在生物力學(xué)文獻《Change in viability of C2C12 myoblasts under compression, shear and oxidative challenges》中,重點研究了肌細胞死亡的機械損傷閾值與壓瘡相關(guān)性,以及研究壓力性潰瘍(壓瘡、褥瘡)的臨床治療方案。
來自世聯(lián)博研(北京)科技有限公司的陳工介紹,壓瘡又稱壓力性潰瘍、褥瘡,是由于局部組織長期受壓,發(fā)生持續(xù)缺血、缺氧、營養(yǎng)不良而致組織潰爛壞死。皮膚壓瘡在康復(fù)治療、護理中是一個普通性的問題。據(jù)有關(guān)文獻報道,每年約有6萬人死于壓瘡合并征。
壓力因素、營養(yǎng)狀況、皮膚抵抗力降低是導(dǎo)致壓瘡的主要原因,在醫(yī)療實踐中壓力因素為關(guān)鍵,骨骼和表皮壓力負荷可以破壞肌肉細胞,并導(dǎo)致深部組織損傷,特別是骨突出部位周圍的脆弱肌肉細胞。垂直壓力引起壓瘡主要的原因是局部組織遭受持續(xù)性垂直壓力,特別在身體骨頭凸出處。摩擦力作用于皮膚,易損害皮膚的角質(zhì)層。剪力與體位關(guān)系密切,例如平臥抬高床頭時身體下滑,皮膚與床鋪出現(xiàn)平行的摩擦力,加上皮膚垂直方向的重力,從而導(dǎo)致剪力的產(chǎn)生,引起局部皮膚血液循環(huán)障礙而發(fā)生壓瘡。另外皮膚上的摩擦剪切可能損害皮膚血液灌注,導(dǎo)致缺血性損傷。
因此仔細研究肌細胞死亡的機械損傷閾值,不僅對理解壓瘡的形成機理至關(guān)重要,而且對于預(yù)防各種身體支撐康復(fù)器具的設(shè)計也是至關(guān)重要的。
研究思路:
將肌細胞傳代培養(yǎng)后,在水凝膠中進行3D培養(yǎng),測量成肌細胞在規(guī)定的壓縮應(yīng)變(15%和30%)和剪切應(yīng)變(從0%到100%)下的機械損傷閾值,并研究損傷閾值的影響因素,比如血液灌注或氧化應(yīng)激等。
用碘化丙啶(PI)和鈣黃綠素AM染色評估細胞死亡的百分比。
研究儀器:
壓縮和剪切載荷的實驗裝置。(a)實驗的實際設(shè)置。(b)顯示實驗裝置的示意圖。(c)扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)變。
微加載系統(tǒng):Biomomentum Mach-1微力加載系統(tǒng)
參考文獻:
Change in viability of C2C12 myoblasts under compression, shear and oxidative challenges
Journal of Biomechanics