03.06.2020 by Milena Riedl

Новая методика подготовки образцов для исследования биоматериалов

Alucent Biomedical Inc. - биомедицинская компания, занимающаяся разработкой своей революционной технологии Natural Vascular Scaffolding (NVS) для лечения сосудистых заболеваний. Для изучения метода, который мог бы устранить артефакты сигнала, связанные с перемещением образца во время нагревания, были изучены различные методы подготовки образца. Узнайте, как готовится образец для получения точных и воспроизводимых термограмм биологических тканей.

Джастин Барретт и Кевин Уорнер, доктор философии, Alucent Biomedical, и Майкл Хсу, NETZSCH Instruments North America

Alucent Biomedical, Inc. - биомедицинская компания, занимающаяся разработкой своей революционной технологии Natural Vascular Scaffolding (NVS) для лечения сосудистых заболеваний. NVS использует фотоактивируемые белковые связи с родными структурными белками сосудов (например, коллагеном) для открытия сосудов во время ангиопластики и поддержания их в открытом состоянии - без использования постоянных имплантатов.

Использование DSC в разработке продуктов Research

Одним из аспектов стратегии разработки продукта является определение и разработка методов, позволяющих охарактеризовать фотоактивируемые молекулярные изменения в стенке сосуда. Изменения белков внеклеточного матрикса могут быть обнаружены по изменению температуры денатурации. В принципе, повышение температуры денатурации свидетельствует об увеличении плотности ковалентно связанного внеклеточного матрикса, вызванного обработкой NVS. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) исследуется как метод определения различий в температурах денатурации структурных белков кровеносных сосудов в нативных условиях по сравнению с обработанными. ДСК не используется для исследования биоматериалов, но имеет значение для определения характеристик биологических тканей, чтобы помочь в разработке продукта. Обзор соответствующей литературы содержит ограниченное обсуждение подготовки образцов и разработки методов для обеспечения надежных и воспроизводимых результатов ДСК.

Как устранить артефакты сигнала

Для поиска метода, который мог бы уменьшить артефакты сигнала, связанные с перемещением образца при нагревании, были использованы различные методы подготовки образца. Исследуемые методы включали плотную упаковку нарезанного кубиками образца, конфигурацию тигля (обжимная крышка, проколотая крышка, необжимная крышка, без крышки), размер тигля, использование диска образца, соответствующего внутреннему диаметру тигля, и укладывание нескольких указанных дисков образца. Все эти тесты дали противоречивые результаты, поскольку образец все еще мог свободно перемещаться в тигле во время нагревания. Для борьбы с этим явлением компания Alucent Biomedical Inc. пришла к идее, что вместо укладки нескольких дисков с образцами инертный объект, помещенный между герметичной крышкой и образцом, может лучше удерживать образец в прижатом состоянии и минимизировать его перемещение. Размер и морфология образца и инертного объекта были выбраны таким образом, чтобы диск соответствовал внутреннему диаметру тигля, что обеспечило бы максимальную площадь контакта образца с дном тигля для оптимальной теплопередачи. Наконец, было необходимо, чтобы инертный объект не создавал никаких посторонних энергетических эффектов ДСК, которые могли бы помешать сигналам от основного образца.libraИменно по этим причинам был выбран сапфир - относительно дешевый, легкодоступный стандарт чувствительности, не создающий энергии в области, интересующей образцы.

Два важнейших фактора для подготовки пробы

1) Подбор размера образца в соответствии с внутренним диаметром кастрюли ДСК 2) Заполнение пространства кастрюли ДСК инертным материалом для предотвращения движения образца под действием тепла во время измерения На рисунке показаны термограммы участков одной и той же биологической ткани, подготовленных с использованием двух различных методов пробоподготовки. Термограмма 1 на рисунке представляет биологическую ткань, приготовленную путем разрезания образца на кусочки и помещения в ванночку для образцов. Термограмма 2 на рисунке представляет биологическую ткань, подготовленную, как описано выше, чтобы свести к минимуму перемещение образца.

Результаты показывают, что критически важным параметром для получения точных, воспроизводимых термограмм для биологических тканей является методика пробоподготовки, которая минимизирует вызванное нагревом перемещение образца. Соответствие размера ткани внутреннему диаметру ванночки ДСК и заполнение пространства инертным материалом может помочь предотвратить искусственные сигналы, вызванные движением образца в ванночке ДСК. Заметка о применении доступна здесь!