Name: addressing practical issues in atomic force microscopy-based micro-indentation on human articular cartilage explants
Uploaded: 2022-10-28T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Addressing Practical Issues in Atomic Force Microscopy-Based Micro-Indentation on Human Articular Cartilage Explants at JoVE.com

نشكر جراحي العظام من قسم جراحة العظام في مستشفى جامعة توبنغن على تقديم عينات الأنسجة.

تم استخدام اللقمة الفخذية التي تم جمعها من المرضى الذين يخضعون لتقويم مفاصل الركبة الكلي في مستشفى جامعة توبنغن ، ألمانيا. تم تضمين عينات الغضروف المفصلي فقط من المرضى الذين يعانون من أمراض المفاصل التنكسية وما بعد الصدمة في هذه الدراسة. تم الحصول على موافقة اللجنة الأخلاقية الإدارية وال...

كمرض تدريجي ومتعدد العوامل ، يؤدي OA إلى تغييرات هيكلية ووظيفية في الغضروف المفصلي. طوال فترة الزراعة العضوية ، يصاحب ضعف الخواص الميكانيكية تغيرات هيكلية وكيميائية حيوية على سطح الغضروف المفصلي27,31. الأحداث المرضية المبكرة التي تحدث في الزراعة العضوية هي ن...

نظرا للحجم المتقلص باستمرار للأجهزة والأنظمة الإلكترونية ، اكتسب التطور السريع للتكنولوجيا والمعدات القائمة على الميكرو والنانو زخما. أحد هذه الأجهزة هو مجهر القوة الذرية (AFM) ، والذي يمكنه مسح الأسطح البيولوجية واسترداد المعلومات الطبوغرافية أو الميكانيكية الحيوية على مقياس نانو وميكرومتر 1,2. من بين ميزاتها الواسعة ، يمكن تشغيل هذه الأداة كأداة صغيرة وكذلك نانو إندينتر للحصول على معلومات حول الخواص الميكانيكية للأنظمة البيولوجيةالمختلفة 3،4،5،6. يتم جمع البيانات عن طريق الاتصال المادي مع السطح من خلال مسبار ميكانيكي ، والذي يمكن أن يكون صغيرا مثل حوالي 1 نانومتر عند طرفه7. ثم يتم عرض التشوه الناتج للعينة بناء على عمق المسافة البادئة لطرف الكابولي والقوة المطبقة على العينة8.
هشاشة العظام (OA) هو مرض مزمن تنكسي طويل الأمد يتميز بتدهور الغضروف المفصلي في المفاصل والأنسجة المحيطة ، مما قد يؤدي إلى التعرض الكامل لأسطح العظام. عبء الزراعة العضوية كبير. وفي الوقت الراهن، يعاني نصف جميع النساء وثلث جميع الرجال الذين تبلغ أعمارهم 65 عاما أو أكثر من الزراعة العضوية9. تحدد الصدمات والسمنة والميكانيكا الحيوية المتغيرة الناتجة عن المفصل10 تنكس الغضروف المفصلي ، والذي ينظر إليه على أنه نتيجة نهائية شائعة. افترضت الدراسة الرائدة ل Ganz et al. أن الخطوات المبكرة لعملية الزراعة العضوية قد تتضمن الخواص الميكانيكية الحيوية للغضروف11 ، ومنذ ذلك الحين أكد الباحثون هذه الفرضية12. وبالمثل ، من المقبول عموما أن يتم تنسيق الخصائص الميكانيكية الحيوية للأنسجة وظيفيا من خلال التنظيم الفائق بالإضافة إلى الحديث المتبادل بين الخلايا والخلايا ومصفوفة الخلية. أي تعديلات يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الأداء الميكانيكي الحيوي الكلي للأنسجة13. حتى الآن ، يعد تشخيص هشاشة العظام سريريا ويستند إلى التصوير الشعاعي للفيلم العادي14. هذا النهج ذو وجهين: أولا ، عدم وجود عتبة قطع تنكسية محددة لصياغة تشخيص هشاشة العظام يجعل من الصعب تحديد الحالة ، وثانيا ، تفتقر طرق التصوير إلى الحساسية والتوحيد القياسي ولا يمكنها اكتشاف تلف الغضروف الموضعي15،16،17. تحقيقا لهذه الغاية ، فإن تقييم الخواص الميكانيكية للغضروف له ميزة حاسمة أنه يصف المعلمة التي تتغير خلال مسار الزراعة العضوية بغض النظر عن مسببات المرض ولها تأثير مباشر على وظائف الأنسجة في مرحلة مبكرة جدا. تقيس أدوات المسافة البادئة القوة التي يقاوم بها النسيج المسافة البادئة. هذا ، في الواقع ، ليس مفهوما جديدا. تعود أقدم الدراسات إلى ثمانينيات و تسعينيات القرن العشرين. في هذه الفترة ، اقترحت العديد من الدراسات أن أدوات المسافة البادئة المصممة للقياسات بالمنظار للغضروف المفصلي يمكن أن تكون مناسبة تماما للكشف عن التغيرات التنكسية في الغضروف. حتى قبل 30 عاما ، تمكنت بعض الدراسات من إثبات أن أدوات المسافة البادئة كانت قادرة على اكتشاف التغيرات في الجسم الحي في سطح الغضروف أثناء تنكس الأنسجة عن طريق إجراء قياسات صلابة الانضغاط أثناء تنظير المفصل18،19،20.
توفر المسافة البادئة AFM (AFM-IT) للغضروف المفصلي معلومات حول خاصية ميكانيكية محورية للأنسجة ، وهي الصلابة. هذه معلمة ميكانيكية تصف العلاقة بين الحمل المطبق غير المدمر والتشوه الناتج لمنطقة الأنسجة البادئة21. لقد ثبت أن AFM-IT قادر على تحديد التعديلات المعتمدة على العمر في الصلابة في شبكات الكولاجين غير المتأثرة مجهريا ، وبالتالي التمييز بين التغيرات المرضية المرتبطة ببداية الزراعة العضوية (الدرجة 0 على مقياس Outerbridge في الغضروف المفصلي)22. لقد أظهرنا سابقا أن AFM-ITs ، على أساس تنظيم الخلايا الغضروفية المكانية كمؤشر حيوي قائم على الصور لتنكس الغضروف المبكر ، لا يسمح فقط بالقياس الكمي ولكن أيضا تحديد التغيرات الميكانيكية التنكسية المبكرة. وقد تم تأكيد هذه النتائج بالفعل من قبل الآخرين23,24. وبالتالي ، يعمل AFM-IT كأداة مثيرة للاهتمام لتشخيص وتحديد التغيرات التنكسية المبكرة. يمكن قياس هذه التغييرات بالفعل على المستوى الخلوي ، وإعادة تشكيل فهم عملية الفيزيولوجيا المرضية OA.
في هذا البروتوكول ، نعرض إجراء تصنيف نسيجي وميكانيكي حيوي كامل لنباتات الغضروف المفصلي ، من تحضير نبات الغضروف الأصلي إلى الحصول على بيانات AFM ومعالجتها. من خلال نهج خطوة بخطوة ، نوضح كيفية إنشاء أنسجة الغضاريف المفصلية وتصنيفها وتصنيفها بصريا وفقا لمراحل مختلفة من التنكس عن طريق تصوير الفسيفساء الكبير 2D ، متبوعا بمسافات بادئة micro-AFM.
على الرغم من أن AFM-IT ، حاليا ، هي واحدة من أكثر الأدوات حساسية لقياس التغيرات الميكانيكية الحيوية في الغضروف7 ، مثل أي تقنية مفيدة أخرى ، إلا أن لها قيودا وخصائص عملية25 يمكن أن تؤدي إلى الحصول على بيانات خاطئة. تحقيقا لهذه الغاية ، نخضع للتدقيق المشاكل الأكثر شيوعا التي تنشأ أثناء قياسات AFM لنباتات الغضاريف ونصف ، حيثما أمكن ، كيفية تقليلها أو التغلب عليها. وتشمل هذه الجوانب الطبوغرافية للعينات والصعوبات في تثبيتها في بيئة متوافقة مع AFM ، والخصائص الفيزيائية لسطح الأنسجة ، والصعوبات الناتجة في إجراء قياسات AFM على هذه الأسطح. كما يتم تقديم أمثلة على منحنيات مسافة القوة الخاطئة ، مع التركيز على الظروف التي قد تسببها. كما تمت مناقشة القيود الإضافية المتأصلة في هندسة الطرف الكابولي واستخدام نموذج هيرتز لتحليل البيانات.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Amphotericin B</td>
			<td>Merck KGaA, Darmstadt, Germany</td>
			<td>1397-89-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomic force microscop (AFM) head&#160;</td>
			<td>CellHesion 200, Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>JPK00518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biocompatible sample glue&#160;</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>H000033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcein AM</td>
			<td>Cayman, Ann Arbor, Michigan, USA</td>
			<td>14948</td>
			<td>Cell membrane permeable stain, used for cartilage disc sorting- top view imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cantilever</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>SAA-SPH-5UM</td>
			<td>Frequency Nom: 30KHz, k: 0.2N/m, lenght nom: 115&#956;m, width nom: 40&#956;m,&#160; geometry: rectangular, cylindrical tip with a 5&#956;m end radius</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cartilage ctting device&#160;</td>
			<td>Self-made&#160;</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Cutting plastic device containing predefined wholes of 4mmx1mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDD camera integrated in the AFM</td>
			<td>The Imaging Source Europe GmbH, Bremen, Germany</td>
			<td>DFK 31BF03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CDD camera integrated in the fluorescence microscope</td>
			<td>Leica Biosystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td>DFC3000G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryotome</td>
			<td>Leica Biosystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td>CM3050S&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Processing Software for the AFM</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Version 5.0.86,&#160; can be downloaded for free from the following website https://customers.jpk.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium (DMEM)&#160;</td>
			<td>Gibco, Life Technologies, Darmstadt, Germany</td>
			<td>41966052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence Microscope (Leica DMi8)</td>
			<td>Leica Biosystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td>11889113</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass block cantiliver holder</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>SP-90-05</td>
			<td>Extra long glass block with angled faces, designed especially for the use with the JPK PetriDishHeaterTM (Bruker).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted phase contrast microscope (integrated in the AFM)</td>
			<td>AxioObserver D1, Carl Zeiss Microscopy, Jena, Germany</td>
			<td>L201306_03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leibovitz&#39;s L-15 medium without L-glutamine&#160;</td>
			<td>Merck KGaA, Darmstadt, Germany</td>
			<td>F1315</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope glass slides</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA</td>
			<td>CLS294775X50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting medium With DAPI</td>
			<td>ibidi GmbH, Gr&#228;felfing, Germany</td>
			<td>50011</td>
			<td>Mounting media with nuclear DAPI (4&#8242;,6-diamidino-2-phenylindole) counterstaining used for cartilage discs&#160; side view imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA</td>
			<td>P4333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish heater associated with AFM (Petri Dish Heater)</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>T-05-0117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Feather Medical Products, Osaka, Japan</td>
			<td>2023-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Skirt</td>
			<td>Bruker Nano GmbH, Berlin, Germany</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Protective silicone membrane (D55x0.25) which is placed on the basis of the base of the glas block to prevent&#160; medium condensation in the AFM head.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Statistical program - SPSS</td>
			<td>IBM, Armonk, New York, USA</td>
			<td>SPSS Statistics 22</td>
			<td>Vesion 280.0.0.0 (190)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture dishes&#160;</td>
			<td>TPP Techno Plastic Products AG, Trasadingen, Switzerland</td>
			<td>TPP93040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-tek O.C.T. Compound</td>
			<td>Sakura Finetek, Alphen aan den Rijn, Netherlands</td>
			<td>SA6255012</td>
			<td>Water-soluble embedding medium&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

addressing practical issues in atomic force microscopy-based micro-indentation on human articular cartilage explants

لا شك أن مجهر القوة الذرية (AFM) هو حاليا أحد أقوى التقنيات وأكثرها فائدة لتقييم الإشارات الدقيقة وحتى النانوية في المجال البيولوجي. ومع ذلك ، كما هو الحال مع أي نهج مجهري آخر ، يمكن أن تنشأ تحديات منهجية. على وجه الخصوص ، يمكن أن تؤدي خصائص العينة وإعداد العينة ونوع الأداة ومسبار المسافة البادئة إلى قطع أثرية غير مرغوب فيها. في هذا البروتوكول ، نمثل هذه المشكلات الناشئة على نباتات الغضروف المفصلي الصحية وكذلك العظمية. تحقيقا لهذه الغاية ، نعرض أولا من خلال نهج خطوة بخطوة كيفية إنشاء وتصنيف وتصنيف أقراص الغضروف المفصلية خارج الجسم الحي بصريا وفقا لمراحل مختلفة من التنكس عن طريق تصوير مضان الفسيفساء 2D الكبير لنباتات الأنسجة بأكملها. تتمثل القوة الرئيسية للنموذج خارج الجسم الحي في أنه يشتمل على غضروف بشري قديم وأصلي يسمح بالتحقيق في التغيرات المرتبطة بهشاشة العظام من البداية المبكرة إلى التقدم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضا عرض المزالق الشائعة في إعداد الأنسجة ، وكذلك إجراء AFM الفعلي مع تحليل البيانات اللاحق. نوضح كيف يمكن للخطوات الأساسية ولكن الحاسمة مثل إعداد العينات ومعالجتها ، وخصائص العينة الطبوغرافية الناتجة عن الانحطاط المتقدم ، وتفاعل طرف العينة أن تؤثر على الحصول على البيانات. نخضع أيضا للتدقيق المشاكل الأكثر شيوعا في AFM ونصف ، حيثما أمكن ، كيفية التغلب عليها. إن معرفة هذه القيود ذات أهمية قصوى للحصول على البيانات الصحيحة وتفسيرها ، وفي النهاية تضمين النتائج في سياق علمي واسع.

باستخدام جهاز قطع عصامي ، تمكنا من زرع وتوليد أقراص غضروفية صغيرة (4 مم × 1 مم) من لقمات بشرية جديدة تحتوي على نمط مكاني خلوي واحد30 من سلاسل مفردة (SS ، الشكل 2A) ، سلاسل مزدوجة (DS) ، مجموعات صغيرة (SC) ، مجموعات كبيرة (BC ؛ الشكل 2 أ) ، ومنتشر (ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Addressing Practical Issues in Atomic Force Microscopy-Based Micro-Indentation on Human Articular Cartilage Explants at JoVE.com

Addressing Practical Issues in Atomic Force Microscopy-Based Micro-Indentation on Human Articular Cartilage Explants

نقدم نهجا خطوة بخطوة لتحديد ومعالجة المشكلات الأكثر شيوعا المرتبطة بالمسافات البادئة الدقيقة للقوة الذرية. نحن نمثل المشاكل الناشئة في نباتات الغضاريف المفصلية البشرية الأصلية التي تتميز بدرجات مختلفة من التنكس الناجم عن هشاشة العظام.

معالجة القضايا العملية في المسافة البادئة الدقيقة القائمة على مجهر القوة الذرية على نباتات الغضروف المفصلي البشري

Without a doubt, atomic force microscopy (AFM) is currently one of the most powerful and useful techniques to assess micro and even nano-cues in the ...

كان الهدف من هذا البروتوكول هو إنشاء نموذج في المختبر لدراسة الخواص الميكانيكية للغضروف المفصلي أثناء بداية وتطور هشاشة العظام. الميزة الرئيسية للتقنية الحالية هي أن نباتات الغضروف سهلة التوليد وممثلة بشكل كبير لغضروف العمر الأصلي. يمكن استخدام هذا النموذج لتحليل ومراقبة مختلف هشاشة العظام والتشخيص والأساليب العلاجية على المستوى الميكانيكي الحيوي.للبدء ، اقطع الغضروف بعيدا عن العظم باستخدام مشرط. باستخدام لكمة خزعة ، قم بإنشاء أقراص قطرها أربعة ملليمترات. ضع القرص على جهاز قطع مخصص.باستخدام ملعقة ، قم بإصلاح وتثبيت قرص الغضروف. قطع القرص الغضروفي بشفرة الحلاقة. باستخدام ملعقة ، اجمع القرص وضعه في أنبوب سعة 1.5 ملليلتر.للبقاء في عينات الغضروف ، أضف 130 ميكرولترا من صبغة مضان نفاذية للخلايا إلى كل بئر من 96 صفيحة بئر ووزع القرص على اللوحة كقرص واحد لكل بئر. ضع لوحة البئر 96 على حامل لوحة المجهر الفلوري. حدد مرشح التألق المناسب والهدف.ضع الهدف أسفل البئر المحدد مسبقا الذي يحتوي على غضروف فردي. ركز على القرص لرؤية النمط الخلوي. حدد وظيفة الملاح للحصول على نظرة عامة على البئر بالكامل.استخدم زر الماوس الأيسر واسحبه للانتقال إلى موضع مرحلة مختلف. حدد مربعا يشمل منطقة الاهتمام المراد مسحها ضوئيا. حدد خيار نقطة تركيز خريطة البرنامج ثم حدد كل بلاطة فردية بالنقر بزر الماوس الأيسر في وسطها.حدد خريطة تركيز الخيار في النافذة الظاهرة مع جميع المربعات المحددة مسبقا. انقر نقرا مزدوجا فوق البلاط لعرضه وجعله في التركيز المناسب. بعد ذلك ، انقر فوق تعيين Z لحفظ الخطة البؤرية والمتابعة إلى التجانب التالي.بعد ضبط الخطة البؤرية لكل بلاطة فردية ، ابدأ الحصول على الصورة بالضغط على بدء المسح الضوئي. قم بإصلاح كل قرص غضروفي محدد مسبقا يحتوي على نمط خلوي في أطباق بتري عن طريق إضافة غراء متوافق حيويا كافيا على الجوانب العلوية والسفلية واليسرى واليمنى من القرص. قم بتغطية الأقراص ب 2.5 ملليلتر من وسط Leibovitz بدون L-glutamine.ضع طبق بتري في حامل عينات أجهزة AFM. لمعايرة الكابولي AFM ، ضعه على سطح ناتئ الكتلة الزجاجية بحيث يستقر على المستوى البصري المصقول في وسط الكتلة الزجاجية. اخفض الكابولي في خطوات 100 ميكرومتر باستخدام وظيفة محرك السائر حتى يتم غمره بالكامل في الوسط.لتحديد موقع قياس الغضروف المطلوب ، ابدأ نهج الماسح الضوئي باستخدام الكابولي على منطقة خالية من العينات النظيفة من طبق بتري. ثم اسحب الكابولي على بعد 1.5 ملم من أسفل اللوحة. قم بالتبديل من عرض برايتفيلد إلى عرض مضان وحدد الجزء العلوي من القرص بصريا.حرك حامل عينة AFM بالضبط مليمترين باتجاه منتصف القرص. قم بتشغيل نهج الماسح الضوئي للوصول إلى سطح قرص الغضروف وسحب الكابولي بمقدار 100 ميكرومتر. لتوليد منحنى مسافة القوة ، ركز على الخلايا الموضوعة في موقع القياس المطلوب.انقر فوق زر التشغيل لبدء القياسات والحصول على خمسة منحنيات لمسافة القوة في كل موقع قياس. احفظ المنحنيات بمجرد فحصها. لتقدير معامل يونغ ، باستخدام خيار فتح مجموعة من منحنيات التحليل الطيفي ، افتح منحنيات مسافة القوة المتولدة ليتم تحليلها.حدد طراز Hertz-fit متبوعا بخيار ملاءمة المرونة. ثم تصور وتوثيق معامل يونغ. التكيف باستخدام نسبة بواسون 0.5 ونصف قطر طرف الكابولي المناسب.ثم تحقق بصريا من ملاءمة منحنى مسافة القوة لضمان صحتها. لتحديد عمق المسافة البادئة ، افتح كل من منحنيات مسافة القوة المتولدة في برنامج تحليل البيانات وحدد نموذج Hertz-fit كعملية تحليل. قم بتطبيق خيار إزاحة خط الأساس المطروح على صفر محور الانحراف الرأسي وحدد دالة الإزاحة زائد الإمالة.استخدم وظيفة البحث عن نقطة اتصال لتحديد نقطة الاتصال تلقائيا. باستخدام دالة موضع الطرف الرأسي ، اطرح المسافة التي تمثل فقط انحراف الكابولي من ارتفاع بيزو الخام أثناء المسافة البادئة. حدد خيار ملاءمة المرونة لعرض منحنى مسافة القوة المعالجة.ثم حدد مساحة الرسم البياني بحيث تصطف مع القيمة الأكثر سالبة على محور موضع الطرف الرأسي. في علامة تبويب المعلمات من مربع XMIN، اقرأ المسافة البادئة وقم بتوثيقها. أظهرت الأقراص التي تحتوي على سلاسل مفردة قيم صلابة أعلى بمتوسط 2.6 كيلو باسكال ، وهو ما يمثل مناطق الغضاريف الصحية غير المنقوصة.مع بداية هشاشة العظام وتطورها ، أظهرت قياسات AFM انخفاضا قويا متدرجا في الصلابة بنسبة 42٪ في الأوتار المزدوجة ، و 77٪ في المجموعات الصغيرة ، وفي النهاية 88٪ في المراحل المتقدمة التي تمثلها المجموعات الكبيرة. الأقراص التي تحتوي على نمط منتشر معروضة بمرونة عالية مع اختلاف مهم في القيم الفردية لمعامل يونغ. بالنسبة لجميع أقراص الغضاريف ذات تنظيم النمط الخلوي السائد المعين ، وجد أن عمق المسافة البادئة المرتبط بنقطة الضبط المستخدمة يتناسب عكسيا مع الصلابة.تشير القطع الأثرية التي شوهدت في منحنيات مسافة القوة المتولدة إما إلى اتصال دون المستوى الأمثل بين ناتئ AFM وسطح الغضروف أو تثبيت عينة غير صحيح لطبق بتري. يمكن معالجة غضاريف الغضاريف وتحليلها باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات البيولوجية الجزيئية مثل تحليل البروتين عبر إليزا ، أو وضع العلامات المناعية ، أو التعديل الغربي ، أو التحليل العام عبر تفاعل البوليميراز المتسلسل. يمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة التأثير المباشر للعلاجات الجديدة على الغضروف المفصلي وقد تساعد الباحثين على اكتساب رؤى مهمة حول آليات التهاب المفاصل العظمي.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

الشلل البكتيرية للتصوير بواسطة الفحص المجهري القوة الذرية

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface.  It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid ...

Visualization of Recombinant DNA and Protein Complexes Using Atomic Force Microscopy

التصور من الحمض النووي المؤتلف والمجمعات البروتين باستخدام الميكروسكوب القوة الذرية

Atomic force microscopy (AFM) allows for the visualizing of individual proteins, DNA molecules, protein-protein complexes, and DNA-protein complexes. On ...

Quantifying the Mechanical Properties of the Endothelial Glycocalyx with Atomic Force Microscopy

قياس الخواص الميكانيكية للالكنان السكري غشائي مع مجهر القوة الذرية

Our  understanding of the interaction of leukocytes and the vessel wall during  leukocyte capture is limited by an incomplete understanding of the ...

Measuring the Mechanical Properties of Living Cells Using Atomic Force Microscopy

قياس الخواص الميكانيكية للخلايا الحية باستخدام المجهر القوة الذرية

Mechanical  properties of cells and extracellular matrix (ECM) play important roles in many  biological processes including stem cell differentiation, ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

الغضروف الإنسان الأنسجة التصنيع باستخدام ثلاثي الأبعاد تكنولوجيا الطباعة النافثة للحبر

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Novel Atomic Force Microscopy Based Biopanning for Isolation of Morphology Specific Reagents against TDP-43 Variants in Amyotrophic Lateral Sclerosis

رواية القوة الذرية المجهر Biopanning استنادا لعزل مورفولوجيا الكواشف محددة ضد المتغيرات TDP-43 في الضموري العضلي الجانبي التصلب

Because protein variants play critical roles in many diseases including TDP-43 in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), alpha-synuclein in ...

Atomic Force Microscopy Imaging and Force Spectroscopy of Supported Lipid Bilayers

قوة الذرية المجهر التصوير وقوة التحليل الطيفي لدعم الدهن طبقات ثنائية

Atomic force microscopy (AFM) is a versatile, high-resolution imaging technique that allows visualization of biological membranes. It has sufficient ...

3D Hydrogel Scaffolds for Articular Chondrocyte Culture and Cartilage Generation

3D هيدروجيل السقالات لالمفصلي خلية غضروفية الثقافة والجيل الغضروف

Human articular cartilage is highly susceptible to damage and has limited self-repair and regeneration potential. Cell-based strategies to engineer ...

An Experimental and Finite Element Protocol to Investigate the Transport of Neutral and Charged Solutes across Articular Cartilage

والتجريبية وبروتوكول العناصر المحددة للتحقيق في نقل المواد المذابة المحايدة، واتهم في الغضروف المفصلي

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular ...

Real-time Visualization and Analysis of Chondrocyte Injury Due to Mechanical Loading in Fully Intact Murine Cartilage Explants

التصور في الوقت الحقيقي وتحليل للإصابة تشوندروسيتي بسبب تحميل الميكانيكية في Explants الغضاريف موريني سليمة تماما

Homeostasis of articular cartilage depends on the viability of resident cells (chondrocytes). Unfortunately, mechanical trauma can induce widespread ...