Development of thin‐film micro‐outlet devices for spatially constraining local O <sub>2</sub> perturbations to capillaries
Notice bibliographique
Résumé
Objective To develop and validate thin film micro‐outlet devices to study microvascular blood flow responses to localized changes in skeletal muscle oxygen concentration ([O2]). Hypothesis Oxygen mediated blood flow regulation is initiated at the capillary level through red blood cell (RBC) oxygen saturation (SO2) dependent mechanisms. Methods 10 Sprague‐Dawley rats (159‐190g) were anesthetized and instrumented to maintain cardiovascular state. The right extensor digitorum longus (EDL) muscle was blunt dissected, isolated, and reflected onto a gas exchange chamber (GEC) mounted in the stage of an inverted microscope. The GEC and EDL were coupled via a composite gas permeable membrane and a gas impermeable film fabricated with laser machined micro‐outlets of various diameters (200 μm, 400 μm, 600 μm). [O2] in the EDL was dynamically manipulated by imposing four sequential 1‐ minute [O2] oscillations between 7‐12‐2‐7% while recording intravital video for capillary RBC SO2 and hemodynamic measurement. Results O2 oscillations imposed on capillaries directly overlying 400 μm micro‐outlets caused significant changes in capillary SO2 at 12% GEC [O2], 86.72 ± 9.58%, and 2% GEC [O2], 46.36 ± 15.45%, compared to baseline 7% GEC [O2] 69.09 ± 13.94% (p<0.0001). SO2 in capillaries outside the outlet and within a 100 μm distance had significant changes at 2% GEC [O2], 59.38 ± 21.49% compared to baseline 7% GEC [O2], 50.88 ± 18.81% (p<0.0401). SO2 in capillaries >100 μm away from the micro‐outlets were not different following the same GEC [O2] oscillations. GEC [O2] oscillations on capillaries overlying 600 μm micro‐outlets caused significant changes in capillary SO2 at 12% GEC [O2], 83.43 ± 10.18, and 2% GEC [O2], 44.52 ± 15.77%, compared to baseline 7% GEC [O2], 66.27 ± 11.83% (p<0.0001). SO2 in capillaries outside 600 μm outlets were not different following GEC [O2] oscillations. GEC [O2] oscillations on capillaries overlying 400 μm micro‐outlets caused significant changes in capillary RBC supply rate (SR) at 2% GEC [O2], 11.96 ± 9.39 cells/s, compared to baseline 7%, 10.08 ± 7.69 cells/s, and were significantly different at 2% compared to 12% GEC [O2], 9.98 ± 7.99 cells/s (p<0.0014). GEC [O2] oscillations with 600 μm micro‐ outlets caused significant changes in SR at 2% GEC [O2], 14.14 ± 10.52 cells/s compared to baseline 7% GEC [O2], 11.10 ± 9.37 cells/s, as well as a significant change at 2% GEC [O2], compared to 12% GEC [O2], 10.16 ± 8.88 cells/s (p<0.0001). Conclusions Our composite thin‐film micro‐outlet devices were fabricated and validated to spatially confine O2 perturbations to capillaries using micro‐outlets of varying diameters. These results demonstrate that our devices can profoundly manipulate capillary SO2 and alter capillary RBC SR in vessels directly overlying the micro‐outlet without affecting capillary SO2 at distances greater than 100 μm outside the outlets. 400 μm micro‐outlets are capable of provoking significant changes in capillary SR, with larger 600 μm outlets producing a more robust response. Our novel composite thin‐film micro‐outlet devices demonstrate that regions ~400 μm in diameter must be stimulated to elicit capillary flow responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».