Local stimulation of osteocytes using a magnetically actuated oscillating beam
Notice bibliographique
Résumé
Mechanical loading on bone tissue is an important physiological stimulus that plays a key role in bone growth, fracture repair, and treatment of bone diseases. Osteocytes (bone cells embedded in bone matrix) are well accepted as the sensor cells to mechanical loading and play a critical role in regulating the bone structure in response to mechanical loading. To understand the response of osteocytes to differential mechanical stimulation in physiologically relevant arrangements, there is a need for a platform which can locally stimulate bone cells with different levels of fluid shear stress. In this study, we developed a device aiming to achieve non-contact local mechanical stimulation of osteocytes with a magnetically actuated beam that generates the fluid shear stresses encountered in vivo. The stimulating beam was made from a composite of magnetic powder and polymer, where a magnetic field was used to precisely oscillate the beam in the horizontal plane. The beam is placed above a cell-seeded surface with an estimated gap height of 5 μm. Finite element simulations were performed to quantify the shear stress values and to generate a shear stress map in the region of interest. Osteocytes were seeded on the device and were stimulated while their intracellular calcium responses were quantified and correlated with their position and local shear stress value. We observed that cells closer to the oscillating beam respond earlier compared to cells further away from the local shear stress gradient generated by the oscillating beam. We have demonstrated the capability of our device to mimic the propagation of calcium signalling to osteocytes outside of the stimulatory region. This device will allow for future studies of osteocyte network signalling with a physiologically accurate localized shear stress gradient.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».