scholarly journals A practical guide to measuring ex vivo joint mobility using XROMM

2020 ◽  
Author(s):  
Armita R Manafzadeh
Keyword(s):  
Best Practices ◽  
Range Of Motion ◽  
Ex Vivo ◽  
Joint Mobility ◽  
Rotational Mobility ◽  
X Ray ◽  
Practical Guide ◽  
Skeletal Kinematics ◽  
The Way

Abstract X-Ray Reconstruction of Moving Morphology (XROMM), though traditionally used for studies of in vivo skeletal kinematics, can also be used to precisely and accurately measure ex vivo range of motion from cadaveric manipulations. The workflow for these studies is holistically similar to the in vivo XROMM workflow, but presents several unique challenges. This paper aims to serve as a practical guide by walking through each step of the ex vivo XROMM process: how to acquire and prepare cadaveric specimens, how to manipulate specimens to collect X-ray data, and how to use these data to compute joint rotational mobility. Along the way, it offers recommendations for best practices and for avoiding common pitfalls to ensure a successful study.

Possibilities and limits of X-ray microtomography for in vivo and ex vivo detection of vascular calcifications

2009 ◽  
Vol 25 (6) ◽  
pp. 615-624 ◽  
Author(s):  
A. A. Postnov ◽  
P. C. D’Haese ◽  
E. Neven ◽  
N. M. De Clerck ◽  
V. P. Persy
Keyword(s):  
Ex Vivo ◽  
Vascular Calcifications ◽  
X Ray

scholarly journals Single-cell resolution in high-resolution synchrotron X-ray CT imaging with gold nanoparticles

2013 ◽  
Vol 21 (1) ◽  
pp. 242-250 ◽  
Author(s):  
Elisabeth Schültke ◽  
Ralf Menk ◽  
Bernd Pinzer ◽  
Alberto Astolfo ◽  
Marco Stampanoni ◽  
...  
Keyword(s):  
Gold Nanoparticles ◽  
Single Cell ◽  
Brain Tumour ◽  
Ex Vivo ◽  
Small Animal ◽  
C6 Glioma Cells ◽  
X Ray ◽  
Local Tomography ◽  
The Brain

Gold nanoparticles are excellent intracellular markers in X-ray imaging. Having shown previously the suitability of gold nanoparticles to detect small groups of cells with the synchrotron-based computed tomography (CT) technique bothex vivoandin vivo, it is now demonstrated that even single-cell resolution can be obtained in the brain at leastex vivo. Working in a small animal model of malignant brain tumour, the image quality obtained with different imaging modalities was compared. To generate the brain tumour, 1 × 105C6 glioma cells were loaded with gold nanoparticles and implanted in the right cerebral hemisphere of an adult rat. Raw data were acquired with absorption X-ray CT followed by a local tomography technique based on synchrotron X-ray absorption yielding single-cell resolution. The reconstructed synchrotron X-ray images were compared with images obtained by small animal magnetic resonance imaging. The presence of gold nanoparticles in the tumour tissue was verified in histological sections.

scholarly journals Predilection for developing a hematogenous orthopaedic implant-associated infection in older versus younger mice

2021 ◽  
Vol 16 (1) ◽  
Author(s):  
John M. Thompson ◽  
Alyssa G. Ashbaugh ◽  
Yu Wang ◽  
Robert J. Miller ◽  
Julie E. Pickett ◽  
...  
Keyword(s):  
At Risk ◽  
Staphylococcus Aureus ◽  
Mouse Model ◽  
Ex Vivo ◽  
Kirschner Wire ◽  
Age Groups ◽  
Orthopaedic Implant ◽  
X Ray ◽  
Risk Patients

Abstract Background The pathogenesis of hematogenous orthopaedic implant-associated infections (HOIAI) remains largely unknown, with little understanding of the influence of the physis on bacterial seeding. Since the growth velocity in the physis of long bones decreases during aging, we sought to evaluate the role of the physis on influencing the development of Staphylococcus aureus HOIAI in a mouse model comparing younger versus older mice. Methods In a mouse model of HOIAI, a sterile Kirschner wire was inserted retrograde into the distal femur of younger (5–8-week-old) and older (14–21-week-old) mice. After a 3-week convalescent period, a bioluminescent Staphylococcus aureus strain was inoculated intravenously. Bacterial dissemination to operative and non-operative legs was monitored longitudinally in vivo for 4 weeks, followed by ex vivo bacterial enumeration and X-ray analysis. Results In vivo bioluminescence imaging and ex vivo CFU enumeration of the bone/joint tissue demonstrated that older mice had a strong predilection for developing a hematogenous infection in the operative legs but not the non-operative legs. In contrast, this predilection was less apparent in younger mice as the infection occurred at a similar rate in both the operative and non-operative legs. X-ray imaging revealed that the operative legs of younger mice had decreased femoral length, likely due to the surgical and/or infectious insult to the more active physis, which was not observed in older mice. Both age groups demonstrated substantial reactive bone changes in the operative leg due to infection. Conclusions The presence of an implant was an important determinant for developing a hematogenous orthopaedic infection in older but not younger mice, whereas younger mice had a similar predilection for developing periarticular infection whether or not an implant was present. On a clinical scale, diagnosing HOIAI may be difficult particularly in at-risk patients with limited examination or other data points. Understanding the influence of age on developing HOIAI may guide clinical surveillance and decision-making in at-risk patients.

Mineralization of Sialoliths Investigated by Ex Vivo and In Vivo X-ray Computed Tomography

2019 ◽  
Vol 25 (1) ◽  
pp. 151-163 ◽  
Author(s):  
Pedro Nolasco ◽  
Paulo V. Coelho ◽  
Carla Coelho ◽  
David F. Angelo ◽  
J. R. Dias ◽  
...  
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Computed Tomography ◽  
Organic Matter ◽  
Ex Vivo ◽  
Correct Selection ◽  
Quantitative Relation ◽  
Helical Computed Tomography ◽  
X Ray ◽  
X Ray Computed

AbstractThe fraction of organic matter present affects the fragmentation behavior of sialoliths; thus, pretherapeutic information on the degree of mineralization is relevant for a correct selection of lithotripsy procedures. This work proposes a methodology for in vivo characterization of salivary calculi in the pretherapeutic context. Sialoliths were characterized in detail by X-ray computed microtomography (μCT) in combination with atomic emission spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. Correlative analysis of the same specimens was performed by in vivo and ex vivo helical computed tomography (HCT) and ex vivo μCT. The mineral matter in the sialoliths consisted essentially of apatite (89 vol%) and whitlockite (11 vol%) with average density of 1.8 g/cm3. In hydrated conditions, the mineral mass prevailed with 53 ± 13 wt%, whereas the organic matter, with a density of 1.2 g/cm3, occupied 65 ± 10% of the sialoliths’ volume. A quantitative relation between sialoliths mineral density and X-ray attenuation is proposed for both HCT and μCT.

Chemical and biological activity of: Calea sp. from Panama; Centaurea spp. from Algeria; Hypericum spp. from Crete; Euphorbia spp. from Central Greece

2021 ◽  
Author(s):  
Μαρία-Ελένη Γραφάκου
Keyword(s):  
Biological Activity ◽  
National Cancer Institute ◽  
Ex Vivo ◽  
Positive Control ◽  
X Ray ◽  
Central Greece ◽  
Tnf Α

Τα φάρμακα φυσικής προέλευσης παίζουν καίριο ρόλο τόσο στην παραδοσιακή όσο και στην σύγχρονη ιατρική, καθώς η φύση παρέχει μια ανεξάντλητη πηγή βιοδραστικών συστατικών, και ο ρόλος των φυσικών προϊόντων στην εύρεση καινούργιων μορίων-οδηγών για την ανακάλυψη αποτελεσματικών φαρμάκων για μία πληθώρα ασθενειών καθημερινώς ενισχύεται. Με βάση σύγχρονα βιβλιογραφικά δεδομένα, η μελέτη είχε ως στόχο την αναζήτηση και τον εντοπισμό σεσκιτερπενικών λακτονών (από τα ενδημικά είδη Centaurea και Calea), φαινολικών παραγώγων και αιθερίων ελαίων (από ενδημικά είδη Hypericum), καθώς και διτερπενίων (από ενδημική Euphorbia), με έμφαση στην αντιφλεγμονώδη και κυτταροτοξική δράση. Αναφορικά με τα τέσσερα υπό εξέταση είδη, αν και διαφέρουν τόσο στην βοτανική κατάταξη, όσο και στο χημικό προφίλ, εμφανίζουν ομοιότητες, που αφορούν στη βιολογική δράση. Το Κενταύριο, το Υπερικό και η Ευφορβία αναφέρονται απο τον Ιπποκράτη (5ος αιώνας π.Χ.) και παρατηρούμε επίσης ότι έχουν καταγραφεί κοινές χρήσεις και για τα τέσσερα γένη στην παραδοσιακή λαϊκή θεραπευτική μέχρι σήμερα, και συγκεκριμένα αναφέρονται ως επουλωτικά, αντιπυρετικά, αντιφλεγμονώδη, διουρητικά, εμμηναγωγά, για γαστρεντερικές διαταραχές. Είναι σημαντικό ότι τα ενδημικά είδη με στενή εξάπλωση αποτελούν δυνητικά σημαντικές πηγές νέων βιοδραστικών δευτερογενών μεταβολιτών, δεδομένου ότι τα αντίστοιχα φυτικά είδη από τα ίδια γένη ευρείας όμως εξάπλωσης εμφανίζουν πληθώρα εθνοφαρμακολογικών αναφορών.Συνολικά 84 δευτερογενείς μεταβολίτες απομονώθηκαν από ενδημικά φυτά που φύονται ανά τον κόσμο, και συγκεκριμένα 26 από την Calea jamaicensis, 12 από την Centaurea papposa, 24 από το Hypericum jovis, και 22 από την Euphorbia deflexa. Η ανίχνευση και απομόνωση μεταβολιτών, που ανήκουν στις κατηγορίες των σεσκιτερπενικών λακτονών, φλορογλουκινών και διτερπενίων ήταν κατευθυνόμενη μέσω 1Η NMR (Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού). Οι πορείες απομόνωσης περιελάμβαναν μία πληθώρα χρωματογραφικών τεχνικών, όπως στήλης με διαφορετικά πληρωτικά υλικά (πχ. silica, diaion, sephadex), παρασκευαστική χρωματογραφία λεπτής στιβάδας, καθώς και υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) με ανιχνευτές RI και DAD και κατάλληλες στήλες (RP-C18, RP-Biphenyl, NP). Οι χημικές δομές αποδώθηκαν με συνδυασμό από δεδομένα NMR, φασματομετρία μάζης (HRESIMS) και κρυσταλλογραφίας (X-ray). Απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν 28 σεσκιτερπενικές λακτόνες, 14 φλορογλουκινόλες, 22 διτερπένια και 20 άλλα συστατικά, μεταξύ αυτών 14 σεσκιτερπενικές λακτόνες, 2 φλορογλουκινόλες, 16 διτερπένια και 3 χρωμένια αποτελούν νέα φυσικά προϊόντα, που περιγράφονται για πρώτη φορά στη παρούσα εργασία, όπως και τα κρυσταλλογραφικά δεδομένα από δύο διτερπένια. Παράλληλα, περισσότερα από 120 πτητικά συστατικά ταυτοποιήθηκαν με την τεχνική της αεριοχρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζης (GC-MS) από φυτά του γένους Hypericum (H. jovis, H. empetrifolium, H. amblyocalyx, H. triquetrifolium και H. perforatum), κυρίως μονοτερπενικοί και σεσκιτερπενικοί υδρογονάνθρακες. Οι απομονωμένες σεσκιτερπενικές λακτόνες αξιολογήθηκαν in vitro σε καρκινικές σειρές, παρουσιάζοντας IC50 ≤ 10 μM, τιμές που κατατάσσουν τα μόρια σε δραστικά και πιθανά αντικαρκινικά φάρμακα με βάση τις οδηγίες από το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (National Cancer Institute). Συγκεκριμένα, ο carbetolide C απέδωσε τιμές IC50 για τις καρκινικές σειρές HeLa, SK-MEL-28 και HePG2 παρόμοιες με αυτές του παρθενολιδίου (2.9, 7.5, 12.6 μΜ και 2.1, 4.9, 10.0 μΜ, αντίστοιχα), που αποτελεί ισχυρή αντικαρκινική σεσκιτερπενική λακτόνη και η οποία χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπη ουσία-μάρτυρας (positive control). Είναι σημαντικό πως στο σύνολό τους οι σεσκιτερπενικές λακτόνες δεν παρουσίασαν τοξικότητα στα φυσιολογικά/μη καρκινικά κύτταρα HMEC-1, παρότι οι αντιδράσεις τύπου Michael του λακτονικού δακτυλίου συνήθως περιλαμβάνουν και φαινόμενα μη ειδικής τοξικότητας. Στην κυτταρρική σειρά HMEC-1, οι σεσκιτερπενικές λακτόνες οδήγησαν σε δοσοεξαρτώμενη αντιφλεγμονώδη δράση αναστέλλοντας την επαγόμενη μέσω TNF-α έκφραση του μορίου ICAM-1. Ισχυρή αντιφλεγμονώδη δράση παρουσίασαν επίσης και οι φλορογλουκινόλες τόσο στην in vitro βιοδοκιμασία του ICAM-1, όσο και στην ex vivo βιοδοκιμασία COX/LOX. Πολύ λίγες μελέτες περιγράφουν τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες αυτών των ουσιών, καταδεικνύοντας την ανάγκη για περαιτέρω διερεύνηση της δυναμικής τους ως αντιφλεγμονώδεις παράγοντες. Όσον αφορά στα διτερπένια από την Euphorbia, αν και άφθονα με εξαιρετικό ενδιαφέρον στην περίπλοκη απόδοση δομών, τα περισσότερα από αυτά δεν παρουσίασαν αξιόλογες βιολογικές δράσεις. Περαιτέρω, αν και είναι γνωστή η επουλωτική δράση του βαλσαμέλαιου (Oleum Hyperici), δεν είχαν μελετηθεί προηγουμένως οι επουλωτικές ιδιότητες των αιθερίων ελαίων από φυτά του γένους Hypericum, παρότι πτητικά συστατικά συνεκχυλίζονται κατά την παρασκευή του βαλσαμέλαιου. Για να καλυφθεί αυτό το κενό, διερευνήθηκαν in vivo πέντε αιθέρια έλαια και έδειξαν σημαντική επουλωτική δράση, ενισχύοντας τη γνώση για τις θεραπευτικές ιδιότητες του γένους Hypericum. Επιπλέον, ο μεταβολισμός των φυσικών προϊόντων είναι πολύ λιγότερο μελετημένος σε σχέση με τα βιοσυνθετικά τους μονοπάτια, οπότε ένας τελικός στόχος της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η διερεύνηση του in vitro μεταβολισμού των σεσκιτερπενικών λακτονών χρησιμοποιώντας μικροσώματα ανθρώπινου ήπατος και οι μεταβολίτες ανιχθεύθηκαν με LC-MS/MS. Οι σεσκιτερπενικές λακτόνες οδήγησαν σε ποικίλους μεταβολίτες λόγω της δομικής τους ποικιλομορφίας, αν και ο εξαιρετικά ενεργός δακτύλιος λακτόνης παρέμεινε η πιο κοινή μεταβολική θέση.Συμπερασματικά, αναφέρθηκε υψηλή κυτταροτοξική, αντιφλεγμονώδης και επουλωτική δράση από φυσικά προϊόντα που προέρχονται από τα φυτά που μελετήθηκαν, i.e. Calea jamaicensis, Centaurea papposa, Hypericum jovis, H. empetrifolium και Euphorbia deflexa. Για αυτά τα είδη, υπήρχαν ελάχιστες αναφορές στη βιβλιογραφία. Στη παρούσα διδακτoρική διατριβή μελετήθηκαν αυτά τα είδη χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές και διερευνώντας τις βιολογικές επιδράσεις των συστατικών τους. Η φύση θα συνεχίσει να αποτελεί μια πηγή νέων φαρμάκων στο μέλλον και τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης συμβάλλουν στην ανακάλυψη δραστικών ουσιών βασισμένων στα φυσικά προϊόντα, υποστηρίζοντας περαιτέρω τη στρατηγική χρήση φυσικών προϊόντων ως αφετηρία για τη διερεύνηση νέων δομών ως δυνητικών παραγόντων για ποικίλες ανθρώπινες παθήσεις.

Dual-energy X-ray absorptiometry in sheep: Experiences with in vivo and ex vivo studies

Bone ◽  
1995 ◽  
Vol 17 (4) ◽  
pp. S381-S387 ◽  
Author(s):  
A.S. Turner ◽  
C.H. Mallinckrodt ◽  
M.R. Alvis ◽  
H.U. Bryant
Keyword(s):  
Ex Vivo ◽  
Dual Energy ◽  
X Ray

scholarly journals DESIGN AND COMPARATIVE EVALUATION OF CLARITHROMYCIN GASTRIC BIOADHESIVE TABLETS BY EX VIVO AND IN VIVO METHODS

2018 ◽  
Vol 11 (4) ◽  
pp. 248
Author(s):  
Nishad Km ◽  
Arul B ◽  
Rajasekaran S
Keyword(s):  
Controlled Release ◽  
Imaging Technique ◽  
Ex Vivo ◽  
In Vitro Dissolution ◽  
Natural Polymers ◽  
Drug Bioavailability ◽  
X Ray ◽  
X Ray Imaging

 Objective: The present investigation was to formulate controlled release of mucoadhesive clarithromycin tablets using natural polymers.Methods: Tamarind seed polysaccharide obtained from Tamarindus indica and chitosan act as natural polymers. The formulated tablets of the combined form of thrombospondin (TSP) and chitosan were analyzed by in vitro dissolution method. The optimized formulations were selected for ex vivo and in vivo studies and compared with hydroxypropyl methylcellulose K100 polymer by evaluating gastric retention period by X-ray imaging technique, and drug bioavailability by a pharmacokinetic method from blood samples was determined by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry method.Results: The gastric mucoadhesive tablets were prepared using chito-TSP polymers. The in vitro drug release showed good release character for 24 h. The ex vivo studies of tablets showed good adhesive property for a long time. The X-ray imaging technique also proved the adhesive character of tablets. From blood serum sample of rabbits, bioavailability of the drug is in according to the controlled release mechanism.Conclusion: The selected formulations were subjected to stability studies. The study concluded that combination of chitosan and TSP is best natural polymer for mucoadhesion by the advantages of controlled release and biodegradation.

In Vitro DEXA-BMD Measurements Affected by Type of Soft Tissue Surrogate

2009 ◽  
Author(s):  
Kathleen Koch ◽  
Viva Tai ◽  
Shane Burch ◽  
Kathleen Mulligan ◽  
Christopher Ames ◽  
...  
Keyword(s):  
Soft Tissue ◽  
Best Practices ◽  
Region Of Interest ◽  
Physiological Saline ◽  
Internal Cavity ◽  
X Ray ◽  
Target Patient Population ◽  
Skeletal Integrity

Dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA), the technique most widely used to assess skeletal integrity, is routinely performed on cadaveric tissue to ensure that the bone mineral densities (BMD) of the test specimens are representative of the target patient population for a particular orthopaedic device [1]. It is well established that DEXA-BMD measurements are sensitive to the amount of fat and other soft tissue present in the region of interest [2]. Recognizing that the removal of perivertebral soft tissue may affect DEXA-BMD readings of in vitro cadaveric specimens, biomechanics researchers have used various “torso surrogates” to simulate the removed tissue and x-ray attenuation. These include: 1) submersion of spinal sections in a physiological saline bath, 2) surrounding spinal sections with gel-filled packs, and 3) packing rice-filled bags around spinal sections and within the internal cavity of eviscerated torsos [3, 4]. It is unknown whether these inter-study differences in technique affect in vitro DEXA measurements. Given the prevalence of soft tissue artifacts in vivo, the goal of this study is to examine the sensitivity of in vitro DEXA-BMD to the quantity and composition of soft tissue surrogates. This work is the first step in a broader study to develop a set of best practices for DEXA scanning of cadaveric tissue.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document