03.06.2020 by Milena Riedl
Újszerű technika a minták előkészítésére a biomassza vizsgálatokhoz
Az Alucent Biomedical Inc. egy orvosbiológiai vállalat, amely az áttörést jelentő Natural Vascular Scaffolding (NVS) technológiájának fejlesztésével foglalkozik az érbetegségek kezelésére. Többféle mintaelőkészítési technikát vizsgáltak, hogy olyan módszert keressenek, amely enyhítheti a melegítés során a minta mozgásának tulajdonítható jelelmaradványokat. Ismerje meg, hogyan történik a minta előkészítése a biológiai szövetek pontos és reprodukálható termogramjainak elérése érdekében.
Justin Barrett és Kevin Warner, PhD, Alucent Biomedical, és Michael Hsu, NETZSCH Instruments North America
Az Alucent Biomedical, Inc. egy orvosbiológiai vállalat, amely az áttörést jelentő Natural Vascular Scaffolding (NVS) technológiájának fejlesztésével foglalkozik az érbetegségek kezelésére. Az NVS az ér natív szerkezeti fehérjéinek (pl. kollagén) fotoaktivált fehérjekapcsolását használja az erek angioplasztika során történő megnyitásához és nyitva tartásához - állandó implantátumok használata nélkül.
A DSC használata a termékfejlesztési kutatásban
A termékfejlesztési stratégia egyik szempontja az érfalban végbemenő fotoaktivált molekuláris változások jellemzésére szolgáló módszerek azonosítása és fejlesztése. Az extracelluláris mátrixfehérjék változásai a denaturációs hőmérséklet változásával kimutathatók. Elvileg a magasabb denaturációs hőmérséklet az NVS-kezelés által okozott kovalensen kötött extracelluláris mátrix megnövekedett SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűségét jelzi. A differenciál pásztázó kalorimetriát (DSC ) vizsgáljuk, mint olyan technikát, amellyel meghatározható az erek strukturális fehérjéinek denaturálódási hőmérséklete közötti különbség natív és kezelt körülmények között. A DSC-t nem használják rutinszerűen a biomateriális vizsgálatokhoz, de a biológiai szövetek jellemzése szempontjából értéket képvisel a termékfejlesztés segítése érdekében. A vonatkozó szakirodalom áttekintése csak korlátozottan foglalkozott a mintaelőkészítéssel és a megbízható és reprodukálható DSC-eredmények biztosításához szükséges módszerfejlesztéssel.
Hogyan lehet enyhíteni a jelzőtüneteket
Többféle mintaelőkészítési technikát vizsgáltak, hogy olyan módszert találjanak, amely enyhítheti a melegítés során a minta mozgásának tulajdonítható jeleltéréseket. A vizsgált technikák között szerepelt a kockára vágott minta szoros csomagolása, a tégely konfigurációja (gyűrött fedél, lyukas fedél, gyűrődés nélküli fedél, fedél nélkül), a tégely mérete, a tégely belső átmérőjének megfelelő mintakorong használata, valamint több mintakorong egymásra helyezése. Mindezek a vizsgálatok ellentmondásos eredményeket hoztak, mivel a minta a melegítés során még mindig szabadon mozoghatott a tégelyben. E jelenség leküzdése érdekében az Alucent Biomedical Inc. arra az ötletre jutott, hogy több mintakorong egymásra helyezése helyett a hermetikusan lezárt fedél és a minta közé helyezett inert tárgy jobban nyomva tartja a mintát, és minimalizálja a mozgást. Mind a minta, mind az inert tárgy méretét és morfológiáját úgy választották meg, hogy a tégely belső átmérőjéhez illeszkedő korong legyen, ami maximalizálja a minta és a tégely aljával érintkező felületet, és így lehetővé teszi az optimális hőátadást. Végül pedig elengedhetetlen volt, hogy az inert tárgy ne termeljen olyan idegen DSC-energiát, amely zavarhatja a minta alapjául szolgáló jeleket. Ezen okok miatt esett a választás a zafírra, amely egy viszonylag olcsó, könnyen hozzáférhető érzékenységi kalibrációs standard, amely nem tartalmaz energetikát a minták érdekeltségi területén.
A minta előkészítésének két kritikus tényezője
1) A minta méretezése a DSC-edény belső átmérőjének megfelelően 2) A DSC-edény fejterének inert anyaggal való feltöltése, hogy megakadályozza a minta hő okozta mozgását a mérés során Az ábrán ugyanazon biológiai szövet két különböző mintaelőkészítési technikával készített metszeteinek termogramjai láthatók. Az ábrán látható 1. termogram olyan biológiai szövetet ábrázol, amelyet a minta darabokra vágásával és a mintatartó edénybe helyezésével készítettek. Az ábrán látható 2. termogram a fent leírt módon előkészített biológiai szövetet ábrázolja, hogy a minta mozgása minimálisra csökkenjen.
Az eredmények azt mutatják, hogy a biológiai szövetek pontos, reprodukálható termogramjainak előállításában kritikus paraméter a minta előkészítési módszere, amely minimalizálja a minta hő okozta mozgását. A szövetméretnek a DSC-edény belső átmérőjéhez való igazítása és a fejtér inert anyaggal való kitöltése segíthet megelőzni a DSC-edényben a minta mozgása által okozott mesterséges jeleket. Az alkalmazási megjegyzés itt érhető el!