Una nuova tecnica di preparazione dei campioni per le indagini sui biomateriali

Utilizzo del DSC nella ricerca sullo sviluppo del prodottoarch

Un aspetto della strategia di sviluppo del prodotto consiste nell'identificare e sviluppare metodi per caratterizzare i cambiamenti molecolari fotoattivati nella parete del vaso. Le modifiche alle proteine della matrice extracellulare possono essere rilevate da una variazione della temperatura di denaturazione. In linea di principio, una temperatura di denaturazione più elevata è indicativa di una maggiore densità di matrice extracellulare legata covalentemente a causa del trattamento NVS. La calorimetria differenziale a scansione (DSC) è in fase di studio come tecnica per determinare le differenze nelle temperature di denaturazione delle proteine strutturali dei vasi sanguigni in condizioni native rispetto a quelle trattate. La DSC non viene utilizzata di routine per le indagini sui biomateriali, ma ha un valore per la caratterizzazione dei tessuti biologici per aiutare lo sviluppo dei prodotti. L'esame della letteratura in materia ha fornito una discussione limitata sulla preparazione dei campioni e sullo sviluppo dei metodi per garantire risultati DSC affidabili e riproducibili.

Come attenuare gli artefatti del segnale

Sono state valutate diverse tecniche di preparazione del campione per studiare un metodo che potesse attenuare gli artefatti del segnale attribuiti al movimento del campione durante il riscaldamento. Le tecniche esplorate comprendevano l'impacchettamento stretto del campione tagliato a cubetti, la configurazione del crogiolo (coperchio crimpato, coperchio forato, coperchio non crimpato, nessun coperchio), le dimensioni del crogiolo, l'uso di un disco del campione che corrispondesse al diametro interno del crogiolo e l'impilamento di più dischi di campione. Tutti questi test hanno dato risultati incoerenti, poiché il campione era ancora libero di muoversi all'interno del crogiolo durante il riscaldamento. Per contrastare questo fenomeno, Alucent Biomedical Inc. ha pensato che, invece di impilare più dischi campione, un oggetto inerte posto tra il coperchio ermetico e il campione avrebbe potuto tenere il campione premuto e ridurre al minimo i movimenti. Le dimensioni e la morfologia del campione e dell'oggetto inerte sono state scelte in modo che il disco corrispondesse al diametro interno del crogiolo, per massimizzare la superficie di contatto del campione con il fondo del crogiolo e consentire un trasferimento ottimale del calore. Infine, era indispensabile che l'oggetto inerte non producesse alcuna energia DSC estranea che potesse interferire con i segnali del campione sottostante.libraPer questi motivi è stato scelto lo zaffiro, uno standard di sensibilità relativamente economico e facilmente reperibile che non produce energia nell'area di interesse dei campioni.

Due fattori critici per la preparazione del campione

1) Dimensionamento del campione in modo che corrisponda al diametro interno della vaschetta DSC 2) Riempimento dello spazio di testa della vaschetta DSC con un materiale inerte per evitare il movimento del campione indotto dal calore durante la misurazione La figura mostra i termogrammi di sezioni dello stesso tessuto biologico preparate con due diverse tecniche di preparazione del campione. Il termogramma 1 della figura rappresenta il tessuto biologico preparato tagliando il campione in pezzi e mettendolo nella vaschetta di campionamento. Il termogramma 2 della figura rappresenta il tessuto biologico preparato come descritto in precedenza per garantire che il movimento del campione sia ridotto al minimo.

I risultati dimostrano che un parametro critico nella generazione di termogrammi accurati e riproducibili per i tessuti biologici è una metodologia di preparazione del campione che riduce al minimo il movimento del campione indotto dal calore. La corrispondenza tra le dimensioni del tessuto e il diametro interno della piastra DSC e il riempimento dello spazio di testa con un materiale inerte possono aiutare a prevenire i segnali artificiali causati dal movimento del campione nella piastra DSC. La nota applicativa è disponibile qui!