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

Questo lavoro è stato sostenuto dall'American Heart Association Scientist Development Grant (16SDG27760143) e dalla Presbyterian Health Foundation. KMC è stato supportato in parte dal programma di opportunità di ricerca universitaria dell'Università dell'Oklahoma (OU) e dal programma di apprendistato di ricerca Honors. DWL è stato sostenuto in parte dalla National Science Foundation Graduate Research Fellowship (GRF 2019254233) e dall'American Heart Association / Children's Heart Foundation Predoctoral Fellowship (Premio #821298). Tutto questo sostegno è riconosciuto con gratitudine.

Tutti i metodi descritti nel presente documento sono stati approvati dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali presso l'Università dell'Oklahoma. I tessuti animali sono stati acquisiti da un macello approvato dall'USDA.
1. Caratterizzazione meccanica biassiale
<ol><li>Preparazione dei tessuti<ol>
<li>Recupera un volantino TV dal congelatore, lame di rasoio, una penna chirurgica, una pinza, una pipetta con acqua deionizzata (DI) e un tappetino da taglio. S...

<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>

I passaggi critici per il protocollo includono: (i) la microdissezione dello strato, (ii) il montaggio del tessuto, (iii) il posizionamento del marcatore fiduciale e (iv) la configurazione pSFDI. La microdissezione a strati appropriata è l'aspetto più importante e difficile del metodo qui descritto. Prima di avviare un'indagine che utilizza questa tecnica, il dissettore (i) dovrebbe avere una pratica a lungo termine con la tecnica di microdissezione e tutti e tre i volantini TV. Il dissettore deve garantire che i campi...

La TV si trova tra l'atrio destro e il ventricolo destro del cuore. Durante tutto il ciclo cardiaco, il televisore regola il flusso sanguigno unidirezionale tramite l'apertura e la chiusura ciclica del volantino anteriore TV (TVAL), del volantino posteriore TV (TVPL) e del volantino settale TV (TVSL). Questi foglietti sono complessi e hanno quattro strati anatomici distinti - l'atriale (A), la spongiosa (S), la fibrosa (F) e la ventricolare (V) - con costituenti microstrutturali unici. Le fibre di elastina nell'atriale e nel ventricolare aiutano a ripristinare il tessuto alla sua geometria non deformata dopo il carico meccanico1. Al contrario, la fibrosa contiene una fitta rete di fibre di collagene ondulate che contribuiscono alla capacità portante delle foglioline2. Costituita principalmente da glicosaminoglicani, la spongiosa è stata ipotizzata per consentire la cesoiatura tra gli strati del foglietto durante la funzione della valvola cardiaca3. Mentre tutti e tre i tipi di volantini hanno gli stessi strati anatomici, ci sono variazioni negli spessori degli strati e nei rapporti costitutivi che hanno implicazioni per i comportamenti meccanici specifici del volantino.
I ricercatori hanno esplorato le proprietà dei volantini televisivi utilizzando caratterizzazioni meccaniche planari, valutazioni istomorfologiche e caratterizzazioni ottiche dell'architettura delle fibre di collagene. Ad esempio, le caratterizzazioni meccaniche biassiali planari cercano di emulare il carico fisiologico applicando spostamenti perpendicolari al tessuto e registrando le forze associate. Le osservazioni risultanti forza-spostamento (o stress-stretch) hanno rivelato che tutti e tre i volantini TV mostrano comportamenti meccanici non lineari, specifici della direzione con risposte più evidenti specifiche del volantino nella direzione del tessuto radiale 4,5,6. Si ritiene che questi comportamenti specifici del volantino derivino da differenze nelle proprietà microstrutturali osservate utilizzando tecniche istologiche standard 6,7. Inoltre, l'imaging di seconda generazione armonica6, lo scattering della luce a piccolo angolo8 e l'imaging del dominio della frequenza spaziale polarizzata7 (pSFDI) mirano a comprendere queste proprietà microstrutturali e hanno mostrato differenze specifiche del volantino nell'orientamento della fibra di collagene e nella crimpatura delle fibre che hanno implicazioni per i comportamenti meccanici osservati a livello tissutale. Questi studi hanno notevolmente migliorato la nostra comprensione della microstruttura tissutale e del suo ruolo nei comportamenti a livello tissutale. Tuttavia, molto resta da affrontare nel collegare sperimentalmente la meccanica dei tessuti e la microstruttura sottostante.
Recentemente, questo laboratorio ha eseguito caratterizzazioni meccaniche degli strati di volantini TV separati in due strati compositi (A / S e F / V) utilizzando una tecnica di microdissezione9. Quel lavoro precedente ha evidenziato le differenze nelle proprietà meccaniche degli strati e ha contribuito a fornire informazioni su come la microstruttura stratificata contribuisce ai comportamenti meccanici dei tessuti. Sebbene questa indagine abbia migliorato la nostra comprensione della microstruttura del volantino TV, la tecnica aveva diverse limitazioni. In primo luogo, le proprietà degli strati compositi non sono state direttamente confrontate con il tessuto intatto, portando a una mancanza di comprensione completa della relazione meccanica-microstruttura. In secondo luogo, l'architettura delle fibre di collagene degli strati compositi non è stata esaminata. In terzo luogo, solo gli strati del TVAL sono stati studiati a causa delle difficoltà nel raccogliere gli strati compositi dagli altri due volantini TV. Il metodo qui descritto fornisce un quadro di caratterizzazione olistico che supera queste limitazioni e fornisce caratterizzazioni complete dei volantini TV e dei loro strati compositi.
Questo articolo descrive la tecnica di microdissezione che separa i tre foglietti TV nei loro strati compositi (A/S e F/V) per caratterizzazioni biassiali meccaniche e microstrutturali 10,11,12. Questo protocollo iterativo include (i) test meccanici biassiali e caratterizzazione pSFDI del foglietto intatto, (ii) una tecnica di microdissezione nuova e riproducibile per ottenere in modo affidabile gli strati TV compositi e (iii) test meccanici biassiali e caratterizzazione pSFDI degli strati TV compositi. Il tessuto è stato esposto a carico di trazione biassiale con vari rapporti di forza per prove meccaniche. Quindi, pSFDI è stato utilizzato per determinare l'orientamento e l'allineamento delle fibre di collagene in varie configurazioni caricate. pSFDI preserva l'architettura nativa delle fibre di collagene, consente l'analisi dipendente dal carico e aggira la tipica necessità di fissare o cancellare il tessuto per l'analisi dell'architettura delle fibre di collagene, come nell'imaging di seconda generazione armonica o nella diffusione della luce a piccolo angolo. Infine, i tessuti sono stati preparati utilizzando tecniche istologiche standard per visualizzare la microstruttura tissutale. Questo quadro iterativo e olistico consente il confronto diretto delle proprietà meccaniche e microstrutturali del foglietto TV con i suoi strati compositi.

<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

La valvola tricuspide (TV) regola il flusso unidirezionale di sangue non ossidato dall'atrio destro al ventricolo destro. Il televisore è composto da tre volantini, ognuno con comportamenti meccanici unici. Queste variazioni tra i tre volantini TV possono essere ulteriormente comprese esaminando i loro quattro strati anatomici, che sono l'atriale (A), la spongiosa (S), la fibrosa (F) e la ventricolare (V). Mentre questi strati sono presenti in tutti e tre i volantini TV, ci sono differenze nei loro spessori e costituenti microstrutturali che influenzano ulteriormente i loro rispettivi comportamenti meccanici. 
Questo protocollo include quattro passaggi per chiarire le differenze specifiche dello strato: (i) caratterizzare i comportamenti architettonici meccanici e delle fibre di collagene del foglietto TV intatto, (ii) separare gli strati compositi (A / S e F / V) del volantino TV, (iii) eseguire le stesse caratterizzazioni per gli strati compositi e (iv) eseguire post-hoc valutazione istologica. Questo quadro sperimentale consente in modo univoco il confronto diretto del tessuto TV intatto con ciascuno dei suoi strati compositi. Di conseguenza, con questo protocollo è possibile raccogliere informazioni dettagliate sulla microstruttura e sulla funzione biomeccanica dei foglietti illustrativi. Tali informazioni possono potenzialmente essere utilizzate per sviluppare modelli computazionali televisivi che cercano di fornire indicazioni per il trattamento clinico della malattia tv.

La microdissezione produrrà campioni A/S e F/V con spessori relativamente uniformi che possono essere montati su un dispositivo di prova biassiale (commerciale). L'analisi istologica del foglietto intatto e dei due strati sezionati verificherà se il tessuto è stato correttamente separato lungo il confine tra spongiosa e fibrosa (Figura 7). Inoltre, le micrografie istologiche possono essere utilizzate per determinare gli spessori degli strati di tessuto e le frazioni di massa costituenti u...

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

Questo protocollo descrive la caratterizzazione meccanica biassiale, la quantificazione del collagene basata sull'imaging del dominio della frequenza spaziale polarizzata e la microdissezione dei lembi della valvola tricuspide. Il metodo fornito chiarisce come gli strati del volantino contribuiscono ai comportamenti olistici del volantino.

Microdissezione a strati di foglietti valvolari tricuspidi per caratterizzazione meccanica biassiale e quantificazione microstrutturale

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

Questo metodo può isolare i contributi degli strati tissutali al comportamento generale del tessuto, fornendo nuove informazioni sulla microstruttura del tessuto. Il nostro framework di microdissezione e test ci consente di confrontare direttamente le proprietà meccaniche e microstrutturali dei lembi delle valvole cardiache con i loro strati compositi. La microdissezione può essere difficile da padroneggiare, quindi, si consiglia vivamente di esercitarsi il più possibile prima di avviare lo studio.Per prima cosa, raccogli i materiali richiesti, il pannello di cera, l'acqua DI, la pipetta, il bisturi, le micro forbici, le pinze sottili, le pinze curve, le pinze spesse e i perni. Smontare il tessuto dal tester biassiale e misurarne lo spessore utilizzando il sensore di spostamento laser. Posizionare il tessuto sulla tavola di cera.Esaminare il lato ventricolare del tessuto per grandi inserzioni di corda. Scatta una fotografia come riferimento. Stendere il tessuto piatto sulla tavola di cera con l'atriale rivolto verso l'alto.Per fissare il tessuto alla tavola, posizionare un perno angolato lontano dal tessuto in ogni angolo in modo che tiri leggermente il tessuto teso. Assicurarsi che i perni siano all'esterno dei fori creati dai denti durante il montaggio del tessuto e che il tessuto sia quadrato e non si sposti durante la microdissezione dello strato. Se necessario, posizionare i perni lungo il lato del tessuto durante la dissezione per allungare maggiormente il tessuto.Rimuovere i marcatori fiduciali di perline di vetro. Posizionare l'acqua DI sulla superficie del tessuto con una pipetta in modo che copra completamente il tessuto in modo simile a una bolla. Per fare l'angolo iniziale, selezionare un angolo del campione appuntato, evitando grandi inserzioni di corda in aree fragili.Quindi, tagliare lo strato A / S trascinando leggermente il bisturi sulla superficie del tessuto lungo i fori di montaggio per i test meccanici. I bordi del taglio iniziano a staccarsi, rivelando lo strato F/V sottostante. Con pinze smussate e sottili, strofinare saldamente lungo il taglio per separarne ulteriormente i bordi.Se il taglio nello strato A / S non inizia a staccarsi, tracciare leggermente sullo stesso taglio di nuovo con un bisturi. Fate un secondo taglio perpendicolare al primo taglio. Se i due tagli non sono collegati, eseguire le pinzette sottili sotto la piccola area di tessuto che separa i due tagli.Quindi, utilizzare con attenzione le forbici per tagliare il tessuto. Strofinare lungo i tagli dell'angolo con una pinza sottile fino a quando il tessuto non si separa dallo strato F / V. Non appena un piccolo pezzo di tessuto viene separato, afferrarlo con le grandi pinzette e tirarlo delicatamente per separare ulteriormente gli strati compositi.Continuare a sbucciare il tessuto afferrandolo con una pinzetta più grande per evitare strappi e strappi indesiderati dello strato composito A / S e strofinare la cucitura fino a raggiungere la fine dei due tagli fatti per l'angolo. Se la prima curva ha grossi problemi con la separazione, prova una curva diversa come punto di partenza. Quindi, per fare un secondo angolo, estendere i due tagli fatti per il primo angolo posizionando la punta del bisturi nella parte inferiore di ogni taglio e trascinandola leggermente lungo la superficie del tessuto in modo che le estensioni del taglio si colleghino ai tagli originali e continuino a seguire i fori del tine o della sutura.Continuare ad estendere i tagli e a staccare lo strato A/S composito superiore mentre si strofina la cucitura fino a quando un lato non è finito. Osserva che il tessuto sarà completamente separato lungo un taglio. Quindi, creare un secondo angolo perpendicolare alla fine del lato completamente sbucciato.Estendere i tagli rimanenti evitando grandi inserzioni di chorda. Escludere le inserzioni di chorda dall'area di separazione A/S solo quando questa esclusione consentirà un campione A/S abbastanza grande per caratterizzazioni sperimentali. Continuare a separare gli strati A/S e F/V utilizzando le tecniche di sfregamento e trazione utilizzate per la prima curva.Smettere di separare immediatamente il tessuto se si forma una lacrima o un foro. Per evitare che le pinzette vengano catturate, posizionare le forbici in qualsiasi foro che si forma e tagliare il tessuto lontano dal centro. Se il difetto si forma lungo la cucitura di separazione, iniziare a separare il tessuto lungo un altro bordo.Cercare connessioni interstrato che possono apparire quando si separa il tessuto e prevenire un'ulteriore separazione del tessuto. Osserva che si tratta di fili sottili ma forti che devono essere tagliati con cura usando le forbici. Evitate di creare un foro nel livello A/S o di tagliare verso il basso nel livello F/V.Continuare questo processo fino a quando il campione più grande possibile dello strato A/S non è stato separato. Contrassegnare l'orientamento del campione utilizzando la penna chirurgica. Infine, tagliare lungo la cucitura di separazione per il bordo del tessuto rimanente con le forbici.Posizionare lo strato composito A/S separato piatto sul tappetino di taglio. Se necessario, utilizzare il bisturi per raddrizzare i bordi del tessuto e creare una forma di tessuto quadrato adatta per i test meccanici biassiali. Posizionare lo strato A / S in acqua DI fino a quando non è pronto per essere testato.Contrassegnare l'orientamento dello strato F/V che rimane sulla tavola di cera. Tagliare il quadrato più grande possibile dall'area in cui è stato rimosso lo strato A/S. Quindi, metterlo in acqua DI.L'analisi istologica del foglietto intatto e dei due strati sezionati ha verificato se il tessuto era correttamente separato lungo il confine tra la spongiosa e la fibrosa. Le micrografie istologiche sono state utilizzate per determinare lo spessore dello strato tissutale e le frazioni di massa costituenti utilizzando il software ImageJ. I test meccanici controllati dallo spostamento e la post-elaborazione hanno prodotto la tensione della membrana rispetto ai dati di allungamento del foglietto anteriore della valvola tricuspide, del foglietto posteriore della valvola tricuspide e del foglietto settale della valvola tricuspide, descrivendo il comportamento meccanico non lineare del tessuto.I dati di imaging del dominio della frequenza spaziale polarizzata hanno prodotto mappe a colori dell'orientamento della fibra di collagene e del grado di anisotropia ottica. In particolare, queste mappe a colori hanno fornito una comprensione completa dell'architettura della fibra di collagene attraverso l'intero campione di tessuto. È importante notare che lo strato composito si restringe una volta separato dal tessuto appuntato.Raccogliere il campione più grande possibile per assicurarsi che ci sia abbastanza tessuto per il test successivo.

Research

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Progettazione di un biassiale Carico meccanico bioreattore per l&#39;ingegneria tissutale

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

Fabbricazione e la caratterizzazione di un Conformal pelle simile sistema elettronico di gestione quantitativa, cutanea Ferita

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-layer collagene Deposizione nel Microfluidic Dispositivi per microtessuto Stabilizzazione

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

La quantificazione di Strain in un modello suino di espansione pelle con Multi-View stereo e isogeometrica Cinematica

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

La morfologia dei capelli di radice di semenzali di Arabidopsis in una piattaforma di Microfluidic di due-strato di imaging

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

Rilevamento dell'endotossina in Nano-formulazioni utilizzando dosaggi di Limulus Amoebocyte Lysate (LAL)

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

Assemblaggio e caratterizzazione biomolecolare Memristors costituito da membrane lipidiche drogato con scanalatura dello ione

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

Caratterizzazioni biassiale meccaniche delle valvole atrioventricolari cuore

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