Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Carouselek ji sê slaytan yekcar nîşan dide.Bişkokên Pêşî û Paşê bikar bînin da ku di yek carê de di nav sê slaytan de bigerin, an jî bişkokên sliderê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her carê de di sê slaytan de bigerin.
Di pergalên biyolojîk û biyolojîkî de tixûbdarkirina hîdrogelên fîbrous bi kapîllayên teng de xwedî girîngiyek mezin e.Tenzîn û tansiyona yekaxial ya hîdrogelên fîbrous bi berfirehî hatine lêkolîn kirin, lê bersiva wan a li ser ragirtina biaxial di kapilaran de nehatiye vekolîn kirin.Li vir, em bi ezmûnî û teorîkî destnîşan dikin ku gêlên filamentous ji gêlên zincîra maqûl ji ber asîmetrîya di taybetmendiyên mekanîkî yên fîlamentên pêkhatî de, yên ku di tansiyonê de nerm in û di tansiyonê de hişk in, bi qalîte cûda bersivê didin astengiyê.Di bin ragirtinek xurt de, gêla fîbrous dirêjbûnek piçûk û kêmbûnek asîmptotîk a rêjeya Poisson ya biaksiyal ji sifirê re nîşan dide, ku di encamê de tevlihevbûna gêlê ya bihêz û derbasbûna şilê belengaz di nav gel de çêdibe.Van encaman berxwedana trombên oklusive yên dirêjkirî li hember lîzê ji hêla ajanên dermanker ve destnîşan dikin û pêşveçûna embolîzasyona endovaskuler a bi bandor ji gêlên fibrous teşwîq dikin da ku xwîna vaskuler rawestîne an dabînkirina xwînê ya tumoran asteng bike.
Torên fibrous blokên avakirina bingehîn û fonksiyonel ên tevn û şaneyên zindî ne.Actin pêkhateyek sereke ya sîtoskeleton1 ye;fibrîn di başkirina birînan û avakirina trombê de hêmanek bingehîn e2, û kolagen, elastin û fibronectin di padîşahiya heywanan de pêkhateyên matrixê derveyî hucreyê ne.Tora biyopolîmerên fîbrî yên ku hatine vejandin di endezyariya tevnvîsê de bûne malzemeyên bi sepanên berfireh4.
Torên filamentous çînek cûda ya maddeya nerm a biyolojîkî bi taybetmendiyên mekanîkî yên ku ji torên molekulî yên nermik cuda ne temsîl dikin5.Hin ji van taybetmendiyan ji bo kontrolkirina berteka maddeya biyolojîk a li hember deformasyonê6 di pêvajoya peşveçûnê de derketine.Mînakî, şebekeyên fibrous di çelên piçûk de elasticiya xêzikî nîşan didin7,8 dema ku di stûyên mezin de ew hişkbûna zêde nîşan didin9,10, bi vî rengî yekbûna tevneyê diparêzin.Encamên ji bo taybetmendiyên mekanîkî yên din ên gêlên fibrous, mîna stresa normal a neyînî ya di bersivê de li ser ziraviya guheztinê11,12, hêj nehatine kifş kirin.
Taybetmendiyên mekanîkî yên hîdrogelên fibrous ên nîv-maqûl di bin tansiyona yekaxial13,14 û pêvekirina8,15 de hatine lêkolîn kirin, lê lihevhatina wan a biaksiyal a ku ji azadiyê ve hatî çêkirin di kapîlar an lûleyên teng de nehatiye lêkolîn kirin.Li vir em encamên ceribandinê radigihînin û bi teorîkî mekanîzmayek ji bo tevgera hîdrogelên fibrous ên di bin ragirtina biaxial de di kanalên mîkrofluîdîk de pêşniyar dikin.
Mîkrogelên fîbrîn ên bi rêjeyên cihêreng ên fîbrînogen û giraniya trombînê û pîvazek D0 ya ku ji 150 heta 220 μm diguhere bi karanîna nêzîkatiyek mîkrofluîdîk hatin çêkirin (Wêneya Pêvek 1).Li ser hêjîrê.1a wêneyên mîkrogelên bi fluorochrome nîşankirî yên ku bi karanîna mîkroskopa floransê ya konfokal (CFM) hatine wergirtin nîşan dide.Mîkrogelên spherîk in, xwedan polîdabelavbûnek ji% 5 kêmtir in û di nav pîvanên ku ji hêla CFM (Agahdariya Pêvek û Fîlmên S1 û S2) ve têne vekolîn de yekreng in.Mezinahiya pora navîn a mîkrogelan (ku bi pîvandina permeability Darcy16 ve hatî destnîşankirin) ji 2280 daket 60 nm, naveroka fibrîn ji 5,25 ber 37,9 mg/mL zêde bû, û giraniya trombînê bi rêzdarî ji 2,56 daket 0,27 yekîneyên/ml.(Agahiyên Zêdetir).Birinc.2), 3 û tabloya pêvek 1).Zehmetiya têkildar a mîkrogelê ji 0,85 ber 3,6 kPa zêde dibe (Hêjmara Pêvek. 4).Wek mînakên gêlên ku ji zincîreyên maqûl pêk tên, mîkrogelên agarose yên bi hişkbûna cihêreng têne bikar anîn.
Wêneyê mîkroskopa floransê ya fluorescein isothiocyanate (FITC) PM-ya ku di TBS de hatî sekinandin.Pîvana bar 500 μm ye.b Wêneyên SEM yên SM (jor) û RM (jêr).Barê pîvanê 500 nm.c Diyagrama şematîkî ya kanalek mîkrofluîdî ya ku ji kanalek mezin (dl dl) û herêmek bi şeklê konê teng bi goşeya têketinê α 15° û dc = 65 μm pêk tê.d Çepê ber bi rastê: Wêneyên mîkroskopa optîkî yên RM (navçeya D0) di kanalên mezin de, devera konîkî û tengbûnê (bi dirêjahiya gêlê bisînor Dz).Pîvana bar 100 μm ye.e, f Wêneyên TEM-ê yên RM-ya nedeformî (e) û RM-ya girtî (f), ji bo saetekê bi tengahiyê 1/λr = 2.7 hatine sabîtkirin, li dûv berdan û rastkirina 5% ji girseyê.glutaraldehyde di TBS de.Pîvana CO-ya bêdeform 176 μm ye.Barê pîvanê 100 nm e.
Me bal kişand ser mîkrogelên fîbrînê yên bi serhişkiya 0,85, 1,87 û 3,6 kPa (li vir bi rêzê wekî mîkrogelên nerm (SM), mîkrogelên hişk ên navîn (MM) û mîkrogelên hişk (RM) têne binav kirin.Ev rêza serhişkiya gêla fîbrînê bi heman rêzê ye ku ji bo girêkên xwînê18,19 û ji ber vê yekê gêlên fibrîn ên ku di xebata me de hatine lêkolîn kirin rasterast bi pergalên biyolojîkî yên rastîn ve girêdayî ne.Li ser hêjîrê.1b wêneyên jorîn û jêrîn ên strukturên SM û RM yên ku bi rêzdarî bi mîkroskopa elektronîkî ya şopandinê (SEM) hatine wergirtin nîşan dide.Li gorî strukturên RM-ê, torên SM-ê ji hêla fiberên stûrtir û kêmtir xalên şax ve têne çêkirin, bi raporên berê 20, 21 re hevaheng in (Hêjmara Pêvek. 5).Cûdahiya strukturên hîdrogelê bi meyla taybetmendiyên wê re têkildar e: bi kêmbûna mezinahiya porê ji SM berbi MM û RM (Tabloya Pêvek 1) re permeability gêlê kêm dibe (Tabloya Pêvek 1), û hişkiya gêlê berovajî dibe.Piştî hilanîna 30 rojan di 4 °C de tu guhertin di avahiya mîkrogelê de nehate dîtin (Hêjmara Pêvek. 6).
Li ser hêjîrê.1c diagramek kanalek mîkrofluîdî ya ku bi beşa xaça dorveger ve tê de heye (ji çepê ber bi rastê): kanalek mezin a bi dl ku mîkrogel tê de neguhêzbar dimîne, beşek bi şeklê ku bi dirêjahiya dc
Li ser hêjîrê.1e, 1f dîmenên mîkroskopiya elektronîkî ya veguheztinê (TEM) ên strukturên RM yên bêdeform û biaxifî sînorkirî nîşan dide.Piştî şilkirina RM, mezinahiya pora mîkrogelê bi girîngî kêm bû û şeklê wan bi pîvanên piçûktir di rêça pêvekirinê de anisotropîk bû, ku bi raporek berê re hevaheng e 23 .
Kompresyona biaxial di dema kêşanê de dibe sedem ku mîkrogel bi rêgezek bêsînor bi hevberek λz = \({D}_{{{{{{{\rm{z}}}}}}}}/\({D }_ {) dirêj bibe. 0}\) , ku \({D}_{{{{({\rm{z}}}}}}}}\) dirêjahiya mîkrogela girtî ye Figure 2a guherîna λzvs .1/ λr Ji bo mîkrogelên fîbrîn û agarozê ecêb e, di bin zexta xurt a 2,4 ≤ 1/λr ≤ 4,2 de, mîkrogelên fîbrînê dirêjbûnek neçak a 1,12 +/- 0,03 λz nîşan didin, ku tenê hinekî ji nirxa 1/λr bandor dibe. mîkrogelên agarozê yên sînorkirî, yên ku di tewra qelstir de jî 1/λr = 2,6 heya dirêjbûnek mezintir λz = 1,3 têne dîtin.
Mîkrogelek Agarose bi modulên elastîk ên cihêreng (2,6 kPa, almasa vekirî ya kesk; 8,3 kPa, çembera qehweyî ya vekirî; 12,5 kPa, çargoşeya vekirî ya porteqalî; 20,2 kPa, sêgoşeya berevajî vekirî ya magenta) û SM (sora hişk) Guhertina di dirêjbûna pîvandinê λz ( çember), MM (çargoşeyên reş ên hişk) û RM (sêgoşekên şîn ên hişk).Xêzên hişk ji bo agarose (xeta kesk) û mîkrogelên fîbrîn (xêz û sembolên heman rengî) λz-a ku bi teorîk tê pêşbînîkirin nîşan dide.b, c Panela jorîn: diyagrama şematîkî ya zincîreyên torê yên agarose (b) û fibrîn (c) berî (çep) û piştî (rast) kompresyona biaxial.Binî: Şêweya tora têkildar berî û piştî deformasyonê.Rêzikên kompresyonê yên x û y, bi rêzê, bi tîrên magenta û qehweyî têne destnîşan kirin.Di jimareya jor de, zincîrên torên ku di van rêgezên x û y-yê de ne, bi xêzên magenta û qehweyî yên têkildar têne xuyang kirin, û zincîreyên ku di rêgezek z-ya kêfî de ne bi xetên kesk têne xuyang kirin.Di gêla fibrîn (c) de, xêzên mor û qehweyî di rêgezên x û y de ji rewşa neguhezbar bêtir diqelişin, û xêzên kesk di arasteya z de diqelişin û dirêj dibin.Tengasiya di navbera rêgezên tansiyonê û tansiyonê de bi rêgezên bi rêwerzên navîn ve tê veguheztin.Di gêlên agarose de, zincîre di her alî de zexta osmotîk diyar dikin, ku di deformasyona gêlê de beşdariyek girîng dike.d Guhertina pêşbînîkirî di rêjeya Poisson ya biaxial de, } }^{{{{{\rm{eff}}}}}}} =-{{{{\rm{ln}}}}}}}{\lambda }_{ z}/{{{{{{{ \rm{ln}}}}}}{\lambda }_{r}\ ), ji bo komkirina hevseng a agarose (xeta kesk) û fibrîn (xeta sor) gêlê.Inset deformasyona biaxial ya gel nîşan dide.e Guherîna zexta veguheztinê ΔPtr, ku bi serhişkiya gêlê S-yê ve normalîzekirî ye, wekî fonksiyonek rêjeya berhevkirinê ji bo mîkrogelên agarose û fibrîn tê xêz kirin.Rengên nîşanan bi rengên (a) re têkildar in.Xêzên kesk û sor, bi rêzê, ji bo gêlên agarose û fibrin têkiliya teorîkî ya di navbera ΔPtr / S û 1 / λr de destnîşan dikin.Parçeya şikestî ya xeta sor ji ber danûstendinên interfiber zêdebûna ΔPtr di bin zextek xurt de nîşan dide.
Ev cûdahî bi mekanîzmayên cihêreng ên deformasyonê yên torên mîkrogelê yên fibrîn û agarose ve, ku bi rêzê ve ji têlên nerm24 û hişk25 pêk tê ve girêdayî ye.Tevlihevkirina biaxial a gêlên maqûl dibe sedema kêmbûna qebareya wan û zêdebûna pêwendiya pêwendiyê û zexta osmotîk, ku dibe sedema dirêjbûna gêlê bi rêgezek bêsînor.Dirêjbûna paşîn a gêlê bi hevsengiya zêdebûna enerjiya azad a entropîk a zincîreyên dirêjkirî û kêmbûna enerjiya belaş a osmosê ve girêdayî ye ji ber kêmbûna giraniya polîmer a di gêlê dirêjkirî de.Di bin zexta biaxial a bihêz de, dirêjbûna gêlê bi λz ≈ 0,6 \({{\lambda}_{{{\rm{r}}}}^{-2/3}}\) zêde dibe (li Fig. 2a binêre. beşa gotûbêjê 5.3.3).Guhertinên konformasyonê yên di zincîreyên maqûl de û şeklê torên têkildar berî û piştî ragirtina biaxial di Figure de têne xuyang kirin.2b.
Berevajî vê, gêlên fibrous ên wekî fibrin bi xweber bersivê didin girtina biaxial.Fîlamên bi giranî paralelî arastekirina pêlêdana kompresyonê ne (bi vî rengî dûrahiya di navbera girêdanên xaçê de kêm dibe), dema ku fîlan bi gelemperî berbi arastekirina pêçanê ve rast dibin û di bin çalakiya hêza elastîk de dirêj dibin, û dibe sedem ku gel dirêj bibe ( Wêne 1).2c) Strukturên SM, MM û RM-yên bêdeform bi analîzkirina wêneyên wan ên SEM û CFM ve hatin destnîşan kirin (Beşa Gotûbêja Pêvek IV û Xêra Pêvekirî 9).Bi destnîşankirina modula elastîkê (E), mêjûya (d), dirêjahiya profîlê (R0), dûrahiya di navbera dawîn (L0 ≈ R0) û goşeya navendî (ψ0) ya têlên di mîkrogelên fîbrîn ên nedeformî de (Tabloya Pêvek 2) - 4), em wê modula guheztina têxê \({k}_{{{{{{\rm{b)))))))))}=\frac{9\pi E{d}^{4} } {4 {\psi } _{0}^{2}{L}_{0}}\) ji modula xweya tîrêjê pir kêmtir e\({k}_{{{{{{\rm{s}}}} } }} }}=E\frac{\pi {d}^{2}{R}_{0}}{4}\), lewra kb/ks ≈ 0,1 (Tabloya Pêvek 4).Ji ber vê yekê, di bin şert û mercên girtina gel a biaxial de, zincîreyên fibrîn bi hêsanî têne qewirandin, lê li hember dirêjkirinê li ber xwe didin.Dirêjbûna torgilokek filamentous a ku di bin zexta biaxial de ye di xêza Pêvek. 17 de tê xuyang kirin.
Em modelek afînek teorîkî pêşdixin (Beşa Gotûbêja Pêvek V û Wêneyên Pêvek 10-16) ku tê de dirêjbûna gêlekek fibrous ji hevsengiya herêmî ya hêzên elastîk ên ku di gêlê de tevdigerin tê destnîşankirin û pêşbînî dike ku di kêşek biaksiyal de λz - 1 di bin astengiyê de
Hevkêşana (1) nîşan dide ku tewra di bin zextek xurt de jî (\({\lambda }_{{{\mbox{r))))\,\ heta \,0\)) li ser berfirebûna gêlê ya sivik û dûv re jî deformasyonek dirêjbûnê heye. têrbûn λz–1 = 0,15 ± 0,05.Ev tevger bi (i) ve girêdayî ye \({\ çep({k}_{{{{({\rm{b}}}}}}}}}/{k}_{{{{{\rm { s }}}}}}}\rast)}^{1/2}\) ≈ 0,15−0,4 û (ii) têgeha di kemberên çargoşe de bi awayekî asîmptotîk nêzîkî \(1{{\mbox{/}}} \sqrt { 3 }\) ji bo girêdanên biaxial ên xurt. Girîng e ku meriv bala xwe bide pêş-faktora \({\left({k}_{({\mbox{b))))/{k}_{({\mbox{ s))))\raf ψ0, ku dişibihe SM, MM û RM (Tabloya Pêvek 4).
Ji bo ku em cûdahiya çenga azadîxwaz a di navbera gêlên nerm û filamentous de bêtir ronî bikin, em rêjeya Poisson a biaxial destnîşan dikin \({\nu }_{{{({\rm{b)))))) }{{\ mbox { =}}}\,\mathop{{\lim}}\limits_{{\lambda}_{{{{({\rm{r}}}}}}}\to 1}\ frac{{\ lambda } _{ {{{\rm{z}}}}}}-1}{1-{\lambda }_{{({\rm{r}}}}}}}}, \) bêsînor rave dike arastekirina çenga gêlê di bersivê de li du rêgezên tîrêjê yên yeksan, û vê yekê berbi çelên yekreng ên mezin \ rm{b }}}}}}}}^{{{{\rm{eff}}}}}}} }}=-{{{{{\rm{ln}}}}}}} }{ \lambda } _{z} /{{{({\rm{ln)))))))}{\lambda }_{{{({\rm{r))))))))))}\) .Li ser hêjîrê.2d nîşan dide \({{{{{\rm{\nu }}}}}}}_{{{({\rm{b}}}}}}}}^{{{{\rm { eff }}}}}}}\) ji bo komkirina biaxial a yekreng a gêlên nerm (wek agarose) û hişk (mîna fîbrîn) (gotûbêja pêvek, Beş 5.3.4), û têkiliya di navbera cûdahiyên xurt di bersivên li ser girtîbûnê de ronî dike. Ji bo gêlên agarozê yên di bin sînorkirinên xurt de {\rm{eff}}}}}}}\) nirxa asîmptotîk 2/3 zêde dibe, û ji bo gêlên fîbrîn ew dadikeve sifirê, ji ber ku lnλz/lnλr → 0, ji ber ku λz bi têrbûn her ku λr zêde dibe.Bala xwe bidinê ku di ceribandinan de, mîkrogelên sferîkî yên girtî bi rengekî nehomogene deforme dibin, û beşa wan a navendî pêleke xurttir diceribîne;lêbelê, ekstrapolasyona bi nirxek mezin a 1/λr îmkana berhevdana ceribandinê bi teoriya gêlên bi yekrengî deforme dike.
Cûdahiyek din di tevgera gêlên zincîra maqûl û gêlên filamentous de ji ber tevgera wan li ser girêbestê hate dîtin.Zexta veguheztinê ΔPtr, ku bi serhişkiya gel S-yê ve hatî normalîze kirin, bi zêdebûna tansiyonê re zêde bû (Wêne. 2e), lê di 2.0 ≤ 1/λr ≤ 3.5 de, mîkrogelên fîbrînê di dema piçûkbûnê de nirxên ΔPtr/S bi girîngî kêmtir nîşan didin.Ragirtina mîkrogela agarozê dibe sedema zêdebûna zexta osmotîk, ku dibe sedema dirêjbûna gêlê di arasteya dirêj de dema ku molekulên polîmer têne dirêj kirin (Wêne. 2b, çep) û zêdebûna zexta veguheztinê ji hêla ΔPtr/S ~( 1/λr) 14/317.Berevajî vê, şeklê mîkrojelên fîbrîn ên girtî ji hêla balansa enerjiyê ya têlên pêçandina radîkal û tansiyona dirêj ve tê destnîşankirin, ku dibe sedema deformasyona dirêjî ya herî zêde λz ~\(\sqrt{{k}_{{{{{{ { \rm{ b))))))))} /{k}_{{{{{{{\rm{s}}}}}}}}}\).Ji bo 1/λr ≫ 1, guherîna zexta veguheztinê wekî 1 }{{{({\rm{ln))))))\çep({{\lambda }}_{{{{{{\rm) tê pîvandin. {r} }}}}}}}^{{-} 1} \rast)\) (Gotûbêja Pêvekirî, Beşa 5.4), wek ku bi xeta sor a zexm ya di jimar 2e de tê nîşandan.Bi vî rengî, ΔPtr ji gêlên agarose kêmtir sînordar e.Ji bo kompresyonên bi 1/λr > 3.5, zêdebûnek berbiçav di beşa qebareya fîlan de û pêwendiya fîlmanên cîran deformasyona gêlê bêtir sînordar dike û rê li ber veqetandina encamên ceribandinê ji pêşbîniyan vedike (xeta xalîçeya sor di Fig. 2e de).Em encam didin ku ji bo heman 1/λr û Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr}}}}}}}_{{{{\rm{fibrin}}} )) } }}}\) < ΔP < Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr))))))}}}_{{{\rm{agarose}} }} } } } }}\) gêla agarose dê ji hêla mîkrokanalê ve were girtin, û gêla fibrîn bi heman hişkiyê dê jê re derbas bibe.Ji bo ΔP < Δ\({P}_{{{{{\rm{tr))))))))))_{{{{\rm{fibrin))))))))))) ), Du Herdu gêl dê kanalê asteng bikin, lê gêla fibrîn dê kûrtir bike û bi bandortir biqelişe, herikîna şilavê bi bandortir asteng bike.Encamên ku di Xiflteya 2 de têne xuyang kirin destnîşan dikin ku gêlê fibrous dikare wekî pêvekek bi bandor ji bo kêmkirina xwînê an astengkirina dabînkirina xwînê ji tumoran re xizmet bike.
Ji hêla din ve, fibrîn îskeleyek girêk çêdike ku dibe sedema tromboembolîzmê, rewşek patholojîkî ku tê de trombos keştiyek li ΔP <ΔPtr digre, wek mînak di hin cûreyên derbeya iskemîk de (Hêl. 3a).Dirêjbûna qels a ji ber sînordarkirina mîkrogelên fîbrînê bû sedema zêdebûnek bihêztir di berhevoka fîbrînê ya fîbrînogenê C/C de li gorî gêlên zincîra maqûl, ku C û C fîbrînogen bi rêzê mîkrogelên sînorkirî û nedeformkirî ne.Pîvana polîmer di gel de.Xiflteya 3b nîşan dide ku fîbrînogen C/C di SM, MM, û RM de ji heft qat zêdetir li 1/λr ≈ 4.0 zêde bûye, ku ji hêla sînorkirin û dehydration ve hatî rêve kirin (Hêjmara Pêvek. 16).
Nîşana şematîkî ya dorpêçkirina damariya mêjî ya navîn di mêjî de.b Zêdebûna nisbî ya bi navbeynkariya sînorkirî di berhevoka fibrînê de li SM-ya astengker (dorberên sor ên hişk), MM (çargoşeyên reş ên hişk), û RM (sêgoşekên şîn ên hişk).c Sêwirana ezmûnî ya ku ji bo lêkolîna veqetandina gêlên fibrîn ên sînorkirî tê bikar anîn.Çareseriya tPA-ya bi fluorescentî ya di TBS-ê de bi rêjeya herikîna 5,6 × 107 μm3/s û daketina zexta zêde ya 0,7 Pa-yê ji bo kanalên ku li ber eksê dirêj ê mîkrokanala sereke ne hatine derzî kirin.d Wêneya mîkroskopî ya pirkanal a hevgirtî ya MM ya astengdar (D0 = 200 µm) li Xf = 28 µm, ΔP = 700 Pa û di dema perçebûnê de.Xêzên xalîkirî yên vertîkal pozîsyonên destpêkê yên kenarê paşîn û pêş ên MM-ê li tlys = 0 nîşan didin. Rengên kesk û pembe bi rêzê ve bi FITC-dextran (70 kDa) û tPA-ya bi AlexaFluor633 ve hatine nîşankirin re têkildar in.e Di mîkrokanaleke konîkî ya bi Xf = 28 ± 1 de, bi rêzê ve hêjmara nisbî ya RM-yên girtî yên bi dem-guherbar bi D0 174 μm (sêgoşeya berevajî vekirî ya şîn), 199 μm (sêgoşeya vekirî ya şîn), û 218 μm (sêgoşeya vekirî ya şîn). µm.beşan bi rêzdarî ΔP 1200, 1800, û 3000 Pa, û Q = 1860 ± 70 μm3 / s hene.Navnîşan nîşan dide ku RM (D0 = 218 μm) mîkrokanalê girêdide.f Guherîna demê ya qebareya têkildar a SM, MM an RM li Xf = 32 ± 12 μm, li ΔP 400, 750 û 1800 Pa û ΔP 12300 Pa û Q 12300 li herêma konîkî ya mîkrokanalê, bi rêzê 2400 û 1860 μm, tê danîn. /s.Xf pozîsyona pêşîn a mîkrogelê temsîl dike û dûrbûna wê ji destpêka piçûkbûnê diyar dike.V(tlys) û V0 bi rêzê ve qebareya demkî ya mîkrogela lîzkirî û qebareya mîkrogela netewrekirî ne.Rengên karakter bi rengên b re li hev dikin.Tîrên reş ên li ser e, f bi kêliya dawî ya demê ya beriya derbasbûna mîkrogelan di mîkrokanalê re têkildar in.Barê pîvanê di d, e de 100 μm ye.
Ji bo vekolîna bandora sînorkirinê ya li ser kêmkirina herikîna şilavê li ser gêlên fibrîn ên astengdar, me lîza SM, MM, û RM-ya ku bi aktîvatora plazmînogenê ya tevnvîsê ya trombolîtîk (tPA) ve hatî vegirtin lêkolîn kir.Wêneyê 3c sêwirana ceribandinê ya ku ji bo ceribandinên lîzê hatî bikar anîn nîşan dide. Li ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) û rêjeya herikînê, Q = 2400 μm3/s, xwêya Tris-buffered (TBS) ku bi 0,1 mg/mL (îsothiocyanate fluorescein) FITC-Dextran ve tê tevlihev kirin, mîkrogel mîkrokanala hûrkirî girt. Herêm. Li ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) û rêjeya herikînê, Q = 2400 μm3/s, xwêya Tris-buffered (TBS) ku bi 0,1 mg/mL (îsothiocyanate fluorescein) FITC-Dextran ve tê tevlihev kirin, mîkrogel mîkrokanala hûrkirî girt. Herêm. Ji bo DP = 700 Pa (<ΔPtr) û nêzîkbûna wê, Q = 2400 mkm3/s, sê-bufernogo solevogo avêtina (TBS), guhertina bi 0,1 mg/ml (fluoresceinizotiociana) FITC-deksreka mîkro, mîkrogelalь. Li ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) û rêjeya herikînê, Q = 2400 μm3 / s, salîna tamponkirî ya Tris (TBS) ku bi 0,1 mg/mL (îzothiocyanate fluorescein) FITC-dextran tê tevlihev kirin, mîkrogel mîkrokanala hevgirtî girt.Herêm.在ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) 和流速Q = 2400 μm3/s 的Tris 缓冲盐水 (TBS) 与0,1 mg/mL合时，微凝胶堵塞了锥形微通道地区.在ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) 和流速Q = 2400 μm3/s了锥形微通道地区。 Mîkrogelî ji bo şuştina 3-bufernogo solevogo soluciona (TBS) bi 0,1 mg/ml (fluoresceinizotiocianat) FITC-dekstrana li DP = 700 Pa (<DPtr) û nêzîkê vê yekê Q = 2400 mîkrok/ml. Dema ku Tris saline tamponkirî (TBS) bi 0,1mg/mL (îzothiocyanate fluorescein) FITC-dextran li ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) û rêjeya herikînê Q = 2400 μm3/s herêmên konîk ên mîkrokanalan re, mîkrojel tê girêdan.Helwesta pêş Xf ya mîkrogelê dûrbûna wê ji xala piçûkbûna destpêkê X0 diyar dike.Ji bo çekirina lîzê, çareseriyek tPA-ya bi fluorescentî ya di TBS-ê de ji kanalek ku ortogonal berbi eksena dirêj a mîkrokanala sereke ve hatî derzî kirin.
Dema ku çareseriya tPA gihîşt MM-ya oklûzal, qeraxa paşîn a mîkrogelê şeng bû, ku nîşan dide ku perçebûna fîbrînê di wextê tlys = 0 de dest pê kiriye (Hêjî. 3d û Hêjmara Pêvek. 18).Di dema fîbrînolîzê de, tPA-ya etîketkirî di hundurê MM-ê de kom dibe û bi rêzikên fîbrînê ve girêdide, ku ev yek dibe sedema zêdebûna gav bi gav di tundiya rengê pembe yê mîkrogelan de.Di tlys = 60 hûrdem de, MM ji ber hilweşîna beşa xweya paşîn girêbest dibe, û pozîsyona keviya wê ya pêşeng Xf hindik diguhere.Piştî 160 hûrdeman, MM ya bi xurtî girêbesta xwe domand, û di tlys = 161 hûrdeman de, ew ket girêbestê, bi vî rengî herikîna şilavê di nav mîkrokanalê re vegerand (Hêjî. 3d û Hêjmara Pêvek. 18, stûna rastê).
Li ser hêjîrê.3e kêmbûna dem-girêdayî ya bi navbeynkariya lîzê ya di volga V(tlys) de ku bi hêjmara destpêkê ya V0 ya mîkrogelên fîbrîn ên bi pîvanên cihêreng ve hatî normal kirin nîşan dide.CO bi D0 174, 199, an 218 μm li mîkrokanalek bi ΔP 1200, 1800, an 3000 Pa, bi rêzê, û Q = 1860 ± 70 μm3/s hate danîn da ku mîkrokanalê asteng bike (Wêne. 3e, têxe).kedî.Mîkrogel hêdî hêdî hûr dibin heya ku ew têra xwe piçûk dibin ku di kanalan re derbas bibin.Kêmbûna hecmê krîtîk a CO-yê bi pîvanek destpêkê ya mezintir demek dirêjtir lîzê hewce dike.Ji ber herikîna heman rengî di nav RM-yên mezinahiyên cûda de, veqetandin bi heman rêjeyê pêk tê, ku di encamê de perçeyên piçûktir ên RM-yên mezin têne hilanîn û veguheztina wan dereng.Li ser hêjîrê.3f kêmbûna nisbî di V(tlys)/V0 de ji ber parçebûna ji bo SM, MM, û RM li D0 = 197 ± 3 μm nîşan dide ku wekî fonksiyonek tlys hatî kişandin.Ji bo SM, MM û RM, her mîkrogelek bi rêzdarî bi ΔP 400, 750 an 1800 Pa û Q 12300, 2400 an 1860 μm3/s di mîkrokanalek de bi cîh bikin.Her çend zexta ku li SM hatî sepandin 4,5 qat ji ya RM kêmtir bû jî, herikîna di nav SM-ê re ji şeş qat zêdetir bihêztir bû ji ber permebûna bilind a SM, û hûrbûna mîkrogelê ji SM-ê daket MM û RM. .Mînakî, di tlys = 78 hûrdeman de, SM bi piranî hate hilweşandin û ji cîhê xwe, di heman demê de MM û PM berdewam kirin ku mîkrokanalan xitimandin, tevî ku bi rêzê ve tenê 16% û 20% ji qebareya xweya orjînal diparêzin.Van encaman girîngiya lîzkirina bi navbeynkariya konveksiyonê ya gêlên fîbrousê yên tengkirî destnîşan dikin û bi raporên bi leztir digestina kelikên bi naveroka fîbrînê kêmtir re têkildar in.
Bi vî rengî, xebata me bi ezmûnî û teorîkî mekanîzmaya ku gêlên filamentous bersivê didin girtina biaxial nîşan dide.Tevgera gêlên fibrous di cîhek tixûbdar de ji hêla asimetrîya xurt a enerjiya tîrêjê ya fîlan ve (di pêçandinê de nerm û di tansiyonê de hişk) û tenê ji hêla rêjeyê û kêşa fîlan ve tê destnîşankirin.Ev reaksiyonê dibe sedema dirêjbûna hindiktirîn a gêlên fibrous ên ku di nav kapîlarên teng de hene, rêjeya Poisson ya biaxial ya wan bi zêdebûna tansiyonê û kêm zexta bit sivik kêm dibe.
Ji ber ku vegirtina biaxial ya perçeyên nerm ên deformable di nav cûrbecûr teknolojiyên de têne bikar anîn, encamên me pêşveçûna materyalên fibrous ên nû teşwîq dike.Bi taybetî, ragirtina biaxial a gêlên filamentous di kapilaran an lûleyên teng de dibe sedema tevlihevbûna wan a xurt û kêmbûnek hişk a permebûnê.Astengkirina bihêz a herikîna şilavê di nav gêlên fibrous ên oklûz de dema ku wekî pêçan têne bikar anîn ji bo pêşîgirtina xwînê an kêmkirina dabînkirina xwînê ji nexweşiyên xirab re xwedan avantajan e33,34,35.Ji hêla din ve, kêmbûna herikîna şilavê di nav gela fîbrîna oklûzal de, bi vî rengî lîza trombê ya bi navbeynkariya konvektîv asteng dike, nîşanek lîza hêdî ya girêkên oklûzal dide [27, 36, 37].Pergala modelkirina me gava yekem e ku berbi têgihîştina encamên bersiva mekanîkî ya hîdrogelên biopolîmer ên fibrous ên ji bo ragirtina biaxial e.Tevlihevkirina şaneyên xwînê an trombêlan di gêlên fîbrîn ên astengdar de dê bandorê li ser tevgera wan a sînordar bike 38 û dê bibe gava paşîn di vedîtina tevgera pergalên girîng ên biyolojîkî yên tevlihevtir de.
Reagentên ku ji bo amadekirina mîkrogelên fîbrînê û çêkirina amûrên MF têne bikar anîn di Agahdariya Pêvek de (Rêbazên Pêvek Beşên 2 û 4) têne diyar kirin.Mîkrogelên fîbrînê bi emulsîfkirina çareseriyek tevlihev a fîbrînogen, tampon Tris û trombînê di nav amûrek MF-ê de ku balê dikişîne, hatin amadekirin, li dûv jî gêlkirina dilopê.Çareseriya fîbrînogenê ya bovine (60 mg / ml di TBS de), tampon Tris û çareseriya trombîna bowî (5 U / ml di çareseriya 10 mM CaCl2 de) bi karanîna du pompeyên sirincê yên serbixwe têne kontrol kirin (PhD 200 Harvard Apparatus PHD 2000 Syring Pump).ji bo astengkirina MF, USA).Qonaxa domdar a rûnê F-ê ku 1% wt. blokek copolymer PFPE-P(EO-PO)-PFPE vedihewîne, bi karanîna pompeya sirincê ya sêyemîn ve hate nav yekîneya MF.Dilopên ku di cîhaza MF-ê de çêdibin di lûleyek santrîfujê ya 15 ml ya ku tê de rûnê F-yê tê de têne berhev kirin.Bûyan 1 demjimêran di germahiya 37 °C de bixin nav hemamek avê da ku gêlêkirina fibrînê temam bibe.Mîkrogelên fîbrînê yên bi etîketa FITC bi tevlihevkirina fîbrînogenê bowî û fîbrînogena mirovî ya bi FITC-ê bi rêzê bi rêjeyek giraniya 33:1 ve hatine amadekirin.Pêvajoya ku ji bo amadekirina mîkrojelên fibrin wekhev e.
Mikrogelan ji rûnê F veguherînin TBS-ê bi santrîfujkirina belavbûnê li 185 g ji bo 2 hûrdeman.Mîkrogelên ku dadiketin di rûn F a ku bi 20% wt. perfluorooctyl alkolê re têkelkirî de hatin belav kirin, dûv re li hesana ku %0.5 wt.% Span 80, hexane, 0.1 wt.% Triton X di nav avê û TBS de vedihewîne belav kirin.Di dawiyê de, mîkrogel di TBS-ê de ku 0.01 wt% Tween 20 vedihewîne hatin belav kirin û li 4 ° C bi qasî 1-2 hefte beriya ceribandinan hatin hilanîn.
Çêkirina amûra MF-ê di Agahdariya Pêvek de (Rêbazên Pêvek Beşa 5) tê şirove kirin.Di ceribandinek tîpîk de, nirxa erênî ya ΔP ji hêla bilindahiya têkildar a rezervên ku berî û piştî cîhaza MF-ê ve girêdayî ne ji bo danasîna mîkrogelên bi pîvana 150 < D0 < 270 μm di nav mîkrokanan de tê destnîşankirin.Mezinahiya bêserûber a mîkrogelan bi dîtina wan di makrokanalê de hate destnîşankirin.Mîkrogel li deverek konik li ber deriyê tengkirinê disekine.Dema ku serê mîkrogela pêşiyê 2 hûrdem neguherî bimîne, bernameya MATLAB-ê bikar bînin da ku pozîsyona mîkrogelê li ser eksê x-ê diyar bikin.Bi zêdebûnek gav bi gav di ΔP de, mîkrogel li ser devera kêş-teşe digere heya ku ew têkeve tengahiyê.Gava ku mîkrogel bi tevahî tê xêzkirin û pêçandin, ΔP bi lez dadikeve sifirê, asta avê di navbera embaran de hevseng dike, û mîkrogela girtî di bin zextê de sekinî dimîne.Dirêjahiya mîkrogela astengker 30 hûrdem piştî ku tengahî rawestiya hate pîvandin.
Di dema ceribandinên fîbrînolîzê de, çareseriyên t-PA û dextranê nîşankirî FITC di mîkrogelên astengkirî de derbas dibin.Herikîna her şilekê bi karanîna wêneya fluorescence yek kanalê hate şopandin.TAP bi AlexaFluor 633 ve girêdayî ye ku bi fîbrînên fîbrînê ve girêdayî ye û di hundurê mîkrojelên fîbrîn ên pêçandî de kom dibe (kanala TRITC di Fig. 18-ê de).Çareseriya dekstranê ya ku bi FITC hatî nîşankirin bêyî kombûna di mîkrogelê de tevdigere.
Daneyên ku encamên vê lêkolînê piştgirî dikin li gorî daxwazê ji nivîskarên têkildar hene.Wêneyên SEM yên xav ên gêlên fîbrînê, wêneyên TEM yên xav ên gêlên fîbrînê berî û piştî derzîlêdanê, û daneyên têketina sereke ji bo jimar 1 û 2. 2 û 3 di pelê daneya xav de têne peyda kirin.Ev gotar daneyên orîjînal peyda dike.
Litvinov RI, Peters M., de Lange-Loots Z. û Weisel JV fibrinogen û fibrin.Di Complex Protein Macromolecular III: Structure and Function (ed. Harris, JR and Marles-Wright, J.) 471-501 https://doi.org/10.1007/978-3-030-58971-4_15 (Springer and Cham, 2021).
Bosman FT û Stamenkovich I. Struktura fonksiyonel û pêkhatina matrixê derveyî hucreyî.J. Pasol.200, 423-428 (2003).
Prince E. û Kumacheva E. Sêwirandin û serîlêdana hîdrogelên fîberê yên biomimetîkî yên sûnî.Neteweyî Matt Sor.4, 99–115 (2019).
Broedersz, CP & Mackintosh, FC Modelkirina torgilokên polîmer ên nîv-maqûl.Kahîn Mod.fîzîk.86, 995–1036 (2014).
Khatami-Marbini, H. and Piku, KR Modelkirina mekanîzmayî ya torên biyopolîmer ên nîv-rakêş: deformasyona ne-afîn û hebûna girêdanên dûr-dirêj.In Advances in Soft Matter Mechanics 119–145 (Springer, Berlin, Heidelberg, 2012).
Vader D, Kabla A, Weitz D, û Mahadevan L. Alignment-Stress-induced of ges collagen.PLoS One 4, e5902 (2009).
Storm S., Pastore JJ, McKintosh FS, Lubensky TS, û Gianmi PA Elasticîteya nehêl a biyogelan.Nature 435, 191–194 (2005).
Likup, AJ Stress mekanîzmayên tora kolajenê kontrol dike.doz.Akademiya Neteweyî ya Zanistê.zanist.US 112, 9573–9578 (2015).
Janmi, PA, et al.Stresa normal ya neyînî di gêlên biyopolîmer ên nîv-maqûl de.Almaya neteweyî.6, 48-51 (2007).
Kang, H. et al.Elastîkbûna nehêl a torên fîberê yên hişk: hişkbûna tîrêjê, stresa normal ya neyînî, û lihevhatina fîberê di gêlên fîbrînê de.J. Fîzîk.Şîmyakî.V. 113, 3799–3805 (2009).
Gardel, ML et al.Tevgera elastîk a torgilokên aktînê yên xaç-girêdayî û girêdayî.Science 304, 1301–1305 (2004).
Sharma, A. et al.Mekanîka nehêle ya torên fiber optîk ên bi çenga-kontrolkirî bi kontrola krîtîk.Fizîka Neteweyî.12, 584–587 (2016).
Wehabî, M. û hwd.Elastîkbûna torên fîberê di bin pêşgiriya yekaxial de.Soft Matter 12, 5050–5060 (2016).
Wufsus, AR, Macera, NE & Neeves, KB Permebûna hîdrolîk a girêka xwînê wekî fonksiyonek fîbrîn û tîrbûna trombêlan.biyofizîk.Kovara 104, 1812–1823 (2013).
Li, Y. et al.Tevgera piralî ya hîdrogelan ji hêla kapîlarên teng ve sînorkirî ye.zanist.Xanî 5, 17017 (2015).
Liu, X., Li, N. & Wen, C. Bandora heterojeniya patholojîkî ya li ser elastografiya pêla şirînê di qonaxa tromboza damarê kûr de.PLoS One 12, e0179103 (2017).
Mfoumou, E., Tripette, J., Blostein, M. & Cloutier, G. Pîvankirina in vivo ya zexmbûna-girêdayî demê ya girêkên xwînê bi karanîna wênekêşiya ultrasound pêla şelandinê di modelek tromboza venêr a kerê de.thrombus.tank depo.133, 265-271 (2014).
Weisel, JW & Nagaswami, C. Simulasyona komputerê ya dînamîkên polîmerîzasyona fîbrînê di pêwendiya mîkroskopiya elektronîkî û çavdêriyên ziraviyê de: struktur û kombûn bi kînetîkî têne kontrol kirin.biyofizîk.Kovara 63, 111–128 (1992).
Ryan, EA, Mokros, LF, Weisel, JW û Lorand, L. Bingeha strukturel a rheolojiya fîbrînê ya girêk.biyofizîk.J. 77, 2813–2826 (1999).
Dema şandinê: Feb-23-2023