Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર.તમે મર્યાદિત CSS સપોર્ટ સાથે બ્રાઉઝર સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો.શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટ કરેલ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા Internet Explorer માં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો).વધુમાં, ચાલુ સમર્થનની ખાતરી કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને JavaScript વિના સાઇટ બતાવીએ છીએ.
એક સાથે ત્રણ સ્લાઇડ્સનું કેરોયુઝલ પ્રદર્શિત કરે છે.એક સમયે ત્રણ સ્લાઇડ્સમાંથી આગળ વધવા માટે પાછલા અને આગલા બટનોનો ઉપયોગ કરો અથવા એક સમયે ત્રણ સ્લાઇડ્સમાંથી આગળ વધવા માટે અંતે સ્લાઇડર બટનનો ઉપયોગ કરો.
જૈવિક અને બાયોમેડિકલ પ્રણાલીઓમાં તંતુમય હાઇડ્રોજેલ્સની સાંકડી રુધિરકેશિકાઓની મર્યાદા ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.તંતુમય હાઇડ્રોજેલ્સના તાણ અને અક્ષીય સંકોચનનો વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, પરંતુ રુધિરકેશિકાઓમાં દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન પ્રત્યેની તેમની પ્રતિક્રિયા અન્વેષિત રહી છે.અહીં, અમે પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક રીતે દર્શાવીએ છીએ કે ફિલામેન્ટસ જેલ્સ, ઘટક તંતુઓના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં અસમપ્રમાણતાને કારણે, જે સંકોચનમાં નરમ અને તાણમાં સખત હોય છે, તેના કારણે લવચીક સાંકળના જેલ્સ કરતાં અવરોધને ગુણાત્મક રીતે અલગ પ્રતિસાદ આપે છે.મજબૂત રીટેન્શન હેઠળ, તંતુમય જેલ થોડું વિસ્તરણ દર્શાવે છે અને દ્વિઅક્ષીય પોઈસનના ગુણોત્તરમાં એસિમ્પ્ટોટિક ઘટાડો શૂન્ય થાય છે, પરિણામે જેલ દ્વારા મજબૂત જેલ કોમ્પેક્શન અને નબળા પ્રવાહીના પ્રવેશમાં પરિણમે છે.આ પરિણામો રોગનિવારક એજન્ટો દ્વારા લિસિસ માટે ખેંચાયેલા ઓક્લુઝિવ થ્રોમ્બીનો પ્રતિકાર સૂચવે છે અને વેસ્ક્યુલર રક્તસ્રાવને રોકવા અથવા ગાંઠોના રક્ત પુરવઠાને અટકાવવા માટે તંતુમય જેલમાંથી અસરકારક એન્ડોવાસ્ક્યુલર એમ્બોલાઇઝેશનના વિકાસને ઉત્તેજિત કરે છે.
તંતુમય નેટવર્ક એ પેશીઓ અને જીવંત કોષોના મૂળભૂત માળખાકીય અને કાર્યાત્મક બિલ્ડીંગ બ્લોક્સ છે.એક્ટિન એ સાયટોસ્કેલેટન1નું મુખ્ય ઘટક છે;ફાઈબ્રિન એ ઘા રૂઝાવવા અને થ્રોમ્બસની રચનામાં મુખ્ય તત્વ છે2, અને કોલેજન, ઈલાસ્ટિન અને ફાઈબ્રોનેક્ટીન એ પ્રાણી સામ્રાજ્યમાં એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર મેટ્રિક્સના ઘટકો છે.તંતુમય બાયોપોલિમર્સના પુનઃપ્રાપ્ત નેટવર્ક્સ પેશી ઇજનેરી4માં વ્યાપક ઉપયોગ સાથે સામગ્રી બની ગયા છે.
ફિલામેન્ટસ નેટવર્ક્સ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે જૈવિક નરમ પદાર્થના એક અલગ વર્ગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે લવચીક મોલેક્યુલર નેટવર્ક્સથી અલગ હોય છે5.આમાંના કેટલાક ગુણધર્મો ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન જૈવિક દ્રવ્યના વિરૂપતાના પ્રતિભાવને નિયંત્રિત કરવા માટે વિકસિત થયા છે.ઉદાહરણ તરીકે, તંતુમય નેટવર્ક નાના તાણ 7,8 પર રેખીય સ્થિતિસ્થાપકતા દર્શાવે છે જ્યારે મોટા તાણમાં તેઓ વધેલી જડતા 9,10 દર્શાવે છે, જેનાથી પેશીઓની અખંડિતતા જાળવે છે.તંતુમય જેલના અન્ય યાંત્રિક ગુણધર્મો માટેની અસરો, જેમ કે શીયર સ્ટ્રેન 11,12ના પ્રતિભાવમાં નકારાત્મક સામાન્ય તાણ, હજુ સુધી શોધવામાં આવ્યા નથી.
અર્ધ-લવચીક તંતુમય હાઇડ્રોજેલ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોનો અક્ષીય તણાવ13,14 અને સંકોચન 8,15 હેઠળ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, પરંતુ સાંકડી રુધિરકેશિકાઓ અથવા નળીઓમાં તેમની સ્વતંત્રતા-પ્રેરિત દ્વિઅક્ષીય સંકોચનનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી.અહીં અમે પ્રાયોગિક પરિણામોની જાણ કરીએ છીએ અને સૈદ્ધાંતિક રીતે માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલોમાં દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન હેઠળ તંતુમય હાઇડ્રોજેલ્સની વર્તણૂક માટે એક પદ્ધતિ પ્રસ્તાવિત કરીએ છીએ.
ફાઈબ્રિનોજન અને થ્રોમ્બિન સાંદ્રતાના વિવિધ ગુણોત્તર અને 150 થી 220 µm સુધીના D0 વ્યાસવાળા ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ માઇક્રોફ્લુઇડિક અભિગમ (પૂરક આકૃતિ 1) નો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવ્યા હતા.અંજીર પર.1a કોન્ફોકલ ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી (CFM) નો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવેલ ફ્લોરોક્રોમ લેબલવાળા માઇક્રોજેલ્સની છબીઓ બતાવે છે.માઈક્રોજેલ્સ ગોળાકાર હોય છે, 5% કરતા ઓછી બહુવિવિધતા ધરાવે છે, અને CFM (પૂરક માહિતી અને મૂવીઝ S1 અને S2) દ્વારા તપાસવામાં આવેલા ભીંગડામાં બંધારણમાં સમાન હોય છે.માઇક્રોજેલ્સનું સરેરાશ છિદ્ર કદ (ડાર્સી અભેદ્યતા 16 માપવા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે) 2280 થી 60 nm સુધી ઘટ્યું છે, ફાઈબ્રિનનું પ્રમાણ 5.25 થી વધીને 37.9 mg/mL થયું છે, અને થ્રોમ્બિન સાંદ્રતા 2.56 થી ઘટીને 0.27 એકમ/m.(વધારાની માહિતી).ચોખા.2), 3 અને પૂરક કોષ્ટક 1).માઇક્રોજેલની અનુરૂપ જડતા 0.85 થી 3.6 kPa સુધી વધે છે (પૂરક ફિગ. 4).લવચીક સાંકળોમાંથી બનેલા જેલ્સના ઉદાહરણો તરીકે, વિવિધ જડતાના એગરોઝ માઇક્રોજેલ્સનો ઉપયોગ થાય છે.
TBS માં સસ્પેન્ડેડ PM લેબલવાળી ફ્લોરોસીન આઇસોથિયોસાયનેટ (FITC) ની ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી ઇમેજ.બાર સ્કેલ 500 µm છે.b SM (ટોચ) અને RM (નીચે) ની SEM છબીઓ.સ્કેલ બાર 500 એનએમ.c મોટી ચેનલ (વ્યાસ dl) અને એન્ટ્રી એન્ગલ α 15° અને dc = 65 µm વ્યાસ ધરાવતો સંકુચિત શંકુ આકારનો વિસ્તાર ધરાવતી માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલનો યોજનાકીય રેખાકૃતિ.d ડાબેથી જમણે: મોટી ચેનલોમાં RM (વ્યાસ D0) ની ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપ છબીઓ, શંક્વાકાર ઝોન અને સંકોચન (જેલ લંબાઈ Dz મર્યાદિત).બાર સ્કેલ 100 µm છે.e, f એક અવિકૃત RM (e) અને બંધ RM (f) ની TEM છબીઓ, સંકોચન 1/λr = 2.7 સાથે એક કલાક માટે નિશ્ચિત, ત્યારબાદ 5% સમૂહનું પ્રકાશન અને ફિક્સેશન.TBS માં ગ્લુટારાલ્ડીહાઇડ.અવિકૃત CO નો વ્યાસ 176 μm છે.સ્કેલ બાર 100 એનએમ છે.
અમે 0.85, 1.87 અને 3.6 kPa (ત્યારબાદ અનુક્રમે સોફ્ટ માઇક્રોજેલ્સ (SM), મધ્યમ હાર્ડ માઇક્રોજેલ્સ (MM) અને હાર્ડ માઇક્રોજેલ્સ (RM) ની કઠિનતા સાથે ફાઇબરિન માઇક્રોજેલ્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું.ફાઈબ્રિન જેલની જડતાની આ શ્રેણી લોહીના ગંઠાવા 18,19 જેટલી જ તીવ્રતાની છે અને તેથી અમારા કાર્યમાં અભ્યાસ કરાયેલા ફાઈબ્રિન જેલ્સ વાસ્તવિક જૈવિક પ્રણાલીઓ સાથે સીધા સંબંધિત છે.અંજીર પર.1b અનુક્રમે સ્કેનિંગ ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ (SEM) નો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ SM અને RM સ્ટ્રક્ચર્સની ઉપર અને નીચેની છબીઓ દર્શાવે છે.આરએમ સ્ટ્રક્ચર્સની તુલનામાં, એસએમ નેટવર્ક્સ જાડા તંતુઓ અને ઓછા શાખા બિંદુઓ દ્વારા રચાય છે, જે અગાઉના અહેવાલો 20, 21 (પૂરક ફિગ. 5) સાથે સુસંગત છે.હાઇડ્રોજેલની રચનામાં તફાવત તેના ગુણધર્મોના વલણ સાથે સંબંધ ધરાવે છે: જેલની અભેદ્યતા SM થી MM અને RM (પૂરક કોષ્ટક 1) સુધી છિદ્રોના કદમાં ઘટાડો સાથે ઘટે છે, અને જેલની જડતા વિપરીત થાય છે.30 દિવસ માટે 4 °C પર સંગ્રહ કર્યા પછી માઇક્રોજેલની રચનામાં કોઈ ફેરફાર નોંધવામાં આવ્યો ન હતો (પૂરક ફિગ. 6).
અંજીર પર.1c ગોળાકાર ક્રોસ સેક્શન ધરાવતી માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલનો ડાયાગ્રામ બતાવે છે (ડાબેથી જમણે): વ્યાસ dl સાથે મોટી ચેનલ જેમાં માઇક્રોજેલ અવિકૃત રહે છે, એક શંકુ આકારનો વિભાગ જેમાં વ્યાસ dc < D0, શંકુ સંકુચિત છે. -આકારના વિભાગો અને ડીએલ વ્યાસ સાથે મોટી ચેનલો (પૂરક ફિગ. 7).એક લાક્ષણિક પ્રયોગમાં, માઇક્રોજેલને 0.2–16 kPa (પૂરક ફિગ. 8) ના હકારાત્મક દબાણ ડ્રોપ ΔP પર માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલોમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યા હતા.આ દબાણ શ્રેણી જૈવિક રીતે નોંધપાત્ર બ્લડ પ્રેશરને અનુરૂપ છે (120 mm Hg = 16 kPa)22.અંજીર પર.1d (ડાબેથી જમણે) મોટી ચેનલો, શંક્વાકાર વિસ્તારો અને સંકોચનમાં RM ની પ્રતિનિધિ છબીઓ બતાવે છે.MATLAB પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોજેલની હિલચાલ અને આકાર રેકોર્ડ અને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.એ નોંધવું અગત્યનું છે કે ટેપરિંગ પ્રદેશો અને સંકોચનમાં, માઇક્રોજેલ્સ માઇક્રોચેનલ્સની દિવાલો સાથે સુસંગત સંપર્કમાં છે (પૂરક ફિગ. 8).સંકુચિત D0/dc = 1/λr પર માઇક્રોજેલની રેડિયલ રીટેન્શનની ડિગ્રી 2.4 ≤ 1/λr ≤ 4.2 ની રેન્જમાં છે, જ્યાં 1/λr એ સંકોચન ગુણોત્તર છે.માઇક્રોજેલ સંકોચનમાંથી પસાર થાય છે જ્યારે ΔP > ΔPtr, જ્યાં ΔPtr એ ટ્રાન્સલોકેશન દબાણ તફાવત છે.દ્વિઅક્ષીય રીતે અવરોધિત માઇક્રોજેલ્સના છિદ્રોની લંબાઈ અને કદ તેમની સંતુલન સ્થિતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, કારણ કે જૈવિક પ્રણાલીઓમાં જેલ્સની સ્નિગ્ધતા ધ્યાનમાં લેવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.એગ્રોઝ અને ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ માટે સંતુલન સમય અનુક્રમે 10 મિનિટ અને 30 મિનિટ હતો.આ સમયના અંતરાલો પછી, મર્યાદિત માઇક્રોજેલ્સ તેમની સ્થિર સ્થિતિ અને આકાર પર પહોંચી ગયા, જે હાઇ-સ્પીડ કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને કેપ્ચર કરવામાં આવ્યા અને MATLAB નો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું.
અંજીર પર.1e, 1f ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (TEM) અવિકૃત અને દ્વિઅક્ષીય રીતે મર્યાદિત RM સ્ટ્રક્ચર્સની છબીઓ દર્શાવે છે.આરએમ કમ્પ્રેશન પછી, માઇક્રોજેલ છિદ્રનું કદ નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યું અને તેમનો આકાર કમ્પ્રેશનની દિશામાં નાના કદ સાથે એનિસોટ્રોપિક બની ગયો, જે અગાઉના અહેવાલ 23 સાથે સુસંગત છે.
સંકોચન દરમિયાન દ્વિઅક્ષીય સંકોચનને કારણે માઇક્રોજેલ ગુણાંક λz = \({D}_{{{{{{{\rm{z}}}}}}/\({D __} સાથે અમર્યાદિત દિશામાં વિસ્તરે છે. 0}\), જ્યાં \({D}_{{{{({\rm{z}}}}}}}\) બંધ માઇક્રોજેલની લંબાઈ છે આકૃતિ 2a λzvs .1/ λr માં ફેરફાર દર્શાવે છે ફાઈબ્રિન અને એગ્રોઝ માઇક્રોજેલ્સ માટે. આશ્ચર્યજનક રીતે, 2.4 ≤ 1/λr ≤ 4.2 ના મજબૂત સંકોચન હેઠળ, ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ 1.12 +/- 0.03 λz નું નજીવું વિસ્તરણ દર્શાવે છે, જે વર્તણૂકના 1/λr ના મૂલ્યથી સહેજ અસર પામે છે. મર્યાદિત એગ્રોઝ માઇક્રોજેલ્સ, જે નબળા સંકોચન 1/λr = 2.6 થી મોટા વિસ્તરણ λz = 1.3 પર પણ જોવા મળે છે.
વિવિધ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલી (2.6 kPa, લીલો ઓપન ડાયમંડ; 8.3 kPa, બ્રાઉન ઓપન સર્કલ; 12.5 kPa, નારંગી ઓપન સ્ક્વેર; 20.2 kPa, કિરમજી ઓપન ઇન્વર્ટેડ ત્રિકોણ) અને SM (નક્કર લાલ) સાથે એગેરોઝ માઇક્રોજેલના પ્રયોગો માપેલા વિસ્તરણમાં ફેરફાર λz ( વર્તુળો), MM (ઘન કાળા ચોરસ) અને RM (ઘન વાદળી ત્રિકોણ).નક્કર રેખાઓ એગેરોઝ (લીલી રેખા) અને ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ (સમાન રંગની રેખાઓ અને પ્રતીકો) માટે સૈદ્ધાંતિક રીતે અનુમાનિત λz દર્શાવે છે.b, c ટોચની પેનલ: એગ્રોઝ (b) અને ફાઈબ્રિન (c) પહેલા (ડાબે) અને પછી (જમણે) દ્વિઅક્ષીય સંકોચનની નેટવર્ક સાંકળોનો યોજનાકીય રેખાકૃતિ.તળિયે: વિરૂપતા પહેલા અને પછી અનુરૂપ નેટવર્કનો આકાર.x અને y કમ્પ્રેશન દિશાઓ અનુક્રમે કિરમજી અને ભૂરા તીરો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.ઉપરની આકૃતિમાં, આ x અને y દિશાઓમાં લક્ષી નેટવર્ક્સની સાંકળો અનુરૂપ કિરમજી અને ભૂરા રેખાઓ સાથે બતાવવામાં આવી છે, અને મનસ્વી z દિશામાં લક્ષી સાંકળો લીલી રેખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે.ફાઈબ્રિન જેલ (c) માં, x અને y દિશામાં જાંબલી અને ભૂરા રેખાઓ અવિકૃત સ્થિતિમાં કરતાં વધુ વળે છે, અને z દિશામાં લીલી રેખાઓ વળે છે અને ખેંચાય છે.સંકોચન અને તાણની દિશાઓ વચ્ચેનો તણાવ મધ્યવર્તી દિશાઓ સાથે થ્રેડો દ્વારા પ્રસારિત થાય છે.એગરોઝ જેલમાં, બધી દિશામાં સાંકળો ઓસ્મોટિક દબાણ નક્કી કરે છે, જે જેલના વિકૃતિમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.d દ્વિઅક્ષીય પોઈસનના ગુણોત્તરમાં અનુમાનિત ફેરફાર, } }^{{{{\rm{eff}}}}}} =-{{{{{\rm{ln}}}}}}{\lambda }_{ z}/{{{{{ {{ \rm{ln}}}}}}{\lambda }_{r}\ ), એગેરોઝ (ગ્રીન લાઇન) અને ફાઇબ્રિન (લાલ રેખા) જેલ્સના સમતુલા સંકોચન માટે.ઇનસેટ જેલની દ્વિઅક્ષીય વિકૃતિ દર્શાવે છે.e ટ્રાન્સલોકેશન પ્રેશર ચેન્જ ΔPtr, જેલ સ્ટીફનેસ S માટે સામાન્ય, એગેરોઝ અને ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ માટે કમ્પ્રેશન રેશિયોના કાર્ય તરીકે રચાયેલ છે.પ્રતીક રંગો (a) માંના રંગોને અનુરૂપ છે.લીલી અને લાલ રેખાઓ અનુક્રમે એગ્રોઝ અને ફાઈબ્રિન જેલ્સ માટે ΔPtr/S અને 1/λr વચ્ચેના સૈદ્ધાંતિક સંબંધને દર્શાવે છે.લાલ રેખાનો ડેશ કરેલ ભાગ ઇન્ટરફાઇબર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે મજબૂત સંકોચન હેઠળ ΔPtr માં વધારો દર્શાવે છે.
આ તફાવત ફાઈબ્રિન અને એગ્રોઝ માઇક્રોજેલ નેટવર્કના વિકૃતિની વિવિધ પદ્ધતિઓ સાથે સંકળાયેલો છે, જેમાં અનુક્રમે લવચીક 24 અને સખત 25 થ્રેડોનો સમાવેશ થાય છે.લવચીક જેલ્સનું દ્વિઅક્ષીય સંકોચન તેમના વોલ્યુમમાં ઘટાડો અને સાંદ્રતા અને ઓસ્મોટિક દબાણમાં સંકળાયેલ વધારો તરફ દોરી જાય છે, જે અમર્યાદિત દિશામાં જેલના વિસ્તરણ તરફ દોરી જાય છે.જેલનું અંતિમ વિસ્તરણ ખેંચાયેલ સાંકળોની એન્ટ્રોપિક મુક્ત ઊર્જામાં વધારો અને ખેંચાયેલા જેલમાં પોલિમરની ઓછી સાંદ્રતાને કારણે ઓસ્મોસિસની મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડાના સંતુલન પર આધાર રાખે છે.મજબૂત દ્વિઅક્ષીય સંકોચન હેઠળ, જેલનું વિસ્તરણ λz ≈ 0.6 \({{\lambda}_{{{\rm{r}}}^{-2/3}}\) સાથે વધે છે (ફિગ. 2a માં જુઓ ચર્ચા વિભાગ 5.3.3).લવચીક સાંકળોમાં રચનાત્મક ફેરફારો અને દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન પહેલા અને પછી અનુરૂપ નેટવર્કનો આકાર ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે.2 બી.
તેનાથી વિપરિત, ફાઈબરિન જેવા તંતુમય જેલ્સ દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન માટે સ્વાભાવિક રીતે અલગ રીતે પ્રતિભાવ આપે છે.તંતુઓ મુખ્યત્વે કમ્પ્રેશન ફ્લેક્સની દિશાની સમાંતર હોય છે (તેથી ક્રોસ-લિંક્સ વચ્ચેનું અંતર ઘટે છે), જ્યારે ફિલામેન્ટ મુખ્યત્વે કમ્પ્રેશનની દિશામાં લંબરૂપ હોય છે અને સ્થિતિસ્થાપક બળની ક્રિયા હેઠળ ખેંચાય છે, જેના કારણે જેલ લંબાય છે ( ફિગ. 1).2c) અવિકૃત SM, MM અને RM ની રચનાઓ તેમની SEM અને CFM છબીઓ (પૂરક ચર્ચા વિભાગ IV અને પૂરક આકૃતિ 9) ના વિશ્લેષણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવી હતી.સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ (E), વ્યાસ (d), પ્રોફાઇલ લંબાઈ (R0), છેડા વચ્ચેનું અંતર (L0 ≈ R0) અને અવિકૃત ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સમાં સેરનો કેન્દ્રિય કોણ (ψ0) નક્કી કરીને (પૂરક કોષ્ટક 2) – 4), અમને તે થ્રેડ બેન્ડિંગ મોડ્યુલસ \({k}_{{{{{\rm{b)))))))}=\frac{9\pi E{d}^{4} } {4 {\psi } _{0}^{2}{L}_{0}}\) તેના તાણ મોડ્યુલસ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે\({k}_{{{{{{\rm{s}}}}} }} }}=E\frac{\pi {d}^{2}{R}_{0}}{4}\), તેથી kb/ks ≈ 0.1 (પૂરક કોષ્ટક 4).આમ, દ્વિઅક્ષીય જેલ રીટેન્શનની સ્થિતિમાં, ફાઈબ્રિન સેર સરળતાથી વળે છે, પરંતુ ખેંચાતો પ્રતિકાર કરે છે.દ્વિઅક્ષીય સંકોચનને આધિન ફિલામેન્ટસ નેટવર્કનું વિસ્તરણ પૂરક ફિગ 17 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.
અમે એક સૈદ્ધાંતિક સંલગ્ન મોડેલ વિકસાવીએ છીએ (પૂરક ચર્ચા વિભાગ V અને પૂરક આકૃતિઓ 10-16) જેમાં તંતુમય જેલનું વિસ્તરણ જેલમાં કામ કરતા સ્થિતિસ્થાપક દળોના સ્થાનિક સંતુલનથી નક્કી થાય છે અને આગાહી કરે છે કે મજબૂત દ્વિઅક્ષીય તાણમાં λz - 1 પ્રતિબંધ હેઠળ
સમીકરણ (1) બતાવે છે કે મજબૂત સંકોચન (\({\lambda }_{{{\mbox{r)))\,\to \,0\)) હેઠળ પણ થોડો જેલ વિસ્તરણ અને અનુગામી વિસ્તરણ વિરૂપતા છે. સંતૃપ્તિ λz–1 = 0.15 ± 0.05.આ વર્તન (i) \({\left({k}_{{{{({\rm{b}}}}}}}}/{k}_{{{{{{\rm) થી સંબંધિત છે { s }}}}}}}\right)}^{1/2}\) ≈ 0.15−0.4 અને (ii) ચોરસ કૌંસમાં શબ્દ એસિમ્પ્ટોટિકલી અંદાજિત \(1{{\mbox{/}}} \sqrt { 3 }\) મજબૂત દ્વિઅક્ષીય બોન્ડ માટે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે પ્રિફેક્ટર \({\left({k}_{({\mbox{b))))/{k}_{({\mbox{ s))))\right)}^{1/ 2 }\) ને થ્રેડ E ની જડતા સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી, પરંતુ તે માત્ર થ્રેડ d/L0 ના સાપેક્ષ ગુણોત્તર અને ચાપના મધ્ય કોણ દ્વારા નક્કી થાય છે. ψ0, જે SM, MM અને RM સમાન છે (પૂરક કોષ્ટક 4).
લવચીક અને ફિલામેન્ટસ જેલ્સ વચ્ચે સ્વતંત્રતા-પ્રેરિત તાણમાં તફાવતને વધુ પ્રકાશિત કરવા માટે, અમે દ્વિઅક્ષીય પોઈસનનો ગુણોત્તર \({\nu }_{{{({\rm{b))))) }{{\ mbox { =}}}\,\mathop{{\lim}}\limits_{{\lambda}_{{{{({\rm{r}}}}}}\to 1}\ frac{{\ lambda } _{ {{{{\rm{z}}}}}}-1}{1-{\lambda }_{{({\rm{r}}}}}}}, \) અનબાઉન્ડેડનું વર્ણન કરે છે બે રેડિયલ દિશામાં સમાન તાણના પ્રતિભાવમાં જેલ સ્ટ્રેઈનનું ઓરિએન્ટેશન, અને આને મોટા સમાન તાણ સુધી વિસ્તરે છે \rm{b }}}}}}}^{{{{\rm{eff}}}}}}} }} =- {{{{{\rm{ln}}}}}}} }{ \lambda } _{z} /{{{({\rm{ln)))))))}} lambda __{{{({\rm{r)))))))))}\) .અંજીર પર.2d શો \({{{{{\rm{\nu }}}}}}}}}}}}^{{{ {{\rm { eff }}}}}}}\) લવચીક (જેમ કે એગેરોઝ) અને કઠોર (જેમ કે ફાઈબ્રિન) જેલના એકસમાન દ્વિઅક્ષીય સંકોચન માટે (પૂરક ચર્ચા, વિભાગ 5.3.4), અને કેદના પ્રતિભાવોમાં મજબૂત તફાવતો વચ્ચેના સંબંધને પ્રકાશિત કરે છે. એગ્રોઝ જેલ્સ માટે મજબૂત પ્રતિબંધો {\rm{eff}}}}}}}}\) એસિમ્પ્ટોટિક મૂલ્ય 2/3 સુધી વધે છે, અને ફાઈબ્રિન જેલ્સ માટે તે શૂન્ય સુધી ઘટે છે, કારણ કે lnλz/lnλr → 0, કારણ કે λz વધે છે λr વધે તેમ સંતૃપ્તિ.નોંધ કરો કે પ્રયોગોમાં, બંધ ગોળાકાર માઇક્રોજેલ્સ અસંગત રીતે વિકૃત થાય છે, અને તેમનો મધ્ય ભાગ મજબૂત સંકોચન અનુભવે છે;જો કે, 1/λr ના મોટા મૂલ્યમાં એક્સ્ટ્રાપોલેશન એ એકસરખા વિકૃત જેલ માટેના સિદ્ધાંત સાથે પ્રયોગની તુલના કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
ફ્લેક્સિબલ ચેઇન જેલ્સ અને ફિલામેન્ટસ જેલ્સના વર્તનમાં અન્ય તફાવત સંકોચન પર તેમની હિલચાલને કારણે જોવા મળ્યો હતો.ટ્રાંસલોકેશન પ્રેશર ΔPtr, જેલની જડતા S માટે સામાન્ય, વધતા કમ્પ્રેશન (ફિગ. 2e) સાથે વધ્યું, પરંતુ 2.0 ≤ 1/λr ≤ 3.5 પર, ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સે સંકોચન દરમિયાન ΔPtr/S ના નોંધપાત્ર રીતે ઓછા મૂલ્યો દર્શાવ્યા.એગ્રોઝ માઇક્રોજેલને જાળવી રાખવાથી ઓસ્મોટિક દબાણમાં વધારો થાય છે, જે જેલને રેખાંશ દિશામાં ખેંચવા તરફ દોરી જાય છે કારણ કે પોલિમર પરમાણુઓ ખેંચાય છે (ફિગ. 2b, ડાબે) અને ટ્રાન્સલોકેશન દબાણમાં ΔPtr/S ~( દ્વારા વધારો થાય છે. 1/λr)14/317.તેનાથી વિપરિત, બંધ ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સનો આકાર રેડિયલ કમ્પ્રેશન અને રેખાંશ તણાવના થ્રેડોના ઊર્જા સંતુલન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે મહત્તમ રેખાંશ વિરૂપતા λz ~\(\sqrt{{k}_{{{{{{}} તરફ દોરી જાય છે. \rm{ b)))))))} /{k}_{{{{{{\rm{s}}}}}}}\).1/λr ≫ 1 માટે, સ્થાનાંતરણ દબાણમાં ફેરફારને 1 }{{{({\rm{ln))))))\left({{\lambda }}_{{{{{\rm {r} }}}}}}^{{-} 1} \right)\) (પૂરક ચર્ચા, વિભાગ 5.4), ફિગ. 2e માં નક્કર લાલ રેખા દ્વારા બતાવ્યા પ્રમાણે.આમ, ΔPtr એગેરોઝ જેલ્સ કરતાં ઓછું મર્યાદિત છે.1/λr > 3.5 સાથેના સંકોચન માટે, ફિલામેન્ટ્સના વોલ્યુમ અપૂર્ણાંકમાં નોંધપાત્ર વધારો અને પડોશી ફિલામેન્ટ્સની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા જેલના વધુ વિકૃતિને મર્યાદિત કરે છે અને આગાહીઓમાંથી પ્રાયોગિક પરિણામોના વિચલનો તરફ દોરી જાય છે (ફિગ. 2e માં લાલ ટપકાંવાળી રેખા).અમે તારણ કાઢીએ છીએ કે સમાન 1/λr અને Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr}}}}}}_{{{{\rm{fibrin}}}})) } }}}\) < ΔP < Δ\({P}_{{{{{{\rm{tr)))))))}}}}}}}} } } }}\) એગેરોઝ જેલ માઇક્રોચેનલ દ્વારા લેવામાં આવશે, અને સમાન જડતા સાથે ફાઈબ્રિન જેલ તેમાંથી પસાર થશે.ΔP < Δ\({P}_{{{{{\rm{tr)))))))))_{{{{{\rm{ફાઇબ્રિન)))))))}} માટે ), બે બંને જેલ ચેનલને અવરોધિત કરશે, પરંતુ ફાઈબ્રિન જેલ ઊંડા દબાણ કરશે અને વધુ અસરકારક રીતે સંકુચિત કરશે, પ્રવાહીના પ્રવાહને વધુ અસરકારક રીતે અવરોધિત કરશે.આકૃતિ 2 માં દર્શાવેલ પરિણામો દર્શાવે છે કે તંતુમય જેલ રક્તસ્રાવ ઘટાડવા અથવા ગાંઠોને રક્ત પુરવઠાને રોકવા માટે અસરકારક પ્લગ તરીકે સેવા આપી શકે છે.
બીજી બાજુ, ફાઈબ્રિન એક ગંઠાઈ સ્કેફોલ્ડ બનાવે છે જે થ્રોમ્બોએમ્બોલિઝમ તરફ દોરી જાય છે, એક રોગવિજ્ઞાનવિષયક સ્થિતિ જેમાં થ્રોમ્બસ ΔP < ΔPtr પર જહાજને રોકે છે, જેમ કે અમુક પ્રકારના ઇસ્કેમિક સ્ટ્રોક (ફિગ. 3a).ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સના નબળા પ્રતિબંધ-પ્રેરિત વિસ્તરણને પરિણામે લવચીક સાંકળ જેલની તુલનામાં C/C ફાઈબ્રિનોજનની ફાઈબ્રિન સાંદ્રતામાં મજબૂત વધારો થયો છે, જ્યાં C અને C ફાઈબ્રિનોજેન અનુક્રમે પ્રતિબંધિત અને અવિકૃત માઇક્રોજેલ્સ છે.જેલમાં પોલિમર સાંદ્રતા.આકૃતિ 3b બતાવે છે કે SM, MM અને RM માં ફાઈબ્રિનોજન C/C 1/λr ≈ 4.0 પર સાત ગણાથી વધુ વધ્યું છે, જે પ્રતિબંધ અને નિર્જલીકરણ દ્વારા સંચાલિત છે (પૂરક ફિગ. 16).
મગજમાં મધ્ય સેરેબ્રલ ધમનીના અવરોધનું યોજનાકીય ચિત્ર.b અવરોધક SM (ઘન લાલ વર્તુળો), MM (ઘન કાળા ચોરસ), અને RM (ઘન વાદળી ત્રિકોણ) માં ફાઈબ્રિન સાંદ્રતામાં પ્રતિબંધ-મધ્યસ્થી સંબંધિત વધારો.c પ્રાયોગિક ડિઝાઇનનો ઉપયોગ પ્રતિબંધિત ફાઈબ્રિન જેલ્સના ક્લીવેજનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે.TBS માં ફ્લોરોસેન્ટલી લેબલવાળા tPA નું સોલ્યુશન 5.6 × 107 µm3/s ના પ્રવાહ દરે અને મુખ્ય માઇક્રોચેનલના લાંબા ધરી પર લંબરૂપ સ્થિત ચેનલો માટે 0.7 Pa ના વધારાના દબાણમાં ઘટાડો કરવામાં આવ્યો હતો.d Xf = 28 µm, ΔP = 700 Pa અને વિભાજન દરમિયાન અવરોધક MM (D0 = 200 µm) ની પુલ કરેલી મલ્ટિચેનલ માઇક્રોસ્કોપિક છબી.વર્ટિકલ ડોટેડ રેખાઓ MM ની પાછળની અને અગ્રવર્તી ધારની પ્રારંભિક સ્થિતિ tlys = 0 દર્શાવે છે. લીલા અને ગુલાબી રંગો અનુક્રમે FITC-dextran (70 kDa) અને tPA ને અનુક્રમે AlexaFluor633 સાથે લેબલ કરેલું છે.e 174 µm (વાદળી ખુલ્લો ઊંધો ત્રિકોણ), 199 µm (વાદળી ખુલ્લો ત્રિકોણ), અને 218 µm (વાદળી ખુલ્લો ત્રિકોણ), અનુક્રમે, Xf = 28 ± 1 સાથે શંક્વાકાર માઇક્રોચેનલમાં D0 સાથે બંધાયેલ RMs નું સમય-વિવિધ સાપેક્ષ વોલ્યુમ µmવિભાગોમાં અનુક્રમે ΔP 1200, 1800, અને 3000 Pa છે, અને Q = 1860 ± 70 µm3/s.ઇનસેટ RM (D0 = 218 µm) માઇક્રોચેનલને પ્લગ કરતા દર્શાવે છે.SM, MM અથવા RM ના સાપેક્ષ વોલ્યુમની સમયની વિવિધતા Xf = 32 ± 12 µm પર, ΔP 400, 750 અને 1800 Pa અને ΔP 12300 Pa અને Q 12300 પર માઇક્રોચેનલના શંકુ પ્રદેશમાં અનુક્રમે 24600 અને 1µ3m /સે.Xf માઇક્રોજેલની આગળની સ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને સંકોચનની શરૂઆતથી તેનું અંતર નક્કી કરે છે.V(tlys) અને V0 અનુક્રમે લિઝ્ડ માઈક્રોજેલનું કામચલાઉ વોલ્યુમ અને અનડસ્ટર્બ્ડ માઈક્રોજેલનું વોલ્યુમ છે.અક્ષરના રંગો b માંના રંગોને અનુરૂપ છે.e, f પરના કાળા તીરો માઇક્રોચેનલ દ્વારા માઇક્રોજેલ્સ પસાર થાય તે પહેલાં સમયની છેલ્લી ક્ષણને અનુરૂપ છે.d, e માં સ્કેલ બાર 100 µm છે.
અવરોધક ફાઈબ્રિન જેલ્સમાં પ્રવાહીના પ્રવાહમાં ઘટાડા પરના પ્રતિબંધની અસરની તપાસ કરવા માટે, અમે થ્રોમ્બોલિટીક એજન્ટ ટિશ્યુ પ્લાઝમિનોજન એક્ટિવેટર (tPA) સાથે ઘૂસણખોરી કરાયેલ SM, MM અને RM ના લિસિસનો અભ્યાસ કર્યો.આકૃતિ 3c લિસિસ પ્રયોગો માટે વપરાતી પ્રાયોગિક ડિઝાઇન બતાવે છે. ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) અને પ્રવાહ દરે, Q = 2400 μm3/s, Tris-buffered saline (TBS) નું 0.1 mg/mL (fluorescein isothiocyanate) FITC-Dextran સાથે ભેળવવામાં આવે છે, માઇક્રોજેલ માઇક્રોચેનલને બંધ કરે છે. પ્રદેશ ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) અને પ્રવાહ દરે, Q = 2400 μm3/s, Tris-buffered saline (TBS) નું 0.1 mg/mL (fluorescein isothiocyanate) FITC-Dextran સાથે ભેળવવામાં આવે છે, માઇક્રોજેલ માઇક્રોચેનલને બંધ કરે છે. પ્રદેશ При ΔP = 700 Па (<ΔPtr) и скорости потока, Q = 2400 мкм3/с, трис-буферного солевого раствора (TBS), смешанного с/0,115 ната) FITC-декстрана, микрогель перекрывал сужающийся микроканал. ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) અને પ્રવાહ દરે, ટ્રિસ બફર સલાઈન (TBS) નું Q = 2400 µm3/s, 0.1 mg/mL (ફ્લોરેસીન આઇસોથિયોસાયનેટ) FITC-ડેક્સ્ટ્રાન સાથે મિશ્રિત, માઇક્રોજેલ કન્વર્ઝિંગ માઇક્રોચેનલને બંધ કરે છે.પ્રદેશ在ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) 和流速Q = 2400 μm3/s 的Tris 缓冲盐水(TBS) 与0.1 mg/mL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. મિક્રોગેલી ઝાકુપોરિવાયુટ્સયા при смешивании трис-буферного солевого раствора (TBS) с 0,1 мг/мл (флуоресцеинизотиопациад) (<ΔPtr) и скорости потока Q = 2400 мкм3/с Конические области микроканалов. જ્યારે ટ્રિસ બફર કરેલ ખારા (TBS) ને ΔP = 700 Pa (<ΔPtr) પર 0.1mg/mL (fluorescein isothiocyanate) FITC-dextran સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે ત્યારે માઇક્રોજેલ્સ પ્લગ થાય છે અને માઇક્રોચેનલના શંકુદ્રુપ પ્રદેશો Q = 2400 µm3/s.માઇક્રોજેલની આગળની સ્થિતિ Xf પ્રારંભિક સંકોચન બિંદુ X0 થી તેનું અંતર નક્કી કરે છે.લિસિસને પ્રેરિત કરવા માટે, ટીબીએસમાં ફ્લોરોસેન્ટલી લેબલવાળા ટીપીએનું સોલ્યુશન ઓર્થોગોનલી સ્થિત ચેનલમાંથી મુખ્ય માઇક્રોચેનલની લાંબી અક્ષમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું.
જ્યારે tPA સોલ્યુશન occlusal MM પર પહોંચ્યું, ત્યારે માઇક્રોજેલની પાછળની ધાર અસ્પષ્ટ થઈ ગઈ, જે દર્શાવે છે કે ફાઈબ્રિન ક્લીવેજ tlys = 0 (ફિગ. 3d અને પૂરક ફિગ. 18) સમયે શરૂ થઈ હતી.ફાઈબ્રિનોલિસિસ દરમિયાન, ડાઈ-લેબલવાળી tPA MM ની અંદર એકઠું થાય છે અને ફાઈબ્રિન સેર સાથે જોડાય છે, જે માઇક્રોજેલ્સના ગુલાબી રંગની તીવ્રતામાં ધીમે ધીમે વધારો તરફ દોરી જાય છે.tlys = 60 min પર, MM તેના પાછળના ભાગના વિસર્જનને કારણે સંકોચાય છે, અને તેની અગ્રણી ધાર Xf ની સ્થિતિ થોડો બદલાય છે.160 મિનિટ પછી, મજબૂત રીતે સંકુચિત એમએમ સંકોચન કરવાનું ચાલુ રાખ્યું, અને tlys = 161 મિનિટે, તે સંકોચનમાંથી પસાર થયું, જેનાથી માઇક્રોચેનલ (ફિગ. 3d અને પૂરક ફિગ. 18, જમણા સ્તંભ) દ્વારા પ્રવાહીનો પ્રવાહ પુનઃસ્થાપિત થયો.
અંજીર પર.3e વિવિધ કદના ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સના પ્રારંભિક વોલ્યુમ V0 માં સામાન્યકૃત વોલ્યુમ V(tlys) માં lysis-મધ્યસ્થ સમય-આધારિત ઘટાડો દર્શાવે છે.D0 174, 199, અથવા 218 µm સાથે CO ને અનુક્રમે ΔP 1200, 1800, અથવા 3000 Pa સાથે માઇક્રોચેનલમાં મૂકવામાં આવ્યું હતું અને માઇક્રોચેનલને અવરોધિત કરવા માટે Q = 1860 ± 70 µm3/s (ફિગ. 3e, ઇનસેટ).પોષણ.જ્યાં સુધી તે ચેનલોમાંથી પસાર થઈ શકે તેટલા નાના ન થાય ત્યાં સુધી માઇક્રોજેલ્સ ધીમે ધીમે સંકોચાય છે.મોટા પ્રારંભિક વ્યાસ સાથે CO ના નિર્ણાયક જથ્થામાં ઘટાડો થવા માટે લાંબો સમય જરૂરી છે.વિવિધ કદના આરએમ દ્વારા સમાન પ્રવાહને લીધે, સમાન દરે ક્લીવેજ થાય છે, પરિણામે મોટા આરએમના નાના અપૂર્ણાંકનું પાચન થાય છે અને તેમના વિલંબિત સ્થાનાંતરણમાં પરિણમે છે.અંજીર પર.3f એ SM, MM અને RM માટે વિભાજનને કારણે V(tlys)/V0 માં સંબંધિત ઘટાડો દર્શાવે છે D0 = 197 ± 3 µm પર tlys ના કાર્ય તરીકે પ્લોટ કરેલ.SM, MM અને RM માટે, દરેક માઇક્રોજેલને અનુક્રમે ΔP 400, 750 અથવા 1800 Pa અને Q 12300, 2400 અથવા 1860 µm3/s સાથે માઇક્રોચેનલમાં મૂકો.જો કે SM પર લાગુ દબાણ RM કરતા 4.5 ગણું ઓછું હતું, SM ની ઉચ્ચ અભેદ્યતાને કારણે SM દ્વારા પ્રવાહ છ ગણો વધુ મજબૂત હતો, અને માઇક્રોજેલનું સંકોચન SM થી MM અને RM સુધી ઘટ્યું હતું. .ઉદાહરણ તરીકે, tlys = 78 મિનિટ પર, SM મોટાભાગે ઓગળી જાય છે અને વિસ્થાપિત થાય છે, જ્યારે MM અને PM એ તેમના મૂળ વોલ્યુમના માત્ર 16% અને 20% જાળવી રાખ્યા હોવા છતાં, માઇક્રોચેનલને બંધ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું હતું.આ પરિણામો સંકુચિત તંતુમય જેલના સંવહન-મધ્યસ્થી લિસિસનું મહત્વ સૂચવે છે અને નીચલા ફાઈબરિન સામગ્રી સાથે ગંઠાવાનું ઝડપી પાચનના અહેવાલો સાથે સંબંધ ધરાવે છે.
આમ, અમારું કાર્ય પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક રીતે તે પદ્ધતિ દર્શાવે છે કે જેના દ્વારા ફિલામેન્ટસ જેલ્સ દ્વિઅક્ષીય કેદને પ્રતિસાદ આપે છે.મર્યાદિત જગ્યામાં તંતુમય જેલ્સનું વર્તન ફિલામેન્ટ્સની તાણ ઊર્જાની મજબૂત અસમપ્રમાણતા (સંકોચનમાં નરમ અને તાણમાં સખત) અને માત્ર તંતુઓના પાસા ગુણોત્તર અને વક્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.આ પ્રતિક્રિયા સાંકડી રુધિરકેશિકાઓમાં સમાવિષ્ટ તંતુમય જેલ્સના ન્યૂનતમ વિસ્તરણમાં પરિણમે છે, તેમના દ્વિઅક્ષીય પોઈસનનો ગુણોત્તર વધતા સંકોચન અને ઓછા પ્રકાશ દબાણ સાથે ઘટે છે.
સોફ્ટ ડિફોર્મેબલ કણોના દ્વિઅક્ષીય નિયંત્રણનો ઉપયોગ વિશાળ શ્રેણીની તકનીકોમાં થાય છે, અમારા પરિણામો નવી તંતુમય સામગ્રીના વિકાસને ઉત્તેજિત કરે છે.ખાસ કરીને, સાંકડી રુધિરકેશિકાઓ અથવા નળીઓમાં ફિલામેન્ટસ જેલ્સની દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન તેમના મજબૂત કોમ્પેક્શન અને અભેદ્યતામાં તીવ્ર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.33,34,35 રક્તસ્ત્રાવ અટકાવવા અથવા રક્ત પુરવઠાને ઘટાડવા માટે પ્લગ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે occlusive ફાઇબરસ જેલ્સ દ્વારા પ્રવાહીના પ્રવાહના મજબૂત અવરોધના ફાયદા છે.બીજી બાજુ, occlusal ફાઈબ્રિન જેલ દ્વારા પ્રવાહીના પ્રવાહમાં ઘટાડો, ત્યાંથી સંવહન-મધ્યસ્થ થ્રોમ્બસ લિસિસને અવરોધે છે, occlusal clots [27, 36, 37] ના ધીમા લિસિસનો સંકેત આપે છે.અમારી મોડેલિંગ સિસ્ટમ એ દ્વિઅક્ષીય રીટેન્શન માટે તંતુમય બાયોપોલિમર હાઇડ્રોજેલ્સના યાંત્રિક પ્રતિભાવની અસરોને સમજવા તરફનું પ્રથમ પગલું છે.અવરોધક ફાઈબ્રિન જેલમાં રક્ત કોશિકાઓ અથવા પ્લેટલેટ્સનો સમાવેશ તેમના પ્રતિબંધિત વર્તનને અસર કરશે 38 અને વધુ જટિલ જૈવિક રીતે નોંધપાત્ર સિસ્ટમોના વર્તનને ઉજાગર કરવામાં આગળનું પગલું હશે.
ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ તૈયાર કરવા અને MF ઉપકરણો બનાવવા માટે વપરાતા રીએજન્ટ્સનું વર્ણન પૂરક માહિતી (પૂરક પદ્ધતિઓ વિભાગ 2 અને 4) માં કરવામાં આવ્યું છે.ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સને ફાઈબ્રિનોજન, ટ્રિસ બફર અને થ્રોમ્બિનના મિશ્રિત દ્રાવણને એમએફ ઉપકરણમાં ફોકસ કરીને, ડ્રોપલેટ જીલેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા.બોવાઇન ફાઈબ્રિનોજેન સોલ્યુશન (TBS માં 60 mg/ml), ટ્રિસ બફર અને બોવાઇન થ્રોમ્બિન સોલ્યુશન (10 mM CaCl2 સોલ્યુશનમાં 5 U/ml) બે સ્વતંત્ર રીતે નિયંત્રિત સિરીંજ પંપ (PhD 200 Harvard Apparatus PHD 2000 Syring Pump) નો ઉપયોગ કરીને સંચાલિત કરવામાં આવ્યા હતા.MF, USA ને અવરોધિત કરવા).1 wt.% બ્લોક કોપોલિમર PFPE-P(EO-PO)-PFPE ધરાવતો F-ઓઇલ સતત તબક્કો, ત્રીજા સિરીંજ પંપનો ઉપયોગ કરીને MF યુનિટમાં દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો.MF ઉપકરણમાં બનેલા ટીપાં F-તેલ ધરાવતી 15 મિલી સેન્ટ્રીફ્યુજ ટ્યુબમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે.ફાઈબ્રિન જીલેશન પૂર્ણ કરવા માટે ટ્યુબને 1 કલાક માટે 37 °C પર પાણીના સ્નાનમાં મૂકો.અનુક્રમે 33:1 વજનના ગુણોત્તરમાં બોવાઇન ફાઈબ્રિનોજેન અને FITC લેબલવાળા માનવ ફાઈબ્રિનોજેનનું મિશ્રણ કરીને FITC લેબલવાળા ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સ તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા.પ્રક્રિયા ફાઈબ્રિન માઇક્રોજેલ્સની તૈયારી જેવી જ છે.
માઇક્રોજેલ્સને 2 મિનિટ માટે 185 ગ્રામ પર સેન્ટ્રીફ્યુજીંગ કરીને તેલ F થી TBS માં સ્થાનાંતરિત કરો.20 wt.% perfluorooctyl આલ્કોહોલ સાથે મિશ્રિત તેલ F માં પ્રક્ષેપિત માઇક્રોજેલ્સ વિખેરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ 0.5 wt.% Span 80, hexane, 0.1 wt.% Triton X પાણીમાં અને TBS ધરાવતા હેક્સેનમાં વિખેરવામાં આવ્યા હતા.છેલ્લે, માઇક્રોજેલ્સને TBS માં વિખેરવામાં આવ્યા હતા જેમાં 0.01 wt% Tween 20 હોય છે અને પ્રયોગોના આશરે 1-2 અઠવાડિયા પહેલા 4°C પર સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યા હતા.
MF ઉપકરણની બનાવટનું વર્ણન પૂરક માહિતી (પૂરક પદ્ધતિઓ વિભાગ 5) માં કરવામાં આવ્યું છે.સામાન્ય પ્રયોગમાં, ΔP નું સકારાત્મક મૂલ્ય માઇક્રોચેનલ્સમાં 150 < D0 < 270 µm વ્યાસ સાથે માઇક્રોજેલ દાખલ કરવા માટે MF ઉપકરણ પહેલાં અને પછી જોડાયેલ જળાશયોની સંબંધિત ઊંચાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.માઇક્રોજેલ્સનું અવ્યવસ્થિત કદ તેમને મેક્રોચેનલમાં વિઝ્યુઅલાઈઝ કરીને નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું.માઇક્રોજેલ સંકોચનના પ્રવેશદ્વાર પર શંક્વાકાર વિસ્તારમાં અટકી જાય છે.જ્યારે અગ્રવર્તી માઇક્રોજેલની ટોચ 2 મિનિટ સુધી યથાવત રહે છે, ત્યારે એક્સ-અક્ષ સાથે માઇક્રોજેલની સ્થિતિ નક્કી કરવા માટે MATLAB પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરો.ΔP માં પગલાવાર વધારા સાથે, માઇક્રોજેલ ફાચર-આકારના પ્રદેશ સાથે આગળ વધે છે જ્યાં સુધી તે સંકોચનમાં પ્રવેશે નહીં.એકવાર માઇક્રોજેલ સંપૂર્ણ રીતે દાખલ થઈ જાય અને સંકુચિત થઈ જાય, ΔP ઝડપથી શૂન્ય થઈ જાય છે, જળાશયો વચ્ચે પાણીના સ્તરને સંતુલિત કરે છે, અને બંધ માઇક્રોજેલ સંકોચન હેઠળ સ્થિર રહે છે.સંકોચન બંધ થયાના 30 મિનિટ પછી અવરોધક માઇક્રોજેલની લંબાઈ માપવામાં આવી હતી.
ફાઈબ્રિનોલિસિસ પ્રયોગો દરમિયાન, ટી-પીએ અને એફઆઈટીસી-લેબલવાળા ડેક્સ્ટ્રાનના ઉકેલો અવરોધિત માઇક્રોજેલ્સમાં પ્રવેશ કરે છે.સિંગલ ચેનલ ફ્લોરોસેન્સ ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને દરેક પ્રવાહીના પ્રવાહનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.એલેક્સાફ્લુર 633 સાથે લેબલવાળી TAP ફાઈબરિન ફાઈબર સાથે જોડાયેલ છે અને કોમ્પ્રેસ્ડ ફાઈબ્રિન માઈક્રોજેલ્સની અંદર સંચિત છે (સપ્લીમેન્ટરી ફિગ. 18 માં TRITC ચેનલ).FITC સાથે લેબલ થયેલ ડેક્સ્ટ્રાન સોલ્યુશન માઇક્રોજેલમાં સંચય વિના ફરે છે.
આ અભ્યાસના પરિણામોને સમર્થન આપતો ડેટા સંબંધિત લેખકો પાસેથી વિનંતી પર ઉપલબ્ધ છે.ફાઈબરિન જેલની કાચી SEM ઈમેજીસ, ઈનોક્યુલેશન પહેલા અને પછી ફાઈબ્રીન જેલની કાચી TEM ઈમેજીસ અને આકૃતિ 1 અને 2. 2 અને 3 માટેનો મુખ્ય ઈનપુટ ડેટા કાચો ડેટા ફાઈલમાં આપવામાં આવેલ છે.આ લેખ મૂળ ડેટા પ્રદાન કરે છે.
લિટવિનોવ આર.આઈ., પીટર્સ એમ., ડી લેંગ-લૂટ્સ ઝેડ. અને વીઝલ જેવી ફાઈબ્રિનોજેન અને ફાઈબ્રિન.મેક્રોમોલેક્યુલર પ્રોટીન કોમ્પ્લેક્સ III માં: માળખું અને કાર્ય (સં. હેરિસ, જેઆર અને માર્લ્સ-રાઈટ, જે.) 471-501 https://doi.org/10.1007/978-3-030-58971-4_15 ( સ્પ્રિંગર અને ચેમ, 2021).
બોસમેન FT અને સ્ટેમેનકોવિચ I. કાર્યાત્મક માળખું અને બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સની રચના.જે. પાસોલ.200, 423–428 (2003).
પ્રિન્સ ઇ. અને કુમાચેવા ઇ. કૃત્રિમ બાયોમિમેટિક ફાઇબર હાઇડ્રોજેલ્સની ડિઝાઇન અને એપ્લિકેશન.નેશનલ મેટ રેડ.4, 99–115 (2019).
Broedersz, CP અને Mackintosh, FC મોડલિંગ અર્ધ-લવચીક પોલિમર નેટવર્ક્સ.પ્રિસ્ટ મોડ.ભૌતિકશાસ્ત્ર86, 995–1036 (2014).
ખાટામી-માર્બીની, એચ. અને પીકુ, કેઆર મિકેનિકલ મોડલિંગ ઓફ સેમી-ફ્લેક્સિબલ બાયોપોલિમર નેટવર્ક્સ: બિન-એફાઈન ડિફોર્મેશન અને લાંબા અંતરની અવલંબનની હાજરી.સોફ્ટ મેટર મિકેનિક્સમાં એડવાન્સિસ 119–145 (સ્પ્રિંગર, બર્લિન, હેડલબર્ગ, 2012).
વાડર ડી, કાબલા એ, વેઇટ્ઝ ડી, અને મહાદેવન એલ. કોલેજન જેલ્સનું તાણ-પ્રેરિત સંરેખણ.PLOS One 4, e5902 (2009).
સ્ટોર્મ એસ., પેસ્ટોર જેજે, મેકકિન્ટોશ એફએસ, લ્યુબેન્સકી ટીએસ, અને જીયાનમી પીએ બાયોજેલ્સની બિનરેખીય સ્થિતિસ્થાપકતા.નેચર 435, 191–194 (2005).
લિકુપ, એજે સ્ટ્રેસ કોલેજન નેટવર્કની મિકેનિઝમ્સને નિયંત્રિત કરે છે.પ્રક્રિયાનેશનલ એકેડમી ઓફ સાયન્સ.વિજ્ઞાનUS 112, 9573–9578 (2015).
જાન્મી, પીએ, એટ અલ.અર્ધ-લવચીક બાયોપોલિમર જેલ્સમાં નકારાત્મક સામાન્ય તાણ.રાષ્ટ્રીય અલ્મા મેટર.6, 48–51 (2007).
કાંગ, એચ. એટ અલ.સખત ફાઇબર નેટવર્ક્સની બિનરેખીય સ્થિતિસ્થાપકતા: તાણ સખ્તાઇ, નકારાત્મક સામાન્ય તણાવ અને ફાઇબરિન જેલમાં ફાઇબર ગોઠવણી.જે. ભૌતિકશાસ્ત્ર.કેમિકલ.વી. 113, 3799–3805 (2009).
ગાર્ડેલ, એમએલ એટ અલ.ક્રોસ-લિંક્ડ અને બાઉન્ડ એક્ટિન નેટવર્કનું સ્થિતિસ્થાપક વર્તન.વિજ્ઞાન 304, 1301–1305 (2004).
શર્મા, એ. વગેરે.નિર્ણાયક નિયંત્રણ સાથે તાણ-નિયંત્રિત ફાઇબર ઓપ્ટિક નેટવર્કની બિનરેખીય મિકેનિક્સ.રાષ્ટ્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર.12, 584–587 (2016).
વહાબી, એમ. એટ અલ.અક્ષીય પ્રેસ્ટ્રેસિંગ હેઠળ ફાઇબર નેટવર્ક્સની સ્થિતિસ્થાપકતા.સોફ્ટ મેટર 12, 5050–5060 (2016).
Wufsus, AR, Macera, NE & Neeves, KB બ્લડ ક્લોટ હાઇડ્રોલિક અભેદ્યતા ફાઈબ્રિન અને પ્લેટલેટ ઘનતાના કાર્ય તરીકે.બાયોફિઝિક્સજર્નલ 104, 1812–1823 (2013).
લી, વાય. એટ અલ.હાઇડ્રોજેલ્સનું બહુમુખી વર્તન સાંકડી રુધિરકેશિકાઓ દ્વારા મર્યાદિત છે.વિજ્ઞાનઘર 5, 17017 (2015).
લિયુ, એક્સ., લી, એન. અને વેન, સી. ડીપ વેઈન થ્રોમ્બોસિસ સ્ટેજીંગમાં શીયર વેવ ઈલાસ્ટોગ્રાફી પર પેથોલોજિક વિજાતીયતાની અસર.PLOS One 12, e0179103 (2017).
Mfoumou, E., Tripette, J., Blostein, M. & Cloutier, G. સસલાના વેનિસ થ્રોમ્બોસિસ મોડેલમાં શીયર વેવ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને લોહીના ગંઠાવાનું સમય-આધારિત ઇન્ડ્યુરેશનનું વિવો પ્રમાણીકરણ.થ્રોમ્બસસંગ્રહ ટાંકી.133, 265–271 (2014).
વીઝલ, જેડબ્લ્યુ અને નાગસ્વામી, સી. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને ટર્બિડિટી અવલોકનોના સંબંધમાં ફાઇબરિન પોલિમરાઇઝેશન ડાયનેમિક્સના કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન: ક્લોટ સ્ટ્રક્ચર અને એસેમ્બલી ગતિશીલ રીતે નિયંત્રિત છે.બાયોફિઝિક્સજર્નલ 63, 111–128 (1992).
રાયન, ઈએ, મોક્રોસ, એલએફ, વીઝલ, જેડબ્લ્યુ અને લોરેન્ડ, એલ. ફાઈબ્રિન ક્લોટ રિઓલોજીના માળખાકીય મૂળ.બાયોફિઝિક્સજે. 77, 2813–2826 (1999).
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-23-2023