Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tú ag baint úsáide as leagan brabhsálaí a bhfuil tacaíocht CSS teoranta aige.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánann muid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Taispeánann sé timpeallán de thrí shleamhnán ag an am céanna.Bain úsáid as na cnaipí Roimhe agus Ar Aghaidh chun bogadh trí thrí shleamhnán ag an am, nó bain úsáid as na cnaipí sleamhnáin ag an deireadh chun bogadh trí thrí shleamhnán ag an am.
Tá tábhacht mhór ag baint le hidrogels snáithíneacha a theorannú go dtí ribeadáin chaolacha i gcórais bhitheolaíocha agus bithleighis.Tá staidéar forleathan déanta ar theannas agus ar chomhbhrú aon-aiseach na hidrigéil shnáithíneacha, ach tá a bhfreagairt ar choinneáil bia-aiseach i ribeadáin fós gan iniúchadh.Anseo, léirímid go turgnamhach agus go teoiriciúil go bhfreagraíonn glóthacha filamentous go cáilíochtúil difriúil do shrianadh ná glóthacha slabhra solúbtha mar gheall ar neamhshiméadracht in airíonna meicniúla na gcomhábhar filiméid, atá bog i gcomhbhrú agus righin i teannas.Faoi choinneáil láidir, taispeánann an glóthach snáithíneach fadú beag agus laghdú asymptotic i gcóimheas biaxial Poisson go nialas, rud a fhágann go bhfuil dhlúthú glóthach láidir agus tréscaoilteacht leachtach lag tríd an glóthach.Léiríonn na torthaí seo friotaíocht na thrombi occlusive sínte go lysis ag gníomhairí teiripeacha agus spreagann forbairt heambólacht éifeachtach ion-soithíoch ó glóthacha snáithíneacha chun stop a chur le fuiliú soithíoch nó bac ar sholáthar fola siadaí.
Is iad líonraí snáithíneacha na bloic thógála bhunúsacha struchtúracha agus feidhmiúla d’fhíocháin agus de chealla beo.Is comhpháirt mhór den cítea-chnámharlach1 é actin;Is príomhghné é fibrin i gcneasaithe créachta agus foirmiú thrombus2, agus is comhpháirteanna iad collagen, elastin agus fibronectin den mhaitrís eischeallach i ríocht na n-ainmhithe3.Tá líonraí aisghafa de bhithpholaiméirí snáithíneacha tar éis éirí ina n-ábhar a bhfuil feidhm leathan acu in innealtóireacht fíocháin4.
Is ionann líonraí filiméadacha agus aicme ar leith d’ábhar bog bitheolaíoch a bhfuil airíonna meicniúla acu atá difriúil ó líonraí móilíneacha solúbtha5.Tháinig roinnt de na hairíonna seo chun cinn le linn na héabhlóide chun freagairt ábhar bitheolaíoch ar dhífhoirmiú a rialú6.Mar shampla, taispeánann gréasáin shnáithíneacha leaisteachas líneach ag tréithchineálacha beaga7,8 agus i gcás tréithchineálacha móra léiríonn siad stiffness méadaithe9,10, rud a chothaíonn sláine fíocháin.Níl na himpleachtaí d'airíonna meicniúla eile glóthacha snáithíneacha, amhail gnáthstrus diúltach mar fhreagra ar bhrú lomadh11,12, le fáil fós.
Rinneadh staidéar ar airíonna meicniúla hidrigéil shnáithíneacha leath-solúbtha faoi theannas aonaiseach13,14 agus comhbhrú8,15, ach níl staidéar déanta ar a gcomhbhrú dé-aiseach de bharr saoirse i ribeadáin nó i bhfeadáin chúnga.Anseo tuairiscímid torthaí turgnamhacha agus molaimid go teoiriciúil meicníocht le haghaidh iompar hidrigilití snáithíneacha faoi choinneáil biaxial i cainéil mhicrea-shreabhach.
Gineadh micreaghlóthacha fibrin le cóimheasa éagsúla de thiúchan fibrinogen agus thrombin agus trastomhas D0 idir 150 agus 220 µm ag baint úsáide as cur chuige micreashreabhach (Fíor Forlíontach 1).Ar fig.Taispeánann 1a íomhánna de mhiocróil lipéadaithe fluairocróim a fuarthas ag baint úsáide as micreascópacht fluaraiseachta comhfhócasach (CFM).Tá na microgels sféarúil, tá ildispersity níos lú ná 5% acu, agus tá siad aonfhoirmeach i struchtúr ar fud na scálaí a scrúdaíonn CFM (Faisnéis Fhorlíontach agus Scannáin S1 agus S2).Laghdaigh meánmhéid pore na microgels (arna chinneadh trí thréscaoilteacht Darcy a thomhas16) ó 2280 go 60 nm, mhéadaigh an cion fibrin ó 5.25 go 37.9 mg / mL, agus laghdaigh an tiúchan thrombin ó 2.56 go 0.27 aonad / mL, faoi seach.(Eolas breise).Rís.2), 3 agus tábla forlíontach 1).Méadaíonn stiffness comhfhreagrach an microgel ó 0.85 go 3.6 kPa (Fíor Forlíontach 4).Mar shamplaí glóthacha déanta as slabhraí solúbtha, úsáidtear microgels agarose de stiffnesses éagsúla.
Íomhá micreascóip fhluaraiseachta d'isthiocyanate fluaraisgein (FITC) lipéadaithe PM ar fionraí i TBS.Is é 500 µm an barrascála.b Íomhánna SEM de SM (barr) agus RM (bun).barra scála 500 nm.c Léaráid scéimreach de chainéil mhicreashreabhach arb é atá ann cainéal mór (trastomhas dl) agus réigiún cúngaithe i gcruth cón a bhfuil uillinn iontrála α de 15° aige agus trastomhas dc = 65 µm.d Clé: Íomhánna micreascóp optúla de RM (trastomhas D0) i gcainéil mhóra, crios cónúil agus constriction (teorannú fad glóthach Dz).Is é 100 µm barrascála.e, f íomhánna TEM de RM neamhfhoirmithe (e) agus de RM oclúidithe (f), socraithe ar feadh uaire an chloig le srian 1/λr = 2.7, agus scaoileadh agus fosúchán 5 % den mhais ina dhiaidh sin.glutaraldehyde i TBS.Is é 176 μm trastomhas an CO neamhfhoirmithe.Is é 100 nm an barra scála.
Dhírigh muid féin ar microgels fibrin le cruas 0.85, 1.87 agus 3.6 kPa (dá ngairfear microgels bog (SM) anseo feasta), microgels crua meánach (MM) agus microgels crua (RM), faoi seach).Tá an raon stiffness glóthach fibrin seo ar an ord méide céanna agus atá i gcás clotanna fola18,19 agus mar sin tá baint dhíreach ag na glóthacha fibrin a ndéantar staidéar orthu inár gcuid oibre le fíorchórais bhitheolaíocha.Ar fig.Taispeánann 1b na híomhánna barr agus íochtair de na struchtúir SM agus RM a fuarthas ag baint úsáide as micreascóp leictreon scanadh (SEM), faoi seach.I gcomparáid le struchtúir RM, déantar líonraí SM a fhoirmiú le snáithíní tiubh agus níos lú pointí brainse, ag teacht le tuarascálacha níos luaithe 20, 21 (Fíor Forlíontach 5).Tá comhghaol idir an difríocht i struchtúr an hidrogel agus treocht a chuid maoine: laghdaítear tréscaoilteacht an fhoirmiú le laghdú ar mhéid pore ó SM go MM agus RM (Tábla Forlíontach 1), agus aisiompaíonn stiffness an fhoirmiú.Níor tugadh faoi deara aon athruithe ar struchtúr microgel tar éis stórála ag 4 ° C ar feadh 30 lá (Fíor Forlíontach 6).
Ar fig.Taispeánann 1c léaráid de chainéil microfluidic le trasghearradh ciorclach ina bhfuil (ó chlé go deas): cainéal mór le trastomhas dl ina bhfuil an microgel fós gan dífhoirmiú, cuid cón-chruthach le caolú trastomhas dc < D0, cón ailt -chruthach agus bealaí móra le trastomhas dl (Fíor Forlíontach. 7).I dturgnamh tipiciúil, bhí instealladh microgels isteach cainéil microfluidic ag titim brú dearfach ΔP de 0.2-16 kPa (Fíor Forlíontach. 8).Freagraíonn an raon brú seo do bhrú fola atá suntasach ó thaobh na bitheolaíochta de (120 mm Hg = 16 kPa)22.Ar fig.Taispeánann 1d (ó chlé go deas) íomhánna ionadaíocha de RM i gcainéil mhóra, limistéir chónúla agus srianta.Taifeadadh agus rinneadh anailís ar ghluaiseacht agus ar chruth an mhicreilg ag baint úsáide as an gclár MATLAB.Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, sna réigiúin barrchaolaithe agus srianta, go bhfuil na microgels i dteagmháil comhréireach le ballaí na microchainéil (Fíor Forlíontach 8).Tá méid coinneála gathacha an microgel ag caolú D0/dc = 1/λr sa raon 2.4 ≤ 1/λr ≤ 4.2, áit arb é 1/λr an cóimheas comhbhrú.Téann an microgel trí chrapadh nuair a bhíonn ΔP > ΔPtr, áit a bhfuil ΔPtr an difríocht brú trasghluaiseachta.Déantar fad agus méid phiocháin microgels srianta biaxially a chinneadh ag a staid chothromaíochta, ós rud é go bhfuil sé an-tábhachtach slaodacht glóthacha i gcórais bhitheolaíocha a chur san áireamh.Ba é an t-am cothromaíochta le haghaidh microgels agarose agus fibrin 10 min agus 30 min, faoi seach.Tar éis na dtréimhsí ama seo, shroich na microgels teoranta a suíomh agus a gcruth cobhsaí, a gabhadh ag baint úsáide as ceamara ardluais agus a ndearnadh anailís orthu ag baint úsáide as MATLAB.
Ar fig.Taispeánann 1e, 1f íomhánna micreascópachta leictreon tarchurtha (TEM) de struchtúir RM neamhfhoirmithe agus biaxially teoranta.Tar éis comhbhrú RM, tháinig laghdú suntasach ar mhéid pore microgel agus tháinig a gcruth anisotrópach le méideanna níos lú i dtreo an chomhbhrú, atá comhsheasmhach le tuarascáil níos luaithe 23 .
Mar gheall ar chomhbhrú dé-aiseach le linn crapadh, méadaíonn an microgel i dtreo neamhtheoranta le comhéifeacht λz = \({D}_{{{{{{\rm{z}}}}}}/\({D }_ { 0}\ ), áit arb é \({D}_{{{{({\rm{z}}}}}}}\) fad an mhicreail dúnta Léiríonn Fíor 2a an t-athrú ar λzvs .1/ λr I gcás microgels fibrin agus agarose Ionadh, faoi chomhbhrú láidir de 2.4 ≤ 1/λr ≤ 4.2, léiríonn microgels fibrin fadú diomaibhseach de 1.12 +/- 0.03 λz, nach bhfuil ach beagán tionchar ag luach 1/λr an iompair. miocróil agairse teoranta, a bhreathnaítear fiú ag comhbhrú níos laige 1/λr = 2.6 go fadú níos mó λz = 1.3.
a turgnaimh microgel Agarose le modúil leaisteacha éagsúla (2.6 kPa, diamaint oscailte glas; 8.3 kPa, ciorcal oscailte donn; 12.5 kPa, cearnóg oscailte oráiste; 20.2 kPa, magenta triantán inbhéartaithe oscailte) agus SM (soladach dearg) Athrú ar fadú tomhaiste λz ( ciorcail), MM (cearnóga soladacha dubha) agus RM (triantáin ghorma soladacha).Léiríonn línte soladacha an λz tuartha go teoiriciúil le haghaidh agarose (líne ghlas) agus microgels fibrin (línte agus siombailí den dath céanna).b, c Barrphainéal: léaráid scéimreach de shlabhraí líonra agarose (b) agus fibrin (c) roimh (ar chlé) agus tar éis comhbhrú dé-aisiseach (ar dheis).Bun: Cruth an líonra comhfhreagrach roimh agus tar éis dífhoirmiúchán.Léirítear na treoracha comhbhrú x agus y le magenta agus saigheada donna, faoi seach.San fhigiúr thuas, taispeántar slabhraí líonraí atá dírithe ar na treoracha x agus y seo leis na línte comhfhreagracha magenta agus donn, agus déantar slabhraí atá dírithe ar threo treallach z a léiriú le línte glasa.Sa fhoirmiú fibrin (c), lúbann na línte corcra agus donn sna treoracha x agus y níos mó ná sa stát neamhfhoirmithe, agus lúbann na línte glasa sa treo z agus síneann siad.Tarchuirtear an teannas idir na treoracha comhbhrú agus teannas trí snáitheanna le treoracha idirmheánacha.I glóthacha agarose, socraíonn na slabhraí i ngach treo an brú osmotic, rud a chuireann go mór le dífhoirmiú an fhoirmiú.d Athrú tuartha ar chóimheas biaxial Poisson, } }^{{{{{\rm{eff}}}}}} =-{{{{\rm{ln}}}}}}{\lambda }_{ z}/{{{{{{ \rm{ln}}}}}}{\lambda }_{r}\ ), le haghaidh comhbhrú cothromaíochta glóthacha agairóis (líne ghlas) agus fibrin (líne dhearg).Léiríonn an inset dífhoirmiúchán biaxial an fhoirmiú.e Déantar an t-athrú brú trassuímh ΔPtr, normalaithe go stiffness glóthach S, a bhreacadh mar fheidhm de chóimheas comhbhrú do mhicrea-ghéilí agarose agus fibrin.Freagraíonn dathanna na siombailí do na dathanna in (a).Léiríonn na línte glasa agus dearga an gaol teoiriciúil idir ΔPtr/S agus 1/λr maidir le glóthacha agairóis agus fibrin, faoi seach.Léiríonn an chuid briste den líne dhearg an méadú ar ΔPtr faoi chomhbhrú láidir mar gheall ar idirghníomhaíochtaí interfiber.
Tá baint ag an difríocht seo le meicníochtaí éagsúla dífhoirmithe líonraí fibrin agus microgel agarose, atá comhdhéanta de shnáitheanna solúbtha24 agus docht25, faoi seach.Mar thoradh ar chomhbhrú dé-aiseach glóthacha solúbtha laghdaítear a dtoirt agus méadú gaolmhar ar thiúchan agus ar bhrú osmotic, rud a fhágann go n-eascraíonn fadú glóthach i dtreo neamhtheoranta.Braitheann fadú deiridh an fhoirmiú ar chothromaíocht méadú ar fhuinneamh saor in aisce eantrópach na slabhraí sínte agus laghdú ar fhuinneamh saor in aisce osmosis mar gheall ar an tiúchan polaiméire níos ísle sa fhoirmiú sínte.Faoi chomhbhrú láidir dé-aiseach, méadaíonn fadú an fhoirmiú le λz ≈ 0.6 \({{ \ lambda}_{{{ \ rm{ r}}}} ^ {-2/3}} \) (féach Fíor 2a i plé alt 5.3.3).Taispeántar na hathruithe comhfhoirmithe i slabhraí solúbtha agus cruth na ngréasán comhfhreagrach roimh agus tar éis coinneáil biaxial i bhFíor.2b.
I gcodarsnacht leis sin, freagraíonn glóthacha neamhshnáithíneacha cosúil le fibrin go héagsúil le coinneáil biaxial.Tá na filiméid atá dírithe den chuid is mó comhthreomhar le treo an flex comhbhrú (dá bhrí sin ag laghdú an fad idir na tras-naisc), agus na filiméid atá ingearach go príomha le treo an chomhbhrúite a dhíreach agus a shíneadh faoi ghníomh an fhórsa leaisteacha, rud a fhágann go n-imíonn an fhoirmiú ( Fig. 1).2c) Ba shaintréith de struchtúir an SM, MM agus RM neamhfhoirmithe anailís a dhéanamh ar a n-íomhánna SEM agus CFM (Plé Forlíontach Roinn IV agus Fíor Forlíontach 9).Trí an modulus leaisteacha (E), trastomhas (d), fad próifíle (R0), achar idir foircinn (L0 ≈ R0) agus uillinn lárnach (ψ0) de na snáitheanna i micrigels fibrin neamhfhoirmithe a chinneadh (Tábla Forlíontach 2) - 4), feicimid an modúl lúbthachta snáithe sin \({k}_{{{{{{\rm{b)))))))))}=\frac{9\pi E{d}^{4} } {4 Tá {\psi } _{0}^{2}{L}_{0}}\) i bhfad níos lú ná a mhodúl teanntachta \({k}_{{{{{{\rm{s}}} } }} }}=E\frac{\pi {d}^{2}{R}_{0}}{4}\), mar sin kb/ks ≈ 0.1 (Tábla Forlíontach 4).Mar sin, faoi choinníollacha coinneála glóthacha biaxial, tá snáitheanna fibrin lúbtha go héasca, ach seasamh in aghaidh síneadh.Léirítear fadú líonra filiméadach atá faoi réir comhbhrú dé-aisiseach i bhFíor Forlíontach 17.
Forbróimid samhail aifín teoiriciúil (Plé Breise Roinn V agus Fíoracha Forlíontacha 10-16) ina gcinntear fadú glóthach shnáithíneach ó chothromaíocht áitiúil na bhfórsaí leaisteacha atá ag gníomhú sa glóthach agus ina dtuar go bhfuil brú láidir biaxial λz - 1 faoin srian
Léiríonn Cothromóid (1) go fiú faoi chomhbhrú láidir (\({\lambda }_{{{{\mbox{r)))\,\to\,0\)) go bhfuil méadú beag glóthach agus dífhoirmiúchán fadaithe ina dhiaidh sin ar saturation λz–1 = 0.15 ± 0.05.Baineann an t-iompar seo le (i) \({\left({k}_{{{{({\rm{b}}}}}}}}/{k}_{{{{{\rm { s }}}}}}} \ar dheis)}^{1/2}\) ≈ 0.15−0.4 agus (ii) is ionann an téarma idir lúibíní cearnógacha agus iad gar do neasiompair \(1{{\mbox{/}}} \sqrt { 3 } \ ) le haghaidh bannaí láidre dé-aiseacha. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhfuil an réamhfhachtóir \({ \left({k}_{({\mbox{b))))/{k}_{({\mbox{ s))) \ ar dheis)}^{1/ 2 }\) nach bhfuil baint ar bith aige le stiffness an tsnáithe E, ach ní chinntear é ach amháin ag cóimheas gné an tsnáithe d/L0 agus uillinn lárnach an stua ψ0, atá cosúil le SM, MM agus RM (Tábla Forlíontach 4).
Chun an difríocht i brú saoirse-spreagtha idir glóthacha solúbtha agus filiméadacha a thabhairt isteach a thuilleadh, tugaimid isteach cóimheas biaxial Poisson's \({\nu }_{{{({\rm{b))))) }{{\ mbox { =}}}\, \matop{{\lim}}\limits_{{\lambda}_{{{{({\rm{r}}}}}}\go dtí 1}\ frac{{ \ lambda } _{ {{{\rm{z}}}}}-1}{1-{\lambda }_{{({\rm{r}}}}}}}}, \) cur síos ar neamhtheoranta treoshuíomh brú glóthach mar fhreagra ar bhrú comhionann i dhá threo gathacha, agus leathnaíonn sé seo chuig tréithchineálacha móra aonfhoirmeacha \ rm{ b }}}}}}} ^ { { { { \ rm { eff}}}}}}} }}=-{{{{{\rm{ln}}}}}}} }{ \lambda } _{z} /{{{({\rm{ln))))))}{\lambda }_{{{({\rm{r))))))))}\).Ar fig.Taispeánann 2d \({{{{{\rm{\nu }}}}}}_{{{({\rm{b}}}}}}}^{{{ {{\rm { eff }}}}}}}\) le haghaidh comhbhrú aonfhoirmeach dé-aiseach glóthacha solúbtha (amhail agarose) agus dolúbtha (cosúil le fibrin) (Plé breise, Roinn 5.3.4), agus leagann sé béim ar an ngaol idir difríochtaí láidre i bhfreagraí ar luí seoil. Maidir le glóthacha agarose faoi shrianta láidre méadaíonn {\rm{eff}}}}}}}\) go dtí an luach asymptotic 2/3, agus i gcás glóthacha fibrin laghdaítear go nialas, ós rud é lnλz/lnλr → 0, ós rud é go méadaíonn λz le sáithiúchán de réir mar a mhéadaíonn λr.Tabhair faoi deara, i dturgnaimh, go ndífhoirmíonn micrigéil sféarúla dúnta go hionchineálach, agus go mbíonn comhbhrú níos láidre ag a gcuid lárnach;Mar sin féin, de bharr eachtarshuímh go luach mór 1/λr is féidir an turgnamh a chur i gcomparáid leis an teoiric maidir le glóthacha atá dífhoirmithe go haonfhoirmeach.
Fuarthas difríocht eile in iompar glóthacha slabhra solúbtha agus glóthacha filiméadacha mar gheall ar a ngluaiseacht ar chrapadh.Mhéadaigh an brú trasghluaiseacht ΔPtr, normalaithe go stiffness glóthach S, le comhbhrú méadaithe (Fíor 2e), ach ag 2.0 ≤ 1/λr ≤ 3.5, léirigh microgels fibrin luachanna i bhfad níos ísle de ΔPtr / S síos le linn crapadh.Tá méadú ar bhrú osmotic mar thoradh ar choinneáil an mhicrigéil agarose, rud a fhágann go síntear an fhoirmiú sa treo fadaimseartha de réir mar a shíntear na móilíní polaiméire (Fíor 2b, ar chlé) agus méadú ar bhrú trasghluaiseachta ag ΔPtr/S ~( 1/λr)14/317.Ar a mhalairt, déantar cruth microgels fibrin dúnta a chinneadh ag cothromaíocht fuinnimh na snáitheanna comhbhrú gathacha agus teannas fadaimseartha, rud a fhágann go bhfuil an dífhoirmiúchán fadaimseartha uasta λz ~\(\ sqrt{{k}_{{{{{{{}). \rm{ b)))))))} /{k}_{{{{{{\rm{s}}}}}}}\).Le haghaidh 1/λr ≫ 1, scálaítear an t-athrú ar bhrú trasshuímh mar 1 }{{{({\rm{ln))))))\left({{\lambda }}_{{{{{{\rm) {r} }}}}}}^{{-} 1} \right)\) (Plé Breise, Roinn 5.4), mar a thaispeántar leis an líne dhearg sholadach in Fíor 2e.Mar sin, tá ΔPtr níos lú srianta ná i glóthacha agarose.Le haghaidh comhbhrú le 1/λr > 3.5, cuireann méadú suntasach ar chodán toirte na bhfiliméid agus idirghníomhú na bhfiliméid chomharsanachta teorainn le tuilleadh dífhoirmithe ar an nglóthach agus bíonn diallais ar thorthaí turgnamhacha ó thuartha mar thoradh air (líne dhatáilte dhearg i bhFíor 2e).Is é an tátal a bhainimid as an 1/λr céanna agus Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr}}}}}}}_{{{{\rm{fibrin}}}))) } }}}\) < ΔP < Δ\({P}_{{{{{{{\rm{tr))))))}}_{{{{\rm{agarose}}}} } } } }} \) glacfaidh an micreachainéal an glóthach agarose, agus rachaidh an glóthach fibrin leis an stiffness céanna tríd.Le haghaidh ΔP <Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr)))))))))_{{{{\rm{fibrin))))))))}\ ), Dhá Cuirfidh an dá glóthach bac ar an gcainéal, ach déanfaidh an glóthach fibrin brú níos doimhne agus comhbhrú níos éifeachtaí, ag cur bac ar shreabhadh sreabhach níos éifeachtaí.Léiríonn na torthaí a léirítear i bhFíor 2 gur féidir leis an glóthach shnáithíneach a bheith ina breiseán éifeachtach chun fuiliú a laghdú nó chun an soláthar fola do siadaí a chosc.
Ar an láimh eile, cruthaíonn fibrin scafall clot as a dtagann thromboembolism, riocht paiteolaíoch ina n-áiríonn thrombus soitheach ag ΔP < ΔPtr, mar shampla i roinnt cineálacha stróc ischemic (Fíor 3a).Mar thoradh ar an fadú níos laige de bharr srianadh ar mhicrea-ghéilí fibrin tháinig méadú níos láidre ar thiúchan fibrin de C/C fibrinogen i gcomparáid le glóthacha slabhra solúbtha, áit a bhfuil fibrinogen C agus C srianta agus microgels neamhdeformáilte, faoi seach.Tiúchan polaiméire sa glóthach.Léiríonn Figiúr 3b gur mhéadaigh fibrinogen C / C i SM, MM, agus RM níos mó ná seacht n-uaire ag 1/λr ≈ 4.0, tiomáinte ag srianadh agus díhiodráitiú (Fíor Forlíontach. 16).
Léiriú scéimreach de occlusion an artaire cheirbreach lár san inchinn.b Méadú coibhneasta trí mheán srianta ar thiúchan fibrin i SM bacúil (ciorcail dearga soladacha), MM (cearnóga soladacha dubha), agus RM (triantáin ghorma soladacha).c Dearadh turgnamhach a úsáidtear chun staidéar a dhéanamh ar scoilteacht glóthacha snáithíní srianta.Instealladh tuaslagán de tPA lipéadaithe fluaraiseacha in TBS ag ráta sreafa de 5.6 × 107 µm3/s agus titim brú breise de 0.7 Pa do chainéil atá suite ingearach d'ais fhada an phríomh-mhicriseáin.d Íomhá micreascópach ilchainéil chomhthiomsaithe de MM bacúil (D0 = 200 µm) ag Xf = 28 µm, ΔP = 700 Pa agus le linn scoilteadh.Léiríonn línte poncaithe ingearach suíomhanna tosaigh imill posterior agus roimhe an MM ag tlys = 0. Freagraíonn dathanna glasa agus bándearg do FITC-dextran (70 kDa) agus tPA lipéadaithe le AlexaFluor633, faoi seach.e Toirt choibhneasta ama-athraitheach na RManna oclusaithe le D0 de 174 µm (triantán gorm oscailte inbhéartaithe), 199 µm (triantán gorm oscailte), agus 218 µm (triantán gorm oscailte), faoi seach, i micrichainéal cónúil le Xf = 28 ± 1 µm.tá ΔP 1200, 1800, agus 3000 Pa, faoi seach, agus Q = 1860 ± 70 µm3/s ag na hailt.Taispeánann an inset RM (D0 = 218 µm) ag plugáil an mhicreathaile.f Athrú ama ar an toirt choibhneasta SM, MM nó RM arna chur ag Xf = 32 ± 12 µm, ag ΔP 400, 750 agus 1800 Pa agus ΔP 12300 Pa agus Q 12300 i réigiún cónúil an mhicrichainéil, faoi seach 2400 agus 18m µ /s.Seasann Xf do shuíomh tosaigh an mhicrógail agus socraíonn sé a fhad ó thús an chrapadh.Is iad V(tlys) agus V0 toirt shealadach an mhicrea-ghéill lysed agus toirt an mhicrighile nach gcuirtear isteach air, faoi seach.Freagraíonn dathanna na gcarachtar leis na dathanna i b.Freagraíonn na saigheada dubha ar e, f don mhóimint dheireanach ama sula dtéann na miocrailéil tríd an micreachainéal.Is é 100 µm barra an scála i d, e.
Chun imscrúdú a dhéanamh ar an éifeacht a bhaineann le srianadh ar shreabhadh sreabhán a laghdú ar fud glóthacha bacacha fibrin, rinneamar staidéar ar lysis SM, MM, agus RM insíothlaithe leis an ngníomhaire plasminogen fíocháin gníomhaire thrombolytic (tPA).Taispeánann Fíor 3c an dearadh turgnamhach a úsáideadh do na turgnaimh lysis. Ag ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) agus ráta sreafa, Q = 2400 μm3/s, de saline maolánach Tris (TBS) measctha le 0.1 mg/mL de (isthiocyanate fluorescein) FITC-Dextran, d'fholaigh an microgel an micreachainéal barrchaolaithe. réigiún. Ag ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) agus ráta sreafa, Q = 2400 μm3/s, de saline maolánach Tris (TBS) measctha le 0.1 mg/mL de (isthiocyanate fluorescein) FITC-Dextran, d'fholaigh an microgel an micreachainéal barrchaolaithe. réigiún. При ΔP = 700 Па (<ΔPtr) agus скорости потока, Q = 2400 мкм3/с, трис-буферного солевого раствора (TBS), смого потока, Q = 2400 méadar / с цеинизотиоцианата) FITC-декстрана, микрогель перекрывал сужающийся микроканал. Ag ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) agus ráta sreafa, Q = 2400 µm3/s, de shaile maolánach Tris (TBS) measctha le 0.1 mg/mL (isiothiocyanate fluorescein) FITC-dextran, d'fholaigh an microgel an microchannel inréimneach.réigiún.在ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) 和流速Q = 2400 μm3/s 的Tris 缓冲盐水(TBS) 与0.1 mg/mL 的（輂硫氡逡的误氯氯氡眨混合时,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。 Micribhith ри ΔP = 700 Па (<ΔPtr) agus скорости потока Q = 2400 мкм3/с Конические области микроканалов. Microgels plugáilte nuair a bhí Tris maolánaithe saline (TBS) measctha le 0.1mg/mL (fluorescein isothiocyanate) FITC-dextran ag ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) agus ráta sreafa Q = 2400 µm3/s Réigiúin chónúla micreachainéil.Cinneann suíomh tosaigh Xf an mhicreail an fad atá sé ón bpointe crapadh tosaigh X0.Chun lysis a aslú, cuireadh tuaslagán tPA lipéadaithe fluaraiseacha in TBS ó chainéal atá suite go orthogonally go dtí ais fhada an phríomhchainéal.
Nuair a shroich an réiteach tPA an occlusal MM, tháinig doiléir imeall posterior an microgel, rud a léiríonn go raibh tús curtha le scoilteacht fibrin ag an am tlys = 0 (Fíor 3d agus Forlíontach Fíor. 18).Le linn fibrinolysis, carnann tPA lipéadaithe ruaime taobh istigh den MM agus ceanglaíonn sé le snáitheanna fibrin, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú de réir a chéile ar dhéine dath bándearg na microgels.Ag tlys = 60 min, conarthaíonn an MM mar gheall ar a chuid cúil a dhíscaoileadh, agus is beag athraíonn suíomh a chiumhais tosaigh Xf.Tar éis 160 nóiméad, lean an MM conarthach láidir ar aghaidh ag crapadh, agus ag tlys = 161 min, chuaigh sé faoi chrapadh, rud a d'athchóirigh sreabhadh sreabhán tríd an micreachainéal (Fíor 3d agus Fíor Fhorlíontach Fíor 18, colún ar dheis).
Ar fig.Léiríonn 3e an laghdú lysis-mediated ag brath ar am ar an toirt V(tlys) normalaithe go dtí an toirt tosaigh V0 de mhiocróil fibrin de mhéideanna éagsúla.Cuireadh CO le D0 174, 199, nó 218 µm isteach i micrichainéal le ΔP 1200, 1800, nó 3000 Pa, faoi seach, agus Q = 1860 ± 70 µm3/s chun an microchannel a bhlocáil (Fíor 3e, inset).cothú.Laghdaíonn na microgels de réir a chéile go dtí go bhfuil siad beag go leor chun dul tríd na bealaí.Teastaíonn am lysis níos faide chun laghdú ar an toirt chriticiúil CO le trastomhas tosaigh níos mó.Mar gheall ar an sreabhadh comhchosúil trí RManna de mhéideanna éagsúla, tarlaíonn scoilteacht ag an ráta céanna, rud a fhágann go ndéantar codáin níos lú de RManna níos mó a dhíleá agus a n-aistrithe moillithe.Ar fig.Taispeánann 3f an laghdú coibhneasta i V(tlys)/V0 mar gheall ar scoilteadh do SM, MM, agus RM ag D0 = 197 ± 3 µm breactha mar fheidhm tlys.I gcás SM, MM agus RM, cuir gach microgel i micrichainéal le ΔP 400, 750 nó 1800 Pa agus Q 12300, 2400 nó 1860 µm3/s, faoi seach.Cé go raibh an brú a cuireadh i bhfeidhm ar an SM 4.5 uair níos ísle ná an RM, bhí an sreabhadh tríd an SM níos mó ná sé huaire níos láidre mar gheall ar thréscaoilteacht níos airde an SM, agus laghdaigh crapadh an microgel ó SM go MM agus RM. .Mar shampla, ag tlys = 78 min, SM tuaslagtha agus díláithrithe den chuid is mó, agus lean MM agus PM ag clogadh na micrea-chainéil, in ainneoin nach raibh ach 16% agus 20% dá dtoirt bunaidh á gcoinneáil acu, faoi seach.Tugann na torthaí seo le fios an tábhacht a bhaineann le lí comhiompar-idirghabhála de glóthacha shnáithíneacha constricted agus comhghaolú le tuairiscí díleá níos tapúla téachtáin a bhfuil cion fibrin níos ísle.
Mar sin, léiríonn ár gcuid oibre go turgnamhach agus go teoiriciúil an mheicníocht trína bhfreagraíonn glóthacha filiméadacha do luí seoil dé-aisiseach.Déantar iompar glóthacha snáithíneacha i spás teoranta a chinneadh ag neamhshiméadracht láidir fuinneamh brú na bhfiliméid (bog comhbhrú agus crua i teannas) agus gan ach cóimheas gné agus cuaire na filiméid.Is é an toradh a bhíonn ar an imoibriú seo ná fadú íosta glóthacha snáithíneacha i ribeadáin cúnga, a gcóimheas dé-aiseach Poisson ag laghdú le comhbhrú méadaithe agus brú níos lú giotán éadrom.
Ós rud é go n-úsáidtear srianadh biaxial ar cháithníní deformable bog i raon leathan teicneolaíochtaí, spreagann ár dtorthaí forbairt ábhar snáithíneach nua.Go háirithe, mar thoradh ar choinneáil biaxial glóthacha filamentous i ribeadáin nó feadáin caola a dhlúthú láidir agus laghdú géar ar thréscaoilteacht.Tá buntáistí ag baint leis an gcosc láidir ar shreabhadh sreabhán trí glóthacha snáithíní occlusive nuair a úsáidtear iad mar phlocóidí chun fuiliú a chosc nó chun an soláthar fola go hurchóideacht a laghdú33,34,35.Ar an láimh eile, tugann laghdú ar shreabhadh sreabhach tríd an glóthach fibrin occlusal, rud a chuireann cosc ar thrombus lysis convective-mediated, léiriú ar lysis mall téachtáin occlusal [27, 36, 37].Is é ár gcóras samhaltú an chéad chéim i dtreo tuiscint a fháil ar na himpleachtaí a bhaineann le freagairt mheicniúil hidrigéilí bithpholaiméir snáithíneacha maidir le coinneáil biaxial.Má dhéantar fuilchealla nó pláitíní a ionchorprú i glóthacha bacacha fibrin, cuirfear isteach ar a n-iompraíocht srianta 38 agus beidh sé ar an gcéad chéim eile chun iompar córas níos casta atá suntasach ó thaobh na bitheolaíochta a nochtadh.
Déantar cur síos ar imoibrithe a úsáidtear chun micreaghlónna fibrin agus gléasanna MF a dhéanamh i bhFaisnéis Bhreise (Modhanna Forlíontacha Ranna 2 agus 4).Ullmhaíodh microgels Fibrin trí thuaslagán measctha fibrinogen, maolán Tris agus thrombin a eibliú i bhfeiste MF dírithe ar shreabhadh, agus glóthach braoiníní ina dhiaidh sin.Riaradh tuaslagán fibrinogen buaibheach (60 mg/ml in TBS), maolán Tris agus tuaslagán thrombin buaibheach (5 U/ml i dtuaslagán CaCl2 10 mM) ag baint úsáide as dhá chaidéal steallaire rialaithe go neamhspleách (PhD 200 Harvard Apparatus PHD 2000 Steallaire Pumpa).chun bac a chur ar MF, USA).Tugadh isteach céim leanúnach F-ola ina bhfuil copolymer bloc 1 wt.% PFPE-P (EO-PO)-PFPE, isteach san aonad MF ag baint úsáide as an tríú caidéal steallaire.Bailítear braoiníní a fhoirmítear sa ghléas MF i bhfeadán lártheifneora 15 ml ina bhfuil F-ola.Cuir na feadáin i ndabhach uisce ag 37 °C ar feadh 1 h chun glóthachú fibrin a chríochnú.Ullmhaíodh miocrogail fibrin lipéadaithe FITC trí fhibrinogen buaibheach agus fibrinogen daonna lipéadaithe FITC a mheascadh i gcóimheas meáchain 33:1, faoi seach.Tá an nós imeachta mar an gcéanna le hullmhú microgels fibrin.
Aistrigh na microgels ó ola F go TBS tríd an scaipeadh a lártheifneoiriú ag 185 g ar feadh 2 nóiméad.Scaipeadh na microgels deasctha in ola F measctha le 20 wt.% alcól perfluorooctyl, ansin scaipthe i heacsán ina raibh 0.5 wt.% Réise 80, heacsán, 0.1 wt.% Triton X in uisce agus TBS.Ar deireadh, scaipeadh na miocrailéil i TBS ina raibh 0.01 wt% Tween 20 agus a stóráil ag 4 ° C ar feadh thart ar 1-2 seachtaine roimh thurgnaimh.
Déantar cur síos ar mhonarú na feiste MF san Fhaisnéis Fhorlíontach (Modhanna Forlíontacha Roinn 5).I dturgnamh tipiciúil, déantar luach dearfach ΔP a chinneadh de réir airde choibhneasta na taiscumair atá nasctha roimh an bhfeiste MF agus ina dhiaidh chun miocróil a thabhairt isteach le trastomhas 150 < D0 < 270 µm isteach sna micreachainéil.Socraíodh méid neamhshuite na miocróg trí iad a shamhlú sa mhacrachannel.Stopann an microgel i limistéar cónúil ag an mbealach isteach chuig an constriction.Nuair nach n-athraítear barr an mhicrogel roimhe ar feadh 2 nóiméad, bain úsáid as an gclár MATLAB chun suíomh an microgel feadh an x-ais a chinneadh.Le méadú céim ar chéim ar ΔP, bogann an microgel feadh an réigiúin ding-chruthach go dtí go dtéann sé isteach sa chonstaic.Nuair a bheidh an microgel curtha isteach agus comhbhrúite go hiomlán, titeann ΔP go tapa go nialas, ag cothromú an leibhéal uisce idir na taiscumair, agus tá an microgel dúnta fós ina stad faoi chomhbhrú.Tomhaiseadh fad an microgel bacach 30 nóiméad tar éis deireadh leis an gconradh.
Le linn turgnaimh fibrinolysis, téann tuaslagáin de dextran lipéadaithe t-PA agus FITC isteach i micrigels blocáilte.Rinneadh monatóireacht ar shreabhadh gach leachta ag baint úsáide as íomháú fluaraiseachta aon chainéil.TAP lipéadaithe le AlexaFluor 633 ceangailte le snáithíní fibrin agus carntha taobh istigh de microgels fibrin comhbhrúite (cainéal TRITC i bhFíor Forlíontach. 18).Gluaiseann an tuaslagán dextran atá lipéadaithe le FITC gan carnadh sa mhicreail.
Tá sonraí a thacaíonn le torthaí an staidéir seo ar fáil ó na húdair faoi seach arna iarraidh sin dóibh.Soláthraítear íomhánna SEM amh de glóthacha fibrin, íomhánna TEM amh de glóthacha fibrin roimh agus tar éis ionaclaithe, agus na príomhshonraí ionchuir le haghaidh Fíoracha 1 agus 2. 2 agus 3 sa chomhad sonraí amh.Soláthraíonn an t-alt seo na sonraí bunaidh.
Litvinov RI, Peters M., de Lange-Loots Z. agus Weisel JV fibrinogen agus fibrin.In Coimpléasc Próitéiní Macromóilín III: Struchtúr agus Feidhm (eag. Harris, JR agus Marles-Wright, J.) 471-501 https://doi.org/10.1007/978-3-030-58971-4_15 ( Springer and Cham, 2021).
Bosman FT agus Stamenkovich I. Struchtúr feidhmiúil agus comhdhéanamh na maitrís extracellular.J. Pasol.200, 423–428 (2003).
Prince E. agus Kumacheva E. Dearadh agus cur i bhfeidhm hidrigéil shnáithíní bithmhiméadacha saorga.Náisiúnta Matt Dearg.4, 99–115 (2019).
Broedersz, CP & Mackintosh, FC Samhaltú líonraí polaiméire leath-solúbtha.Mod sagart.fisic.86, 995–1036 (2014).
Khatami-Marbini, H. agus Piku, KR Samhaltú meicniúla ar líonraí leath-solúbtha bithpholaiméirí: dífhoirmiúchán neamh-aimín agus láithreacht spleáchais fadraoin.Ag dul chun cinn i Meicnic Ábhar Bog 119–145 (Springer, Beirlín, Heidelberg, 2012).
Vader D, Kabla A, Weitz D, agus Mahadevan L. Ailíniú glóthacha collaigine de bharr strus.PLoS a hAon 4, e5902 (2009).
Storm S., Pastore JJ, McKintosh FS, Lubensky TS, agus Gianmi PA Leaisteachas neamhlíne bithghile.Nádúr 435, 191–194 (2005).
Likup, rialaíonn AJ Stress meicníochtaí an líonra collagen.próiseas.Acadamh Náisiúnta na hEolaíochta.an eolaíocht.SAM 112, 9573–9578 (2015).
Janmi, PA, et al.Strus gnáth diúltach i glóthacha bithpholaiméir leath-solúbtha.alma mater náisiúnta.6, 48–51 (2007).
Kang, H. et al.Leaisteachas neamhlíne ar líonraí snáithíní righin: cruaite brú, gnáthstrus diúltach, agus ailíniú snáithín i glóthacha fibrin.J. Fisic.Ceimiceach.V. 113, 3799–3805 (2009).
Gardel, ML et al.Iompar leaisteacha líonraí actin tras-nasctha agus faoi cheangal.Eolaíocht 304, 1301–1305 (2004).
Sharma, A. et al.Meicnic neamhlíneacha de líonraí snáthoptaice brú-rialaithe le rialú criticiúil.Fisic náisiúnta.12, 584–587 (2016).
Wahabi, M. et al.Leaisteachas líonraí snáithíní faoi bhrú aonaiseach.Ábhar Bog 12, 5050–5060 (2016).
Wufsus, AR, Macera, NE & Neeves, KB Tréscaoilteacht hiodrálach clot fola mar fheidhm de dhlús fibrin agus pláitíní.bithfhisic.Iris 104, 1812–1823 (2013).
Li, Y. et al.Tá iompar versatile hidrogels teoranta ag ribeadáin caola.an eolaíocht.Teach 5, 17017 (2015).
Liu, X., Li, N. & Wen, C. Éifeacht ilchineálacht phaiteolaíoch ar leaisteachas tonnta lomadh i gcéimiú thrombosis vein domhain.PLoS a hAon 12, e0179103 (2017).
Mfoumou, E., Tripette, J., Blostein, M. & Cloutier, G. In vivo cainníochtú tréimhse ama-spleách téachtáin fola ag baint úsáide as íomháú tonnta lomadh ultrafhuaime i múnla thrombosis venous coinín.trombus.umar stórála.133, 265–271 (2014).
Weisel, JW & Nagaswami, C. Insamhladh ríomhaire ar dhinimic polaiméirithe fibrin maidir le micreascópacht leictreon agus breathnuithe moirtiúlachta: déantar struchtúr clotanna agus cóimeáil a rialú go cinéiteach.bithfhisic.Irisleabhar 63, 111–128 (1992).
Ryan, EA, Mokros, LF, Weisel, JW agus Lorand, L. Bunús struchtúrach na rheology clot fibrin.bithfhisic.J. 77, 2813–2826 (1999).
Am poist: Feabhra-23-2023