Nieuwe techniek voor de voorbereiding van monsters voor biomateriaalonderzoek

DSC gebruiken in productontwikkelingsonderzoek

Een aspect van de productontwikkelingsstrategie is het Identify en ontwikkelen van methoden om de fotogeactiveerde moleculaire veranderingen in de vaatwand te karakteriseren. Veranderingen in de extracellulaire matrixeiwitten kunnen worden gedetecteerd door een verandering in de denaturatietemperatuur. In principe duidt een hogere denaturatietemperatuur op een verhoogde DichtheidDe massadichtheid wordt gedefinieerd als de verhouding tussen massa en volume. dichtheid van covalent gekoppelde extracellulaire matrix veroorzaakt door de NVS-behandeling. Differentiële scanning calorimetrie (DSC) wordt onderzocht als een techniek om de verschillen in denaturatietemperatuur van de structurele eiwitten van bloedvaten in natuurlijke versus behandelde omstandigheden te bepalen. DSC wordt niet routinematig gebruikt voor biomateriaalonderzoek, maar heeft waarde voor biologische weefselkarakterisering als hulpmiddel bij productontwikkeling. Een overzicht van de relevante literatuur had beperkte discussie over monstervoorbereiding en methodeontwikkeling om betrouwbare en reproduceerbare DSC-resultaten te garanderen.

Hoe signaalartefacten verminderen

Meerdere monstervoorbereidingstechnieken werden geëvalueerd om een methode te onderzoeken die signaalartefacten veroorzaakt door beweging van het monster tijdens verhitting zou kunnen verminderen. De onderzochte technieken waren onder andere het strak inpakken van blokjes monster, de configuratie van de kroes (geplooid deksel, doorboord deksel, ongeplooid deksel, geen deksel), de grootte van de kroes, het gebruik van een schijf van het monster die overeenkomt met de interne diameter van de kroes en het stapelen van meerdere van deze monsterschijven. Al deze tests leverden inconsistente resultaten op, omdat het monster nog steeds vrij kon bewegen in de kroes tijdens het verhitten. Om dit fenomeen tegen te gaan, kwam Alucent Biomedical Inc. op het idee dat, in plaats van het stapelen van meerdere monsterschijven, een inert object tussen het hermetisch afgesloten deksel en het monster het monster beter ingedrukt kon houden en beweging minimaliseren. De grootte en de morfologie van zowel het monster als het inerte object werden gekozen voor een schijf die overeenkwam met de interne diameter van de kroes, waardoor het contactoppervlak van het monster met de bodem van de kroes gemaximaliseerd zou worden voor een optimale warmteoverdracht. Ten slotte was het noodzakelijk dat het inerte object geen externe DSC-energetica produceerde die de onderliggende monstersignalen zouden kunnen verstoren. Om deze redenen werd saffier gekozen, een relatief goedkope, gemakkelijk verkrijgbare ijkstandaard voor gevoeligheid zonder energetica in het interessegebied van de monsters.

Twee kritieke factoren voor de monstervoorbereiding

1) De grootte van het monster aanpassen aan de inwendige diameter van de DSC-pan 2) De kopruimte van de DSC-pan vullen met een inert materiaal om beweging van het monster door hitte tijdens de meting te voorkomen De figuur toont de thermogrammen van doorsneden van hetzelfde biologische weefsel, bereid met twee verschillende monstervoorbereidingstechnieken. Thermogram 1 in de afbeelding vertegenwoordigt biologisch weefsel dat is geprepareerd door het monster in stukken te snijden en in de monsterpan te plaatsen. Thermogram 2 in de afbeelding vertegenwoordigt biologisch weefsel dat is geprepareerd zoals hierboven beschreven om ervoor te zorgen dat de beweging van het monster tot een minimum wordt beperkt.

De resultaten tonen aan dat een kritische parameter voor het genereren van nauwkeurige, reproduceerbare thermogrammen voor biologisch weefsel een prepareermethode is die door warmte veroorzaakte beweging van het monster minimaliseert. Het afstemmen van de weefselgrootte op de interne diameter van de DSC-pan en het vullen van de hoofdruimte met een inert materiaal kan kunstmatige signalen veroorzaakt door monsterbeweging in de DSC-pan helpen voorkomen. De Application Note is hier beschikbaar!