بعامل النمو الكامن β (LTBPs) والبروتين السكري المرتبط بالألياف الدقيقة -1 (MAGP-1) ، بالاقتران مع كلا النوعين من الألياف 7،8،9،10،11. يتراوح معامل المرونة للألياف المناطقية بين 0.18-1.50 MPa12,13,14,15,16 ، مقارنة بالألياف القائمة على الإيلاستين (0.3-1.2 ميجا باسكال)17. تقودنا أوجه التشابه المعمارية والميكانيكية هذه إلى الاعتقاد بأن أي نظرة ثاقبة لأدوار البروتينات المرتبطة بالمناطق قد تساعد في توضيح أدوارها في الألياف المرنة الأخرى ECM.
الغرض الرئيسي من تطوير الطريقة الموصوفة هنا هو اكتساب نظرة ثاقبة حول دور بروتينات منطقة محددة في تطور أمراض العين الموروثة. النهج العام هو مقارنة الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية في الفئران من النوع البري مع تلك الخاصة بالفئران التي تحمل طفرات مستهدفة في الجينات التي تشفر البروتينات المناطقية. في حين تم استخدام العديد من الطرق سابقا لقياس الخصائص الميكانيكية المطاطية للألياف المناطقية ، فقد تم تصميمها جميعا لعيون الحيوانات الأكبر بكثير12،13،14،15،16. على هذا النحو النماذج ليست قابلة للجر وراثيا. سعينا إلى تطوير طريقة تجريبية أكثر ملاءمة للعيون الصغيرة والحساسة للفئران.
الطريقة التي طورناها لتقييم المرونة اللزجة للألياف المناطقية للفئران هي تقنية نشير إليها باسم فحص السحب 4,18 ، والذي يتم تلخيصه بصريا في الشكل 1. ويرد أدناه وصف مفصل لطريقة السحب وتحليل النتائج. نبدأ بوصف بناء الجهاز ، بما في ذلك الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد (3D) المستخدمة في المشروع. بعد ذلك ، نقوم بتفصيل البروتوكول المستخدم للحصول على العيون وإعدادها للتجربة. أخيرا ، نقدم إرشادات خطوة بخطوة حول كيفية الحصول على بيانات لتحديد الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية. في قسم النتائج التمثيلية ، نشارك البيانات غير المنشورة سابقا التي تم الحصول عليها بطريقتنا حول الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية من الفئران التي تفتقر إلى MAGP-119 بالإضافة إلى مجموعة التحكم التي تم الحصول عليها من الحيوانات البرية المتطابقة مع العمر. وأخيرا ، نختتم بملاحظات عامة حول مزايا وقيود الطريقة ، واقتراحات للتجارب المحتملة التي قد توضح كيف تؤثر العوامل البيئية والكيميائية الحيوية على الخصائص اللزجة المرنة لألياف ECM.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1/4-20 hex screws 3/4 inch long</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SH25S075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/4-20 nut</td>
			<td>Hardware store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D SLA printer</td>
			<td>Anycubic</td>
			<td>Photon</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-40 screws 3/8 inch long, 2</td>
			<td>Hardware store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillaries, OD 1.2 mm and 3 inches long, no filament</td>
			<td>WPI</td>
			<td>1B120-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate (super) glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Scale accurate to 0.01 g</td>
			<td>Vernier</td>
			<td>OHAUS Scout 220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Spreadsheet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas cigarette lighter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inspection/dissection microscope</td>
			<td>Amscope</td>
			<td>SKU: SM-4NTP</td>
			<td>Working distance ~ 15 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator, Economy 4-axis</td>
			<td>WPI</td>
			<td>Kite-L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized micrometer</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>Z812B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Negative cylindrical lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LK1431L1</td>
			<td>-75 mm focal length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes, 50 mm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Post holder, 3 inches</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PH3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Post, 4 inches</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>TR4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale logging software</td>
			<td>Vernier</td>
			<td>LoggePro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Servo motor controller</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KDC101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Servo motor controller software</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>APT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slotted base, 1</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>BA1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slotted bases, 2</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>BA2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stand for micromanipular</td>
			<td>WPI</td>
			<td>M-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB-camera for microscope</td>
			<td>Amscope</td>
			<td>SKU: MD500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV activated glue with UV source</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

biological preparation and mechanical technique for determining viscoelastic properties of zonular fibers

المرونة ضرورية لوظيفة الأنسجة مثل الأوعية الدموية والعضلات والرئتين. هذه الخاصية مشتقة في الغالب من المصفوفة خارج الخلية (ECM) ، وهي شبكة البروتين التي تربط الخلايا والأنسجة معا. كيف ترتبط الخصائص المرنة لشبكة ECM بتكوينها ، وما إذا كانت خصائص الاسترخاء في ECM تلعب دورا فسيولوجيا ، هي أسئلة لم تتم معالجتها بالكامل بعد. يكمن جزء من التحدي في البنية المعقدة لمعظم أنظمة إدارة المحتوى المؤسسي وصعوبة عزل مكونات إدارة المحتوى المؤسسي دون المساس بهيكلها. أحد الاستثناءات هو zonule ، وهو نظام ECM موجود في عين الفقاريات. تتكون المنطقة من ألياف طولها مئات إلى آلاف الميكرومترات التي تمتد عبر المساحة الخالية من الخلايا بين العدسة وجدار العين. في هذا التقرير ، نصف تقنية ميكانيكية تستفيد من البنية عالية التنظيم للمنطقة لتحديد خصائصها المرنة اللزجة وتحديد مساهمة مكونات البروتين الفردية. تتضمن هذه الطريقة تشريح عين ثابتة لفضح العدسة والمنطقة وتستخدم تقنية السحب التي تمتد الألياف المناطقية بالتساوي أثناء مراقبة توترها. هذه التقنية غير مكلفة نسبيا ولكنها حساسة بما يكفي للكشف عن التغيرات في الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية في الفئران التي تفتقر إلى بروتينات إقليمية محددة أو مع الشيخوخة. على الرغم من أن الطريقة المعروضة هنا مصممة في المقام الأول لدراسة تطور العين ومرضها ، إلا أنها يمكن أن تكون أيضا نموذجا تجريبيا لاستكشاف أسئلة أوسع نطاقا تتعلق بالخصائص اللزجة المرنة ل ECM المرنة ودور العوامل الخارجية مثل التركيز الأيوني ودرجة الحرارة والتفاعلات مع جزيئات الإشارة.

توفر تقنية السحب الموصوفة هنا نهجا مباشرا لتحديد الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية في الفئران. باختصار ، يتم الحفاظ على عين الفأر أولا عن طريق حقن مثبت عند الضغط الفسيولوجي داخل العين. يحافظ هذا النهج على التضخم الطبيعي للعين ويحافظ على الألياف مشدودة مسبقا بشكل صحيح (اعتبر التثبيت...

Watch this Scientific Journal Video about Biological Preparation and Mechanical Technique for Determining Viscoelastic Properties of Zonular Fibers at JoVE.com

Biological Preparation and Mechanical Technique for Determining Viscoelastic Properties of Zonular Fibers

يصف البروتوكول طريقة لدراسة مرونة لزوجة المصفوفة خارج الخلية واعتمادها على تكوين البروتين أو العوامل البيئية. نظام المصفوفة المستهدف هو منطقة الماوس. يتم إثبات أداء هذه الطريقة من خلال مقارنة السلوك اللزج المرن للألياف المناطقية من النوع البري مع تلك التي تفتقر إلى البروتين السكري المرتبط بالألياف الدقيقة -1.

التحضير البيولوجي والتقنية الميكانيكية لتحديد الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية

Elasticity is essential to the function of tissues such as blood vessels, muscles, and lungs. This property is derived mostly from the extracellular ...

تكمن أهمية طريقتنا في قدرتها على الإجابة على السؤال ، ما هي الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية ، الألياف التي تعلق العدسة داخل العين؟ الميزة الرئيسية لتقنيتنا هي أنها يمكن أن تحدد كميا الخصائص المرنة اللزجة للألياف المناطقية الصغيرة والحساسة من الفئران مع وبدون تعديلات جينية مستهدفة. الطفرات في الجينات التي تشفر بروتينات الألياف الدقيقة تكمن وراء العديد من الحالات المتلازمية الموروثة.باستخدام تقنيتنا ، يمكننا التحقيق في كيفية تغيير طفرات محددة للخصائص الميكانيكية الحيوية للألياف الدقيقة. للبدء ، بعد القتل الرحيم للفأر ، قم بإزالة العينين باستخدام ملقط ناعم. أدخل طرف إبرة التثبيت عبر جدار العين وضعه في وسط الفكاهة الزجاجية ، مع الحرص على عدم إتلاف العدسة.انقل العين المنحرفة بعناية إلى أنبوب مملوء ب 4٪ من بارافورمالديهايد ومحلول ملحي مخزن بالفوسفات. افتح الصمام الذي يربط الإبرة بخزان مثبت يقع على ارتفاع 25 سم فوق العينة والذي يحافظ على ضغط إيجابي يعادل 15 إلى 20 ملم من الزئبق داخل العين خلال فترة التثبيت واترك العينة لإصلاحها بين عشية وضحاها. في اليوم التالي ، قم بإزالة إبرة التثبيت واغسل العين لمدة 10 دقائق في محلول ملحي مخزن بالفوسفات.من خلال استخدام مقص جراحي للعيون ومجهر ستيريو ، قم بعمل شق كامل السماكة في جدار العين بالقرب من رأس العصب البصري. قم بتمديد القطع إلى الأمام نحو خط الاستواء ثم حول المحيط الاستوائي للعين مع تجنب العمليات الهدبية الدقيقة والألياف المناطقية المرتبطة بها بعناية. قم بكشف السطح الخلفي للعدسة عن طريق إزالة الجزء الخلفي من الكرة الأرضية.قم بإزالة العين المشوهة من المحلول العازل باستخدام الملقط وضعها على مسح جاف للمهمة مع توجيه القرنية لأسفل. اسحب القرنية برفق على سطح المسح لتجفيفها. ضع قطرة من الغراء الفوري على قاع طبق بتري 50 ملم وقم بإصلاح المنصة عليه.ضع الطبق على طبق المسرح من المجهر ستيريو بحيث يكون البئر مع الغراء في الأفق. لاستيعاب العين في آبار منصة طبق بتري ، أضف ثلاثة ميكرولترات من الغراء الفوري. ضعه بعناية في البئر واضبطه بسرعة بحيث يواجه الجزء الخلفي من العدسة لأعلى.جفف الجانب المكشوف من العدسة عن طريق النشاف بلطف بزاوية منديل جاف. لقياس الاستجابة اللزجة المرنة المناطقية ، قم بتشغيل الميزان ، وضع طبق Petri على الميزان ، ثم ابدأ تشغيل برنامج تسجيل المقياس وبرنامج الكاميرا. قم بتشغيل وحدة التحكم في المحرك المؤازر.ابدأ تشغيل تطبيق وحدة التحكم على الكمبيوتر واضبط معلمات الحركة بزيادات قدرها 50 ميكرومتر. إنشاء 90 درجة الانحناء في قضيب الشعرية. انزلق الشعيرات الدموية المنحنية في حامل المسبار الشعري وشد مسامير التأمين.إلى الطرف الشعري ، أضف حبة صغيرة من غراء المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. حرك طرف المسبار الشعري باستخدام الضبطات اليدوية على المتلاعب وضعه مباشرة فوق الجزء العلوي من العدسة. من خلال الفحص البصري الأمامي والرؤية الجانبية باستخدام كاميرا المجهر ، تحقق من أن الجزء السفلي من غراء الأشعة فوق البنفسجية يبدو متمركزا فوق الجزء العلوي من العدسة.أثناء النظر من خلال الكاميرا ، اخفض طرف المسبار حتى يتلامس غراء الأشعة فوق البنفسجية مع العدسة ويغطي 1/3 إلى 1/2 من سطحها العلوي. عالج الغراء باستخدام مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية الاتجاهي شبه المرئي بطول موجي يتراوح بين 380 و 400 نانومتر وكثافة تبلغ حوالي مللي واط. أضف محلول PBS إلى طبق بتري حتى يتم تغطية العين على عمق لا يقل عن مليمترين.ضع عدسة أسطوانية أمام المجهر وبطريقة قريبة من طبق بتري دون لمسه. في الوقت نفسه ، ابدأ تسجيل الدخول في برنامج مؤقت. التقط صورة للعين والمسبار باستخدام الكاميرا.بعد 60 ثانية ، ابدأ إزاحة 50 ميكرومتر. كرر كل 60 ثانية حتى تكتمل التجربة كما هو موضح بكسر جميع الألياف الإقليمية. احفظ بيانات تسجيل المقياس عند الانتهاء من التشغيل وقم بتصديرها إلى تنسيق جدول بيانات متوافق.أيضا ، احفظ صور العدسة التي تم الحصول عليها أثناء التشغيل. استيراد البيانات إلى جدول بيانات. باستخدام قراءة المقياس الأولى والأخيرة ، قم باستجواب الانجراف في قراءة الخلفية بمرور الوقت بسبب التبخر ، ثم اطرح الخلفية المستوفاة من القراءة في كل نقطة زمنية.بعد إجراء الفحص والتصحيح للتبخر ، يتم عكس الرسم البياني للبيانات المرنة اللزجة. يزداد حجم القوى الفورية والمسترخية مع كل خطوة تصل إلى حوالي 1000 ثانية ، ثم ينخفض مع بدء الألياف المناطقية في الكسر حتى يتم الوصول إلى النقطة الزمنية 1،500 ثانية عندما يتم كسر جميع الألياف. في هذا العرض التوضيحي ، تمت مقارنة الاستجابة اللزجة المرنة للنوع البري والفئران الناقصة MAGP-1 أيضا.في الوقت الأولي من صفر إلى 600 ثانية ، تشبه الرسوم البيانية بعضها البعض مما يشير إلى أن الخصائص اللزجة المرنة للألياف المناطقية لم تتغير بشكل كبير. ومع ذلك ، في ماوس MAGP-1 بالضربة القاضية ، تنكسر الألياف قبل الأوان. تم الحصول على قوى كسر الألياف المناطقية باستخدام طريقة السحب ل MAGP-1 مقابل الفئران البرية في مراحل عمرها شهر واحد وسنة.أشارت النتائج إلى أن قوة الألياف تزداد مع تقدم العمر للفئران من النوع البري. قد يؤدي أي اتصال عرضي مع طبق بتري خلال هذه الخطوات إلى تحول جدار العين بالنسبة إلى عدسة العين ، مما قد يؤدي إلى إتلاف الألياف المناطقية. يساعد فحص السحب هذا على تحديد البروتينات التي تساهم في قوة الشد للألياف الدقيقة.سنستخدم هذه المعلومات لبناء نماذج أكثر واقعية للجزء الداخلي من الألياف الإقليمية.

Research

JoVE Journal

Medicine

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

ميو الميكانيكية وتحليل الهيكل العظمي والعضلات المعزولة

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

بروتوكولات لتقييم الترددات الراديوية التفاعل مع جزيئات الذهب ونظم البيولوجية لغير الغازية ارتفاع الحرارة علاج السرطان

Cancer therapies  which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly  desirable. The use of RF electric-fields that penetrate ...

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

الإجراءات في يحفز الزرق<em&gt; في فيفو</em&gt; نموذج الفأر وجبل لالجامع إعداد الشبكية

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the ...

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

إعداد عظم الفخذ القريبة المتوفين دماغيا لتحليل العناصر المحدودة مقرها CT-كسر قوة اختبار والكمي

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

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue

في فيفو تقييم الخصائص الميكانيكية و اللزجة من اللسان الجرذ

The tongue is a highly innervated and vascularized muscle hydrostat on the floor of the mouth of most vertebrates. Its primary functions include ...

Assessment of the Anticoagulant and Anti-inflammatory Properties of Endothelial Cells Using 3D Cell Culture and Non-anticoagulated Whole Blood

تقييم خصائص مضادة للالتهابات والتخثر غشائي الخلايا باستخدام الثقافة خلية ثلاثية الأبعاد والدم كله غير أنتيكواجولاتيد

In vivo, endothelial cells are crucial for the natural anticoagulation of circulating blood. Consequently, endothelial cell activation leads to blood ...

Mechanical Ventilation Boot Camp Curriculum

التهوية الميكانيكية التمهيد كامب المناهج الدراسية

Medical management of mechanically ventilated patients is challenging to novice providers. Incorrect management of this population may lead to increased ...

Mechanical Micronization of Lipoaspirates for Regenerative Therapy

الميكانيكية ميكرونيزيشن من ليبواسبيراتيس للعلاج بالتجدد

Stromal vascular fraction (SVF) has become a regenerative tool for various diseases; however, legislation strictly regulates the clinical application of ...

Determining and Controlling External Power Output During Regular Handrim Wheelchair Propulsion

تحديد ومراقبة خرج الطاقة الخارجية أثناء دفع كرسي متحرك منتظم

The use of a manual wheelchair is critical to 1% of the world&#39;s population. Human powered wheeled mobility research has considerably matured, which ...

A Probing Device for Quantitatively Measuring the Mechanical Properties of Soft Tissues during Arthroscopy

جهاز فحص للقياس الكمي للخصائص الميكانيكية للأنسجة الرخوة أثناء تنظير المفصل

Probing in arthroscopic surgery is performed by pulling or pushing the soft tissue, which provides feedback for understanding the condition of the soft ...