Name: layer microdissection of tricuspid valve leaflets for biaxial mechanical characterization and microstructural quantification
Uploaded: 2022-02-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Layer Microdissection of Tricuspid Valve Leaflets for Biaxial Mechanical Characterization and Microstructural Quantification at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af American Heart Association Scientist Development Grant (16SDG27760143) og Presbyterian Health Foundation. KMC blev delvist støttet af University of Oklahoma (OU) Undergraduate Research Opportunity Program og Honors Research Apprenticeship Program. DWL blev delvist støttet af National Science Foundation Graduate Research Fellowship (GRF 2019254233) og American Heart Association / Children's Heart Foundation Predoctoral Fellowship (Award #821298). Al denne støtte anerkendes taknemmeligt.

Alle metoder beskrevet heri blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee ved University of Oklahoma. Animalsk væv blev erhvervet fra et USDA-godkendt slagteri.
1. Biaksial mekanisk karakterisering
<ol><li>Væv forberedelse<ol>
<li>Hent en tv-folder fra fryseren, barberblade, en kirurgisk pen, pincet, en pipette med deioniseret (DI) vand og en skæremåtte. Optø tv-brochuren ved hjælp af 2-3 dråber DI-vand ved stuetemperatur. BEMÆRK: DI-vand anvendes i...

<ol>
	<li>Vesely, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+elastin+in+aortic+valve+mechanics.">The role of elastin in aortic valve mechanics.</a> Journal of Biomechanics. 31 (2), 115-123 (1998).</li><li>Zhang, W., Ayoub, S., Liao, J., Sacks, M. 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+meso-scale+layer-specific+structural+constitutive+model+of+the+mitral+heart+valve+leaflets.">A meso-scale layer-specific structural constitutive model of the mitral heart valve leaflets.</a> Acta Biomaterialia. 32, 238-255 (2016).</li><li>Stella, J. A., Sacks, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+biaxial+mechanical+properties+of+the+layers+of+the+aortic+valve+leaflet.">On the biaxial mechanical properties of the layers of the aortic valve leaflet.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 129 (5), 757-766 (2007).</li><li>Khoiy, K. A., Amini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+biaxial+mechanical+response+of+porcine+tricuspid+valve+leaflets.">On the biaxial mechanical response of porcine tricuspid valve leaflets.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 138 (10), 104504 (2016).</li><li>Jett, S. V., 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=An+investigation+of+the+anisotropic+mechanical+properties+and+anatomical+structure+of+porcine+atrioventricular+heart+valves.">An investigation of the anisotropic mechanical properties and anatomical structure of porcine atrioventricular heart valves.</a> Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 87, 155-171 (2018).</li><li>Meador, W. 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=A+detailed+mechanical+and+microstructural+analysis+of+ovine+tricuspid+valve+leaflets.">A detailed mechanical and microstructural analysis of ovine tricuspid valve leaflets.</a> Acta Biomaterialia. 102, 100-113 (2020).</li><li>Hudson, L. 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=A+pilot+study+on+linking+tissue+mechanics+with+load-dependent+collagen+microstructures+in+porcine+tricuspid+valve+leaflets.">A pilot study on linking tissue mechanics with load-dependent collagen microstructures in porcine tricuspid valve leaflets.</a> Bioengineering. 7 (2), 60 (2020).</li><li>Pant, A. 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=Pressure-induced+microstructural+changes+in+porcine+tricuspid+valve+leaflets.">Pressure-induced microstructural changes in porcine tricuspid valve leaflets.</a> Acta Biomaterialia. 67, 248-258 (2018).</li><li>Kramer, K. E., 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=An+investigation+of+layer-specific+tissue+biomechanics+of+porcine+atrioventricular+heart+valve+leaflets.">An investigation of layer-specific tissue biomechanics of porcine atrioventricular heart valve leaflets.</a> Acta Biomaterialia. 96, 368-384 (2019).</li><li>Ross, C. J., Laurence, D. W., Wu, Y., Lee, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biaxial+mechanical+characterizations+of+atrioventricular+heart+valves.">Biaxial mechanical characterizations of atrioventricular heart valves.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59170 (2019).</li><li>Goth, W., Lesicko, J., Sacks, M. S., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical-based+analysis+of+soft+tissue+structures.">Optical-based analysis of soft tissue structures.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 18, 357-385 (2016).</li><li>Jett, S. V., 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=Integration+of+polarized+spatial+frequency+domain+imaging+(pSFDI)+with+a+biaxial+mechanical+testing+system+for+quantification+of+load-dependent+collagen+architecture+in+soft+collagenous+tissues.">Integration of polarized spatial frequency domain imaging (pSFDI) with a biaxial mechanical testing system for quantification of load-dependent collagen architecture in soft collagenous tissues.</a> Acta Biomaterialia. 102, 149-168 (2020).</li><li>Reddy, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> An Introduction to Continuum Mechanics. , (2013).</li><li>Duginski, G. A., Ross, C. J., Laurence, D. W., Johns, C. H., Lee, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+effect+of+freezing+storage+on+the+biaxial+mechanical+properties+of+excised+porcine+tricuspid+valve+anterior+leaflets.">An investigation of the effect of freezing storage on the biaxial mechanical properties of excised porcine tricuspid valve anterior leaflets.</a> Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 101, 103438 (2020).</li><li>Salinas, S. D., Clark, M. M., Amini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+response+changes+in+porcine+tricuspid+valve+anterior+leaflet+under+osmotic-induced+swelling.">Mechanical response changes in porcine tricuspid valve anterior leaflet under osmotic-induced swelling.</a> Bioengineering. 6 (3), 70 (2019).</li><li>Pokutta-Paskaleva, A., Sulejmani, F., DelRocini, M., Sun, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+mechanical,+morphological,+and+microstructural+characterization+of+porcine+mitral+and+tricuspid+leaflets+and+chordae+tendineae.">Comparative mechanical, morphological, and microstructural characterization of porcine mitral and tricuspid leaflets and chordae tendineae.</a> Acta Biomaterialia. 85, 241-252 (2019).</li><li>Ross, C. 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=An+investigation+of+the+glycosaminoglycan+contribution+to+biaxial+mechanical+behaviors+of+porcine+atrioventricular+heart+valve+leaflets.">An investigation of the glycosaminoglycan contribution to biaxial mechanical behaviors of porcine atrioventricular heart valve leaflets.</a> Journal of the Royal Society Interface. 16 (156), 0069 (2019).</li><li>Sommer, G., Regitnig, P., Ko&#776;ltringer, L., Holzapfel, 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=Biaxial+mechanical+properties+of+intact+and+layer-dissected+human+carotid+arteries+at+physiological+and+supraphysiological+loadings.">Biaxial mechanical properties of intact and layer-dissected human carotid arteries at physiological and supraphysiological loadings.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 298 (3), 898-912 (2009).</li><li>Holzapfel, G. A., Sommer, G., Gasser, C., Regitnig, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+the+layer-specific+mechanical+properties+ofhuman+coronary+arteries+with+intimal+thickening,+and+related+constitutive+modelling.">Determination of the layer-specific mechanical properties ofhuman coronary arteries with intimal thickening, and related constitutive modelling.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (5), 2048-2058 (2005).</li><li>Sommer, G., 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=Multiaxial+mechanical+response+and+constitutive+modeling+of+esophageal+tissues:+Impact+on+esophageal+tissue+engineering.">Multiaxial mechanical response and constitutive modeling of esophageal tissues: Impact on esophageal tissue engineering.</a> Acta Biomaterialia. 9 (12), 9379-9391 (2013).</li></ol>

Kritiske trin for protokollen inkluderer: (i) lagmikrodissektion, (ii) vævsmontering, (iii) fiducial markørplacering og (iv) pSFDI-opsætningen. Passende lagmikrodissektion er det vigtigste og sværeste aspekt af metoden beskrevet heri. Før der iværksættes en undersøgelse ved hjælp af denne teknik, skal dissector (e) have langvarig praksis med mikrodissektionsteknikken og alle tre tv-foldere. Dissectoren skal sikre, at kompositlagprøverne er tilstrækkeligt store (>3,3 mm) og har en ensartet tykkelse. Histologi b...

Tv'et er placeret mellem højre atrium og højre hjertekammer. Gennem hele hjertecyklussen regulerer tv'et den ensrettede blodgennemstrømning via cyklisk åbning og lukning af tv'ets forreste folder (TVAL), tv'ets bageste folder (TVPL) og tv-septalfolderen (TVSL). Disse foldere er komplekse og har fire forskellige anatomiske lag - atrialis (A), spongiosa (S), fibrosa (F) og ventricularis (V) - med unikke mikrostrukturelle bestanddele. Elastinfibrene i atrialis og ventricularis hjælper med at genoprette vævet til dets uformede geometri efter mekanisk belastning1. I modsætning hertil indeholder fibrosa et tæt netværk af bølgede kollagenfibre, der bidrager til brochurernes bæreevne2. Hovedsageligt bestående af glycosaminoglycaner er spongiosa blevet antaget for at muliggøre klipning mellem folderlag under hjerteventilfunktion3. Mens alle tre brochuretyper har de samme anatomiske lag, er der variationer i lagenes tykkelser og bestanddele, der har konsekvenser for folderspecifik mekanisk adfærd.
Forskere har undersøgt egenskaberne af tv-folderne ved hjælp af plane mekaniske karakteriseringer, histomorfologiske vurderinger og optiske karakteriseringer af kollagenfiberarkitekturen. For eksempel søger plane biaksiale mekaniske karakteriseringer at efterligne fysiologisk belastning ved at anvende vinkelrette forskydninger på vævet og registrere de tilknyttede kræfter. De resulterende kraftforskydningsobservationer (eller spændingsstrækninger) har afsløret, at alle tre tv-foldere udviser ikke-lineær, retningsspecifik mekanisk adfærd med mere tydelige folderspecifikke reaktioner i radial vævsretning 4,5,6. Disse folderspecifikke adfærd menes at stamme fra forskelle i de mikrostrukturelle egenskaber observeret ved hjælp af standard histologiske teknikker 6,7. Endvidere sigter anden harmonisk generations billeddannelse6, lillevinkellysspredning8 og polariseret rumlig frekvensdomænebilleddannelse7 (pSFDI) mod at forstå disse mikrostrukturelle egenskaber og har vist brochurespecifikke forskelle i kollagenfiberorientering og fiberkrympning, der har konsekvenser for den observerede mekaniske adfærd på vævsniveau. Disse undersøgelser har signifikant avanceret vores forståelse af vævsmikrostrukturen og dens rolle i vævsniveauadfærd. Der er dog stadig meget, der skal løses ved eksperimentelt at forbinde vævsmekanikken og den underliggende mikrostruktur.
For nylig udførte dette laboratorium mekaniske karakteriseringer af tv-folderlagene adskilt i to sammensatte lag (A / S og F / V) ved hjælp af en mikrodissektionsteknik9. Det tidligere arbejde fremhævede forskelle i lagenes mekaniske egenskaber og hjalp med at give indsigt i, hvordan den lagdelte mikrostruktur bidrager til vævets mekaniske adfærd. Selvom denne undersøgelse forbedrede vores forståelse af tv-brochurens mikrostruktur, havde teknikken flere begrænsninger. For det første blev egenskaberne af de sammensatte lag ikke direkte sammenlignet med det intakte væv, hvilket førte til en mangel på fuldstændig forståelse af forholdet mellem mekanik og mikrostruktur. For det andet blev kollagenfiberarkitekturen af de sammensatte lag ikke undersøgt. For det tredje blev kun LAGENE I TVAL undersøgt på grund af vanskeligheder med at indsamle de sammensatte lag fra de to andre tv-foldere. Metoden beskrevet heri giver en holistisk karakteriseringsramme, der overvinder disse begrænsninger og giver komplette karakteriseringer af tv-folderne og deres sammensatte lag.
Dette papir beskriver mikrodissektionsteknikken, der adskiller de tre tv-foldere i deres sammensatte lag (A / S og F / V) til biaxiale mekaniske og mikrostrukturelle karakteriseringer 10,11,12. Denne iterative protokol inkluderer (i) biaksial mekanisk test og pSFDI-karakterisering af den intakte folder, (ii) en ny og reproducerbar mikrodissektionsteknik til pålidelig opnåelse af de sammensatte tv-lag og (iii) biaksial mekanisk test og pSFDI-karakterisering af de sammensatte tv-lag. Vævet blev udsat for biaksial trækbelastning med forskellige kraftforhold til mekanisk test. Derefter blev pSFDI brugt til at bestemme kollagenfiberorientering og justering ved forskellige belastede konfigurationer. pSFDI bevarer den oprindelige kollagenfiberarkitektur, tillader belastningsafhængig analyse og omgår det typiske behov for at fiksere eller rydde væv til kollagenfiberarkitekturanalyse, såsom i anden harmonisk generations billeddannelse eller lillevinkellysspredning. Endelig blev vævene fremstillet ved hjælp af standard histologi teknikker til at visualisere vævsmikrostrukturen. Denne iterative og holistiske ramme giver mulighed for direkte sammenligning af tv-brochurens mekaniske og mikrostrukturelle egenskaber med dets sammensatte lag.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% Formalin Solution, Neutral Buffered</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>HT501128-4L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alconox Detergent</td>
			<td>Alconox</td>
			<td></td>
			<td>cleaning compound</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioTester - Biaxial Tester</td>
			<td>CellScale Biomaterials Testing</td>
			<td></td>
			<td>1.5 N Load Cell Capacity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting Mat</td>
			<td>Dahle</td>
			<td>B0027RS8DU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deionized Water</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine-Tipped Tool</td>
			<td>HTI INSTRUMENTS</td>
			<td>NSPLS-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps - Curved</td>
			<td>Scientific Labwares</td>
			<td>16122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps - Thick</td>
			<td>Scientific Labwares</td>
			<td>161001078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps - Thin</td>
			<td>Scientific Labwares</td>
			<td>16127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabJoy</td>
			<td>CellScale Biomaterials Testing</td>
			<td>Version 10.66</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Displacement Sensor</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>IL-030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Cyanoacrylate Glue</td>
			<td>Loctite</td>
			<td>2436365</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>Version 2020a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Scissors</td>
			<td>HTI Instruments</td>
			<td>CAS55C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Belmaks</td>
			<td>360758081051Y4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarized Spatial Frequency Domain Imaging Device</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Made in-house using a digital light projector, linear polarizer, rotating polarizer mount, and charge-coupled device camera. 
			See doi.org/10.1016/j.actbio.2019.11.028 (PMCID: PMC8101699) for more details.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>THINKPRICE</td>
			<td>TP-SCALPEL-3010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Edge Industrial Razor Blades (Surgical Carbon Steel)</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>H3515541105024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Pen</td>
			<td>LabAider</td>
			<td>LAB-Skin-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T-Pins</td>
			<td>Business Source</td>
			<td>BSN32351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wax Board</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>Made in-house using modeling wax and baking tray</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weigh Boat</td>
			<td>Pure Ponta</td>
			<td>mdo-azoc-1030</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

layer microdissection of tricuspid valve leaflets for biaxial mechanical characterization and microstructural quantification

Tricuspidventilen (TV) regulerer den ensrettede strøm af uoxygeneret blod fra højre atrium til højre ventrikel. Tv'et består af tre foldere, hver med unik mekanisk adfærd. Disse variationer blandt de tre tv-foldere kan forstås yderligere ved at undersøge deres fire anatomiske lag, som er atrialis (A), spongiosa (S), fibrosa (F) og ventricularis (V). Mens disse lag er til stede i alle tre tv-foldere, er der forskelle i deres tykkelser og mikrostrukturelle bestanddele, der yderligere påvirker deres respektive mekaniske adfærd. 
Denne protokol indeholder fire trin til at belyse de lagspecifikke forskelle: (i) karakterisere den intakte tv-folderes mekaniske og kollagenfiberarkitektoniske adfærd, (ii) adskille de sammensatte lag (A / S og F / V) i tv-brochuren, (iii) udføre de samme karakteriseringer for de sammensatte lag og (iv) udføre post-hoc histologisk vurdering. Denne eksperimentelle ramme muliggør unikt direkte sammenligning af det intakte tv-væv med hvert af dets sammensatte lag. Som følge heraf kan detaljerede oplysninger om tv-brochurernes mikrostruktur og biomekaniske funktion indsamles med denne protokol. Sådanne oplysninger kan potentielt bruges til at udvikle tv-beregningsmodeller, der søger at give vejledning til den kliniske behandling af tv-sygdom.

Mikrodisseringen vil give A/S- og F/V-prøver med relativt ensartede tykkelser, der kan monteres på en (kommerciel) biaksial testanordning. Histologisk analyse af den intakte folder og de to dissekerede lag vil kontrollere, om vævet var korrekt adskilt langs grænsen mellem spongiosa og fibrosa (figur 7). Derudover kan histologimikrograferne bruges til at bestemme vævslagtykkelserne og bestanddelene af massefraktioner ved hjælp af ImageJ-software. En mislykket dissektion opstår, når de...

Watch this Scientific Journal Video about Layer Microdissection of Tricuspid Valve Leaflets for Biaxial Mechanical Characterization and Microstructural Quantification at JoVE.com

Layer Microdissection of Tricuspid Valve Leaflets for Biaxial Mechanical Characterization and Microstructural Quantification

Denne protokol beskriver den biaksiale mekaniske karakterisering, polariseret rumlig frekvensdomæne billeddannelsesbaseret kollagenkvantificering og mikrodissektion af tricuspidventilblade. Den medfølgende metode belyser, hvordan folderlagene bidrager til den holistiske folderadfærd.

Lagmikrodissektion af tricuspidventilblade til biaksial mekanisk karakterisering og mikrostrukturel kvantificering

The tricuspid valve (TV) regulates the unidirectional flow of unoxygenated blood from the right atrium to the right ventricle. The TV consists of three ...

Denne metode kan isolere vævslagenes bidrag til den samlede vævsadfærd, hvilket giver ny indsigt i vævsmikrostrukturen. Vores mikrodissektions- og testramme giver os mulighed for direkte at sammenligne de mekaniske og mikrostrukturelle egenskaber ved hjerteventilfoldere med deres egne sammensatte lag. Mikrodisseringen kan være svær at mestre, og derfor anbefales det stærkt at øve så meget som muligt, inden du starter din undersøgelse.Saml først de nødvendige materialer, voksbræt, DI-vand, pipette, skalpel, mikrosaks, tynde tang, buede tang, tykke tang og stifter. Afmonter vævet fra den biaksiale tester, og mål dets tykkelse ved hjælp af laserforskydningssensoren. Placer vævet på voksbrættet.Undersøg ventricularis-siden af vævet for store chorda-indsættelser. Tag et billede til reference. Spred vævet fladt på voksbrættet med atrialis opad.For at fastgøre vævet til brættet skal du placere en stift vinklet væk fra vævet i hvert hjørne, så det trækker vævet lidt stramt. Sørg for, at stifterne er uden for hullerne skabt af tænderne, når vævet monteres, og vævet er firkantet og ikke skifter under lagets mikrodissektion. Placer om nødvendigt stifter langs siden af vævet under dissektionen for at strække vævet mere.Fjern glasperlen fiducial markører. Placer DI-vand på overfladen af vævet med en pipette, så det helt dækker vævet på en boblelignende måde. For at lave det indledende hjørne skal du vælge et hjørne af den fastgjorte prøve og undgå store chorda-indsættelser i skrøbelige områder.Skær derefter A /S-laget let ved at trække skalpellen let over vævsoverfladen langs monteringshullerne til mekanisk test. Kanterne på snittet begynder at trække fra hinanden og afslører F / V-laget nedenunder. Med stump, tynd tang gnides fast langs snittet for yderligere at adskille dets kanter.Hvis snittet i A/S-laget ikke begynder at trække fra hinanden, skal du let spore det samme snit igen med en skalpel. Lav et andet snit vinkelret på det første snit. Hvis de to snit ikke er forbundet, skal du køre den tynde pincet under det lille vævsområde, der adskiller de to snit.Brug derefter forsigtigt saksen til at skære vævet. Gnid langs hjørnets snit med en tynd tang, indtil vævet adskilles fra F / V-laget. Så snart et lille stykke væv er adskilt, skal du gribe det med den store pincet og forsigtigt trække det for at adskille kompositlagene yderligere.Fortsæt med at skrælle vævet, mens du griber fat i det med større pincet for at forhindre uønsket rivning og rivning af A / S-kompositlaget, og gnid sømmen, indtil den når enden af de to snit, der er lavet til hjørnet. Hvis det første hjørne har store problemer med adskillelse, skal du prøve et andet hjørne som udgangspunkt. For at lave et andet hjørne skal du derefter forlænge de to snit, der er lavet til det første hjørne, ved at placere skalpelspidsen i bunden af hvert snit og let trække den langs vævsoverfladen, så de udskårne forlængelser forbinder de originale snit og fortsætter med at følge tand- eller suturhullerne.Fortsæt med at forlænge snittene og skræl det øverste kompositlag tilbage, mens du gnider sømmen, indtil den ene side er færdig. Bemærk, at vævet vil blive helt adskilt langs et snit. Opret derefter et andet hjørne vinkelret på enden af den fuldt skrællede side.Forlæng de resterende udskæringer, mens du undgår store chorda-indsættelser. Ekskluder kun chorda-indsættelserne fra A/S-separationsområdet, når denne udelukkelse giver mulighed for et A/S-eksemplar, der er stort nok til eksperimentelle karakteriseringer. Fortsæt med at adskille A / S- og F / V-lagene ved hjælp af de gnidnings- og trækteknikker, der anvendes til det første hjørne.Stop med at adskille vævet med det samme, hvis der dannes en tåre eller et hul. For at forhindre pincet i at blive fanget, skal du placere saksen i ethvert hul, der dannes, og skære vævet væk fra midten. Hvis defekten dannes langs adskillelsessømmen, skal du begynde at adskille vævet langs en anden kant.Se efter mellemlagsforbindelser, der kan forekomme, når vævet adskilles, og forhindrer yderligere vævsseparation. Bemærk, at disse er tynde, men stærke tråde, der skal skæres omhyggeligt ved hjælp af en saks. Undgå at skabe et hul i A/S-laget eller skære nedad i F/V-laget.Fortsæt denne proces, indtil den størst mulige prøve af A/S-laget er blevet adskilt. Marker orienteringen af prøven ved hjælp af den kirurgiske pen. Til sidst skæres langs adskillelsesømmen for den resterende vævskant med saksen.Placer det adskilte A/S kompositlag fladt på skæremåtten. Brug om nødvendigt skalpellen til at rette vævets kanter og skabe en firkantet vævsform, der er egnet til biaksial mekanisk test. Læg A/S-laget i DI-vand, indtil det er klar til at blive testet.Marker orienteringen af det F / V-lag, der forbliver på vokspladen. Skær den størst mulige firkant ud af det område, hvor A/S-laget blev fjernet. Placer det derefter i DI-vand.Histologisk analyse af den intakte folder og de to dissekerede lag verificerede, om vævet var korrekt adskilt langs grænsen mellem spongiosa og fibrosa. Histologimikrograferne blev brugt til at bestemme vævslagtykkelsen og bestanddelene af massefraktioner ved hjælp af ImageJ-software. Den forskydningskontrollerede mekaniske test og efterbehandling producerede membranspænding versus strækdata for tricuspidventilens forreste folder, tricuspidventilpens bageste folder og tricuspidventilseptal folder, der beskriver vævets ikke-lineære mekaniske opførsel.De polariserede rumlige frekvensdomænebilleddata gav farvekort over kollagenfiberorienteringen og graden af optisk anisotropi. Specifikt gav disse farvekort en omfattende forståelse af kollagenfiberarkitekturen på tværs af hele vævsprøven. Det er vigtigt at bemærke, at det sammensatte lag krymper, når de adskilles fra det fastgjorte væv.Indsaml den størst mulige prøve for at sikre, at der er nok væv til den efterfølgende test.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

Syntetisk, Multi-Layer, Self-Oscillerende Vocal Fold Model Fabrication

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

On-chip Isotachophoresis til adskillelse af ioner og oprensning af nukleinsyrer

Electrokinetic techniques are a staple of microscale applications because of their unique ability to perform a variety of fluidic and electrophoretic ...

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

Design af en Biaksial Mekanisk Loading bioreaktor for Tissue Engineering

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Fabrication and Characterization of a Conformal Skin-like Electronic System for Quantitative, Cutaneous Wound Management

Fremstilling og karakterisering af en Conformal Hud-lignende elektroniske system for kvantitativ, Kutan Wound Management

Recent advances in the development of electronic technologies and biomedical devices offer opportunities for non-invasive, quantitative assessment of ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

Layer-by-lags kollagenaflejring i mikrofluidapparater for Microtissue Stabilisering

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

Quantification of Strain in a Porcine Model of Skin Expansion Using Multi-View Stereo and Isogeometric Kinematics

Kvantificering af Strain i et porcint Model af hud Ekspansion Brug Multi-View Stereo og Isogeometric Kinematik

Tissue expansion is a popular technique in plastic and reconstructive surgery that grows skin in vivo for correction of large defects such as burns and ...

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

Imaging rod hår morfologi af Arabidopsis stiklinger i en to-lags mikrofluid Platform

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Påvisning af Endotoxin i Nano-formuleringer bruger Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Assembly and Characterization of Biomolecular Memristors Consisting of Ion Channel-doped Lipid Membranes

Samling og karakterisering af Biomolekylær Memristors bestående af Ion-kanal-doped Lipid membraner

The ability to recreate synaptic functionalities in synthetic circuit elements is essential for neuromorphic computing systems that seek to emulate the ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

Biaksiale mekaniske beskrivelser af atrioventrikulær hjerteklapper

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...