Нова техника за подготовка на проби за изследвания на биоматериали

Alucent Biomedical Inc. е биомедицинска компания, която се занимава с разработването на своята революционна технология за естествени съдови скелета (NVS) за лечение на съдови заболявания. Бяха оценени множество техники за подготовка на пробите, за да се проучи метод, който би могъл да облекчи артефактите в сигнала, дължащи се на движението на пробата по време на нагряване. Научете как се подготвя пробата, за да се постигнат точни и възпроизводими термограми за биологична тъкан.

от Джъстин Барет и д-р Кевин Уорнър, Alucent Biomedical, и Майкъл Хсу, NETZSCH Instruments North America

Alucent Biomedical, Inc. е биомедицинска компания, която се занимава с разработването на своята революционна технология за естествени съдови скелета (NVS) за лечение на съдови заболявания. NVS използва фотоактивирано свързване на протеини от естествените структурни протеини на съда (т.е. колаген), за да отвори съдовете по време на ангиопластика и да ги задържи отворени - без използването на постоянни импланти.

Използване на DSC в изследванията за разработване на продукти

Един от аспектите на стратегията за разработване на продукта е да се идентифицират и разработят методи за характеризиране на фотоактивираните молекулярни промени в стената на съда. Промените в белтъците на извънклетъчния матрикс могат да бъдат открити чрез промяна в температурата на денатурация. По принцип по-високата температура на денатурация е показателна за повишена плътност на ковалентно свързания екстрацелуларен матрикс, причинена от третирането с NVS. Диференциалната сканираща калориметрия (ДСК) се изследва като техника за определяне на разликите в температурите на денатурация на структурните протеини на кръвоносните съдове в естествени и третирани условия. DSC не се използва рутинно за изследвания на биоматериали, но има значение за характеризиране на биологични тъкани, за да подпомогне разработването на продукти. Прегледът на съответната литература съдържа ограничено обсъждане на подготовката на пробите и разработването на методи за осигуряване на надеждни и възпроизводими резултати от DSC.

Как да намалите артефактите на сигнала

Бяха оценени множество техники за подготовка на пробите, за да се проучи метод, който може да облекчи артефактите в сигнала, дължащи се на движението на пробата по време на нагряване. Изследваните техники включваха плътно опаковане на нарязаната на кубчета проба, конфигурация на тигела (с нагънат капак, с пробит капак, без нагънат капак, без капак), размер на тигела, използване на диск от пробата, съответстващ на вътрешния диаметър на тигела, и подреждане на няколко споменати диска с проба. Всички тези тестове дадоха противоречиви резултати, тъй като пробата все още имаше възможност да се движи в тигела по време на нагряването. За да се пребори с този феномен, Alucent Biomedical Inc. стигна до идеята, че вместо да се подреждат множество дискове с проби, инертен предмет, поставен между херметично затворения капак и пробата, би могъл по-добре да задържи пробата притисната и да сведе до минимум движението ѝ. Размерът и морфологията на пробата и на инертния обект бяха избрани така, че да представляват диск, съответстващ на вътрешния диаметър на тигела, което би увеличило максимално контактната повърхност на пробата с дъното на тигела, за да се осигури оптимален топлообмен. И накрая, инертният обект задължително не трябваше да произвежда никакви външни енергии на DSC, които биха могли да попречат на сигналите на основната проба. Поради тези причини беше избран сапфир - сравнително евтин, лесно достъпен стандарт за калибриране на чувствителността, който няма енергетични свойства в областта на интерес на пробите.

Два критични фактора за подготовката на пробата

1) Оразмеряване на пробата, така че да съответства на вътрешния диаметър на съда за DSC 2) Запълване на пространството в съда за DSC с инертен материал, за да се предотврати движението на пробата, предизвикано от топлината, по време на измерването Фигурата показва термограмите от разрези на една и съща биологична тъкан, приготвени с помощта на две различни техники за подготовка на пробите. Термограма 1 на фигурата представлява биологична тъкан, приготвена чрез нарязване на пробата на парчета и поставяне в съда за проби. Термограма 2 на фигурата представлява биологична тъкан, подготвена по описания по-горе начин, за да се гарантира, че движението на пробата е сведено до минимум.

Термограми, сравняващи две техники за подготовка на проби за изследвания на биоматериали, с подчертаване на артефактни пикове в резултатите от DSC.

Резултатите показват, че критичен параметър при генерирането на точни и възпроизводими термограми за биологична тъкан е методологията за подготовка на пробата, която свежда до минимум движението на пробата, предизвикано от топлината. Съобразяването на размера на тъканта с вътрешния диаметър на съда за DSC и запълването на пространството в главата с инертен материал може да помогне за предотвратяване на изкуствени сигнали, причинени от движението на пробата в съда за DSC. Бележката за приложение е достъпна тук!