In vitro бұлшықеттерді сынау - In vitro muscle testing - Wikipedia

In vitro бұлшықеттерді сынау тіршілік қасиеттерін сипаттау үшін қолданылатын әдіс бұлшықет организмнен ұлпаны алып тастағаннан кейінгі ұлпа. Бұл бұлшықет қасиеттерін қарағанда кеңірек және дәл мөлшерлеуге мүмкіндік береді in vivo тестілеу. In vitro бұлшықеттерді сынау бұлшықет құрылымы мен физиологиясы туралы, сондай-ақ екеуінің де организмнің өнімділігіне қатысты ғылыми білімнің негізгі бөлігін берді.

Тіндерді оқшаулау In Vitro Тестілеу

Эксперимент үшін тиісті жануар таңдалғаннан кейін, ол белгілі бір қимыл-қозғалыс функциясы үшін болсын (яғни.) бақалар секіру үшін) немесе жануарлардың белгілі бір штаммы, зерттеу сұрағына жауап беру үшін оның негізінде нақты бұлшықет анықталады in vivo функциясы және талшық түрінің таралуы. Біріншіден, этикалық мақұлдау және қажет болған жағдайда үкімет мақұлдауынан кейін жануар адами эвтанизациядан өтеді. Адамгершілікке сай құрбандық шалу әдістері әр елде әр түрлі болады, этикалық мақұлдау мен зерттеушінің шеберлік деңгейі негізінде ең қолайлы әдіс таңдалады. Жануардың қалпына келу мүмкіндігінің жоқтығынан толықтай өлуін қамтамасыз ету үшін бірқатар қосымша критерийлерге сүйену керек, оған жүректі қан айналым жүйесінен шығару және / немесе ми мен жұлын бағанының толық бұзылуы жатады. Осыдан кейін, әдетте, жануарлардың морфологиясының жалпы шаралары тез алынады, мысалы, жануарлардың ұзындығы, жануарлар денесінің массасы және маңызды болуы мүмкін басқа биомеханикалық маркерлер. Жиналғаннан кейін, жануар мақсатты бұлшықетті жинауға тиісті түрде дайындалады. Оқшауланған бұлшықеттерде бұлар артқы аяқтың бұлшықеттері болады, мысалы soleus немесе сүтқоректілердің EDL немесе plantaris немесе амфибиялардың iliotibialis. Тексерілген басқа бұлшықеттер in vitro жағдайларға диафрагма және папиллярлы бұлшықет.

Қаңқа бұлшықеттерін сәтті оқшаулау үшін нақты жағдайлар қажет. Тін жиі өзгеретін, салқындатылған күйде оқшаулануы керек Рингер шешімі немесе Кребс-Генселеит ерітіндісі метаболизм жағдайының бәсеңдеуін қамтамасыз ету үшін салқындатылатын диссекциялық ортаға қажеттілік және ортада субстраттардың болмауына байланысты тіндердің өлуіне жол бермеу, сондықтан ерітінділерді жиі өзгерту қажет. Диссекциялық ерітінді дайындалып жатқан ұлпаға сәйкес оттегі мен көмірқышқыл газының тиісті концентрациясымен үздіксіз оттектендірілуі керек. Әдетте, сүтқоректілер емес тіндерді газ тәрізді ерітіндіде 98% оттегімен, 2% көмірқышқыл газымен дайындайды, ал сүтқоректілер тіндерімен 95% оттегі, 5% көмірқышқыл газы бар көпіршіктер ерітіндісінде дайындайды. Бұлшықеттерді оқшаулауға қажетті ептіліктің арқасында тиісті үлкейту деңгейімен микроскоп қажет. Сыртқы, талшықты-оптикалық жарық көзі жылу шығармай жеткілікті жарық беру үшін де пайдалы.

Бұлшықеттерді тестілеуге дайындаудың дұрыс тәсілі жоқ, егер дайындық кезінде бұлшықет зақымдалмаса, бұлшықет-сіңір бірлігі бүтін болса және бұлшықетті тестілеу қондырғысына бекіту үшін қолдануға болатын нәрсе болса. Сүйек бөліктерін бекітуге мүмкіндік беру үшін қаңқа бұлшықеттерінің проксимальды және / немесе дистальды ұшында қалдыруға болады. Сонымен қатар, жібектен жасалған тігістер немесе алюминий Т-фольга қыстырғыштары бұлшықеттің сіңірін айналдыра отырып, сіңірге тіреуді қамтамасыз етеді және механикалық қондырғыға бекіту үшін қолданылады.

Жабдық

In vitro бұлшықетті сынау үшін, әдетте, күш пен ұзындықтағы өзгерістерді басқаруға және анықтауға мүмкіндік беретін екі режимді сервомотор қажет. Егер қос режимді жүйе жоқ болса, онда тәуелсіз күштік түрлендіргіш пен қозғалтқыш қолын пайдалануға болады. Үлгі тінінің бір ұшы орнына тігілген болса, ине арқылы немесе алюминий Т-фольга қыстырғыштарымен дайындалған болса, қолтырауын қыстырмасы арқылы бекітіледі, ал екінші ұшы сервомоторға бекітіледі. Бұлшықеттің барлығы жуылады Рингер шешімі немесе Кребс-Генселеит ерітіндісі матаның тірі және метаболикалық белсенділігін сақтау үшін оттегі көпіршігі бар. Ерітінді, әдетте, сыртқы жылытқыш / салқындатқыш су ваннасы арқылы тексерілетін бұлшықет үшін тиісті сынақ температурасына дейін қызады. Бұлшықеттер бұлшықетті нервтендіретін жүйкеге немесе бүкіл бұлшықетке жауап беру үшін айналымды ерітіндіге орналастырылған платина электродтары арқылы электр тогын қолдану арқылы жиырылуға ынталандырылады. Сервомотор әсерінен күштің және / немесе ұзындықтың өзгеруін анықтайды бұлшықеттің жиырылуы. Ынталандыру деңгейі көбіне максималды деңгейге қойылады қозғалтқыш бөлігі жалдау. Сервомотор берілген күштің сақталуы үшін бағдарламалануы мүмкін, ал бұлшықеттің ұзындығын өзгертуге мүмкіндік береді, немесе бұлшықет күрделі сынақтарға ұшырауы мүмкін, мысалы жұмыс циклдары. Қашан пеннат тәрізді бұлшықеттер қолданылады, sonomicrometry сынау кезінде талшықтың ұзындығын дәл анықтау үшін жиі қолданылады.

Масштаб

In vitro бұлшықетті тестілеуді бұлшықетті ұйымдастырудың кез-келген масштабында жүргізуге болады - барлық топтар бұлшықеттер (егер олар адамның квадрицепсіндегі сияқты жалпы енгізу немесе шығу тегі болса), бір бұлшық ет, «бума» бұлшықет талшықтары, жалғыз бұлшықет талшығы, жалғыз миофибрил, жалғыз саркомер, а кардиомиоцит немесе тіпті жарты саркомер. Бұлшық ет талшықтары бүтін болуы мүмкін немесе «терісі» болуы мүмкін, бұл саркомераның жиырылғыш компоненттеріне көбірек қол жеткізуге мүмкіндік беретін жасуша қабығын, саркоплазмалық торды және цитоплазманы кетіреді.

Тексерілген типтік қасиеттер

Әдетте бірнеше қасиеттер тексеріледі, ал берілген эксперимент бұл қасиеттердің жиынын жиі пайдаланады, оның ішінде жиырылу уақыты, тетаникалық күш, күштің ұзындық қатынасы, күштің жылдамдық қатынасы, жұмыс циклдары, шаршау сынақтары, балқу жиілігі және энергия құны.

Орнында

Арасындағы гибридтік тәсіл in vitro және in vivo жақында қолданылған, деп аталады орнында, онда организмге терминальды анестезия беріледі және in vivo тесттер ағзаға жабысқан бұлшық етпен жүргізіледі. Бұл бұлшықеттің дұрыс температурада болуын және қанмен қоректік заттармен және оттегімен толық қамтамасыз етілуін қамтамасыз етеді, бірақ бұл процедура қиынырақ және кейбір сынақтар мүмкін болмауы мүмкін.

Бір талшықты сынау

Түрлер

In vitro бұлшықет сынағы адамдарда ешқашан қолданылмайды, тек бұлшықеттердің биопсия арқылы жойылған немесе басқа ауруларға операция жасағанда. Тексеру, әдетте, сүтқоректілер мен құстарда бұлшықеттің жоғары температурасы мен оттегінің қажеттілігіне байланысты қиынырақ болады, бұл организмнен бұлшықет тінін алып тастағаннан кейін жасушаның тез өлуіне әкеледі. Сүтқоректілердің қаңқа бұлшықеттері әдетте сынақ хаттамасын мүмкіндігінше ұзақ уақытқа созу үшін ~ 25 ° C температурада тексеріледі. ~ 37 ° C сынақ температурасын температураны жақсы қайталау үшін бүтіндей оқшауланған сүтқоректілердің қаңқа бұлшықеттерін сынау кезінде де қолдануға болады. in vivo. Сонымен қатар, қаңқа бұлшықеттерінің термиялық мамандануын ескеру қажет, бұл кезде бұлшық еттер перифериялық бұлшықеттерге қарағанда температураның аз өзгеруімен механикалық өнімділіктің өзгеруіне сезімтал болады. [1] Эктотермаларда (бауырымен жорғалаушылар, қосмекенділер, балықтар және омыртқасыздар) бұлшықет тіндері температура мен организмге байланысты организмнен тыс жерде бірнеше сағат, тіпті бірнеше күн өмір сүре алады. Бұлшықеттің пайдалану мерзімін ұзарту үшін көптеген тәжірибелер 0 ° C температурасында немесе оған жақын жерде өткізіледі. Сонымен қатар, балықтар мен қосмекенділерде бұлшық ет талшығын бүтін күйінде ұстай отырып, оны бөліп алуға болады, ал басқа түрлерде бұл мүмкін емес.

Бұлшықеттерді оқшаулап тестілеудің артықшылығы

Бұлшықетті оқшаулаудың кемшіліктері

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Джеймс, Роб С .; Таллис, Джейсон; Ангиллетта, Майкл Дж. (2015). «Сүтқоректілердің аймақтық термиялық мамандануы: Температура ересек тышқандардың (Mus musculus) перифериялық бұлшықетіне қарағанда негізгі бұлшықеттің қуатына әсер етеді». Салыстырмалы физиология журналы B. 185 (1): 135–142. дои:10.1007 / s00360-014-0872-6. PMID  25403362.