Σας ευχαριστούμε που επισκεφτήκατε το Nature.com.Χρησιμοποιείτε μια έκδοση προγράμματος περιήγησης με περιορισμένη υποστήριξη CSS.Για την καλύτερη δυνατή εμπειρία, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer).Επιπλέον, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Εμφανίζει ένα καρουζέλ τριών διαφανειών ταυτόχρονα.Χρησιμοποιήστε τα κουμπιά Προηγούμενο και Επόμενο για να μετακινηθείτε σε τρεις διαφάνειες κάθε φορά ή χρησιμοποιήστε τα κουμπιά ρυθμιστικού στο τέλος για να μετακινηθείτε σε τρεις διαφάνειες κάθε φορά.
Ο περιορισμός των ινωδών υδρογέλης σε στενά τριχοειδή αγγεία έχει μεγάλη σημασία στα βιολογικά και βιοϊατρικά συστήματα.Η τάση και η μονοαξονική συμπίεση των ινωδών υδρογελών έχουν μελετηθεί εκτενώς, αλλά η απόκρισή τους στη διαξονική κατακράτηση στα τριχοειδή παραμένει ανεξερεύνητη.Εδώ, αποδεικνύουμε πειραματικά και θεωρητικά ότι τα νηματώδη πηκτώματα ανταποκρίνονται ποιοτικά διαφορετικά στον περιορισμό από τα πηκτώματα εύκαμπτης αλυσίδας λόγω της ασυμμετρίας στις μηχανικές ιδιότητες των συστατικών νημάτων, τα οποία είναι μαλακά στη συμπίεση και άκαμπτα στην τάση.Υπό ισχυρή συγκράτηση, το ινώδες πήκτωμα παρουσιάζει μικρή επιμήκυνση και μια ασυμπτωτική μείωση της διαξονικής αναλογίας Poisson προς το μηδέν, με αποτέλεσμα ισχυρή συμπίεση γέλης και κακή διείσδυση υγρού μέσω της γέλης.Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν την αντίσταση των τεντωμένων αποφρακτικών θρόμβων στη λύση από θεραπευτικούς παράγοντες και διεγείρουν την ανάπτυξη αποτελεσματικού ενδαγγειακού εμβολισμού από ινώδη πηκτώματα για να σταματήσει η αγγειακή αιμορραγία ή να αναστείλει την παροχή αίματος των όγκων.
Τα ινώδη δίκτυα είναι τα βασικά δομικά και λειτουργικά δομικά στοιχεία των ιστών και των ζωντανών κυττάρων.Η ακτίνη είναι ένα κύριο συστατικό του κυτταροσκελετού1.Το ινώδες είναι ένα βασικό στοιχείο για την επούλωση των πληγών και το σχηματισμό θρόμβων2, και το κολλαγόνο, η ελαστίνη και η φιμπρονεκτίνη είναι συστατικά της εξωκυτταρικής μήτρας στο ζωικό βασίλειο3.Τα ανακτημένα δίκτυα ινωδών βιοπολυμερών έχουν γίνει υλικά με ευρείες εφαρμογές στη μηχανική ιστών4.
Τα νηματώδη δίκτυα αντιπροσωπεύουν μια ξεχωριστή κατηγορία βιολογικής μαλακής ύλης με μηχανικές ιδιότητες που διαφέρουν από τα εύκαμπτα μοριακά δίκτυα5.Μερικές από αυτές τις ιδιότητες έχουν εξελιχθεί κατά τη διάρκεια της εξέλιξης για τον έλεγχο της απόκρισης της βιολογικής ύλης στην παραμόρφωση6.Για παράδειγμα, τα ινώδη δίκτυα παρουσιάζουν γραμμική ελαστικότητα σε μικρές παραμορφώσεις7,8 ενώ σε μεγάλες παραμορφώσεις παρουσιάζουν αυξημένη ακαμψία9,10, διατηρώντας έτσι την ακεραιότητα του ιστού.Οι συνέπειες για άλλες μηχανικές ιδιότητες των ινωδών πηκτωμάτων, όπως η αρνητική κανονική τάση σε απόκριση στη διατμητική τάση11,12, δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.
Οι μηχανικές ιδιότητες των ημι-εύκαμπτων ινωδών υδρογελών έχουν μελετηθεί υπό μονοαξονική τάση13,14 και συμπίεση8,15, αλλά η διαξονική συμπίεση τους που προκαλείται από την ελευθερία σε στενά τριχοειδή αγγεία ή σωλήνες δεν έχει μελετηθεί.Εδώ αναφέρουμε πειραματικά αποτελέσματα και προτείνουμε θεωρητικά έναν μηχανισμό για τη συμπεριφορά των ινωδών υδρογελών υπό διαξονική κατακράτηση σε μικρορευστικούς διαύλους.
Μικροπηκτώματα ινώδους με διάφορες αναλογίες συγκεντρώσεων ινωδογόνου και θρομβίνης και διάμετρο D0 που κυμαίνεται από 150 έως 220 μm δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας μια μικρορευστοποιητική προσέγγιση (Συμπληρωματικό Σχήμα 1).Στο σχ.Το Σχήμα 1α δείχνει εικόνες μικροπηκτών επισημασμένων με φθορόχρωμα που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ομοεστιακή μικροσκοπία φθορισμού (CFM).Οι μικρογέλες είναι σφαιρικές, έχουν πολυδιασπορά μικρότερη από 5% και έχουν ομοιόμορφη δομή σε όλες τις κλίμακες που εξετάζονται από το CFM (Συμπληρωματικές Πληροφορίες και Ταινίες S1 και S2).Το μέσο μέγεθος πόρων των μικρογελών (που προσδιορίζεται με τη μέτρηση της διαπερατότητας Darcy16) μειώθηκε από 2280 σε 60 nm, η περιεκτικότητα σε ινώδες αυξήθηκε από 5,25 σε 37,9 mg/mL και η συγκέντρωση θρομβίνης μειώθηκε από 2,56 σε 0,27 μονάδες/mL, αντίστοιχα.(Επιπλέον πληροφορίες).Ρύζι.2), 3 και συμπληρωματικός πίνακας 1).Η αντίστοιχη ακαμψία της μικρογέλης αυξάνεται από 0,85 σε 3,6 kPa (Συμπληρωματικό Σχ. 4).Ως παραδείγματα πηκτωμάτων που σχηματίζονται από εύκαμπτες αλυσίδες, χρησιμοποιούνται μικροπηκτές αγαρόζης διαφόρων ακαμψιών.
Εικόνα μικροσκοπίας φθορισμού ισοθειοκυανικής φλουορεσκεΐνης (FITC) με επισήμανση PM που αιωρείται σε TBS.Η κλίμακα ράβδου είναι 500 μm.b Εικόνες SEM SM (επάνω) και RM (κάτω).Γραμμή κλίμακας 500 nm.γ Σχηματικό διάγραμμα μικρορευστικού καναλιού που αποτελείται από ένα μεγάλο κανάλι (διάμετρος dl) και μια στενωμένη κωνική περιοχή με γωνία εισόδου α 15° και διάμετρο dc = 65 μm.d Από αριστερά προς τα δεξιά: Εικόνες οπτικού μικροσκοπίου RM (διάμετρος D0) σε μεγάλα κανάλια, κωνική ζώνη και στένωση (περιοριστικό μήκος γέλης Dz).Η κλίμακα ράβδων είναι 100 μm.ε, f εικόνες TEM ενός απαραμόρφωτου RM (e) και ενός αποφραγμένου RM (f), σταθεροποιημένες για μία ώρα με στένωση 1/λr = 2,7, ακολουθούμενες από απελευθέρωση και στερέωση του 5% της μάζας.γλουταραλδεΰδη σε TBS.Η διάμετρος του μη παραμορφωμένου CO είναι 176 μm.Η γραμμή κλίμακας είναι 100 nm.
Επικεντρωθήκαμε σε μικροπηκτές ινώδους με σκληρότητα 0,85, 1,87 και 3,6 kPa (εφεξής αναφερόμενες ως μαλακές μικρογέλες (SM), μεσαίου σκληρού μικροπηκτές (MM) και σκληρές μικρογέλες (RM), αντίστοιχα).Αυτό το εύρος ακαμψίας ινικής γέλης είναι της ίδιας τάξης μεγέθους όπως για τους θρόμβους αίματος18,19 και ως εκ τούτου τα τζελ ινώδους που μελετήθηκαν στην εργασία μας σχετίζονται άμεσα με πραγματικά βιολογικά συστήματα.Στο σχ.Το 1b δείχνει τις επάνω και κάτω εικόνες των δομών SM και RM που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM), αντίστοιχα.Σε σύγκριση με τις δομές RM, τα δίκτυα SM σχηματίζονται από παχύτερες ίνες και λιγότερα σημεία διακλάδωσης, σύμφωνα με προηγούμενες αναφορές 20, 21 (Συμπληρωματικό Σχ. 5).Η διαφορά στη δομή της υδρογέλης συσχετίζεται με την τάση των ιδιοτήτων της: η διαπερατότητα της γέλης μειώνεται με τη μείωση του μεγέθους των πόρων από SM σε MM και RM (Συμπληρωματικός Πίνακας 1) και η ακαμψία της γέλης αντιστρέφεται.Δεν σημειώθηκαν αλλαγές στη δομή της μικρογέλης μετά από αποθήκευση στους 4 °C για 30 ημέρες (Συμπληρωματικό Σχήμα 6).
Στο σχ.Το 1c δείχνει ένα διάγραμμα μικρορευστικού καναλιού με κυκλική διατομή που περιέχει (από αριστερά προς τα δεξιά): ένα μεγάλο κανάλι με διάμετρο dl στο οποίο η μικρογέλη παραμένει απαραμόρφωτη, ένα τμήμα σε σχήμα κώνου με στένωση σε διάμετρο dc < D0, κώνος -τμήματα σε σχήμα και μεγάλα κανάλια με διάμετρο dl (Συμπληρωματικό Σχ. 7).Σε ένα τυπικό πείραμα, μικροπηκτές εγχύθηκαν σε μικρορευστοποιητικά κανάλια με θετική πτώση πίεσης ΔP 0,2-16 kPa (Συμπληρωματικό Σχήμα 8).Αυτό το εύρος πίεσης αντιστοιχεί σε βιολογικά σημαντική αρτηριακή πίεση (120 mm Hg = 16 kPa)22.Στο σχ.Το 1d (από αριστερά προς τα δεξιά) δείχνει αντιπροσωπευτικές εικόνες του RM σε μεγάλα κανάλια, κωνικές περιοχές και στενώσεις.Η κίνηση και το σχήμα του μικροτζελ καταγράφηκαν και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα MATLAB.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι στις κωνικές περιοχές και τις στενώσεις, οι μικροπηκτές βρίσκονται σε σύμμορφη επαφή με τα τοιχώματα των μικροκαναλιών (Συμπληρωματικό Σχ. 8).Ο βαθμός ακτινικής κατακράτησης της μικροπηκτής στη στένωση D0/dc = 1/λr είναι στην περιοχή 2,4 ≤ 1/λr ≤ 4,2, όπου 1/λr είναι η αναλογία συμπίεσης.Η μικρογέλη διέρχεται από συρρίκνωση όταν ΔP > ΔPtr, όπου ΔPtr είναι η διαφορά πίεσης μετατόπισης.Το μήκος και το μέγεθος των πόρων των διαξονικά περιορισμένων μικρογελών καθορίζονται από την κατάσταση ισορροπίας τους, καθώς είναι πολύ σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη η ιξωδοελαστικότητα των πηκτωμάτων σε βιολογικά συστήματα.Ο χρόνος εξισορρόπησης για τις μικροπηκτές αγαρόζης και φιμπρίνης ήταν 10 λεπτά και 30 λεπτά, αντίστοιχα.Μετά από αυτά τα χρονικά διαστήματα, οι περιορισμένες μικροτζέλες έφτασαν στη σταθερή θέση και το σχήμα τους, το οποίο καταγράφηκε με τη χρήση κάμερας υψηλής ταχύτητας και αναλύθηκε με χρήση MATLAB.
Στο σχ.Τα σχήματα 1e, 1f δείχνουν εικόνες ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας μετάδοσης (TEM) μη παραμορφωμένων και διαξονικά περιορισμένων δομών RM.Μετά τη συμπίεση RM, το μέγεθος των πόρων της μικρογέλης μειώθηκε σημαντικά και το σχήμα τους έγινε ανισότροπο με μικρότερα μεγέθη προς την κατεύθυνση της συμπίεσης, κάτι που είναι σύμφωνο με μια προηγούμενη αναφορά 23 .
Η διαξονική συμπίεση κατά τη συστολή προκαλεί επιμήκυνση της μικρογέλης προς απεριόριστη κατεύθυνση με συντελεστή λz = \({D}_{{{{{{{\rm{z}}}}}}}}/\({D }_ { 0}\) , όπου \({D}_{{{({\rm{z}}}}}}}}\) είναι το μήκος της κλειστής μικρογέλης Το Σχήμα 2a δείχνει την αλλαγή σε λzvs .1/ λr Παραδόξως, υπό ισχυρή συμπίεση 2,4 ≤ 1/λr ≤ 4,2, οι μικρογέλες ινώδους παρουσιάζουν αμελητέα επιμήκυνση 1,12 +/- 0,03 λz, η οποία επηρεάζεται ελάχιστα από την τιμή του 1/λr. περιορισμένες μικρογέλες αγαρόζης, οι οποίες παρατηρούνται ακόμη και σε ασθενέστερη συμπίεση 1/λr = 2,6 έως μεγαλύτερη επιμήκυνση λz = 1,3.
Η μικρογέλη αγαρόζης πειραματίζεται με διαφορετικά συντελεστές ελαστικότητας (2,6 kPa, πράσινο ανοιχτό διαμάντι, 8,3 kPa, καφέ ανοιχτός κύκλος, 12,5 kPa, πορτοκαλί ανοιχτό τετράγωνο, 20,2 kPa, ματζέντα ανοιχτό ανεστραμμένο τρίγωνο) και SM (συμπαγές κόκκινο) Αλλαγή στη μετρούμενη επιμήκυνση λz ( κύκλοι), MM (συμπαγή μαύρα τετράγωνα) και RM (συμπαγή μπλε τρίγωνα).Οι συμπαγείς γραμμές δείχνουν το θεωρητικά προβλεπόμενο λz για την αγαρόζη (πράσινη γραμμή) και τις μικρογέλες ινώδους (γραμμές και σύμβολα του ίδιου χρώματος).b, c Πάνω πάνελ: σχηματικό διάγραμμα αλυσίδων δικτύου αγαρόζης (β) και ινώδους (γ) πριν (αριστερά) και μετά (δεξιά) διαξονική συμπίεση.Κάτω: Σχήμα του αντίστοιχου δικτύου πριν και μετά την παραμόρφωση.Οι κατευθύνσεις συμπίεσης x και y υποδεικνύονται με ματζέντα και καφέ βέλη, αντίστοιχα.Στο παραπάνω σχήμα, αλυσίδες δικτύων που προσανατολίζονται σε αυτές τις κατευθύνσεις x και y φαίνονται με τις αντίστοιχες ματζέντα και καφέ γραμμές και οι αλυσίδες προσανατολισμένες σε αυθαίρετη κατεύθυνση z αντιπροσωπεύονται με πράσινες γραμμές.Στη γέλη ινώδους (c), οι μωβ και καφέ γραμμές στις κατευθύνσεις x και y κάμπτονται περισσότερο από ό,τι στην απαραμόρφωτη κατάσταση και οι πράσινες γραμμές στην κατεύθυνση z κάμπτονται και τεντώνονται.Η τάση μεταξύ των κατευθύνσεων συμπίεσης και τάσης μεταδίδεται μέσω νημάτων με ενδιάμεσες κατευθύνσεις.Στα τζελ αγαρόζης, οι αλυσίδες προς όλες τις κατευθύνσεις καθορίζουν την οσμωτική πίεση, η οποία συμβάλλει σημαντικά στην παραμόρφωση της γέλης.d Προβλεπόμενη αλλαγή στη διαξονική αναλογία Poisson, } }^{{{{{\rm{eff}}}}}}} =-{{{{\rm{ln}}}}}}{\λάμδα }_{ z}/{{{{{ {{ \rm{ln}}}}}}{\λάμδα }_{r}\ ), για ισοαξονική συμπίεση πηκτωμάτων αγαρόζης (πράσινη γραμμή) και φιμπρίνης (κόκκινη γραμμή).Το ένθετο δείχνει τη διαξονική παραμόρφωση της γέλης.e Αλλαγή πίεσης μετατόπισης ΔPtr, κανονικοποιημένη σε ακαμψία γέλης S, απεικονίζεται ως συνάρτηση του λόγου συμπίεσης για μικροπηκτές αγαρόζης και φιμπρίνης.Τα χρώματα συμβόλων αντιστοιχούν στα χρώματα του (α).Οι πράσινες και κόκκινες γραμμές απεικονίζουν τη θεωρητική σχέση μεταξύ ΔPtr/S και 1/λr για πηκτώματα αγαρόζης και φιμπρίνης, αντίστοιχα.Το διακεκομμένο τμήμα της κόκκινης γραμμής δείχνει την αύξηση του ΔPtr υπό ισχυρή συμπίεση λόγω αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ινών.
Αυτή η διαφορά σχετίζεται με διαφορετικούς μηχανισμούς παραμόρφωσης των δικτύων μικρογέλης ινώδους και αγαρόζης, τα οποία αποτελούνται από εύκαμπτα νήματα24 και άκαμπτα25, αντίστοιχα.Η διαξονική συμπίεση των εύκαμπτων πηκτωμάτων οδηγεί σε μείωση του όγκου τους και σχετική αύξηση της συγκέντρωσης και της οσμωτικής πίεσης, η οποία οδηγεί σε επιμήκυνση της γέλης σε απεριόριστη κατεύθυνση.Η τελική επιμήκυνση της γέλης εξαρτάται από την ισορροπία αύξησης της εντροπικής ελεύθερης ενέργειας των τεντωμένων αλυσίδων και μείωσης της ελεύθερης ενέργειας όσμωσης λόγω της χαμηλότερης συγκέντρωσης πολυμερούς στο τεντωμένο πήκτωμα.Υπό ισχυρή διαξονική συμπίεση, η επιμήκυνση της γέλης αυξάνεται με λz ≈ 0,6 \({{\λάμδα}_{{{\rm{r}}}}^{-2/3}}\) (βλ. Εικ. 2α στο ενότητα συζήτησης 5.3.3).Οι αλλαγές διαμόρφωσης στις εύκαμπτες αλυσίδες και το σχήμα των αντίστοιχων δικτύων πριν και μετά τη διαξονική συγκράτηση φαίνονται στα Σχ.2β.
Αντίθετα, τα ινώδη πηκτώματα όπως το ινώδες ανταποκρίνονται εγγενώς διαφορετικά στη διαξονική κατακράτηση.Τα νήματα προσανατολίζονται κυρίως παράλληλα προς την κατεύθυνση της κάμψης συμπίεσης (μειώνοντας έτσι την απόσταση μεταξύ των εγκάρσιων συνδέσμων), ενώ τα νημάτια κυρίως κάθετα προς την κατεύθυνση της συμπίεσης ισιώνουν και τεντώνονται υπό την επίδραση της ελαστικής δύναμης, προκαλώντας επιμήκυνση της γέλης ( Εικ. 1).2γ) Οι δομές των μη παραμορφωμένων SM, MM και RM χαρακτηρίστηκαν με ανάλυση των εικόνων SEM και CFM τους (Συμπληρωματική ενότητα IV συζήτησης και συμπληρωματικό σχήμα 9).Με τον προσδιορισμό του συντελεστή ελαστικότητας (E), της διαμέτρου (d), του μήκους προφίλ (R0), της απόστασης μεταξύ των άκρων (L0 ≈ R0) και της κεντρικής γωνίας (ψ0) των κλώνων σε μη παραμορφωμένα μικροπηκτώματα ινώδους (Συμπληρωματικός Πίνακας 2) – 4), βρίσκουμε ότι το μέτρο κάμψης νήματος \({k}_{{{{{{\rm{b)))))))))}=\frac{9\pi E{d}^{4} } {4 {\psi } _{0}^{2}{L}_{0}}\) είναι σημαντικά μικρότερο από το μέτρο εφελκυσμού του\({k}_{{{{{{\rm{s}}} } }} }}=E\frac{\pi {d}^{2}{R}_{0}}{4}\), άρα kb/ks ≈ 0,1 (Συμπληρωματικός Πίνακας 4).Έτσι, υπό συνθήκες διαξονικής κατακράτησης γέλης, οι κλώνοι ινώδους κάμπτονται εύκολα, αλλά αντιστέκονται στο τέντωμα.Η επιμήκυνση ενός νηματώδους δικτύου που υποβάλλεται σε διαξονική συμπίεση φαίνεται στο Συμπληρωματικό Σχήμα 17.
Αναπτύσσουμε ένα θεωρητικό συγγενικό μοντέλο (Συμπληρωματική Συζήτηση Ενότητα V και Συμπληρωματικά Σχήματα 10-16) στο οποίο η επιμήκυνση μιας ινώδους γέλης προσδιορίζεται από την τοπική ισορροπία των ελαστικών δυνάμεων που δρουν στο πήκτωμα και προβλέπει ότι σε μια ισχυρή διαξονική τάση λz - 1 υπό τον περιορισμό
Η εξίσωση (1) δείχνει ότι ακόμη και κάτω από ισχυρή συμπίεση (\({\λάμδα }_{{{\mbox{r))))\,\ έως \,0\)) υπάρχει μια ελαφρά διαστολή γέλης και επακόλουθη παραμόρφωση επιμήκυνσης κατά κορεσμός λz–1 = 0,15 ± 0,05.Αυτή η συμπεριφορά σχετίζεται με (i) \({\left({k}_{{{{({\rm{b}}}}}}}}}/{k}_{{{{{{{{{({\rm{b}}}}}}}}/{k}_{{{{{{\rm { s }}}}}}}\right)}^{1/2}\) ≈ 0,15−0,4 και (ii) ο όρος σε αγκύλες προσεγγίζει ασυμπτωτικά \(1{{\mbox{/}}} \sqrt { 3 }\) για ισχυρούς διαξονικούς δεσμούς. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο πρόγονος \({\left({k}_{({\mbox{b))))/{k}_{({\mbox{ s))))\right)}^{1/ 2 }\) δεν έχει καμία σχέση με την ακαμψία του νήματος Ε, αλλά καθορίζεται μόνο από την αναλογία διαστάσεων του νήματος d/L0 και την κεντρική γωνία του τόξου ψ0, που είναι παρόμοιο με τα SM, MM και RM (Συμπληρωματικός Πίνακας 4).
Για να τονίσουμε περαιτέρω τη διαφορά στην καταπόνηση που προκαλείται από την ελευθερία μεταξύ εύκαμπτων και νηματωδών πηκτωμάτων, εισάγουμε τη διαξονική αναλογία Poisson \({\nu }_{{{({\rm{b)))))) }{{\ mbox { =}}}\,\mathop{{\lim}}\limits_{{\lambda}_{{{{({\rm{r}}}}}}\to 1}\ frac{{\ lambda } _{ {{{\rm{z}}}}}}-1}{1-{\λάμδα }_{{({\rm{r}}}}}}}}, \) περιγράφει ένα απεριόριστο προσανατολισμός του στελέχους πηκτής σε απόκριση σε ίση τάση σε δύο ακτινικές κατευθύνσεις, και επεκτείνει αυτόν σε μεγάλες ομοιόμορφες τάσεις \ rm{b }}}}}}}^{{{{\rm{eff}}}}}} }}=-{{{{{\rm{ln}}}}}}} }{ \λάμδα } _{z} /{{{({\rm{ln))))))}{\λάμδα }_{{({\rm{r))))))))))}\) .Στο σχ.2δ δείχνει \({{{{{\rm{\nu }}}}}}}_{{{({\rm{b}}}}}}}}^{{ {{\rm { eff }}}}}}}\) για ομοιόμορφη διαξονική συμπίεση εύκαμπτων (όπως αγαρόζη) και άκαμπτων (όπως ινώδες) πηκτωμάτων (Συμπληρωματική συζήτηση, Ενότητα 5.3.4) και υπογραμμίζει τη σχέση μεταξύ ισχυρών διαφορών στις αποκρίσεις στον περιορισμό. Για τα πηκτώματα αγαρόζης υπό ισχυρούς περιορισμούς {\rm{eff}}}}}}}}\) αυξάνεται στην ασυμπτωτική τιμή 2/3 και για τα πηκτώματα ινώδους μειώνεται στο μηδέν, αφού lnλz/lnλr → 0, καθώς το λz αυξάνεται με κορεσμός καθώς αυξάνεται το λr.Σημειώστε ότι σε πειράματα, οι κλειστές σφαιρικές μικροπηκτές παραμορφώνονται ανομοιογενώς και το κεντρικό τους τμήμα υφίσταται ισχυρότερη συμπίεση.Ωστόσο, η παρέκταση σε μια μεγάλη τιμή 1/λr καθιστά δυνατή τη σύγκριση του πειράματος με τη θεωρία για ομοιόμορφα παραμορφωμένα πηκτώματα.
Μια άλλη διαφορά στη συμπεριφορά των πηκτωμάτων εύκαμπτης αλυσίδας και των νηματωδών πηκτωμάτων βρέθηκε λόγω της κίνησής τους κατά τη συστολή.Η πίεση μετατόπισης ΔPtr, κανονικοποιημένη σε ακαμψία γέλης S, αυξήθηκε με την αύξηση της συμπίεσης (Εικ. 2e), αλλά σε 2,0 ≤ 1/λr ≤ 3,5, οι μικρογέλες ινώδους έδειξαν σημαντικά χαμηλότερες τιμές ΔPtr/S προς τα κάτω κατά τη συρρίκνωση.Η κατακράτηση της μικρογέλης αγαρόζης οδηγεί σε αύξηση της οσμωτικής πίεσης, η οποία οδηγεί σε τάνυση της γέλης κατά τη διαμήκη κατεύθυνση καθώς τα μόρια του πολυμερούς τεντώνονται (Εικ. 2b, αριστερά) και σε αύξηση της πίεσης μετατόπισης κατά ΔPtr/S ~( 1/λr)14/317.Αντίθετα, το σχήμα των μικροτζελών κλειστού ινώδους καθορίζεται από το ενεργειακό ισοζύγιο των νημάτων της ακτινικής συμπίεσης και της διαμήκους τάσης, που οδηγεί στη μέγιστη διαμήκη παραμόρφωση λz ~\(\sqrt{{k}_{{{{{{ { \rm{ β))))))))} /{k}_{{{{{{\rm{s}}}}}}}}}\).Για 1/λr ≫ 1, η αλλαγή στην πίεση μετατόπισης κλιμακώνεται ως 1 }{{{({\rm{ln))))))\left({{\λάμδα }}_{{{{{{\rm {r} }}}}}}}^{{-} 1} \right)\) (Συμπληρωματική συζήτηση, Ενότητα 5.4), όπως φαίνεται από τη συμπαγή κόκκινη γραμμή στο Σχ. 2e.Έτσι, το ΔPtr είναι λιγότερο περιορισμένο από ό,τι στα πηκτώματα αγαρόζης.Για συμπιέσεις με 1/λr > 3,5, μια σημαντική αύξηση στο κλάσμα όγκου των νηματίων και η αλληλεπίδραση γειτονικών νημάτων περιορίζει την περαιτέρω παραμόρφωση της γέλης και οδηγεί σε αποκλίσεις των πειραματικών αποτελεσμάτων από τις προβλέψεις (κόκκινη διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 2e).Συμπεραίνουμε ότι για το ίδιο 1/λr και Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr}}}}}}}_{{{{\rm{fibrin}}} )) } }}}\) < ΔP < Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr))))))}}_{{{{\rm{agarose}} }} } } } }}\) η γέλη αγαρόζης θα συλληφθεί από το μικροκανάλι και η γέλη ινώδους με την ίδια ακαμψία θα περάσει μέσα από αυτό.Για ΔP < Δ\({P}_{{{{{\rm{tr)))))))))_{{{{\rm{fibrin)))))))))) ), Δύο Και τα δύο τζελ θα μπλοκάρουν το κανάλι, αλλά η γέλη ινώδους θα πιέσει πιο βαθιά και θα συμπιεστεί πιο αποτελεσματικά, εμποδίζοντας τη ροή του υγρού πιο αποτελεσματικά.Τα αποτελέσματα που φαίνονται στο Σχήμα 2 δείχνουν ότι το ινώδες πήκτωμα μπορεί να χρησιμεύσει ως αποτελεσματικό βύσμα για τη μείωση της αιμορραγίας ή την αναστολή της παροχής αίματος στους όγκους.
Από την άλλη πλευρά, το ινώδες σχηματίζει ένα ικρίωμα θρόμβου που οδηγεί σε θρομβοεμβολή, μια παθολογική κατάσταση κατά την οποία ένας θρόμβος αποφράσσει ένα αγγείο στο ΔP < ΔPtr, όπως σε ορισμένους τύπους ισχαιμικού εγκεφαλικού επεισοδίου (Εικ. 3α).Η ασθενέστερη επιμήκυνση των μικρογελών ινώδους που προκαλείται από περιορισμό είχε ως αποτέλεσμα μια ισχυρότερη αύξηση της συγκέντρωσης ινώδους του ινωδογόνου C/C σε σύγκριση με τα πηκτώματα εύκαμπτης αλυσίδας, όπου το ινωδογόνο C και C είναι περιορισμένα και μη παραμορφωμένα μικροπηκτώματα, αντίστοιχα.Συγκέντρωση πολυμερούς στο πήκτωμα.Το Σχήμα 3β δείχνει ότι το ινωδογόνο C/C σε SM, MM και RM αυξήθηκε περισσότερο από επταπλάσιο σε 1/λr ≈ 4,0, λόγω περιορισμού και αφυδάτωσης (Συμπληρωματικό Σχ. 16).
Σχηματική απεικόνιση της απόφραξης της μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας στον εγκέφαλο.β Σχετική αύξηση της συγκέντρωσης ινώδους με τη μεσολάβηση περιορισμού σε αποφρακτικά SM (συμπαγείς κόκκινοι κύκλοι), MM (συμπαγή μαύρα τετράγωνα) και RM (συμπαγή μπλε τρίγωνα).γ Πειραματικό σχέδιο που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη της διάσπασης πηκτωμάτων περιορισμένης ινικής.Ένα διάλυμα σημασμένου με φθορισμό tPA σε TBS εγχύθηκε με ρυθμό ροής 5,6 x 107 μm3/s και πρόσθετη πτώση πίεσης 0,7 Pa για κανάλια που βρίσκονται κάθετα στον μακρύ άξονα του κύριου μικροκαναλιού.d Συγκεντρωμένη πολυκαναλική μικροσκοπική εικόνα της αποφρακτικής ΜΜ (D0 = 200 µm) σε Xf = 28 µm, ΔP = 700 Pa και κατά τη διάσπαση.Οι κάθετες διακεκομμένες γραμμές δείχνουν τις αρχικές θέσεις των οπίσθιων και πρόσθιων άκρων του MM στο tlys = 0. Τα πράσινα και ροζ χρώματα αντιστοιχούν στη FITC-δεξτράνη (70 kDa) και tPA με επισήμανση AlexaFluor633, αντίστοιχα.e Χρονικά μεταβαλλόμενος σχετικός όγκος αποφραγμένων RM με D0 174 μm (μπλε ανοιχτό ανεστραμμένο τρίγωνο), 199 μm (μπλε ανοιχτό τρίγωνο) και 218 μm (μπλε ανοιχτό τρίγωνο), αντίστοιχα, σε κωνικό μικροκανάλι με Xf = 28 ± 1 μm.οι τομές έχουν ΔΡ 1200, 1800 και 3000 Pa, αντίστοιχα, και Q = 1860 ± 70 μm3/s.Το ένθετο δείχνει RM (D0 = 218 µm) που συνδέει το μικροκανάλι.f Χρονική διακύμανση του σχετικού όγκου SM, MM ή RM τοποθετημένη σε Xf = 32 ± 12 μm, σε ΔP 400, 750 και 1800 Pa και ΔP 12300 Pa και Q 12300 στην κωνική περιοχή του μικροκαναλιού, αντίστοιχα 2400 και 1860 μm /μικρό.Το Xf αντιπροσωπεύει την μπροστινή θέση του μικροτζελ και καθορίζει την απόστασή του από την έναρξη της συρρίκνωσης.Τα V(tlys) και V0 είναι ο προσωρινός όγκος της μικρογέλης που έχει υποστεί λύση και ο όγκος της μη διαταραγμένης μικρογέλης, αντίστοιχα.Τα χρώματα των χαρακτήρων αντιστοιχούν στα χρώματα του β.Τα μαύρα βέλη στο e, f αντιστοιχούν στην τελευταία στιγμή του χρόνου πριν από τη διέλευση των μικροτζελών από το μικροκανάλι.Η γραμμή κλίμακας στο d, e είναι 100 μm.
Για τη διερεύνηση της επίδρασης του περιορισμού στη μείωση της ροής του υγρού στα αποφρακτικά πηκτώματα ινώδους, μελετήσαμε τη λύση των SM, MM και RM που διηθήθηκαν με τον ενεργοποιητή πλασμινογόνου ιστού θρομβολυτικού παράγοντα (tPA).Το Σχήμα 3γ δείχνει τον πειραματικό σχεδιασμό που χρησιμοποιήθηκε για τα πειράματα λύσης. Σε ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) και ρυθμό ροής, Q = 2400 μm3/s, αλατούχου διαλύματος Tris-ρυθμισμένου διαλύματος (TBS) αναμεμιγμένου με 0,1 mg/mL (ισοθειοκυανικής φλουορεσκεΐνης) FITC-Dextran, η μικροπήγμα έφραξε τον κωνικό μικροδίαυλο περιοχή. Σε ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) και ρυθμό ροής, Q = 2400 μm3/s, αλατούχου διαλύματος Tris-ρυθμισμένου διαλύματος (TBS) αναμεμιγμένου με 0,1 mg/mL (ισοθειοκυανικής φλουορεσκεΐνης) FITC-Dextran, η μικροπήγμα έφραξε τον κωνικό μικροδίαυλο περιοχή. При ΔP = 700 Πα (<ΔPtr) και προσεχώς, Q = 2400 μκμ3/σ, τρις-μπουφερνό μελεβογκο διαλύματος (TBS), смешанного с 0,1 μγρ/μλ (флуоресцеинизотиоцианата) FITC-декстране, микрогелжа Σε ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) και ρυθμό ροής, Q = 2400 μm3/s, αλατούχου διαλύματος Tris ρυθμισμένου διαλύματος (TBS) αναμεμιγμένου με 0,1 mg/mL (ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη) FITC-δεξτράνη, η μικροπήγμα απέκλεισε τον συγκλίνοντα μικροδίαυλο.περιοχή.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。 Микрогели закупориваются при смешивании трис-буферного солевого διαλύματα (TBS) με 0,1 mg/ml (флуоресцеинизотиоцианат) FITC-dekstrana με ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) και σύντομα μετά από Q = 2400 μg/ml. Οι μικροπηκτές βουλώθηκαν όταν ο ρυθμισμένος με Tris αλατούχο διάλυμα (TBS) αναμίχθηκε με 0,1 mg/mL (ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη) FITC-δεξτράνη σε ΔΡ = 700 Pa (<ΔPtr) και ταχύτητα ροής Q = 2400 μm3/s κωνικές περιοχές μικροκαναλιών.Η μπροστινή θέση Xf του μικροτζελ καθορίζει την απόστασή του από το αρχικό σημείο συρρίκνωσης X0.Για να προκληθεί λύση, ένα διάλυμα σημασμένου με φθορισμό tPA σε TBS εγχύθηκε από ένα κανάλι που βρίσκεται ορθογώνια στον μακρύ άξονα του κύριου μικροδιαύλου.
Όταν το διάλυμα tPA έφτασε στο μασητικό ΜΜ, το οπίσθιο άκρο της μικρογέλης έγινε θολό, υποδεικνύοντας ότι η διάσπαση του ινώδους είχε αρχίσει τη στιγμή tlys = 0 (Εικ. 3d και Συμπληρωματικό Σχήμα 18).Κατά τη διάρκεια της ινωδόλυσης, το επισημασμένο με βαφή tPA συσσωρεύεται μέσα στο MM και συνδέεται με τους κλώνους ινώδους, γεγονός που οδηγεί σε σταδιακή αύξηση της έντασης του ροζ χρώματος των μικροτζελών.Στα tlys = 60 min, το MM συστέλλεται λόγω της διάλυσης του πίσω μέρους του και η θέση του μπροστινού άκρου Xf αλλάζει ελάχιστα.Μετά από 160 λεπτά, το ισχυρά συσταλμένο ΜΜ συνέχισε να συστέλλεται, και στα tlys = 161 λεπτά, υπέστη συστολή, αποκαθιστώντας έτσι τη ροή ρευστού μέσω του μικροκαναλιού (Εικ. 3d και Συμπληρωματικό Σχήμα 18, δεξιά στήλη).
Στο σχ.Το 3e δείχνει τη μεσολαβούμενη από τη λύση χρονικά εξαρτώμενη μείωση στον όγκο V(tlys) που κανονικοποιείται στον αρχικό όγκο V0 μικροπηκτών ινώδους διαφορετικού μεγέθους.CO με D0 174, 199 ή 218 μm τοποθετήθηκε σε ένα μικροδίαυλο με ΔΡ 1200, 1800 ή 3000 Pa, αντίστοιχα, και Q = 1860 ± 70 μm3/s για να μπλοκάρει το μικροδίαυλο (Εικ. 3e, ένθετο).θρέψη.Τα μικροτζελ συρρικνώνονται σταδιακά μέχρι να γίνουν αρκετά μικρά για να περάσουν από τα κανάλια.Μια μείωση στον κρίσιμο όγκο του CO με μεγαλύτερη αρχική διάμετρο απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο λύσης.Λόγω της παρόμοιας ροής μέσω διαφορετικών μεγεθών RMs, η διάσπαση συμβαίνει με τον ίδιο ρυθμό, με αποτέλεσμα την πέψη των μικρότερων κλασμάτων των μεγαλύτερων RMs και την καθυστερημένη μετατόπισή τους.Στο σχ.Το Σχήμα 3f δείχνει τη σχετική μείωση στο V(tlys)/V0 λόγω της διάσπασης για SM, MM και RM σε D0 = 197 ± 3 μm που απεικονίζεται ως συνάρτηση του tlys.Για SM, MM και RM, τοποθετήστε κάθε μικρογέλη σε ένα μικροκανάλι με ΔP 400, 750 ή 1800 Pa και Q 12300, 2400 ή 1860 μm3/s, αντίστοιχα.Αν και η πίεση που εφαρμόστηκε στο SM ήταν 4,5 φορές χαμηλότερη από αυτή του RM, η ροή μέσω του SM ήταν περισσότερο από έξι φορές ισχυρότερη λόγω της υψηλότερης διαπερατότητας του SM και η συρρίκνωση του μικροπήγματος μειώθηκε από SM σε MM και RM .Για παράδειγμα, στα tlys = 78 min, το SM διαλύθηκε και μετατοπίστηκε ως επί το πλείστον, ενώ το MM και το PM συνέχισαν να φράζουν τα μικροκανάλια, παρόλο που διατηρούσαν μόνο το 16% και το 20% του αρχικού τους όγκου, αντίστοιχα.Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν τη σημασία της λύσης που προκαλείται από τη μεταφορά συμπιεσμένων ινωδών πηκτών και συσχετίζονται με αναφορές για ταχύτερη πέψη θρόμβων με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ινώδες.
Έτσι, η εργασία μας καταδεικνύει πειραματικά και θεωρητικά τον μηχανισμό με τον οποίο τα νηματώδη πηκτώματα ανταποκρίνονται στον διαξονικό περιορισμό.Η συμπεριφορά των ινωδών πηκτωμάτων σε περιορισμένο χώρο καθορίζεται από την ισχυρή ασυμμετρία της ενέργειας παραμόρφωσης των νημάτων (μαλακά σε συμπίεση και σκληρά σε τάση) και μόνο από την αναλογία διαστάσεων και την καμπυλότητα των νηματίων.Αυτή η αντίδραση έχει ως αποτέλεσμα την ελάχιστη επιμήκυνση των ινωδών πηκτωμάτων που περιέχονται σε στενά τριχοειδή αγγεία, με τη διαξονική αναλογία Poisson τους να μειώνεται με την αυξανόμενη συμπίεση και τη μικρότερη ελαφριά πίεση μπιτ.
Δεδομένου ότι η διαξονική συγκράτηση μαλακών παραμορφώσιμων σωματιδίων χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών, τα αποτελέσματά μας διεγείρουν την ανάπτυξη νέων ινωδών υλικών.Ειδικότερα, η διαξονική κατακράτηση νηματωδών πηκτωμάτων σε στενά τριχοειδή αγγεία ή σωλήνες οδηγεί σε ισχυρή συμπίεση και απότομη μείωση της διαπερατότητάς τους.Η ισχυρή αναστολή της ροής του υγρού μέσω αποφρακτικών ινωδών πηκτωμάτων έχει πλεονεκτήματα όταν χρησιμοποιούνται ως βύσματα για την πρόληψη της αιμορραγίας ή τη μείωση της παροχής αίματος σε κακοήθειες33,34,35.Από την άλλη πλευρά, μια μείωση της ροής υγρού μέσω της μασητικής ινικής γέλης, αναστέλλοντας έτσι τη λύση του θρόμβου που προκαλείται από μεταφορά, δίνει μια ένδειξη της αργής λύσης των αποφρακτικών θρόμβων [27, 36, 37].Το σύστημα μοντελοποίησής μας είναι το πρώτο βήμα προς την κατανόηση των επιπτώσεων της μηχανικής απόκρισης των ινωδών βιοπολυμερών υδρογελών στη διαξονική κατακράτηση.Η ενσωμάτωση κυττάρων αίματος ή αιμοπεταλίων σε αποφρακτικά πηκτώματα ινώδους θα επηρεάσει τη συμπεριφορά περιορισμού τους 38 και θα είναι το επόμενο βήμα για την αποκάλυψη της συμπεριφοράς πιο πολύπλοκων βιολογικά σημαντικών συστημάτων.
Τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή μικροτζελών φιμπρίνης και την κατασκευή συσκευών MF περιγράφονται στις Συμπληρωματικές Πληροφορίες (Συμπληρωματικές Μέθοδοι Ενότητες 2 και 4).Μικροπηκτώματα ινώδους παρασκευάστηκαν με γαλακτωματοποίηση μικτού διαλύματος ινωδογόνου, ρυθμιστικού διαλύματος Tris και θρομβίνης σε συσκευή MF εστίασης ροής, ακολουθούμενη από ζελατινοποίηση σταγονιδίων.Διάλυμα ινωδογόνου βοοειδούς (60 mg/ml σε TBS), ρυθμιστικό διάλυμα Tris και διάλυμα βόειας θρομβίνης (5 U/ml σε διάλυμα CaCl2 10 mM) χορηγήθηκαν χρησιμοποιώντας δύο ανεξάρτητα ελεγχόμενες αντλίες σύριγγας (PhD 200 Harvard Apparatus PHD 2000 Syring Pump).να μπλοκάρει την MF, ΗΠΑ).Η συνεχής φάση F-ελαίου που περιέχει 1 wt.% μπλοκ συμπολυμερές PFPE-P(EO-PO)-PFPE, εισήχθη στη μονάδα MF χρησιμοποιώντας μια τρίτη αντλία σύριγγας.Τα σταγονίδια που σχηματίζονται στη συσκευή MF συλλέγονται σε ένα σωλήνα φυγοκέντρησης 15 ml που περιέχει F-έλαιο.Τοποθετήστε τα σωληνάρια σε λουτρό νερού στους 37 °C για 1 ώρα για να ολοκληρωθεί η ζελατινοποίηση του ινώδους.Μικροπηκτώματα ινώδους επισημασμένα με FITC παρασκευάστηκαν με ανάμειξη βόειου ινωδογόνου και ανθρώπινου ινωδογόνου σημασμένου με FITC σε αναλογία βάρους 33:1, αντίστοιχα.Η διαδικασία είναι η ίδια όπως και για την παρασκευή μικροτζελών φιμπρίνης.
Μεταφέρετε τις μικροπηκτές από το έλαιο F στο TBS φυγοκεντρώντας τη διασπορά στα 185 g για 2 λεπτά.Οι κατακρημνισθείσες μικροπηκτές διασπείρονται σε έλαιο F αναμεμειγμένο με 20% κ.β. υπερφθοροοκτυλική αλκοόλη, στη συνέχεια διασπείρονται σε εξάνιο που περιέχει 0,5% κ.β. Span 80, εξάνιο, 0,1% κ.β. Triton Χ σε νερό και TBS.Τέλος, οι μικρογέλες διασκορπίστηκαν σε TBS που περιείχε 0,01 wt% Tween 20 και αποθηκεύτηκαν στους 4°C για περίπου 1-2 εβδομάδες πριν από τα πειράματα.
Η κατασκευή της συσκευής MF περιγράφεται στις Συμπληρωματικές Πληροφορίες (Συμπληρωματικές Μέθοδοι Ενότητα 5).Σε ένα τυπικό πείραμα, η θετική τιμή του ΔP προσδιορίζεται από το σχετικό ύψος των δεξαμενών που συνδέονται πριν και μετά τη συσκευή MF για την εισαγωγή μικροτζελών με διάμετρο 150 < D0 < 270 μm στα μικροκανάλια.Το μη διαταραγμένο μέγεθος των μικροπηκτών προσδιορίστηκε οπτικοποιώντας τους στο μακροκάναλο.Η μικρογέλη σταματά σε μια κωνική περιοχή στην είσοδο της στένωσης.Όταν το άκρο του πρόσθιου μικροτζελ παραμένει αμετάβλητο για 2 λεπτά, χρησιμοποιήστε το πρόγραμμα MATLAB για να προσδιορίσετε τη θέση του μικροτζελ κατά μήκος του άξονα x.Με μια σταδιακή αύξηση της ΔP, η μικρογέλη κινείται κατά μήκος της σφηνοειδούς περιοχής μέχρι να εισέλθει στη στένωση.Μόλις το μικροτζελ εισαχθεί πλήρως και συμπιεστεί, η ΔP πέφτει γρήγορα στο μηδέν, εξισορροπώντας τη στάθμη του νερού μεταξύ των δεξαμενών και η κλειστή μικρογέλη παραμένει ακίνητη υπό συμπίεση.Το μήκος της αποφρακτικής μικρογέλης μετρήθηκε 30 λεπτά μετά τη διακοπή της στένωσης.
Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ινωδόλυσης, διαλύματα t-PA και δεξτράνης σημασμένης με FITC διεισδύουν σε μπλοκαρισμένες μικρογέλες.Η ροή κάθε υγρού παρακολουθήθηκε χρησιμοποιώντας απεικόνιση φθορισμού ενός καναλιού.TAP επισημασμένο με AlexaFluor 633 προσαρτημένο σε ίνες ινώδους και συσσωρευμένο μέσα σε συμπιεσμένες μικροπηκτές ινώδους (κανάλι TRITC στο Συμπληρωματικό Σχήμα 18).Το διάλυμα δεξτράνης με σήμανση FITC κινείται χωρίς συσσώρευση στη μικρογέλη.
Δεδομένα που υποστηρίζουν τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι διαθέσιμα από τους αντίστοιχους συγγραφείς κατόπιν αιτήματος.Ακατέργαστες εικόνες SEM πηκτωμάτων φιμπρίνης, ακατέργαστες εικόνες TEM πηκτωμάτων ινώδους πριν και μετά τον ενοφθαλμισμό και τα κύρια δεδομένα εισόδου για τα Σχήματα 1 και 2. 2 και 3 παρέχονται στο αρχείο ακατέργαστων δεδομένων.Αυτό το άρθρο παρέχει τα αρχικά δεδομένα.
Litvinov RI, Peters Μ., de Lange-Loots Ζ. and Weisel JV ινωδογόνο και ινώδες.Στο Macromolecular Protein Complex III: Structure and Function (επιμ. 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 και Stamenkovich I. Λειτουργική δομή και σύνθεση της εξωκυτταρικής μήτρας.J. Pasol.200, 423–428 (2003).
Prince E. and Kumacheva E. Σχεδιασμός και εφαρμογή υδρογέλης τεχνητών βιομιμητικών ινών.National Matt Red.4, 99–115 (2019).
Broedersz, CP & Mackintosh, FC Μοντελοποίηση ημι-εύκαμπτων πολυμερών δικτύων.Priest Mod.η φυσικη.86, 995–1036 (2014).
Khatami-Marbini, H. and Piku, KR Μηχανική μοντελοποίηση ημι-εύκαμπτων βιοπολυμερών δικτύων: μη συγγενική παραμόρφωση και παρουσία εξαρτήσεων μεγάλης εμβέλειας.In Advances in Soft Matter Mechanics 119–145 (Springer, Βερολίνο, Χαϊδελβέργη, 2012).
Vader D, Kabla A, Weitz D και Mahadevan L. Ευθυγράμμιση πηκτωμάτων κολλαγόνου που προκαλείται από το στρες.PLoS One 4, e5902 (2009).
Storm S., Pastore JJ, McKintosh FS, Lubensky TS και Gianmi PA Μη γραμμική ελαστικότητα βιοπηκτωμάτων.Nature 435, 191–194 (2005).
Το Likup, AJ Stress ελέγχει τους μηχανισμούς του δικτύου κολλαγόνου.επεξεργάζομαι, διαδικασία.Εθνική Ακαδημία Επιστημών.η επιστήμη.US 112, 9573–9578 (2015).
Janmi, PA, et αϊ.Αρνητική κανονική τάση σε ημι-εύκαμπτα πηκτώματα βιοπολυμερούς.Εθνικό Alma Mater.6, 48–51 (2007).
Kang, Η. et αϊ.Μη γραμμική ελαστικότητα δικτύων άκαμπτων ινών: σκλήρυνση παραμόρφωσης, αρνητική κανονική τάση και ευθυγράμμιση ινών σε πηκτώματα ινώδους.J. Φυσική.Χημική ουσία.V. 113, 3799–3805 (2009).
Gardel, ML et al.Ελαστική συμπεριφορά διασυνδεδεμένων και συνδεδεμένων δικτύων ακτίνης.Science 304, 1301–1305 (2004).
Sharma, Α. et αϊ.Μη γραμμική μηχανική δικτύων οπτικών ινών ελεγχόμενης καταπόνησης με κρίσιμο έλεγχο.Εθνική φυσική.12, 584–587 (2016).
Wahabi, Μ. et αϊ.Ελαστικότητα δικτύων ινών υπό μονοαξονική προένταση.Soft Matter 12, 5050–5060 (2016).
Wufsus, AR, Macera, NE & Neeves, KB Υδραυλική διαπερατότητα θρόμβων αίματος ως συνάρτηση της πυκνότητας του ινώδους και των αιμοπεταλίων.βιοφυσική.Journal 104, 1812–1823 (2013).
Li, Υ. et αϊ.Η ευέλικτη συμπεριφορά των υδρογελών περιορίζεται από στενά τριχοειδή αγγεία.η επιστήμη.House 5, 17017 (2015).
Liu, X., Li, N. & Wen, C. Επίδραση της παθολογικής ετερογένειας στην ελαστογραφία διατμητικού κύματος στη σταδιοποίηση της εν τω βάθει φλεβικής θρόμβωσης.PLoS One 12, e0179103 (2017).
Mfoumou, E., Tripette, J., Blostein, M. & Cloutier, G. In vivo ποσοτικοποίηση της εξαρτώμενης από το χρόνο σκλήρυνσης των θρόμβων αίματος χρησιμοποιώντας απεικόνιση υπερήχων διάτμησης σε ένα μοντέλο φλεβικής θρόμβωσης κουνελιού.θρόμβος.δεξαμενή αποθήκευσης.133, 265–271 (2014).
Weisel, JW & Nagaswami, C. Προσομοίωση υπολογιστή της δυναμικής πολυμερισμού ινώδους σε σχέση με την ηλεκτρονική μικροσκοπία και τις παρατηρήσεις θολότητας: η δομή και η συναρμολόγηση του θρόμβου ελέγχονται κινητικά.βιοφυσική.Journal 63, 111-128 (1992).
Ryan, EA, Mokros, LF, Weisel, JW and Lorand, L. Δομική προέλευση της ρεολογίας του ινώδους θρόμβου.βιοφυσική.J. 77, 2813-2826 (1999).
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-23-2023