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

इस काम NIH R01 EY029130 (S.B.) और P30 EY002687 (S.B.), R01 HL53325 और Ines Mandl Research Foundation (R.P..M.), Marfan Foundation, और वाशिंगटन विश्वविद्यालय में नेत्र विज्ञान और दृश्य विज्ञान विभाग के लिए एक अप्रतिबंधित अनुदान द्वारा समर्थित था। जे.आर. को इस परियोजना के समर्थन में स्वास्थ्य विज्ञान और फार्मेसी विश्वविद्यालय से अनुदान भी मिला।

सभी पशु प्रयोगों को वाशिंगटन विश्वविद्यालय पशु अध्ययन समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और नेत्र और दृष्टि अनुसंधान में जानवरों के उपयोग के लिए एआरवीओ बयान का पालन किया गया था।
1. विशेष भा...

<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>

ज़ोन्यूल एक असामान्य ईसीएम प्रणाली है जहां फाइबर को सममित रूप से व्यवस्थित किया जाता है और ऑप्टिकल अक्ष के साथ आंखों के लेंस को विस्थापित करके समान रूप से हेरफेर किया जा सकता है। अंतरिक्ष को सेलुलर व्?...

कशेरुक की आंख में एक जीवित ऑप्टिकल लेंस होता है जो रेटिना 1 पर छवियों को केंद्रित करने में मदद करता है। लेंस को ऑप्टिकल अक्ष पर नाजुक, रेडियल रूप से उन्मुख फाइबर की एक प्रणाली द्वारा निलंबित कर दिया जाता है, जैसा कि चित्र 1 ए में दिखाया गया है। एक छोर पर, फाइबर लेंस भूमध्य रेखा से जुड़ते हैं और दूसरे पर, सिलियरी शरीर की सतह पर। उनकी लंबाई चूहों में 150 μm से लेकर मनुष्यों में 1 मिमी तक की दूरी तक फैली हुई है। सामूहिक रूप से, इन तंतुओं को Zinn2 के zonule, ciliary zonule, या बस zonule के रूप में जाना जाता है। ओकुलर आघात, बीमारी, और कुछ आनुवंशिक विकार ज़ोनुलर फाइबर 3 की अखंडता को प्रभावित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी अंतिम विफलता और दृष्टि के नुकसान के साथ होता है। चूहों में, तंतुओं में एक कोर होता है जिसमें ज्यादातर प्रोटीन फिब्रिलिन -2 होता है, जो फिब्रिलिन -14 में समृद्ध मेंटल से घिरा होता है। हालांकि ज़ोनुलर फाइबर आंखों के लिए अद्वितीय हैं, वे शरीर में कहीं और पाए जाने वाले इलास्टिन-आधारित ईसीएम फाइबर के लिए कई समानताएं सहन करते हैं। उत्तरार्द्ध एक फाइब्रिलिन -1 मेंटल 5 द्वारा कवर किया गया है और ज़ोनुलर फाइबर 6 के समान आयाम हैं। अन्य प्रोटीन, जैसे अव्यक्त-रूपांतरण विकास कारक β-बाध्यकारी प्रोटीन (LTBPs) और माइक्रोफिब्रिल-संबद्ध ग्लाइकोप्रोटीन -1 (MAGP-1), दोनों प्रकार के तंतुओं के सहयोग से पाए जाते हैं7,8,9,10,11। ज़ोनुलर फाइबर का लोचदार मापांक 0.18-1.50 MPa12,13,14,15,16 की सीमा में है, जो इलास्टिन-आधारित फाइबर (0.3-1.2 MPa) 17 की तुलना में तुलनीय है। ये वास्तुशिल्प और यांत्रिक समानताएं हमें यह विश्वास करने के लिए प्रेरित करती हैं कि ज़ोनुल से जुड़े प्रोटीन की भूमिकाओं में कोई भी अंतर्दृष्टि अन्य ईसीएम लोचदार फाइबर में उनकी भूमिकाओं को स्पष्ट करने में मदद कर सकती है।
यहां वर्णित विधि को विकसित करने का मुख्य उद्देश्य विरासत में मिली आंखों की बीमारी की प्रगति में विशिष्ट ज़ोनुलर प्रोटीन की भूमिका में अंतर्दृष्टि प्राप्त करना है। सामान्य दृष्टिकोण जंगली प्रकार के चूहों में ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों की तुलना जीन एन्कोडिंग ज़ोनुलर प्रोटीन में लक्षित उत्परिवर्तन ले जाने वाले चूहों के साथ करना है। जबकि ज़ोनुलर फाइबर के इलास्टो-मैकेनिकल गुणों को मापने के लिए पहले कई तरीकों का उपयोग किया गया है, सभी को बहुत बड़े जानवरों की आंखों के लिए डिज़ाइन किया गया था12,13,14,15,16। इस तरह के मॉडल आनुवंशिक रूप से असभ्य नहीं हैं; हमने एक प्रयोगात्मक विधि विकसित करने की मांग की जो चूहों की छोटी और नाजुक आंखों के लिए बेहतर अनुकूल थी।
माउस ज़ोनुलर फाइबर की विस्कोइलिस्टिसिटी का आकलन करने के लिए हमने जो विधि विकसित की है, वह एक ऐसी तकनीक है जिसे हम पुल-अप परख4,18 के रूप में संदर्भित करते हैं, जिसे चित्रा 1 में नेत्रहीन रूप से संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। पुल-अप विधि और परिणामों के विश्लेषण का एक विस्तृत विवरण नीचे प्रदान किया गया है। हम परियोजना में उपयोग किए जाने वाले तीन-आयामी (3 डी) -मुद्रित भागों सहित उपकरण के निर्माण का वर्णन करके शुरू करते हैं। अगला, हम प्रयोग के लिए आंखों को प्राप्त करने और तैयार करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल का विस्तार करते हैं। अंत में, हम ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों के निर्धारण के लिए डेटा प्राप्त करने के तरीके पर चरण-दर-चरण निर्देश प्रदान करते हैं। प्रतिनिधि परिणाम अनुभाग में, हम MAGP-119 की कमी वाले चूहों से ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों के साथ-साथ उम्र-मिलान वाले जंगली-प्रकार के जानवरों से प्राप्त एक नियंत्रण सेट पर हमारी विधि के साथ प्राप्त पहले अप्रकाशित डेटा साझा करते हैं। अंत में, हम विधि के फायदों और सीमाओं पर सामान्य टिप्पणियों के साथ निष्कर्ष निकालते हैं, और संभावित प्रयोगों के लिए सुझाव जो स्पष्ट कर सकते हैं कि पर्यावरणीय और जैव रासायनिक कारक ईसीएम फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों को कैसे प्रभावित करते हैं।

<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

लोच रक्त वाहिकाओं, मांसपेशियों और फेफड़ों जैसे ऊतकों के कार्य के लिए आवश्यक है। यह गुण ज्यादातर एक्स्ट्रासेल्युलर मैट्रिक्स (ईसीएम) से प्राप्त होता है, प्रोटीन मेशवर्क जो कोशिकाओं और ऊतकों को एक साथ बांधता है। एक ईसीएम नेटवर्क के लोचदार गुण इसकी संरचना से कैसे संबंधित हैं, और क्या ईसीएम के विश्राम गुण एक शारीरिक भूमिका निभाते हैं, ऐसे प्रश्न हैं जिन्हें अभी तक पूरी तरह से संबोधित नहीं किया गया है। चुनौती का हिस्सा अधिकांश ईसीएम प्रणालियों की जटिल वास्तुकला और उनकी संरचना से समझौता किए बिना ईसीएम घटकों को अलग करने में कठिनाई में निहित है। एक अपवाद ज़ोन्यूल है, जो कशेरुकियों की आंखों में पाया जाने वाला एक ईसीएम सिस्टम है। ज़ोन्यूल में सैकड़ों से हजारों माइक्रोमीटर की लंबाई में फाइबर होते हैं जो लेंस और आईवॉल के बीच सेल-मुक्त स्थान को फैलाते हैं। इस रिपोर्ट में, हम एक यांत्रिक तकनीक का वर्णन करते हैं जो ज़ोन्यूल की अत्यधिक संगठित संरचना का लाभ उठाता है ताकि इसके विस्कोइलिस्टिक गुणों को निर्धारित किया जा सके और व्यक्तिगत प्रोटीन घटकों के योगदान को निर्धारित किया जा सके। इस विधि में लेंस और ज़ोन्यूल को उजागर करने के लिए एक निश्चित आंख का विच्छेदन शामिल है और एक पुल-अप तकनीक का उपयोग करता है जो ज़ोनुलर फाइबर को समान रूप से फैलाता है जबकि उनके तनाव की निगरानी की जाती है। तकनीक अपेक्षाकृत सस्ती अभी तक काफी संवेदनशील है जो चूहों में ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों में परिवर्तन का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील है, जिसमें विशिष्ट ज़ोनुलर प्रोटीन की कमी है या उम्र बढ़ने के साथ। यद्यपि यहां प्रस्तुत विधि मुख्य रूप से ओकुलर विकास और बीमारी का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन की गई है, यह लोचदार ईसीएम के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों और बाहरी कारकों की भूमिका जैसे आयनिक एकाग्रता, तापमान और सिग्नलिंग अणुओं के साथ बातचीत के बारे में व्यापक प्रश्नों की खोज के लिए एक प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में भी काम कर सकती है।

यहां वर्णित पुल-अप तकनीक चूहों में ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों को निर्धारित करने के लिए एक सीधा दृष्टिकोण प्रदान करती है। संक्षेप में, माउस आंख को पहले शारीरिक इंट्राओकुलर दबाव पर एक फिक?...

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

प्रोटोकॉल बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स viscoelasticity और प्रोटीन संरचना या पर्यावरणीय कारकों पर इसकी निर्भरता के अध्ययन के लिए एक विधि का वर्णन करता है। लक्षित मैट्रिक्स प्रणाली माउस zonule है. विधि के प्रदर्शन को माइक्रोफिब्रिल-संबद्ध ग्लाइकोप्रोटीन -1 की कमी वाले लोगों के साथ जंगली-प्रकार के ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक व्यवहार की तुलना करके प्रदर्शित किया जाता है।

जैविक तैयारी और यांत्रिक Zonular फाइबर के Viscoelastic गुणों का निर्धारण करने के लिए तकनीक

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

हमारी विधि का महत्व इस सवाल का जवाब देने की क्षमता में निहित है, ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुण क्या हैं, फाइबर जो लेंस को आंख के अंदर निलंबित करते हैं? हमारी तकनीक का मुख्य लाभ यह है कि यह लक्षित जीन संशोधनों के साथ और बिना चूहों से छोटे और नाजुक ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों को माप सकता है। माइक्रोफिब्रिल प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले जीनों में उत्परिवर्तन कई विरासत में मिली सिंड्रोमिक स्थितियों को रेखांकित करते हैं।हमारी तकनीक का उपयोग करते हुए, हम जांच कर सकते हैं कि विशिष्ट उत्परिवर्तन माइक्रोफिब्रिल्स के बायोमैकेनिकल गुणों को कैसे बदलते हैं। शुरू करने के लिए, माउस को euthanizing पोस्ट, ठीक संदंश का उपयोग कर आंखों को हटा दें। आंख की दीवार के माध्यम से एक निर्धारण सुई की नोक डालें और इसे विट्रियस हास्य के केंद्र में रखें, लेंस को नुकसान न पहुंचाने का ध्यान रखें।ध्यान से 4% पैराफॉर्मेल्डिहाइड और फॉस्फेट बफ़र्ड खारा से भरी एक ट्यूब के लिए अस्केल्ड आंख को स्थानांतरित करें। सुई को एक स्थिर जलाशय से जोड़ने वाले वाल्व को खोलें जो नमूने के ऊपर 25 सेंटीमीटर स्थित है जो निर्धारण अवधि के दौरान आंख के भीतर 15 से 20 मिलीमीटर पारा के बराबर सकारात्मक दबाव बनाए रखता है और नमूने को रात भर ठीक करने के लिए छोड़ देता है। अगले दिन, फिक्सेशन सुई को हटा दें और फॉस्फेट बफ़र्ड खारा में 10 मिनट के लिए आंखों को धोएं।नेत्र शल्य चिकित्सा कैंची और एक स्टीरियो माइक्रोस्कोप को नियोजित करके, ऑप्टिक तंत्रिका सिर के पास आंख की दीवार में एक पूर्ण मोटाई चीरा बनाएं। कट को भूमध्य रेखा की ओर और फिर आंख की भूमध्यरेखीय परिधि के चारों ओर बढ़ाएं, जबकि नाजुक सिलिअरी प्रक्रियाओं और संबंधित ज़ोनुलर फाइबर को ध्यान से बख्शते हुए। ग्लोब के पीछे को हटाकर लेंस की पिछली सतह को उजागर करें।संदंश का उपयोग करके बफर समाधान से विच्छेदित आंख को हटा दें और इसे कॉर्निया के साथ नीचे की ओर सामना करने वाले सूखे कार्य पोंछे पर रखें। इसे सूखने के लिए पोंछे की सतह पर कॉर्निया को धीरे से खींचें। एक 50 मिलीमीटर पेट्री डिश के तल पर तत्काल गोंद की एक बूंद लागू करें और इसे करने के लिए मंच को ठीक करें।डिश को स्टीरियो माइक्रोस्कोप की स्टेज प्लेट पर रखें ताकि गोंद के साथ अच्छी तरह से दृश्य में हो। पेट्री डिश के प्लेटफ़ॉर्म कुओं में आंखों को समायोजित करने के लिए, तत्काल गोंद के तीन माइक्रोलीटर जोड़ें। ध्यान से इसे अच्छी तरह से रखें और जल्दी से समायोजित करें ताकि लेंस का पिछला हिस्सा ऊपर की ओर हो।एक सूखी पोंछे के कोने के साथ धीरे से blotting द्वारा लेंस के उजागर पक्ष सूखी. zonular viscoelastic प्रतिक्रिया को मापने के लिए, पैमाने पर बारी, पैमाने पर पेट्री डिश जगह है, तो पैमाने पर लॉगिंग प्रोग्राम और कैमरा सॉफ्टवेयर शुरू करते हैं. servomotor नियंत्रक पर स्विच करें।कंप्यूटर पर नियंत्रक अनुप्रयोग प्रारंभ करें और 50 माइक्रोमीटर वेतन वृद्धि के साथ गति पैरामीटर सेट करें। एक केशिका रॉड में 90 डिग्री मोड़ बनाएँ। केशिका जांच धारक में मुड़ी हुई केशिका पर्ची और सुरक्षित शिकंजा कस.केशिका टिप के लिए, यूवी इलाज गोंद का एक छोटा सा मनका जोड़ें। मैनिपुलेटर पर मैनुअल समायोजन का उपयोग करके केशिका जांच की नोक को स्थानांतरित करें और इसे सीधे लेंस के शीर्ष पर रखें। सामने के दृश्य निरीक्षण और माइक्रोस्कोप कैमरे का उपयोग करके साइड व्यू के माध्यम से, जांचें कि यूवी गोंद का निचला हिस्सा लेंस के शीर्ष पर केंद्रित दिखाई देता है।कैमरे के माध्यम से देखते समय, जांच टिप को कम करें जब तक कि यूवी गोंद लेंस के साथ संपर्क नहीं करता है और इसकी ऊपरी सतह के 1/3 से 1/2 को कवर करता है। 380 से 400 नैनोमीटर तरंग दैर्ध्य के एक दिशात्मक निकट-दृश्यमान यूवी प्रकाश स्रोत और लगभग एक मिलीवाट की तीव्रता का उपयोग करके गोंद का इलाज करें। पेट्री डिश में पीबीएस समाधान जोड़ें जब तक कि आंख कम से कम दो मिलीमीटर की गहराई तक कवर न हो जाए।माइक्रोस्कोप के सामने और पेट्री डिश को छूने के बिना इसके करीब एक बेलनाकार लेंस रखें। साथ ही, टाइमर प्रोग्राम में लॉगिंग शुरू करें। कैमरे का उपयोग करके आंख और जांच की एक तस्वीर लें।60 सेकंड के बाद, 50 माइक्रोमीटर विस्थापन शुरू करें। हर 60 सेकंड को दोहराएं जब तक कि प्रयोग पूरा नहीं हो जाता है जैसा कि सभी ज़ोनुलर फाइबर के टूटने से संकेत मिलता है। किसी रन के पूरा होने पर स्केल लॉगिंग डेटा सहेजें और इसे एक संगत स्प्रेडशीट स्वरूप में निर्यात करें.इसके अलावा, रन के दौरान प्राप्त लेंस चित्रों को सहेजें। किसी स्प्रेडशीट में डेटा आयात करें. पहले और अंतिम पैमाने पर पढ़ने का उपयोग करते हुए, वाष्पीकरण के कारण समय के साथ पृष्ठभूमि पढ़ने में बहाव को इंटरपोलेट करें, फिर प्रत्येक समय बिंदु में पढ़ने से इंटरपोलेटेड पृष्ठभूमि को घटाएं।परख प्रदर्शन और वाष्पीकरण के लिए सही करने के बाद, viscoelastic डेटा के ग्राफ उलटा है. तात्कालिक और आराम से बलों का परिमाण लगभग 1, 000 सेकंड तक प्रत्येक चरण के साथ बढ़ जाता है, फिर जब तक कि 1, 500 सेकंड के समय बिंदु तक नहीं पहुंच जाता है, तब तक ज़ोनुलर फाइबर टूटना शुरू हो जाता है जब तक कि सभी फाइबर टूट जाते हैं। इस प्रदर्शन के लिए, जंगली प्रकार और MAGP-1 की कमी वाले चूहों के लिए व्हिस्कोइलिस्टिक प्रतिक्रिया की भी तुलना की गई थी।शून्य से 600 सेकंड के शुरुआती समय में, ग्राफ़ एक-दूसरे से मिलते-जुलते हैं, यह सुझाव देते हुए कि ज़ोनुलर फाइबर के व्हिस्कोइलिस्टिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदला गया था। हालांकि, MAGP-1 नॉकआउट माउस में, फाइबर समय से पहले टूट जाते हैं। ज़ोनुलर फाइबर तोड़ने वाले बलों को एक महीने और एक साल पुराने चरणों में एमएजीपी -1 बनाम जंगली प्रकार के चूहों के लिए पुल-अप विधि के साथ प्राप्त किया गया था।परिणामों ने संकेत दिया कि जंगली प्रकार के चूहों के लिए उम्र के साथ फाइबर की ताकत बढ़ जाती है। इन चरणों के दौरान पेट्री डिश के साथ किसी भी आकस्मिक संपर्क से आंखों की दीवार आंखों के लेंस के सापेक्ष स्थानांतरित हो सकती है, संभावित रूप से ज़ोनुलर फाइबर को नुकसान पहुंचा सकती है। यह पुल-अप परख प्रोटीन की पहचान करने में मदद करता है जो माइक्रोफिब्रिल्स की तन्यता शक्ति में योगदान करते हैं।हम इस जानकारी का उपयोग ज़ोनुलर फाइबर के इंटीरियर के अधिक यथार्थवादी मॉडल बनाने के लिए करेंगे।

Research

JoVE Journal

Medicine

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

Myo यांत्रिक पृथक कंकाल की मांसपेशी का विश्लेषण

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

गैर इनवेसिव अतिताप कैंसर के उपचार के लिए सोने नैनोकणों और जैविक प्रणालियों के साथ रेडियोफ्रीक्वेंसी सहभागिता मूल्यांकन के लिए प्रोटोकॉल

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

ग्लूकोमा उत्प्रेरण एक के ि<em&gt; Vivo</em&gt; चूहे मॉडल और साबुत माउंट रेटिना तैयारी

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

फ्रैक्चर शक्ति परीक्षण और मात्रात्मक सीटी आधारित सीमित तत्व विश्लेषण के लिए समीपस्थ शव का फीमर तैयारी

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

रैट जीभ के मैकेनिकल और विस्कोलेस्टिक गुणों के विवो मूल्यांकन में

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

3 डी सेल संस्कृति और गैर anticoagulated पूरे रक्त का उपयोग कर Endothelial कोशिकाओं के थक्कारोधी और विरोधी भड़काऊ गुणों का आकलन

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

यांत्रिक वेंटिलेशन बूट शिविर पाठ्यक्रम

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

पुनर्योजी चिकित्सा के लिए लिपोएपएपएट्स का यांत्रिक माइक्रोनाइजेशन

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

नियमित हैंडरिम व्हीलचेयर प्रणोदन के दौरान बाहरी विद्युत उत्पादन का निर्धारण और नियंत्रण

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

आर्थ्रोस्कोपी के दौरान नरम ऊतकों के यांत्रिक गुणों को मात्रात्मक रूप से मापने के लिए एक जांच उपकरण

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