Ny teknik för att förbereda prover för biomaterialundersökningar

Användning av DSC i produktutveckling Forskning

En aspekt av produktutvecklingsstrategin är att Identify och utveckla metoder för att karakterisera de fotoaktiverade molekylära förändringarna i kärlväggen. Förändringar i de extracellulära matrisproteinerna kan detekteras genom en förändring i denatureringstemperaturen. I princip är en högre denatureringstemperatur en indikation på en ökad TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet av kovalent bunden extracellulär matris orsakad av NVS-behandlingen. Differential Scanning Calorimetry (DSC) undersöks som en teknik för att fastställa skillnaderna i denatureringstemperaturer för strukturproteinerna i blodkärlen under nativa förhållanden jämfört med behandlade förhållanden. DSC används inte rutinmässigt för undersökningar av biomaterial, men har ett värde för karakterisering av biologisk vävnad som stöd för produktutveckling. En genomgång av relevant litteratur visade att det finns begränsat med diskussioner om provberedning och metodutveckling för att säkerställa tillförlitliga och reproducerbara DSC-resultat.

Hur man lindrar signalartefakter

Flera provberedningstekniker utvärderades för att undersöka en metod som kan lindra signalartefakter som beror på att provet rör sig under uppvärmningen. De undersökta teknikerna omfattade tät packning av tärnade prov, degelkonfiguration (pressat lock, genomborrat lock, opressat lock, inget lock), degelstorlek, användning av en provskiva som matchade degelns innerdiameter och stapling av flera nämnda provskivor. Alla dessa tester gav inkonsekventa resultat eftersom provet fortfarande hade frihet att röra sig i degeln under uppvärmningen. För att motverka detta fenomen kom Alucent Biomedical Inc. på idén att man, istället för att stapla flera provskivor, kunde placera ett inert föremål mellan det hermetiskt tillslutna locket och provet för att bättre hålla provet nedtryckt och minimera rörelserna. Storleken och morfologin på både provet och det inerta föremålet valdes så att det skulle vara en skiva som matchade degelns innerdiameter, vilket skulle maximera provets kontaktyta med degelns botten för att möjliggöra optimal värmeöverföring. Slutligen var det absolut nödvändigt att det inerta föremålet inte gav upphov till några främmande DSC-energier som kunde störa de underliggande provsignalerna. Det var av dessa skäl som safir valdes, en relativt billig, lättillgänglig kalibreringsstandard för känslighet utan någon energetik i provets intresseområde.

Två kritiska faktorer för provberedningen

1) Provstorleken anpassas till DSC-skålens innerdiameter 2) DSC-skålens huvudutrymme fylls med ett inert material för att förhindra värmeinducerad förflyttning av provet under mätningen Figuren visar termogrammen från delar av samma biologiska vävnad som preparerats med två olika provberedningstekniker. Termogram 1 i figuren representerar biologisk vävnad som beretts genom att provet skurits i bitar och placerats i provskålen. Termogram 2 i figuren representerar biologisk vävnad som beretts enligt beskrivningen ovan för att säkerställa att provets rörelse minimeras.

Resultaten visar att en kritisk parameter för att generera korrekta, reproducerbara termogram för biologisk vävnad är en provberedningsmetod som minimerar värmeinducerad provrörelse. Genom att anpassa vävnadens storlek till DSC-pannans innerdiameter och fylla huvudutrymmet med ett inert material kan man förhindra artificiella signaler som orsakas av att provet rör sig i DSC-pannan. Applikationsnoten finns tillgänglig här!