Development of thin-film micro-outlets for spatially constraining local PO2 perturbations to capillaries in vivo
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]). Methods 30 male Sprague-Dawley rats (159–194 g) were anesthetized and instrumented to maintain cardiovascular state. The extensor digitorum longus (EDL) muscle was dissected, isolated, and reflected over 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 specific diameters (200, 400, 600, and 1,000 μm). [O2] in the EDL was dynamically manipulated with step-wise oscillations between 7% (1 min) → 12% (1 min) → 2% (1 min) → 7% (1 min), and step challenges from 7% (1 min) → 2% or 12% (2 min), while recording intravital video for capillary RBC oxygen saturation (SO2) and hemodynamic measurements. Oxygen diffusion between tissue and micro-outlet devices was modelled using a finite element mass transport model to further validate experimental results. Results [O2] oscillations imposed on capillaries directly overlying 400 μm micro-outlets caused significant changes in RBC SO2 at 12% and 2% [O2], compared to 7% [O2] (p < 0.0001). [O2] oscillations caused significant changes in capillary RBC supply rate (SR) at 2% [O2] versus 7%, and were significantly different at 2% compared to 12% [O2] (p < 0.0014). Similarly, [O2] challenges imposed on capillaries overlying 200 μm micro-outlets also caused significant changes in RBC SO2 at 2% [O2], compared to 7% [O2] (p < 0.0001), and caused significant changes in SR at 2% [O2] compared to 7% (p < 0.0001). Conclusion Our composite thin-film devices were fabricated and validated to spatially confine oxygen perturbations to capillaries using micro-outlets of varying diameters. These results demonstrate that our devices can manipulate capillary SO2 and alter capillary RBC SR in vessels directly overlying the micro-outlet without affecting capillary SO2 at a distance from the outlets. Our novel composite thin-film micro-outlet devices demonstrate that capillary blood flow responses can be provoked by manipulating [O2] in tissue regions as small as ∼200 μm in diameter.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».