디지털 이미지의 상관 관계를 사용하면 혈관 조직 표본의 로컬 균주의 특성을

이 프로토콜의 전반적인 목표는 혈관 조직 샘플의 국소 표면 변형장을 특성화하는 것입니다. 이는 단축 인장 시험과 함께 디지털 이미지 상관 기법을 사용하여 수행됩니다. 이 방법은 연조직 역학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있으며, 특히 점점 더 정교해지는 혈관 조직의 계산 및 수학적 모델을 식별하고 무효화하기 위한 정보를 제공할 수 있습니다.

이 기술의 주요 장점은 샘플 표면의 변형장 이질성의 정확한 정량화를 용이하게 한다는 것인데, 이는 고유한 재료 특성, 기호 형상 및 사용된 테스트 양식의 기능입니다. 조직이 실험실에 도착하자마자 수술용 가위와 집게를 사용하여 복부 대동맥을 주변 조직과 분리하십시오. 그런 다음 PBS로 채워진 주사기를 사용하여 용기를 세 번 세척합니다.

세척 후에는 가위와 집게를 사용하여 샘플의 무결성을 손상시키지 않고 가능한 한 많은 혈관 주위 조직을 제거합니다. 그런 다음 용기의 중간 부분에 날카로운 면도날을 용기의 세로 축에 수직으로 놓고 용기를 세 번 잘라 두 개의 고리 샘플을 만듭니다. 그런 다음 링 중 하나에 블레이드를 배치하여 방사형 절단을 만듭니다.

링을 단단히 잘라 단축 기계 테스트를 위한 스트립 모양의 샘플을 만듭니다. 두 반지 모두에 이 작업을 수행합니다. 두 샘플을 PBS에 담근 100mm 유리 페트리 접시에 임시로 보관하십시오.

샘플 표면을 얼룩덜룩하게 하려면 조직 마킹 염료를 분사할 준비가 된 에어 브러시가 있어야 합니다. 에어 브러시를 100psi를 생성하도록 설정된 압력 밸브에 연결합니다. 다음으로 조직 마킹 염료를 추가합니다.

노즐 직경은 60 및 100 미크론 사이의 스페클 직경에 대해 보정해야 합니다. 그런 다음 약 5초 동안 샘플의 내부 표면에 조직 마킹 염료를 분사합니다. 이 작업을 세 번 수행하여 스페클 패턴이 샘플 표면을 균일하게 덮도록 합니다.

시작하려면 샘플을 테스트 장치에 장착합니다. 먼저 티슈 접착제를 사용하여 샘플의 각 끝을 플라스틱 스트립에 부착합니다. 접착제로 샘플의 상단과 하단에 플라스틱을 놓고 샌드위치를 만듭니다.

샘플을 조직 도마에 평평하게 놓고 디지털 캘리퍼를 사용하여 치수를 측정합니다. 다음으로 테스트 장치에 대한 시스템 제어를 시작합니다. 시스템 컨트롤의 홈 화면에서 설정 탭에 있는 작업 표시줄에서 파형을 선택합니다.

그런 다음 기계식 테스터의 상부 그립 위치를 음의 4mm로 조정하여 시스템의 지정된 초기 위치를 기준으로 4mm 확장을 제공합니다. 이제 하나의 플라스틱 스트립을 기계 테스터의 상부 그립에 부드럽게 고정하고 샘플이 자유롭게 매달릴 수 있도록 합니다. 다음으로, 샘플의 자유 끝이 확장 없이 고정될 수 있도록 하단 그립의 위치를 조정합니다.

그런 다음 자유 끝에 부착된 플라스틱 스트립을 테스터의 하단 그립에 부드럽게 고정합니다. 샘플이 장착된 상태에서 시스템 로드 셀을 영점화합니다. 그런 다음 샘플의 길이를 측정하고 이를 전체 원주 변형률을 계산할 때 참조 길이로 사용합니다.

이제 소프트웨어 제어에서 기계적 테스트 프로토콜을 입력합니다. 여기서, 4개의 단축 변위 사이클이 적용된다. 각 사이클은 초당 0.01mm의 변위 속도에서 샘플 길이를 18% 확장합니다.

테스트를 문서화하려면 몇 초마다 사진을 찍습니다. 로딩 프레임에서 1.5m 떨어진 곳에 샘플을 수직으로 배치하고 샘플에 초점을 맞춥니다. 이미지 캡처 소프트웨어의 옵션에서 시스템 선택"PGR2를 선택한 다음 분석할 이미지를 저장할 프로젝트 경로를 설정합니다.

시간 사각형 아이콘을 클릭하고 획득 간격을 5초로 지정합니다. 이제 얻은 이미지를 가져옵니다. 개별 반점을 확대한 다음 이 개별 반점 내의 픽셀 수를 계산합니다.

스페클 패턴의 품질을 확인한 후 시스템의 실행 "아이콘과 이미지 캡처 소프트웨어의 시작" 아이콘을 동시에 클릭하여 테스트를 시작합니다. 프로토콜 전반에 걸쳐 시료에 PBS를 간헐적으로 분사하여 건조되지 않도록 합니다. 그러나 데이터 수집 중이 아니라 언로드된 상태일 때마다 이 작업을 수행합니다.

이미지 분석 소프트웨어를 연 후 스페클 이미지" 탭을 클릭하고 분석해야 하는 모든 이미지를 선택합니다. 그런 다음 사각형 도구를 클릭하고 첫 번째 이미지에서 관심 영역을 선택합니다. 다음으로, 31 x 31 픽셀의 하위 집합 크기와 5픽셀의 스텝 크기를 입력합니다.

이제 소프트웨어에서 분석 시작" 탭을 클릭하고 보간을 최적화된 8 트랩으로 설정합니다. 또한 기준을 0 normalized square differences로 설정하고 subset weights 옵션을 Gaucian으로 설정합니다. 임계값 옵션을 확인합니다.

기본적으로 설정되어 있어야 합니다. 그런 다음 Start Analysis 탭 아래의 Post Processing 하위 탭을 클릭합니다. 문자열 계산" 옵션을 선택하고 필터 크기와 필터 유형을 기본값으로 둡니다.

텐서 유형을 라그랑주로 설정합니다. 마지막으로, 데이터 탭을 선택한 다음 분석된 이미지를 선택하여 표면 변형률 필드를 시각화합니다. 단축 기계 테스트와 함께 2D DIC를 사용하여 다양한 변형 상태에서 혈관 조직 표본의 표면 변형 필드를 측정했습니다.

조직의 점탄성 특성은 기계적 전처리 이전에 낮은 변위 곡선에서 히스테리시스의 정도에 의해 주목되었습니다. 그러나 프리컨디셔닝을 사용하면 히스테리시스가 점차 감소했습니다. 예상대로, 국소 원주 변형률 값은 적용된 샘플 변위에 따라 증가했습니다.

원주 변형률은 일반적으로 샘플 그립 인터페이스 근처와 비교하여 샘플 중앙 근처에서 더 적었습니다. 세로 방향으로, 샘플이 점진적으로 확장됨에 따라 샘플 내부 표면에 대한 결과적이고 균일하지 않은 압축 변형률이 증가했습니다. 전체 자기장 변형률 측정을 위한 윤곽 내의 색상 변화는 명목상 단축 인장 하중을 받을 때 대동맥의 높은 이질적인 특성을 명확하게 보여줍니다.

그런 다음 직교 방향의 표면 변형률 필드의 변동 계수를 각 실험 상태에서 계산했습니다. 표면 변형률의 변화는 샘플 확장과 반비례 관계가 있는 것으로 밝혀졌습니다. 재료 반응의 높은 수준의 이질성은 변동 계수 또는 CV에 의해 표에서 정량화됩니다.이 비디오를 시청한 후에는 혈관 조직 샘플의 단축 인장 테스트와 결합된 디지털 이미지 상관 관계를 사용하여 국소 표면 기계적 반응을 정량화하는 방법을 잘 이해해야 합니다.

개발 후 이 기술은 연조직 역학 분야의 연구자들이 혈관 조직의 생리학적, 병리학적, 조절된 기계적 반응을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.