Name: hemi-laryngeal setup for studying vocal fold vibration in three dimensions
Uploaded: 2017-11-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 13 s
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Diese Arbeit wurde unterstützt durch ein APART Stipendium der österreichischen Akademie der Wissenschaften (CTH), Projekt der Technologieagentur der Tschechischen Republik keine. TA04010877 (CTH, VH und Richter), und der Tschechische Science Foundation (GACR) Projekt keine GA16-01246S (zum Richter). Wir danken W. Tecumseh Fitch für seinen Vorschlag zur Prothese Fixativ Creme benutzen und Ing. P. Liska von der Tschechischen Armee Forest Service für seine Hilfe bei der Beschaffung der ausgeschnittenen Hirsche Larynges.

Die Tierpräparate in diesem Papier analysiert wurden im Einklang mit den ethischen Standardanforderungen der Palacký-Universität in Olomouc, Tschechische Republik behandelt. Sie stammen von Rotwild Leben wild in den Wäldern, die von der Tschechischen Armee Forest Service während einer regulären Jagdsaison gejagt wurden.
1. Vorbereitung der Hemi-Kehlkopf-Probe
Hinweis: Nur entsprechend vorbereitete Proben sollte verwendet werden, wie in4 angegeben. Schnelles Einfrieren des Kehlkopfes25 sofort nach Exzision und Lagerung bei-80 ° C minimiert das Potenzial der Gewebe Zerstörung und Veränderung der biomechanischen Eigenschaften und ermöglicht die Durchführung der Experimente zu jeder beliebigen Zeit.
<ol><li>
Auftauen des Kehlkopfes
	<ol>
<li>Stecken Sie den gefrorenen Kehlkopf in zwei Autoklaven Taschen oder andere PP-Beutel mit wasserdichten Abdichtung. Die Taschen zu versiegeln und steckte sie in ein Wasserbad bis 30 ° C erhitzt, bis der Kehlkopf vollständig abgetaut ist. Die Dauer reicht von ein paar Stunden mehr als einen Tag, je nach Größe des Kehlkopfes und Gefriertemperatur.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Reinigung des Kehlkopfes
	<ol>
<li>Nach der Kehlkopf aufgetaut ist, entfernen Sie es aus der Tasche und reinigen Sie es gründlich mit Kochsalzlösung (0,9 % NaCl).</li>
		<li>Sorgfältig entfernen Überflüssiges Gewebe soweit anwendbar (d. h. externen Nackenmuskulatur, Zungenbeins etc.) ohne die Kehlkopf Hauptstrukturen zu beschädigen, und kürzen Sie die Luftröhre bis zu einer Länge ausreichend für die Montage des Kehlkopfes auf einem Luft-Zuleitung (in der Regel ca. 4-5 cm).</li>
		<li>Überprüfen Sie das Kehlkopf Gewebe für mögliche Anomalien, Gewebe, wie Wunden, organische Verformungen oder Risse, die möglicherweise aus den Gefrierprozess, der den Kehlkopf ungeeignet für das Experiment machen könnten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Exposition der Schilddrüse und Ringknorpel Knorpel
	<ol>
<li>Entfernen Sie Teile des externen Kehlkopf Muskelgewebes rund um die Schilddrüse und Ringknorpel Knorpel mit einem Skalpell, so setzen die Knorpel in der Vorbereitung für die Mitte-sagittalen Schnitt erstellen die Hemi-Kehlkopf. Diese Vorbereitungsphase ist in Abbildung 1A und 1 bdargestellt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Mitte-sagittalen Schnitt durch die Schilddrüse Knorpel
	<ol>
<li>Machen Sie einen ersten vertikalen Schnitt durch den vorderen Teil der Schilddrüse Knorpel.</li>
		<li>Legen Sie vorsichtig den Schnitt etwas mehr auf die Seite, die entfernt werden, damit nicht der Stimmlippe beschädigt, der erhalten bleiben soll. Verwenden Sie nach Möglichkeit ein Skalpell zum Schneiden. Wenn der Knorpel erstarrt ist, verwenden Sie eine kleine Säge.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Schneiden des Ringknorpel Knorpels
	<ol>
<li>Führen Sie den Schnitt senkrecht (inferior) aus zwischen die Arytenoid Knorpel und dann durch den Ringknorpel Knorpel auf eine etwa horizontalen Ebene der minderwertigen Schilddrüse Kerbe.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Entfernung von einer Stimmlippe, erstellen einen L-förmigen Schnitt im Kehlkopf
	<ol>
<li>Stellen Sie einen horizontalen Schnitt schlechter als Ende des zuvor erstellten vertikalen Schnitt in der Ringknorpel Knorpel ab und führen den neuen Schnitt in Richtung der minderwertigen Schilddrüse Kerbe. Vorangegangene Falten Sie die Seite des Kehlkopfes, die entfernt werden soll.</li>
		<li>Machen Sie einen vertikalen Schnitt durch das weiche Gewebe an der Innenseite der Schilddrüse Knorpel - seien Sie vorsichtig beim Schnitt zwischen der vorderen Befestigung der Stimmlippen zu der Schilddrüse Knorpel, wodurch Schäden an der Stimmlippe führt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Verfeinerung des Schnittes durch die Schilddrüse Knorpel
	<ol>
<li>Verwenden Sie ein Skalpell, eine Säge oder eine Datei, um eine gerade geraden Schnitt in der Schilddrüse Knorpel gelten, und wie nah wie möglich an den vorderen Teil der bisher geprüften Stimmlippe.</li>
		<li>Auch einen kleinen Teil der hinteren Schilddrüse Knorpel entfernen, um Platz für das Einfügen der Zinke für adducting die Arytenoid schaffen Knorpel und damit die Vocal Falten (siehe unten). Diese Vorbereitungsphase ist in Abbildung 1 und 1 Ddargestellt. Hinweis: Abhängig von der Fragestellung kann volle Exposition des ganzen Stimmlippe benötigt, um seine Sichtbarkeit von oben zu aktivieren. In einem solchen Fall sollte der Strukturen über die (wahre) Stimmlippe (d. h. die ventrikuläre oder vestibuläre Falte, soweit anwendbar, da die Anatomie der Probe) entfernt werden. In einigen Exemplaren die inneren Weichteile Kehlkopf oberhalb der Stimmlippen verliert seine Verbindung mit der Schilddrüse Knorpel und stört die Stimmlippe während Vibrationen verursachen unechte (meist unregelmäßig) oszillierenden Muster. In einem solchen Fall ist die sorgfältige Entfernung des Gewebes unvermeidlich.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55303/55303fig1.jpg"> Abbildung 1 : Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung und Montage. (A) und (B) gereinigt Kehlkopf Exemplar, medialen und hinteren Ansicht bis zur Entfernung der linken Stimmlippe; (C) und (D) vorbereiteten Hemi-Kehlkopf mit L-förmigen Schnitt (links Stimmlippe entfernt), medialen und hinteren Ansicht. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55303/55303fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

(2) Hemi-Kehlkopf-Experiment
<ol><li>
Hemi-Larynx-setup
	<ol>
<li>Verwenden Sie eine Luftzufuhr Rohr erwärmt und befeuchtete Luft in den Kehlkopf liefert.</li>
		<li>Konstrukt zwei senkrecht angeordneten transparente Platten als Ersatz für die entfernten Kehlkopf Teile.</li>
		<li>Verwendung Dreizack 4 zur Erhöhung der Stabilität des Kehlkopfes und die Schaffung einer richtigen pre-phonatory Kehlkopf-Konfiguration durch adducting der verbleibenden Stimmlippe, die vertikale Glasplatte (siehe Abb. 2A). Hinweis: Theoretisch könnte die Stimmlippen auch durch Nähte und Gewichte auf eine Riemenscheibe-Hebel System 26 adduziert werden. Allerdings wurde, ein solches Vorgehen nach bestem Wissen von diesen Autoren, noch nicht für eine Hemilarynx Zubereitung versucht.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55303/55303fig2.jpg">
Abbildung 2 : Hemi-Kehlkopf Setup. (A) Tragkonstruktionen: Luft-Zuleitung, L-förmigen Glas Platte Anordnung, Adduktion Zinken. (B) Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung mit Adduktion Zinken montiert. (C) und (D) Nahaufnahmen von Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung, gesehen von der Seite und von oben, beziehungsweise. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55303/55303fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<ol start="2"><li>
Montage der Hemi-Kehlkopf
	<ol>
<li>Decken Sie der Luft-Zuleitung mit Haftpuder Creme ab und montieren Sie den Kehlkopf, mit der restliche Teil der Luftröhre. Die Fixativ Creme arbeitet als Klebstoff und schließt mögliche Lücken, wodurch eine luftdichte Abdichtung.</li>
		<li>Befestigen Sie die Luftröhre mit einem Kunststoff-Armband oder eine Schlauchschelle festziehen.</li>
		<li>Auch die Kanten des Schnittes durch die Schilddrüse Knorpel mit Sahne, unter Vermeidung der Verbreitung Fixativ Creme auf die Stimmlippe oder die inneren Weichteile Kehlkopf Fixativ zu decken.</li>
		<li>Befestigen Sie die transparente Platten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Stabilisierung der Schilddrüse Knorpel, Adduktion der Stimmlippe mit Zinken
	<ol>
<li>Verwenden Sie die Zacken Addukt Stimmlippe bis auf den Teller und stabilisieren die Schilddrüse Knorpel.</li>
		<li>Nachdem die Fixativ Creme festgelegt hat, gelten Sie den Luftstrom um Stimmlippe Oszillation und Überprüfung auf eventuelle Undichtigkeiten zwischen den Hemi-Kehlkopf und die Glasplatten zu etablieren.</li>
		<li>Eventuell auftretende Lücken durch Zugabe von mehr Fixativ Creme zu versiegeln.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung teilt die Vorteile der "konventionellen" (voll) ausgeschnittenen Kehlkopf Setup: In solch einen experimentellen Ansatz, physikalischen und physiologischen Randbedingungen und Parameter (z. B. subglottal Druck oder Dehnung der Stimmlippe) können sein ziemlich gut kontrolliert. Das Verhalten des Hemilarynx ist homolog zu, die eine vollständige Kehlkopf mit einem perfekten seitliche Symmetrie, mit der Ausnahme, dass Größen einiger Parameter (zB., Luftdurchsatz, Schalldruck) sind um ca. 50 % gesenkt, doch noch immer innerhalb realistische reicht16. Der größte Nachteil der vollen ausgeschnittenen Kehlkopf Ansatz, d. h.., die mangelnde Sichtbarkeit der Stimmlippe Oberfläche entlang der Superior-Inferior (Caudo-cranial) Dimension wird im Hemi-Kehlkopf-Setup mit seitlichem Blick auf den vibrierenden Gesang überwunden Falten. Die Hemi-Kehlkopf-Setup ermöglicht es somit Bewertung der Stimmlippe Bewegung in mehreren Dimensionen, was entscheidend ist, wenn Sie versuchen zu verstehen, die feineren Details des biophysikalischen Klangerzeugung Mechanismus bei Menschen und nicht-menschlichen Säugetieren.
Hier wurden mehrere beispielhafte Anwendungen des Hemi-Kehlkopf-Setups nachgewiesen. Die Dokumentation der Stimmlippe Schwingung aus zwei Kameraperspektiven ermöglicht weitere qualitative und quantitative Datenanalyse. Der kymographic Glottis Bewegungsanalyse in vertikaler Richtung, neu eingeführt in diesem Papier, ermöglicht die Rekonstruktion der zeitlichen geometrischen Variationen der Stimmritze entlang einer gewählten Position entlang der Antero-posterioren (dorsal-Ventral) glottalen Achse. Bei der Wiederholung dieser Analyse für mehrere Punkte äquidistant entlang der glottalen Achse angeordnet, konnte die gesamte Glottis Bewegung rekonstruiert werden. Beachten Sie, dass dieser Ansatz aber nicht identische Ergebnisse vergleichbar, Bewertung der Stimmlippe Bewegung gegenüber durch Markierung und Verfolgung einzelner "Fleshpoints" in das Gewebe der Stimmlippe (auch auf Punkte nicht bilden die Stimmritze), z.B.bietet mit Mikro-Nähte20 oder Siliziumkarbid Partikel5,40. Die genaue Kenntnis über die zeitabhängige Glottis Geometrie in drei Dimensionen ist entscheidend für weitere Details der Glottis Luftstrom und seine Wechselwirkung mit dem vibrierenden Kehlkopf Gewebe untersuchen. Z. B. Rechenmodelle der selbsttragenden Vocal Falten Vibration verbessert werden könnte, als mehr empirische Daten über den Punkt der Luftstrom Jet Trennung 41,42,43,44, 45,46,47,48 zur Verfügung stehen.
Wie in Abbildung 5dargestellt, erlaubt die Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung eine Beurteilung der Stimmlippe Kontaktfläche (VFCA) bei selbsttragenden Stimmlippe Vibration. Ist eine Kenntnis der die zeitabhängige relative Größe des VFCA nützlich, um die Ergebnisse aus Electroglottographic Messungen zu überprüfen ist27, als Ei eine weit verbreitete Methode für nicht-invasive Beurteilung der Vocal Falten Vibration in Vivo. Messung der VFCA Geometrie und seine Veränderung im Laufe der Zeit erweisen könnte darüber hinaus entscheidend für ein besseres Verständnis des Begriffs der Stimmlippe Kontakt Tiefe 49 und seine mögliche Beziehung zu der Geschwindigkeit der sogenannten Schleimhaut Welle50 sein , 51 , 52 , 53. dort eine Luftstrom angetriebene Reisende Welle tritt innerhalb der Oberfläche Deckschicht der Stimmlippe Gewebe. Diese Welle bewegt sich zunächst zusammen mit der Trans-Glottis Luftstrom aus der Inferior an den Vorgesetzten Vokale Kante, und dann es breitet sich seitlich über den oberen Stimmlippe Oberfläche einmal jeden oszillierenden Zyklus54.
Alles in allem ist der Hemi-Kehlkopf-Ansatz eine leistungsstarke, aber dennoch nicht weit verbreitete Bestandteil der derzeit verfügbaren Arsenal empirischer Methoden für grundlegende Stimme Wissenschaft. Hier ein Tutorial zum Erstellen einer Hemi-Kehlkopf-Zubereitung vorgestellt, und einige möglichen zukünftigen Anwendungen diskutiert. Die gegebenen Anweisungen können dazu beitragen, Verbesserung der Wiederholbarkeit von Experimenten in verschiedenen Labors, wodurch Stimme Wissenschaftler mit dem Potenzial zum besseren Verständnis der Biomechanik der Sprachproduktion.

Stimme entsteht in der Regel durch Vibrieren Kehlkopf Gewebe (vor allem die Stimmlippen), die einen stetigen Luftstrom, geliefert von der Lunge in eine Sequenz von Luftstrom Impulse umwandelt. Der Schalldruck-Wellenform (d. h., die primären Ton) entstehende diese Abfolge von Flow Pulse akustisch Vokaltrakts, sie filtert, erregt, und der daraus resultierende Klang strahlt aus dem Mund und (zu einem gewissen Grad) von der Nase1 . Die spektrale Zusammensetzung des erzeugten Klangs wird weitgehend von der Qualität der Stimmlippe Vibration, Kehlkopf Biomechanik und Interaktionen mit den trachealen Airflow2geregelt beeinflusst. Sowohl in einer klinischen und einer Forschungskontext ist Dokumentation und Bewertung der Stimmlippe Vibration daher von vor allem Interesse bei der Sprachproduktion zu studieren.
Beim Menschen direkte Endoskopische Untersuchung des Kehlkopfes beim Klangerzeugung in Vivo ist anspruchsvoll, und es ist praktisch unmöglich, in nicht-menschlichen Säugetieren, aktuelle technologische Mittel gegeben. Deshalb, und um Garantie sorgfältig kontrolliert körperliche und/oder physiologischen experimentellen Randbedingungen, die Nutzung der ausgeschnittenen Larynges3,4 ist in vielen Fällen eine angemessene Vertretung für die Untersuchung von in-vivo Produktion Mechanismen zu äußern.
Stimmlippe Vibration ist ein komplexes dreidimensionales Phänomen5. Während herkömmliche Untersuchungsmethoden wie bieten Kehlkopf Endoskopie (in Vivo) oder ausgeschnittenen Kehlkopf Zubereitungen in der Regel nur eine überlegene Ansicht der schwingenden Stimmlippen6, sie erlauben nicht die vollständige dreidimensionale Analyse der Stimmlippe Bewegung. Insbesondere sind die untere (kaudalen) Ränder der Stimmlippen in die überragende Aussicht während eines großen Teils des Kreislaufs Vibrations unsichtbar. Dies ist aufgrund der Phasenverschiebung zwischen die untere (kaudalen) und superior (cranial) Rand der Stimmlippen, ein Phänomen, das in der Regel während der Stimmlippe Oszillation5gesehen wird. Als direkte empirische Evidenz für die Sicherung der Ergebnisse von mathematischen und physikalischen Modellen knapp ist, wissen über die Geometrie und die Bewegung des unteren Vocal Falten Rand7, und damit die Geometrie des subglottal Kanal8,9 , 10 ist entscheidend für ein besseres Verständnis der Interaktion zwischen Kehlkopf Luftstrom, Stimmlippe Gewebe und die daraus resultierenden Kräfte und drücke11,-12. Stimmlippe Schwingung, die die üblichen überlegene verborgen ist ein weiterer Aspekt ist die vertikale (Caudo-cranial) Tiefe des Kontakts zwischen den beiden Stimmlippen. Die vertikale Kontakt Tiefe bezieht sich auf die vertikale Dicke der Stimmlippen, ist ein möglicher Indikator für die Stimmlage singen ("Brust" vs. "Fistelstimme" Register)13,14verwendet.
Um die Unzulänglichkeiten der konventionellen (voll) ausgeschnittenen Kehlkopf Vorbereitungen zu überwinden, kann eine sogenannte Hemi-Kehlkopf-Setup verwendet werden, wo die Hälfte des Kehlkopfes wird entfernt, und erleichtert so die Beurteilung der Vibrations Merkmale der verbleibenden Stimmlippe in drei Dimensionen. Überraschenderweise haben seit der Einführung dieser Einrichtung in den 1960er Jahren15 und eine Erstvalidierung des Konzepts in 199316, nicht viele Labors Experimente mit diesem vielversprechenden Versuchsansatz17,18 durchgeführt ,19,20,21,22,23. Eine Erklärung dafür könnte in die Schwierigkeiten bei der Schaffung einer lebensfähigen Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung gefunden werden. Während die konventionellen ausgeschnittenen (voll) Kehlkopf Vorbereitung gut dokumentierte4ist, sind noch keine solche ausführliche Anleitung zum Erstellen einer Hemi-Kehlkopf-Setup zur Verfügung. Es ist daher das Ziel dieses Papiers, eine Tutorial für die Einrichtung einer zuverlässig reproduzierbare Hemi-Kehlkopf-Setup, ergänzt durch experimentelle Ergebnisse aus Rothirsch Exemplare bereitzustellen.
Eine Hemi-Kehlkopf-Setup teilt viele Eigenschaften mit einem "konventionellen" ausgeschnittenen Kehlkopf Setup, wie Messgeräte, High-Speed- oder anderen imaging-Technologie, angemessen dokumentieren die Schwingungen der Kehlkopf Strukturen während der Klangerzeugung, oder richtige Lieferung von beheizten, befeuchtete Luft. Diese allgemeine Setup-Überlegungen sind in ein Buch Kapitel4 und ein technischer Bericht aus dem nationalen Zentrum für Gesang und Sprache24detailliert beschrieben. Wiederholung dieser Anleitung wäre würde den Rahmen sprengen diese Handschrift. Hier werden nur die speziellen Richtlinien zur Erzeugung einer Hemi-Kehlkopf-Setup präsentiert.

<table><tbody><tr><td>Surgical blades</td><td>Surgeon</td><td>Jai Surgical Ltd., New Delhi, India</td><td></td></tr><tr><td>Saw</td><td>Hand saw (Lux, 150 mm length)</td><td>Lux, Wermelskirchen, Germany</td><td></td></tr><tr><td>Thermometer</td><td>Testo 922</td><td>Testo Ltd., Hampshire, UK</td><td>K-type Probe, Operating temperature -20 to +50 &amp;deg;C</td></tr><tr><td>Autoclave bags</td><td>Autoclave bags</td><td>vwr.com, VWR International s.r.o., Stribrna Skalice, Czech republic</td><td></td></tr><tr><td>Conductive glass plates</td><td>Custom made</td><td>UPOL - Joint laboratory of Optics&lt;br/&gt; Trida 17. listopadu 50A, 772 07 Olomouc, the Czech Rep.</td><td></td></tr><tr><td>Fixative cream</td><td>Denture fixative cream</td><td>Blend-a-dent Natural</td><td></td></tr><tr><td>Prongs and fastening system</td><td>Customized Kanya Al eloxed profiles</td><td>Distributor: VISIMPEX a.s.. Seifertova 33, 750 02 Prerov, the Czech Rep.;</td><td>&amp;nbsp;Combination of Kanya RVS and PVS fastening systems (http://www.kanya.cz/) + custom made prongs</td></tr><tr><td>Mounting tube</td><td>Custom made</td><td>UPOL - Joint laboratory of Optics,&lt;br/&gt; Trida 17. listopadu 50A, 772 07 Olomouc, the Czech Rep.</td><td></td></tr><tr><td>LED Light</td><td>Verbatim 52204 LED Lamp</td><td>Mitsubishi Chemical Holdings Corporation, Tokyo, Japan</td><td></td></tr><tr><td>Camera</td><td>Canon EOS1100D</td><td>Canon Inc.</td><td>18-55 mm lens</td></tr><tr><td>Airpump</td><td>Resun LP100</td><td>Resun</td><td></td></tr><tr><td>Strobe light</td><td>ELMED Helio-Strob micro2</td><td>ELMED Dr. Ing. Mense GmbH, Heiligenhaus, Germany</td><td></td></tr><tr><td>Humidifier</td><td>Custom made</td><td>Voice Research Lab, Dept. Biophysics, Faculty of Sciences, Palacky University Olomouc, Czech republic</td><td></td></tr><tr><td>Subglottic tract</td><td>Custom made adjustable subglottic tract</td><td>Voice Research Lab, Dept. Biophysics, Faculty of Sciences, Palacky University Olomouc, Czech republic</td><td>Hampala, V., Svec, Jan, Schovanek, P., and Mandat, D. Uzitny vzor c. 25585: Model subglotickeho traktu. [Utility model no. 25585: Model of subglottal tract] (In Czech) Soukup, P. 2013-27834(CZ 25505 U1), 1-7. 24-6-2013. Praha, Urad prumysloveho vlastnictvi</td></tr></tbody></table>

hemi-laryngeal setup for studying vocal fold vibration in three dimensions

Die Stimme der Menschen und die meisten nicht-menschlichen Säugetieren wird im Kehlkopf durch autarke Schwingung der Stimmlippen erzeugt. Direkte visuelle Dokumentation der Stimmlippe Schwingung ist anspruchsvoll, vor allem bei nicht-menschlichen Säugetieren. Als Alternative bieten ausgeschnittenen Kehlkopf Experimente die Möglichkeit, Stimmlippe Vibration unter kontrollierten physiologischen und physikalischen Bedingungen zu untersuchen. Die Verwendung von einem vollen Kehlkopf bietet jedoch nur eine Draufsicht der Stimmlippen, wesentliche Teile der oszillierenden Strukturen von Beobachtung während ihrer Interaktion mit aerodynamischen Kräfte auszuschließen. Diese Einschränkung überwunden werden durch die Nutzung einer Hemi-Kehlkopf-Setup, wo die Hälfte des Kehlkopfes ist Mitte-sagittal entfernt, bietet eine überlegene und einen seitlichen Blick auf die restlichen Stimmlippe während selbsttragenden Schwingung.
Hier ist eine Anleitung für die anatomische Vorbereitung der Hemi-Larynx Strukturen und ihre Montage auf dem Labortisch gegeben. Beispielhafte Stimmbildung der Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung ist mit High-Speed-video von zwei synchronisierten Kameras (superior und seitliche Ansichten), zeigt dreidimensionale Stimmlippe Bewegung und entsprechende zeitabhängige Kontaktfläche erfassten Daten dokumentiert. Die Dokumentation des Hemi-Kehlkopf-Setups in dieser Publikation erleichtert die Anwendung und zuverlässige Reproduzierbarkeit in der experimentellen Forschung, Bereitstellung von Stimme Wissenschaftler mit dem Potenzial zum besseren Verständnis der Biomechanik der Sprachproduktion.

In Abbildung 1 und Abbildung 2, angeboten bzw. Abbildungen der Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung und seine Befestigung an der Zuleitung der Luft, wie im vorherigen Abschnitt verwiesen.
Dokumentation der Stimmlippe Vibration aus zwei Kameraperspektiven
Luftstrom-induzierte autarke Schwingung der Stimmlippe die Hemi-Kehlkopf wurde dokumentiert, von oben und von der Seite mit zwei synchronisiert High-Speed (HSV) Videokameras mit 6.000 Frame/s, ergänzt durch zeitsynchrone Aufnahmen der akustischen betrieben und Electroglottographic (siehe unten) Daten bei 44,1 kHz abgetastet. Weitere Informationen über die Daten Akquisition Setup, einschließlich einer Liste der verwendeten Ausrüstung finden Sie in früheren Publikationen von dieser Gruppe von Autoren 27,28. Aufnahmen von diesen HSV-Aufnahmen wird im zugehörigen video angezeigt. Standbilder, extrahiert in repräsentativen Momenten im Vibrations-Zyklus sind in Abbildung 3dargestellt. Die Draufsicht (obere Hälfte jeder Platte) zeigt Stimmlippe Medio-laterale Bewegung, zeigt eine geöffnete Stimmritze in Abbildung 3A, so dass mittlerweile Luftstrom, während in Abbildung 3B-D ist die Stimmritze geschlossen (der Stimmlippe steht in vollständigen Kontakt mit die vertikale Glasplatte), so verhaften die Glottis Luft fließen. Die Seitenansicht (untere Hälfte jeder Platte) in zahlen 3 b-D schlägt einen unterschiedlichen Grad der Stimmlippe Kontakt gegen die Glasplatte und ein unterschiedlicher Geometrie sowie vertikale Position dieses Kontakts.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55303/55303fig3.jpg"> Abbildung 3 : Hemi-Kehlkopf Stimmlippe Vibration. (A-D) Standbilder von Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen von oben (obere Hälfte jeder Platte) und die Seite Fachkameras (untere Hälfte jeder Platte), extrahiert an repräsentativen Punkten innerhalb der Vibrations-Zyklus. Beachten Sie das Fehlen der Stimmlippe Kontakt in (A), und die unterschiedlichen (beide in Fläche, Form und Position) vocal Kontakt unterheben (B-D). <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55303/55303fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Kymographic Glottis Bewegungsanalyse
Quantitative Glottis Bewegungsanalyse ist in Abbildung 4dargestellt. Die Stimmritze ist die Variable Öffnung zwischen die (schwingenden) Stimmlippen29, erstellt von ihren Ablenkungen während der selbsttragenden Schwingung. State Of The Art Analyse der Draufsicht HSV Filmmaterial erlaubt tracing die seitlichen Verformungen der Stimmlippen30,31. Die hier beschriebenen Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung fügt die Möglichkeit, auch die vertikale (Caudo-cranial) Aspekte der Stimmlippe Vibration zu bewerten.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55303/55303fig4.jpg"> Abbildung 4 : Kymographic Glottis Bewegungsanalyse. (A) und (B) Video-Stills mit oberen und seitlichen Blick auf die Hemi-Kehlkopf, High-Speed-Videoaufnahmen (HSV) bei 6.000 Bilder/s entnommen. Die gelben vertikalen Linien geben die Position der kymographic Scan für die Kymographie in Panels C und E für die Draufsicht und Panels D und F für die Seitenansicht dargestellt. (C) und (D) Digital Kymographie extrahiert aus der HSV-Aufnahmen von oben und die Seitenansicht, beziehungsweise. (E) die zeitlich veränderliche seitliche Verschiebung von der Stimmlippe aus der Kymogramm extrahiert und mit einer Linie (kurze Striche) verfolgt. (F) die zeitabhängige Verformungen der minderwertigen und überlegenen Kanten der Stimmlippe, von der Kymogramm bewertet und verfolgt eine gestrichelte und gepunktete Linie, jeweils. (G) synoptische Darstellung der Glottis zeitlich veränderliche Strukturen: seitliche Stimmlippe Durchbiegung ("Top", blass violett) und vertikale Auslenkung des Superior ("Seite SUP", dunkelrot) und Inferior ("Seite inf", dunkelgrün) vocal Falten Sie Kanten entnommen die Kymographie in Platten E und F. gezeigt (H) Motion Geschwindigkeiten abgeleitet von der Glottis Strukturdaten Verschiebung gezeigt im Bedienfeld "G. (ich) und (J) Glottis Bewegung Wiederaufbau abgeleitet aus den Daten der Verschiebung des Vorgesetzten und minderwertige Stimmlippe Margen im Bedienfeld "G." angezeigt Die Pfeile zeigen die Richtung der Drehbewegung. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55303/55303fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Zwei digitale Kymographie wurden vom oberen und seitlichen Ansicht HSV-Daten (Zahlen 4 und 4 D) erzeugt. In ein digitales Kymogramm (DKG)32,33,34,35, die Pixel-Daten aus einer einzigen Zeile (in der Regel zum Zeitpunkt der maximalen Stimmlippe Vibrations Amplitude), genommen aus einer Reihe von aufeinander folgenden High-Speed- Video-Frames sind verkettet, um einer zeitlichen Achse auf der Abszisse bilden. Die zeitabhängige Verschiebung der Strukturen durch die DKG-Scan-Linie abgedeckt ist sichtbar auf der Ordinate. In dem Beispiel in Abbildung 4-F, die DKG Scannen Linienpositionen des oberen und Seitenansicht wurden auf halbem Weg entlang der Antero-posterioren (Ventro-dorsale) Dimension der Stimmlippe, unter Verwendung des Ansatzes von Hampala Et al.beschrieben., GL. 1-27.
Die Seiten- und Caudo-cranial Verformungen der Stimmritze, waren abgegrenzt durch die minderwertigen und überlegenen Stimmlippe Kanten, innerhalb der DKG-Daten (Zahlen 4E und 4F) verfolgt und Ausdruck in metrischen Einheiten anhand der video-Frame-Rate und Kalibrierung Informationen eingebettet in die Videos (Abbildung 4 und H). Eine Rekonstruktion der zweidimensionalen (lateral und vertikal) Glottis Bewegung in der Mitte der Stimmlippe (d. h. der Ort der maximalen Amplitude der Schwingung) über drei komplette Glottis Zyklen wird in Abbildung 4E und Fangezeigt. Während die meisten des glottalen Zyklus war der Stimmlippe in Kontakt mit der Glasplatte (für glottal Schließung), aber mit unterschiedlichem Kontakt Tiefe. Während der offenen Phase (zB., wenn die Stimmlippe nicht in Kontakt mit der Glasplatte), die Spuren die minderwertigen und überlegenen Vocal Falten Rand Sicherung, und sie weisen eine komplexe zyklische Bewegung Muster in teilweiser Übereinstimmung mit Ergebnissen aus anderen Studien 5 , 20 , 36 , 37 (die Bewegung Muster findet man bei Menschen tendenziell mehr elliptische als das der hier untersuchten Rotwild-Probe). Interessant ist, erreicht die vertikale Verschiebung eine Vibrations Amplitude von ca. 10 mm, d.h.fast eine Größenordnung größer als was beim Menschen gefunden wurde.
Bewertung der Stimmlippe Kontaktfläche
Electroglottography (Ei)38 ist eine weit verbreitete, nicht-invasive Methode zur Messung der Veränderungen der relativen Stimmlippe Kontaktfläche (VFCA) während der Phonation. Eine geringe Intensität, wird zwischen zwei Elektroden auf Stimmlippe Ebene auf jeder Seite des Kehlkopfes Hochfrequenz-Strom geleitet. Die Zulassung Variationen aus Stimmlippe (de) Kontaktaufnahme während Kehlkopf Klangerzeugung sind weitgehend proportional zur zeitlich veränderliche relative Stimmlippe Kontakt Bereich39. Das Ei-Signal wird angenommen, dass eine zuverlässige physiologische Korrelat der Stimmlippe Vibration, reflektieren die Grundfrequenz und die oszillierende Regime (unregelmäßige oder periodisch, einschließlich Bifurkationen) werden. Trotz seiner Breite Anwendung wurde, mögliche direkte Beziehung zwischen der VFCA und der Ei-Wellenform bis vor kurzem nur in einer einzigen Studie17, getestet was auf eine etwa lineare Beziehung zwischen VFCA und Ei-Signal-Stärke. Strömungsinduzierte Stimmlippe Vibration wurde jedoch nicht in dieser Studie untersucht. Daher bedurfte es daher noch eine strenge empirische Bewertung der Ei als Maß für die relative VFCA unter physiologischen Bedingungen.
In dieser Angelegenheit hat diese Gruppe von Autoren vor kurzem drei rote Rotwild-Larynges in einer ausgeschnittenen Hemi-Kehlkopf-Vorbereitung unter Verwendung einer Durchführung von Glas Platte27untersucht. Die Zeit, die unterschiedlichen Kontakt zwischen der Stimmlippe und die Glasplatte von Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen in der Sagittalebene bei 6000 fps, überwacht wurde ergibt synchronisiert mit dem Ei-Signal mit einer Genauigkeit von ± 0,167 Frau Vertreter aus sich, dass Studie erscheinen in Abbildung 5zeigt eine durchschnittliche, gute Übereinstimmung zwischen den Ei-Signal und VFCA – siehe Referenz27 für Details).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55303/55303fig5.jpg"> Abbildung 5 : Vergleich der Stimmlippe Kontaktfläche (VFCA) und Electroglottographic (Ei) Wellenform. (A-D) Video-Stills aus High-Speed-video-Daten zeigt die Seitenansicht des ein Rothirsch Hemi-Kehlkopf in vier Momenten innerhalb eines glottalen Zyklus. Die manuell bewerteten Stimmlippe Kontaktfläche (d.h. wo die Stimmlippe in Kontakt mit der vertikalen Glasplatte im Hemi-Kehlkopf-Setup war) wird in Cyan überlagert. (E) Vergleich der normalisierten Ei und VFCA Daten für die Kontaktphase Stimmlippe von einem glottalen Zyklus. Die VFCA Daten ergab sich aus der Beurteilung der Vocal Falten Kontaktfläche (gezählt in Pixel) über den glottalen Zyklus. <a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55303/55303fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Hemi-laryngeal Setup for Studying Vocal Fold Vibration in Three Dimensions

Dieses Papier stellt ein Protokoll für die Vorbereitung der Hemi-Kehlkopf Proben erleichtern eine Multi-dimensionale Ansicht der Stimmlippe Vibration, um verschiedene biophysikalische Aspekte der Sprachproduktion in Menschen und nicht-menschlichen Säugetieren zu untersuchen.

Hemi-Larynx-Setup für das Studium Stimmlippe Vibration in drei Dimensionen

The voice of humans and most non-human mammals is generated in the larynx through self-sustaining oscillation of the vocal folds. Direct visual ...

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10.9K Aufrufe.  Palacky University Olomouc. Dieses Papier stellt ein Protokoll für die Vorbereitung der Hemi-Kehlkopf Proben erleichtern eine Multi-dimensionale Ansicht der Stimmlippe Vibration, um verschiedene biophysikalische Aspekte der Sprachproduktion in Menschen und nicht-menschlichen Säugetieren zu untersuchen.

Serie: Hemi-laryngeal Setup for Studying Vocal Fold Vibration in Three Dimensions

Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources. This complex social behavior is influenced by genetic, hormonal and environmental factors. In many organisms, aggression is critical to survival but controlling and suppressing aggression in distinct contexts also has become increasingly important. In recent years, invertebrates have become increasingly useful as model systems for investigating the genetic and systems biological basis of complex social behavior. This is in part due to the diverse repertoire of behaviors exhibited by these organisms. In the accompanying video, we outline a method for analyzing aggression in Drosophila whose design encompasses important eco-ethological constraints. Details include steps for: making a fighting chamber; isolating and painting flies; adding flies to the fight chamber; and video taping fights. This approach is currently being used to identify candidate genes important in aggression and in elaborating the neuronal circuitry that underlies the output of aggression and other social behaviors.

Studying Aggression in Drosophila fruit flies

Studieren Aggression in Drosophila (Taufliege)

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources.  This complex social behavior is influenced by ...

Forschung

Biologie

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing material properties 1. Normal voice production relies on healthy tissue and vocal folds, and occurs as a result of complex coupling between aerodynamic, structural dynamic, and acoustic physical phenomena. Voice disorders affect up to 7.5 million annually in the United States alone 2 and often result in significant financial, social, and other quality-of-life difficulties. Understanding the physics of voice production has the potential to significantly benefit voice care, including clinical prevention, diagnosis, and treatment of voice disorders.
Existing methods for studying voice production include in vivo experimentation using human and animal subjects, in vitro experimentation using excised larynges and synthetic models, and computational modeling. Owing to hazardous and difficult instrument access, in vivo experiments are severely limited in scope. Excised larynx experiments have the benefit of anatomical and some physiological realism, but parametric studies involving geometric and material property variables are limited. Further, they are typically only able to be vibrated for relatively short periods of time (typically on the order of minutes).
Overcoming some of the limitations of excised larynx experiments, synthetic vocal fold models are emerging as a complementary tool for studying voice production. Synthetic models can be fabricated with systematic changes to geometry and material properties, allowing for the study of healthy and unhealthy human phonatory aerodynamics, structural dynamics, and acoustics. For example, they have been used to study left-right vocal fold asymmetry 3,4, clinical instrument development 5, laryngeal aerodynamics 6-9, vocal fold contact pressure 10, and subglottal acoustics 11 (a more comprehensive list can be found in Kniesburges et al. 12)
Existing synthetic vocal fold models, however, have either been homogenous (one-layer models) or have been fabricated using two materials of differing stiffness (two-layer models). This approach does not allow for representation of the actual multi-layer structure of the human vocal folds 1 that plays a central role in governing vocal fold flow-induced vibratory response. Consequently, one- and two-layer synthetic vocal fold models have exhibited disadvantages 3,6,8 such as higher onset pressures than what are typical for human phonation (onset pressure is the minimum lung pressure required to initiate vibration), unnaturally large inferior-superior motion, and lack of a "mucosal wave" (a vertically-traveling wave that is characteristic of healthy human vocal fold vibration).
In this paper, fabrication of a model with multiple layers of differing material properties is described. The model layers simulate the multi-layer structure of the human vocal folds, including epithelium, superficial lamina propria (SLP), intermediate and deep lamina propria (i.e., ligament; a fiber is included for anterior-posterior stiffness), and muscle (i.e., body) layers 1. Results are included that show that the model exhibits improved vibratory characteristics over prior one- and two-layer synthetic models, including onset pressure closer to human onset pressure, reduced inferior-superior motion, and evidence of a mucosal wave.

The methodology for fabricating synthetic vocal fold models is described. The models are life-sized and mimic the multi-layer structure of the human vocal folds. Results show the models to self-oscillate at pressures comparable to lung pressure and demonstrate flow-induced vibratory responses that are similar to those of human vocal folds.

Synthetische Multi-Layer-, Selbst-Oszillierende Stimmlippen Modell Fabrication

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

Biotechnik

Chip-based Three-dimensional Cell Culture in Perfused Micro-bioreactors

We have developed a chip-based cell culture system for the three-dimensional cultivation of cells. The chip is typically manufactured from non-biodegradable polymers, e.g., polycarbonate or polymethyl methacrylate by micro injection molding, micro hot embossing or micro thermoforming. But, it can also be manufactured from bio-degradable polymers. Its overall dimensions are 0.7 1 x 20 x 20 x 0.7 1 mm (h x w x l). The main features of the chips used are either a grid of up to 1156 cubic micro-containers (cf-chip) each the size of 120-300 x 300 x 300 &mu; (h x w x l) or round recesses with diameters of 300 &mu; and a depth of 300 &mu; (r-chip). The scaffold can house 10 Mio. cells in a three-dimensional configuration. For an optimal nutrient and gas supply, the chip is inserted in a bioreactor housing. The bioreactor is part of a closed steril circulation loop that, in the simplest configuration, is additionaly comprised of a roller pump and a medium reservoir with a gas supply. The bioreactor can be run in perfusion, superfusion, or even a mixed operation mode. We have successfully cultivated cell lines as well as primary cells over periods of several weeks. For rat primary liver cells we could show a preservation of organotypic functions for more than 2 weeks. For hepatocellular carcinoma cell lines we could show the induction of liver specific genes not or only slightly expressed in standard monolayer culture. The system might also be useful as a stem cell cultivation system since first differentiation experiments with stem cell lines were promising.

We describe a chip-based platform for the three-dimensional cultivation of cells in micro-bioreactors. One chip can house up to 10 Mio. cells that can be cultivated under precisely defined conditions with regard to fluid flow, oxygen tension etc. in a sterile, closed circulation loop.

Chip-basierte dreidimensionale Zellkultur in perfundierten Micro-Bioreaktoren

We have developed a chip-based cell culture system for the three-dimensional cultivation of cells. The chip is typically manufactured from ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. Polyps and nodules, which are geometric abnormalities that form on the medial surface of the vocal folds, can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Our laboratory has reported particle image velocimetry (PIV) measurements, within an investigation of a model polyp located on the medial surface of an in&#160;vitro driven vocal fold model, which show that such a geometric abnormality considerably disrupts the glottal jet behavior. This flow field adjustment is a likely reason for the severe degradation of the vocal quality in patients with polyps. A more complete understanding of the formation and propagation of vortical structures from a geometric protuberance, such as a vocal fold polyp, and the resulting influence on the aerodynamic loadings that drive the vocal fold dynamics, is necessary for advancing the treatment of this pathological condition. The present investigation concerns the three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted prolate hemispheroid with a 2:1 aspect ratio in cross flow, i.e. a model vocal fold polyp, using an oil-film visualization technique. Unsteady, three-dimensional flow separation and its impact of the wall pressure loading are examined using skin friction line visualization and wall pressure measurements.

Vocal fold polyps can disrupt vocal fold dynamics and thus can have devastating consequences on a patient&#39;s ability to communicate. Three-dimensional flow separation induced by a wall-mounted model polyp and its impact on the wall pressure loading are examined using particle image velocimetry, skin friction line visualization, and wall pressure measurements.

Untersuchung der dreidimensionalen Strömungstrennung, die durch ein Modell Vocal Fold Polyp induziert wird

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To emulate the dynamic environment of vocal folds, a novel vocal fold bioreactor capable of producing vibratory stimulations at fundamental phonation frequencies is constructed and characterized. The device is composed of a function generator, a power amplifier, a speaker selector and parallel vibration chambers. Individual vibration chambers are created by sandwiching a custom-made silicone membrane between a pair of acrylic blocks. The silicone membrane not only serves as the bottom of the chamber but also provides a mechanism for securing the cell-laden scaffold. Vibration signals, generated by a speaker mounted underneath the bottom acrylic block, are transmitted to the membrane aerodynamically by the oscillating air. Eight identical vibration modules, fixed on two stationary metal bars, are housed in an anti-humidity chamber for long-term operation in a cell culture incubator. The vibration characteristics of the vocal fold bioreactor are analyzed non-destructively using a Laser Doppler Vibrometer (LDV). The utility of the dynamic culture device is demonstrated by culturing cellular constructs in the presence of 200-Hz sinusoidal vibrations with a mid-membrane displacement of 40 &#181;m. Mesenchymal stem cells cultured in the bioreactor respond to the vibratory signals by altering the synthesis and degradation of vocal fold-relevant, extracellular matrix components. The novel bioreactor system presented herein offers an excellent in vitro platform for studying vibration-induced mechanotransduction and for the engineering of functional vocal fold tissues.

A novel vocal fold bioreactor capable of delivering physiologically relevant, vibratory stimulation to cultured cells is constructed and characterized. This dynamic culture device, when combined with a fibrous poly(&#949;-caprolactone) scaffold, creates a vocal fold-mimetic environment that modulates the behaviors of mesenchymal stem cells.

Konstruktion und Charakterisierung eines neuartigen Bioreaktor Stimmlippen

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo for studying mitosis1. Drosophila has useful genetics with a sequenced genome, and it can be easily maintained and manipulated. Many mitotic mutants exist, and transgenic flies expressing functional fluorescently (e.g. GFP) - tagged mitotic proteins have been and are being generated. Targeted gene expression is possible using the GAL4/UAS system2. 

The Drosophila early embryo carries out multiple mitoses very rapidly (cell cycle duration, &asymp;10 min). It is well suited for imaging mitosis, because during cycles 10-13, nuclei divide rapidly and synchronously without intervening cytokinesis at the surface of the embryo in a single monolayer just underneath the cortex. These rapidly dividing nuclei probably use the same mitotic machinery as other cells, but they are optimized for speed; the checkpoint is generally believed to not be stringent, allowing the study of mitotic proteins whose absence would cause cell cycle arrest in cells with a strong checkpoint. Embryos expressing GFP labeled proteins or microinjected with fluorescently labeled proteins can be easily imaged to follow live dynamics (Fig. 1). In addition, embryos can be microinjected with function-blocking antibodies or inhibitors of specific proteins to study the effect of the loss or perturbation of their function3. These reagents can diffuse throughout the embryo, reaching many spindles to produce a gradient of concentration of inhibitor, which in turn results in a gradient of defects comparable to an allelic series of mutants. Ideally, if the target protein is fluorescently labeled, the gradient of inhibition can be directly visualized4. It is assumed that the strongest phenotype is comparable to the null phenotype, although it is hard to formally exclude the possibility that the antibodies may have dominant effects in rare instances, so rigorous controls and cautious interpretation must be applied. Further away from the injection site, protein function is only partially lost allowing other functions of the target protein to become evident.

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of microinjection and high resolution imaging in the Drosophila melanogaster syncytial embryo to study mitosis.

Mikroinjektion Techniken zur Untersuchung Mitose in der Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo  for studying mitosis1.  Drosophila has useful genetics with a sequenced ...

3D-Druck von mehrschichtigen Silikon-Stimmlippenmodellen

Manufacturing Process for Non-Adhesive Super-Soft Vocal Fold Models

This study aims to develop super-soft, non-sticky vocal fold models for voice research. The conventional manufacturing process of silicone-based vocal fold models results in models with undesirable properties, such as stickiness and reproducibility issues. Those vocal fold models are prone to rapid aging, leading to poor comparability across different measurements. In this study, we propose a modification to the manufacturing process by changing the order of layering the silicone material, which leads to the production of non-sticky and highly consistent vocal fold models. We also compare a model produced using this method with a conventionally manufactured vocal fold model that is adversely affected by its sticky surface. We detail the manufacturing process and characterize the properties of the models for potential applications. The outcomes of the study demonstrate the efficacy of the modified fabrication method, highlighting the superior qualities of our non-sticky vocal fold models.&#160;The findings contribute to the development of realistic and reliable vocal fold models for research and clinical applications.

Autor im Rampenlicht: Fortschritte bei der Herstellung synthetischer Stimmlippenmodelle für phonetische und robotische Anwendungen

This study demonstrates the manufacturing of non-sticky and super-soft vocal fold models by introducing a specific way to create the vocal fold layers, providing a detailed description of the manufacturing procedure, and characterizing the properties of the models.

Herstellungsprozess für nicht klebende superweiche Stimmlippenmodelle

This study aims to develop super-soft, non-sticky vocal fold models for voice research. The conventional manufacturing process of silicone-based vocal ...

Ingenieurwesen

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may also be used to study the structure-function relationship for other ion channels and neurotransmitter receptors1. BK channels are widely expressed in different tissues and have been implicated in many physiological functions, including regulation of smooth muscle contraction, frequency tuning of inner hair cells and regulation of neurotransmitter release2-6. BK channels are activated by membrane depolarization and by intracellular Ca2+ and Mg2+ 6-9. Therefore, the protocol is designed to control both the membrane voltage and the intracellular solution. In this protocol, messenger RNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes (stage V-VI) followed by 2-5 days of incubation at 18&deg;C10-13. Membrane patches that contain single or multiple BK channels are excised with the inside-out configuration using patch clamp techniques10-13. The intracellular side of the patch is perfused with desired solutions during recording so that the channel activation under different conditions can be examined. To summarize, the mRNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes to express channel proteins on the oocyte membrane; patch clamp techniques are used to record currents flowing through the channels under controlled voltage and intracellular solutions.

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Ionic current of BK channels is recorded using patch clamp techniques. BK channels are expressed in Xenopus oocytes by injecting messenger RNA. The intracellular solution during patch clamp recordings is controlled by a perfusion system.

Patch-Clamp-und Perfusion Techniken zur Untersuchung von Ionenkanälen ausgedrückt in Xenopus Oozyten

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

Hemi-Larynx-Setup für das Studium Stimmlippe Vibration in drei Dimensionen

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Studieren Aggression in Drosophila (Taufliege)

Synthetische Multi-Layer-, Selbst-Oszillierende Stimmlippen Modell Fabrication

Chip-basierte dreidimensionale Zellkultur in perfundierten Micro-Bioreaktoren

Untersuchung der dreidimensionalen Strömungstrennung, die durch ein Modell Vocal Fold Polyp induziert wird

Konstruktion und Charakterisierung eines neuartigen Bioreaktor Stimmlippen

Mikroinjektion Techniken zur Untersuchung Mitose in der Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

Herstellungsprozess für nicht klebende superweiche Stimmlippenmodelle

Herstellungsprozess für nicht klebende superweiche Stimmlippenmodelle

Herstellungsprozess für nicht klebende superweiche Stimmlippenmodelle

Patch-Clamp-und Perfusion Techniken zur Untersuchung von Ionenkanälen ausgedrückt in Xenopus Oozyten