The authors would like to acknowledge the Center for Advanced Vehicular Systems (CAVS) at Mississippi State University for providing testing facilities and Rush Sports Medical of Meridian, Mississippi for their monetary support.

ההערה: הפרוטוקול עבור שיטת הבדיקה הציגה מתייחס מסמכי NOCSAE הבאים (הזמינים ב http://nocsae.org/): NOCSAE DOC.002-13m13: &quot;מפרט ביצועים רגילים של קסדות פוטבול מיוצרים חדשים&quot; 18. NOCSAE DOC.011-13m14d: &quot;מדריך פרוצדורלי יצרני בחירת מדגם מוצרים לצורכי בדיקות לשם NOCSAE התקנים&quot; 24. NOCSAE DOC.087-12m14: &quot;השיטה המקובלת כיום מבחן השפעת ודרישת PERFORMANCE לכדורגל FACEGUARDS&quot; 25. NOCSAE DOC.100-96m14: &quot;מדריך לפתרון בעיות לציוד בדיקה ובדיקת IMPACT&quot; 26. NOCSAE DOC.101-00m14a: &quot;הליכי ציוד כיול&quot; 27 התקנת מבחן 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות הרכבת מרכבת ירידת תאום חוט NOCSAE כהגדרתו בסעיף 15.1 של NOCSAE DOC. 001, 18 כמתואר באיור 5. תאשר את זהכל הרכיבים של האסיפה מחוברים באופן מאובטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף בגודל &quot;הגדול&quot; NOCSAE headform אל מכלול מרכבת טיפה על ידי יישור צווארון headform עם המיקום הרצוי על שמאי headform המסובב ועל ידי הידוק טבעת נעילת הליכי headform. הערה: אם headform חדש או מתוקן, ראה סעיף 5 של NOCSAE DOC. 100. 26 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מאובטח לצרף תאוצה triaxial לצלחת תאוצה ממוקם במרכז הכובד של headform. מניח את התאוצה במרכז הצלחת תאוצת הזדנבות הן חורי התאוצה עם החורים בצלחת התאוצה. באמצעות מברג ראש אלן להכניס שני הברגים והדק אותם בכיוון השעון עד תאוצה הוא רכוב מאובטח לצלחת תאוצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים על פי המפרט של היצרן. 28 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> connect הכבלים להרכבתם רכישת נתונים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחבר את כבל תאוצה למפצל קואקסיאליים המשולש, ואז לחבר כבל קואקסיאלי לכל פלט של ספליטר קואקסיאליים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הקצה החופשי של כל כבל קואקסיאלי מן ספליטר קואקסיאליים המשולש ליציאת קלט חיישן 1 ערוצים, 2, ו -3 ממוקם על החלק האחורי של מודול המגבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר כבלים קואקסיאליים מנמלי הפלט של מודול מגבר (ערוצים 1, 2, ו -3) לחיבורים תשומות על החלק הקדמי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים (ערוצים 1, 2, ו -3, בהתאמה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הקצה לפצל של כבל RS-232 למחבר האחורי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את כבל RS-232 הנותרים כדי Com Port 1 של מחשב אישי (PC). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוח על המחשב האישי (PC) כניסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד והתקן את תוכנת מערכת לאיסוף וניתוח נתונים למחשב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוח שבמכלול רכישת נתונים:חברו כל שקע וולט רכיבים 120 למקור חשמל, ואז להעיף את מתג למתג מגבר לתפקיד &quot;על&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ פעמיים על סמל תוכנית רכישת נתונים ממוקם על שולחן העבודה כדי לפתוח את התוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים בשורה מבקשת לבדוק את מצב מודול, לחץ &quot;כן&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה &quot;הגדרות&quot;, גלול מטה אל &quot;פתח&quot; ולאחר מכן בחר &quot;הגדרת מבחן&quot;. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו &quot;NOCSAE1.TSF&quot;. לחץ על &quot;טען&quot;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זן מידע חיישן עבור התאוצה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על סמל קלט חיישן הצהוב על ערוץ 3 במודול הפעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את ערך הכיול (mV / G) עבור תאוצת Z- צייר לתוך התיבה &quot;ערך CAL&quot; הטקסט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחצו על כפתור ה &quot;prev&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 1.4.8.1 - 1.4.8.3 עבור תאוצת ציר y (ערוץ 2) ועבור התאוצת דואר ציר x (ערוץ 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על סמל &quot;שיבה&quot; הירוק כדי לצאת חיישן. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הסמל &quot;השמור&quot; הירוק ולאחר מכן שם התקנת המבחן כמו &quot;NOCSAE-יופיטר&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;שמור&quot;. </li></ol></li></ol> 2. הכנת קסדה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את דגם הקסדה לבדיקת השפעה. לקבלת הסמכת קסדה, דגימות בוחרים לבדיקה פי NOCSAE DOC.011. 24 מבחן במדגם לפי טבלה 1, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר faceguards המתאים עבור כל דגם קסדה שנבחר. בשונה מהתקן NOCSAE, לבצע בדיקות השפעת קסדת בסיס עם faceguard בסיס קסדה כאלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מברג פיליפס ראש, חבר את faceguard הנכון מאובטח וכל חומרת faceguard הספציפית לכל קסדה שנבחרה לבדיקה. בניגוד metho המבחן הסטנדרטי NOCSAEד, לבדוק את כל הקסדות עם faceguards המצורפת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קסדות מצב הטמפרטורות לפי טבלה 1, DOC NOCSAE. 002 7, ו NOCSAE DOC.087 25 על ידי חשיפת אותם בסביבת מעבדה או בתא סביבתי. בדיקות טיפת קסדה ראשוניות בטמפרטורת הסביבה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זז קסדות שנבחרו בסביבת מעבדה, 72 ° F, ± 5 ° F (22 ° C, ± 2 ° C), לפחות 4 שעות לפני הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם כל ההשפעות טמפרטורת הסביבה נערכו, לחשוף את הקסדה לטמפרטורה מותנה, לפי טבלה 1, עבור 4 אך לא יותר מ 24 שעות. 7 הערה: לפחות שתיים, אבל לא יותר מארבעה מקומות השפעה לגרום SI הגבוה ביותר שנרשם ערכים עבור טיפות טמפרטורת סביבה תיבחנה בטמפרטורה גבוהה. </li></ol></li></ol> כיול 3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע כיול Headform: כל headform חייב להיות מכויל לפני הבדיקה באמצעות תאוצה triaxial, 3 &quot;במקומות כרית ושחרור MEP כיול / מהירויות כפי שהוגדרו על ידי דו&quot;ח המיון NOCSAE כיול Pad השנתי כי כרית MEP כיול ספציפי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מאובטח לצרף 3 &quot;כרית MEP כיול על הסדן באמצעות מפתח ברגים אלן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות דו&quot;ח מיון Pad NOCSAE כיול השנתי, בחר במיקום השפעה ואת מהירות השפעה המקבילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות הרכבת headform המסובבת ואת מעקה מדריך סדן, להתאים headform וסדן לאורינטצית ההשפעה הרצויה (קדמי, בצד, או למעלה). עיין בטבלה 1, נספח 2 של NOCSAE DOC. 001, 18 ו NOCSAE DOC. 100. 26 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הבורג להתחדד-loc ממכלול headform המסובב ו לכוון את שמאי headform ליישר-חורי בריח למיקום הרצוי. הכנס ובבטחה faסטן הבריח להתחדד-loc. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את טבעת הנעילה הליכי headform ולסובב את המיקום האף headform לאוריינטציה הנדרש. הדק היטב את טבעת הנעילה הליכי headform. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את הברגים שני בסיס צלחת-סדן וחלק סדן עד מיקום השפעה רצוי מושג. הדק בסיס ברגי plate- סדן ולהבטיח כל החיבורים מהודקים בבטחה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מערכת שחרור לרדת הרכבת מרכבה. הרם את מכלול מרכבת ירידה לגובה של מערכת השחרור. מרכז את מערכת השחרור כדי נקודת החיבור שלה שבמכלול מרכבת טיפה ואז להעיף את המתג למתג עבור מערכת השחרור אלקטרומגנטית למצב &quot;On&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה. הערה: לגבהים ספציפיים עשויים להשתנות עבור כל מערכת בשל וריאציות חיכוך. השפעות נוספות עשויות צריכות להתנהל משתנים גובה כדי להבטיח את המהירויות הנכנסות הנכונות הןchieved. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת מוכנה רכישת נתונים להקלטת אירוע (לפי מייצרת מפרטים 28). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה &quot;מבחן&quot;, ולאחר מכן לחץ על &quot;איסוף נתונים&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו &quot;NOCSAE-JoVE.TSF&quot;. לחץ על &quot;טען&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;אישור&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקלידו בתיבת הדו-שיח &quot;תיאור&quot; תיאור הבדיקה ולאחר מכן לחץ על מקש &quot;Tab&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק מזהה מבחן 5 תווים, הקלד &quot;JoVE1&quot; ולחץ על &quot;המשך&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;המשך&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימו לב הולך ומתחמם המכשור. לאחר הדלפק הגיע 15 שניות, לחץ על &quot;המשך&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את המערכת באופן אוטומטי ביצוע כיול תאוצה. לאחר שכל התיבות נצבעות ירוקות, לחץ על &quot;המשך&quot;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש במערכת השחרור, ושחרר את המרכבה להרכבהy ולגרום למערכת רכישת נתונים כדי לתעד את האירוע על ידי מרפרף שני המתגים לעבור זמנית ממוקמים על תיבת בקרת כוח מערכת שחרור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב ולהקליט את ערך SI שהתקבל. ודא והתוצאה היא 1,200 SI ± 2%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 3.4.2-3.4.8 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל אחד ממיקומי השפעת השלוש נדרש. הערה: רפידות כיול יש requalified בשנה במעבדה שצוינה על ידי NOCSAE. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות. (ראה סעיף 18, NOCSAE DOC.001 18) </li></ol> 4. נוהל בדיקה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחליף את רפידת MEP המשמש כיול עבור כרית מבחן MEP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיקום ומהירות השפעה בחר עבור בדיקות על פי טבלה 1. הערה: השלכות חייבות להתנהל מתוך מהירות ירידה הנמוכה ביותר ועד לגבוהה ביותר. השפעות טמפרטורת הסביבה שאולd להתנהל לפני שפעות מותנות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כראוי להתאים את המיקום התמצאות סדן headform כדי להשיג את המיקום ההשפעה הרצויה, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2 ועל פי ההנחיות המפורטות בסעיף 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר קסדה לבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כראוי להתאים את הקסדה שנבחרה headform פי יצרני הקסדה הולמים הוראות ונהלי NOCSAE. התאם ובבטחה לצרף את קסדות רצועת הסנטר אל headform. הערה: בשל אילוצים הנוספים של faceguard, יישום לאור אבקת טלק עשוי לסייע הולם של הקסדה אל headform. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מערכת שחרור מכאני לרדת הרכבת מרכבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המערכת מוכנה רכישת נתונים עבור הקלטת אירוע. חזור על שלבים 3.4.1 דרך 3.4.8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השימוש במערכת השחרור המכאני ושחרר את carriהרכבת גיל ובמקביל להפעיל את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים כדי לתעד את האירוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיד לאחר הפגיעה, שיא SI, היק, ותוצאות האצת השיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השווה את התוצאות רשמו אל עובר / נכשל קריטריונים. בשונה מן התקן NOCSAE, להגדיר עובר / נכשל שווי של 700 SI לכל 5.46, 4.88, ו 4.23 מ &#39;/ משפיע שניות. לשמור על עובר / נכשל קריטריון של 300 SI לכל ההשפעות 3.46 מ &#39;/ שנייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 4.3-4.11 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל ההשפעות הנדרשות. הערה: המקובל לבדוק את כל הקסדות עבור מיקום השפעה נתונה לפני שינוי כיוון headform ומצבת סדן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקת מערכת עם השלמת בדיקות לשמור על התוצאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אימות נתונים: השוו בדיקה מקדימה והמחאות מערכת שלאחר בדיקה ולוודא כי וריאציה כלשהי היא 7% או פחות. </li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929table1.jpg" /> שולחן 1:מטריקס כדורגל קסדה מבחן ירידה מראה משפיע נדרש על ידי מהירות ירידה (m / sec) ומיקום השפעה. (לוח שונה מ DOC NOCSAE. 002-13m13) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929table1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<ol>
	<li>Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+and+impact+of+traumatic+brain+injury:+a+brief+overview.">The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview.</a> J Head Trauma Rehabil. (5), 375-378 (2006).</li><li>Broglio, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Head+impacts+during+high+school+football:+a+biomechanical+assessment.">Head impacts during high school football: a biomechanical assessment.</a> J Athl Train. 44, 342-349 (2009).</li><li>Broglio, S. P., Martini, D., Kasper, L., Eckner, J. T., Kutcher, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+head+impact+exposure+in+high+school+football:+Implications+for+regulating+contact+practices.">Estimation of head impact exposure in high school football: Implications for regulating contact practices.</a> Am. J. Sports Med. 41, 2877-2884 (2013).</li><li>Costanza, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Contact+sport-related+chronic+traumatic+encephalopathy+in+the+elderly:+clinical+expression+and+structural+substrates.">Review: Contact sport-related chronic traumatic encephalopathy in the elderly: clinical expression and structural substrates.</a> Neuropathol Appl Neurobiol. 37, 570-584 (2011).</li><li>McKee, A. C., Cantu, R. C., Nowinski , C. J., Hedley-Whyte, E. T., Gavett, B. E., Budson, A. E., Santini, V. E., Lee, H. S., Kubilus , C. A., Stern, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+athletes:+progressive+tauopathy+after+repetitive+head+injury.">Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury.</a> J. Neuropathol Exp Neurol. , 709-735 (2003).</li><li>Bartsch, A., Benzel, E., Miele, V., Prakash, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+test+comparisons+of+20th+and+21st+century+American+football+helmets:+Laboratory+investigation.">Impact test comparisons of 20th and 21st century American football helmets: Laboratory investigation.</a> J Neurosurg. 116, 222-233 (2012).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , (2013).</li><li>Greenwald, R. M., Gwin, J. T., Chu, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Head+Impact+Severity+Measures+for+Evaluating+Mild+Traumatic+Brain+Injury+Risk+Exposure.">Head Impact Severity Measures for Evaluating Mild Traumatic Brain Injury Risk Exposure.</a> Neurosurg. 62, 789-798 (2008).</li><li>Newman, J. A., Yoganandan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Accidental Injury: Biomechanics and Prevention. , (2015).</li><li>Newman, J. A., Shewchenko, N., Welbourne, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+proposed+new+biomechanical+head+injury+assessment+function+-+the+maximum+power+index.">A proposed new biomechanical head injury assessment function - the maximum power index.</a> Stapp Car Crash J. 44, 215-247 (2000).</li><li>Gadd, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+weighted-impulse+criterion+for+estimating+injury+hazard.">Use of a weighted-impulse criterion for estimating injury hazard.</a> SAE Technical Papers. , (1966).</li><li>Lissner, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Studies+on+the+Relation+Between+Acceleration+and+Intracranial+Pressure+Changes+in+Man.">Experimental Studies on the Relation Between Acceleration and Intracranial Pressure Changes in Man.</a> Surgery, Gynecology and Obsterics. III, 329-338 (1960).</li><li>Gurdjian, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concussion+-+Mechanism+and+Pathology.">Concussion - Mechanism and Pathology.</a> , (1963).</li><li>Patrick, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+by+Design+-+Head+Protection.">Survival by Design - Head Protection.</a> , (1963).</li><li>Versace, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+Severity+Index.">A review of the Severity Index.</a> SAE Technical Papers. , (1971).</li><li>Newman, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+biomechanical+assessment+of+mild+traumatic+brain+injury.+Part+2.+Results+and+conclusions.">A new biomechanical assessment of mild traumatic brain injury. Part 2. Results and conclusions.</a> Proceedings of International Research Conference on the Biomechanics of Impacts. , 223-233 (2000).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , (2011).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Test Method and Equipment used in Evaluating the Performance Characteristics of Protective Headgear/Equipment. , (2015).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , (2011).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standards and Process. , (2013).</li><li>Gwin, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+NOCSAE+linear+impactor+test+method+based+on+in+vivo+measures+of+head+impact+acceleration+in+American+football.">An investigation of the NOCSAE linear impactor test method based on in vivo measures of head impact acceleration in American football.</a> J Biomech Eng. 132, (2010).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Lacrosse Helmets with Faceguards. , (2013).</li><li>Hodgson, V. R., Thomas, L. M., Prasad, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+validity+and+limitations+of+the+severity+index.">Testing the validity and limitations of the severity index.</a> SAE Technical Papers. , (1970).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manufactureers Procedural Guide for Product Sample Selection for Testing to NOCSAE Standards. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Troubleshooting Guide for Test Equipment and Impact Testing. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Equipment Calibration Procedures. , (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

המתודולוגיה דיווחה כי זוגות NOCSAE קסדת פוטבול ובדיקות השפעת faceguard ירידה מציעה טכניקה ייחודית להעריך מאפייני ביצועים טובים יותר של קסדות כדורגל מודרניות. השלבים הקריטיים ביותר להערכת מאפיין ביצועים טוב יותר זו של קסדות כדורגל המודרניות הם כדלקמן: 1) כראוי הגדרת ההתקן המכנה הבדיקה; 2) מהלך כיול מדויק; ו -3) הצמדת הקסדה / faceguard כראוי headform. מתודולוגיה זו מחייבת נהלי כיול התקנת מבחן ראויים. יש את השוני הפנימי בין כל headform NOCSAE בשל מגבלות בתהליך הייצור, הכוללים נקבוביות בחומרים פולימריים. NOCSAE נלחמת השתנות ייחודית זה על ידי תהליך נורמליזציה באמצעות נהלי כיול headform באמצעות כרית MEP הכיול בשנת recertified. לכן, זה יותר ויותר חשוב כי וריאציה נוספת אינה שהנהיגה ensuring שמכלול מכני הבדיקה מתוחזק כראוי ובבטחה. לפני הבדיקה, חשוב צווארון headform הליכי מסובבי headform ושחררו ברגי מרכבה נבדקים מהודקים היטב. מיצוב הקסדה headform ובכושר רצועת הסנטר צריך להיבדק לפני כל בדיקה טיפה. במהלך השפעה, הקסדה עשויה להשתנות, אשר מקובל אבל אולי צריך להיות מותאם. בנוסף לבדיקת נהלי ההתקנה וכיול, בדיקות השפעה דורשות הכנת קסדה נכונה. מבחר Faceguard והתקשרות נכונה של קסדה / faceguard אל headform הוא חלק קריטי של הליך הבדיקה. לבדיקת קסדה בכלל, מודל faceguard בסיס יש לבחור מחובר היטב עם כל חומרת faceguard הספציפית. בדרך כלל faceguard בסיס מוגדר כאחת המציע את הכמות המינימאלית של גינת פן, לא כוללים faceguards בסגנון תמרוץ. לאור ההשתנות בעיצוב הקסדה המודרנית ואת constrai הוסיףnts של רכיב faceguard, נהלים נוספים עשוי להידרש מצורף קסדה-headform נכון. באופן כללי, יש לצרף faceguards מאובטח על הקסדה לפני הרכבתן על headform. קסדות מסוימות עשויות לדרוש מצורפות חלקי של faceguard על הקסדה כי הוא מאובטח אז עם החדרת הקסדה-headform. יישום לאור אבקת טלק אל headform עשוי לסייע מצורף קסדה. עבור פתרון בעיות אחרות עיינו במדריך לפתרון בעיות NOCSAE לציוד בדיקה ובדיקת השפעה (ND.087-12m14). נוהל הבדיקה ההתאמה הנדרשים של מקומות השפעה תקן NOCSAE, כדי לתת דין וחשבון על תוספת של faceguard במהלך הבדיקה. מיקומי ההשפעה על בדיקות מגדל הירידה הנוכחיות כוללים החלפת תקן NOCSAE פרונטליים חזית בוס עם מיקומי ההשפעה למעלה בוס למעלה פרונטליים פרונטליים הכללת Faceguard פרונטליים Faceguard תחתיים מקומות. איור 3 מציג את לב SIאלס במקומות השפעה שונים כוללים שני אלה החדשים המוצעים. לדוגמה, הנתונים רידל, שמוצג באיור 3, ממחיש את הנקודה כי שני מיקומים חדשים ליטול על עצמו את רמות SI הגדול, שאחרת לא היו ידועים מאז שתי בדיקות חדשות אלה לא נדרשו בהסמכת NOCSAE. בדיקה ראשונית נקבעה כי למעלה פרונטליים חזית הבוס היו אתרי השפעה מתאימים יותר מכיוון שהם ישפיעו וקסדת הצבא ולא faceguard. אתרים אלו יהיו מציאותיים יותר בכך שהוא מאפשר משפיע פגז-אונייה ישירה למרות שהוא עדיין כולל את האילוצים של רכיב faceguard. השפעות faceguard ישירות הושגו על ידי לרבות השפעת Faceguard פרונטליים Faceguard התחתונה, אשר היו זהים במקומות ההשפעה שנקבעו מבחני הסמכת faceguard כדורגל NOCSAE. הכללת שתי השפעות אלה אפשרו הליך בדיקת ירידת קסדת faceguard כדורגל אחיד. השפעות faceguard אלה נדרשות להחלפהשל חבר הפרלמנט האירופי הבדיקה עם MEP faceguard ונהלים מיזוג סביבתיים נוספים, כפי שהיא מתוארת בטבלה 1. נציג תוצאות בדיקת ירידה מראות כי קסדות פוטבול צריכות מצורפות faceguards במהלך בדיקה. תוצאות בדיקת ירידה השוואתיות גילו כי faceguard מוסיף אילוץ קינמטיקה התקשה והפכו פגז מפחית ספיגת אנרגיה הכוללת. איור 3 ולהראות טבלה 2 הבדלים ברמות SI פני מקומות השפעה על קסדות בתקן NOCSAE (ללא faceguard) ואת שונה עם תצורות faceguard. לעומת שיטת בדיקת NOCSAE הנוכחית, קסדות פוטבול נבדקו עם faceguard המצורפת מציגות תגובות ייחודיות כי הם תלויים בסוג הקסדה, אשר עשוי להשתנות בהתאם למיקום השפעה. ההבדלים בתגובות אלה יכולים להיות מוכרים על זיווגי faceguard shell-, אשר תלויים תכונות עיצוב ייחודיות של הקסדה נבדקת. RawlinGS קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון קסדות X2 4D ו Xenith שימשו תוצאות נציג, כמו קסדות אלה לאפיין חלק מהחידושים החדש בטכנולוגיית קסדה. כל הקסדות האלה להשתנות באופן משמעותי על ידי תכונות, בעיצובם הייחודיים כולל faceguards, מערכות מצורפות faceguard, מערכות מצורפות רצועת סנטר ומערכות אונייה. כמובא בטבלה 2, תוצאות הנציגים הללו מראים וריאציות משמעותיות (p &lt;0.05) ב יק, SI, וערכים האצה שיא כי הם תלויים בסוג הקסדה, מיקום השפעה ואת תצורת faceguard. בנוסף, הבדלי פרופיל ההיסטוריה אץ בזמן גם נצפו. דוגמא תגובה כזו ניתן לראות באיור 4, שבו התגובה האצה triaxial (עבור X, צירי Y ו- Z) של קסדת Xenith X2 ב השפעת 4.88 מ &#39;/ שני למעלה מוצגים טבילת 40 G ב האצת ציר X כאשר faceguard לא צורף. בשל אילוץ נוסףfaceguard מביא וקסדת צבא, לטבול האצה לא היה קיים עבור אותו השפעה כאשר faceguard צורף הקליפה. באופן ספציפי יותר, כאשר לא כלל את faceguard, קליפת פוליקרבונט ליד נקודת ההשפעה יכולה להגמיש יותר ובכך לספוג יותר אנרגיה. כאשר faceguard נכללה, קליפת פוליקרבונט לא תמתח את השריר הכי הרבה. הכללתו של faceguard במהלך בדיקות השפעה נועדה יותר במדויק לחקות את תנאי טעינה ב-שדה. שיטת הבדיקה המוצעת שלנו משתמשת בתקרת הסמכה מחמירה יותר לעומת תקן NOCSAE הנוכחי. בשיטת המבחן המוצעת שלנו עבור כל 5.46, 4.88, ו 4.23 מ &#39;/ s משפיע, אנו ממליצים כי ועדת NOCSAE ליצור רמת SI בטוחה חדשה נמוכה מבוססת על הודג&#39;סון et al. (1970) עבודה. אם כל ערך SI המתקבל עבור כל השפעה אחד גדול סף המתאים אלה, ואז המבחן הוא נחוש בדעתו להיות כישלון. מיל נציגאולטס (איור 3) מראה כי SI ערכים עבור 5.46 מ &#39;/ s של כל הקסדות נבדקו במחקר זה לרדת מתחת NOCSAE 1,200 SI הנוכחי עוברת / נכשלה קריטריון השפעות אלה. מדדים פציעה נוספים של האצה כתוצאה HIC השיא ונכללים בלוח 2, עדיין אין גבולות הסמכה ניתנו על מדדים אלה. גבולות הסמכת קסדה עתידיים צריכים לחקור תעסוקה שטיעון מטרים מרובה פציעה / להיכשל קריטריונים. הגורם האחרון עבור תקן מבחן קסדה משופר יהיה לפרסם את תוצאות מבחן סטנדרטיות באופן שיאפשר לשחקן לקבל החלטה מושכלת על בחירת קסדה. עבור שחקנים רבים, מראה הוא לעתים קרובות הגורם החשוב ביותר בעת בחירת שילוב כדורגל הקסדה / faceguard. כבד faceguard גריל מסוג הם גם הופכים יותר דומיננטי על מגרש הכדורגל היום כנראה מסיבה זו. faceguards הכבד הללו להסיט את מרכז הכובד של ראש הספורטאים ולהוסיף מטר נוסףזרוע oment התרמת מומנט מזיק יותר במהלך קסדה אלכסונית משפיעה קסדה. לכן, זה יותר ויותר חשוב להבין את התגובה השיטתית של קסדות עבור השחקן לדעת איך faceguards הכבד אלו משפיעים על ביצועי קסדה. הסמכת קסדה עתידית צריכה לדרוש ליצרנים להציג גודל ותוצאות בדיקת קסדת faceguard הספציפי. הליכי בדיקה דיווחו אלה משמשים כפתרונות יעילים המאפשר את היכולת להעריך מאפייני ביצועים טובים יותר של מערכות קסדת הפוטבול נוכחיות ועתידיות. שיטת הבדיקה המוגדרת במסמך זה נועדה להיות שינוי כדי הליך בדיקת ירידת תאום חוט NOCSAE הנוכחי, המגביל באופן אינהרנטי בדיקות ביצועים של קסדת קריטריוני פציעה מבוססת תאוצה לינארית. בעוד כיום לשימוש וזמין, מכשיר בדיקת תאום חוט זה לא יכול למדוד תאוצה זוויתית. לעומת השיטות הקיימות, זה דיווח מבחן שיטת קסדת פוטבול נותנת יותר ACCURAte ייצוג של ביצועי קסדה ואת יכולתה להקטין ב-שדה שפעה.

מוֹטִיבָצִיָה המטרה העיקרית של שיטת בדיקת מגדל טיפה שונה זו היא יותר מקרוב מייצגים משפיעים על-בתחום מערכת קסדת פוטבול האמריקנית ולקדם תקני בטיחות משופרות. שיטת הבדיקה הכרוכה יכולה לספק ידע של קסדות מענה שיטתי צורך לפתח קסדה משופרת באופן יעיל למניעת זעזוע המוח. המופע של זעזועי המוח הטריד בהתמדה בספורט מגע, כגון פוטבול האמריקאי. בארצות הברית לבדה, זעזוע מוח הקשורים בספורט כבר מעריכים כי 1.6 ל 3.8 מיליון פעמים בכל שנה. 1 שחקן כדורגל יכול להיות יותר מ -1,500 משפיע ראש בכל עונה. 2, 3 בעוד גודל של רוב ההשפעות עשוי להיות תת-זעזוע מוח, הצטברות של השפעות אלו עלולים לגרום נזק מוחי לטווח ארוך בשל מחלה ניוונית של מערכת העצבים הנגרמת השפעה המכונה אנצפלופתיה טראומטית כרונית (CTE). 4CTE קשורה להצטברות של חלבון טאו במוח, שמובילה לאובדן זיכרון, התנהגות ושינוי אישיות, תסמונת פרקינסון, ודיבור וחריגות הילוך שלפעמים הובילו להתאבדות. 5 קסדות פוטבול עשו כמה התקדמות טכנולוגית ב -15 השנים האחרונות, אבל גם קסדות המתקדמים ביותר שבנמצא, לא לגמרי להמתיק כל הכוחות האירוע על הקסדה ומכאן, ספורטאים עדיין נגרמו זעזועי מוח. מחקר שנערך על ידי Bartsch et al. 6 הראו כי במקרים רבים מינוני השפעת הראש וסיכונים פגיעים הראש כשהוא לבוש קסדות leatherhead בציר היו דומות לאלו לבישת קסדות המאה st 21 בשימוש הנרחב, הממחיש את הצורך בשיפור הסטנדרטים לעיצוב ובחינה של קסדות פוטבול. בפרט, הסמכת NOCSAE 7 אינה מחייבת את faceguard כדי להיכלל בדיקות טיפה על הקסדה. הנוקשות נוספו tהוא faceguard מחובר הקסדה ישנה את התגובה המכאנית הכוללת דראמטי. המחקר הנוכחי כרוך שיטה לספק תקני בטיחות קסדה חזקים יותר שישרתו ככוח המניע לקדם עיצובי קסדה בטוחים. רקע כללי מדדי פגיעת ראש המנגנונים הביולוגיים המדויקים הקשורים זעזועי מוח שטרם זוהו. בעוד הרבה עבודה נעשתה עד היום מנסה לכמת טולרנסים פגיעים ראש לפי מדדי פציעה שונים, מחלוקת שהתעוררה בקהילת ביו לגבי הקריטריונים הללו. מנגנוני פציעה אלה אמורים להתייחס למספר גופים: תאוצה לינארית, תאוצה סיבובית, משך השפעה, ודחף. 8, 9, 10, 11 קריטריונים פגיעים מספר שמשו להגדיר זעזוע מוח כמדד התאוצה לינארית. עקומת סובלנות Wayne State (WSTC) 12, 13, 14 פותח כדי לחזות משבר בגולגולת עבור קריסות רכב במהלך פגיעה חזיתית על ידי הגדרת גבול עקום סף התאוצה לינארית לעומת משך השפעה. WSTC שמש בסיסים עבור קריטריוני פציעה אחרים כגון מדד החומרה (SI) 11 והקריטריון הפגיע הראש (יק), 15 אשר הם הקריטריונים שני הנפוצים ביותר. את si ו HIC היא חומרת השפעת המדד המבוססת על אינטגרלים המשוקלל של הפרופילים ליניארי אץ בזמן. בעוד קריטריונים אלה מגדירים ספי תאוצה לינארית, קריטריונים אחרים הוצעו על מנת להסביר את האצת סיבוב, כגון מדד כוח השפעת הראש. 8, 10, 16 תקני בדיקת קסדה של היום מרבים להשתמש קריטריון פציעה המבוסס על המדינה והיין כדיCurve lerance (כלומר HIC או SI) או קריטריון האצת שיא או במקרים מסוימים הוא. בעוד כמה שינויים נדרשים להוסיף תאוצת זוויתית קריטריוני ביצועים הרגילים, הקריטריונים ליניארי מבוסס האצה להישאר דומיננטיים. במחקר זה, את הערכים המשמשים כדי להעריך את הבטיחות היחסית שכל קסדה בתנאי שהם יהיו לפי תאוצת כתוצאת שיא, SI, וערכי HIC. מדדים אלה רק SI משמש להערכה בועדת התפעול הלאומית השוטפת תקנים לציוד אתלטיות (NOCSAE) סטנדרטי קסדת פוטבול. את si מבוסס על המשוואה הבאה, <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929eq1.jpg" width="100" /> (1) כאשר A הוא האצת translational של מרכז הכובד (CG) של הראש, ו- T הוא משך תאוצה. 11, 17 SI חושב על פי to סטנדרטים NOCSAE 18, שבו החישוב הוא מוגבל על ידי סף 4 G לאורך עקומת תאוצה כתוצאה. ערכי HIC חושבו על ידי המשוואה הבאה, <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929eq2.jpg" width="325" /> (2) שבו הוא ההאצה translational של CG של הראש, T 1 ו- T 2 הם פעמים התחלתי וסופי, בהתאמה, של המרווח הזמן שבו HIC משיג ערך מקסימאלי. כל הערכים HIC מחושב במחקר זה היו 36 היק, בהם משך את מרווח הזמן הוא מוגבל ל -36 מילי-שניות. תקני בדיקה כדורגל קסדה NOCSAE סקירת NOCSAE בשנת 1969 NOCSAE הוקמה כדי לפתח סטנדרטים גבוהים עבור אמריקאי קסדות פוטבול / faceguards וציוד ספורט אחר במטרה להפחית פציעות הקשורות לספורט. 17 סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE פותחו על ידי ד&quot;ר וויגט הודג&#39;סון 9 של וויין סטייט לצמצם פגיעות ראש על ידי הקמת דרישות עבור הנחתת שפעת שלמות מבנית עבור קסדות פוטבול / faceguards. סטנדרטי קסדת פוטבול אלה כוללים מבחן הסמכה ונהלי recertification שנתיים עבור קסדות. בשנת 2015, NOCSAE יישמה תכנית אבטחת איכות המחייבת את השימוש של מכון התקנים ספציפי American National (ANSI) גוף מוכר עבור הסמכת קסדה. NOCSAE שיטת בדיקה התקן קסדה כדורגל NOCSAE אינו כולל בדיקה של קסדות עם faceguards כפי שהוא מכנה להסרת שלהם לפני טיפות קסדה מתנהלים. סטנדרטי בדיקות קסדת NOCSAE 17 לנצל impactor ירידת תאום חוט שמסתמך על כוח המשיך להאיץ את headform שילוב קסדה במהירויות ההשפעה הנדרשות. Headform NOCSAE הוא מאובזר wמדי תאוצה triaxial ה- i במרכז הכובד. שילוב headform והקסדה הוא ירד אז במהירויות ספציפיות על גבי סדן פלדה מכוסה משטח קשה גומי 12.7 מ&quot;מ עובי מודולרי אלסטומר המתכנת (MEP). בעת הפגיעה, ההאצה המיידית נרשם וערכי SI מחושבים. ערכים SI אלו מושווים כנגד עובר / נכשל הקריטריון על מגוון רחב של מקומות השפעה הנדרשים מהירויות ושני בטמפרטורות, כולל הסביבה ואת ההשפעות בטמפרטורה גבוהה. אם ערך SI המתקבל עבור כל השפעה מפרה את הסף, אז הקסדה לא לעבור את המבחן. מתודת בדיקת תקן נפרדת משמשת הסמכת faceguard הכדורגל. תקן faceguard כדורגל NOCSAE כולל ניתוח שלמות מבני כמו גם להעריך את ביצועי הנחתת השפעת faceguard, רצועת הסנטר, ומערכות זיקתם. מדידת השפעה שהייתה לכל חייבת להיות מתחת ל -1,200 SI לעבור את המבחן, ללא מגע פנים ואין ליכישלון chanical של רכיב כלשהו, ​​כפי שהוגדרו בתקן NOCSAE. 19 יש מבחן NOCSAE נוסף מוצע (Impactor לינארי (LI)) 20 הכוללים את הקסדה עם faceguard, אבל אין זה ראוי להסמכת כדורגל קסדה כי זה לא יכול להודות שפעת כתר. LI משתמש איל פנאומטי להשפיע קסדת ניצב על headform NOCSAE מצויד צוואר דמה ההיברידי III רכוב על שולחן ועליו ליניארי על מנת לגרום תאוצה זוויתית. מסיבה זו בדיקת LI היא בדיקה נוספת כדי הליך בדיקת תאום חוט NOCSAE ירידה הנוכחי ולא תחליף. 20, 21 במקום מבחני LI, אנו מציעים להוסיף פשוט שני תרחישים יותר לנוהל בדיקת ירידת תאום החוט הנוכחי. שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE לאישור קסדות פוטבול הכוללת שישה loca השפעה שנקבעמשא ומיקום השפעה אחד אקראי. מיקומי ההשפעה שנקבעו כוללים: קדמי (F), בוס קדמי (FB), סייד (S), אחורי (R), אחוריים בוס (RB), ו Top (T). מבחן המיקום בפגיעה אקראית עשוי לבחור אזור מכל נקודה בתוך אזור ההשפעה המקובל המוגדרת של הקסדה. מיקומי ההשפעה לבדיקות מגדל ירידת NOCSAE השונים שלנו כוללים החלפת החזית שהוגדרו בעבר ומיקומי שפעת חזית בוס עם מה נקרא כמו החלק העליון הקדמי (FT) ואת בוס חלק עליון קדמי במקומות השפעה (FTB). החזית למעלה והחזית במקומות השפעה למעלה בוס שלנו זהים במקומות ההשפעה פרונטליים נכון פרונט הבוס של תקן NOCSAE עבור קסדות לקרוס, אשר כוללים גם את faceguard לבדיקות טיפה. 22 מקומות ההשפעה וקסדת הצבא, כולל חזית החליף וחזית בוס המיקומים, מתוארים באיור 1. בנוסף, שיטת בדיקת הקסדה המותאמת של המחקר הנוכחי שלנו כוללת שני impac faceguardבמקומות t כי נקראו חזית FG ו תחתונה FG. שני המקומות השפיע faceguard זהים במקומות ההשפעה הנדרשים נהלי הסמכת faceguard NOCSAE הנוכחיים. שמונת מקומות ההשפעה על בדיקות השפעת NOCSAE השונות של המחקר הנוכחי מוצגים באיור 2. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig1.jpg" /> איור 1: מיקומי השפעה משוער עבור קסדות פוטבול. השישה כיום נדרשים במקומות השפעת קסדת מבחן ירידת NOCSAE, קדמי (F), חזית הבוס (FB), סייד (S), למעלה (T), אחורי (R), ואת אחורי בוס (RB), ואת שני מיקומי שפעה מוצעות , חלק עליון קדמי (FT), ואת הבוס למעלה קדמי (FTB). הערה: שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE עבור קסדה מגנה אינה כוללת למעלה פרונטליים חזית במקומות השפעה למעלה בוס (מסומן בטקסט אדום) לצורך מחקר זה הוא מחליף את מקומות השפעת פרונטליים חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 001-13m15b) <aיעד href = &quot;https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929fig1large.jpg&quot; = &quot;_ blank&quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig2.jpg" /> איור 2: Modified NOCSAE התקנת ירידת בדיקה מראה בשמונה מקומות השפעה. למעלה ביממה, בוס למעלה ביממה, סייד, Faceguard (FG) קדמי, אחורי, אחורי בוס, למעלה, והתחתון Faceguard (FB). הערה: תקן NOCSAE אינו כולל מצורף faceguard וכאן חזית למעלה וחזית למעלה בוס להחליף חזית התקן ומיקומי שפעת חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 002-11m12) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> עיצובי קסדה השתנו בהדרגה בעשור האחרון, ואילו סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE מעולם כללו את faceguard עם hElmet בהערכת מפרטי הביצועים קסדת פוטבול. אמנם, לאחרונה תיקון נעשה לכלול עובר / נכשל ערך של 300 SI עבור השפעות מהירות הנמוכה ביותר (3.46 m / s), את המסירה כללי / נכשל גבול 1,200 SI לא השתנה מאז 1997. 17 לפני 1997 NOCSAE השתמש 1,500 SI עובר / נכשל קריטריון. הודג&#39;סון et al. (1970) הראה כי ערכי SI של יותר מ -1,000 סכנה לחיים, ואילו ערכי SI של 540 הניבו שברים בגולגולת ליניארי בדיקות השפעת cadaveric שאינן חובשי קסדות. רוב קסדות פוטבול המודרניות הראו 23 לעבור הרבה מתחת 1,200 מגבלת SI אך לא כולם מתחת 540 SI.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>PCB Triaxial Accelerometers</td>
			<td>PCB</td>
			<td>Model 353B17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TDAS2 Data Acqusition System</td>
			<td>Diversified Technical Systems, Inc.&#160;</td>
			<td>TDAS2</td>
			<td>Or an equivalent Data Acquisition System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Current Source (Amplifier)&#160;</td>
			<td>Dytran Instruments, Inc.</td>
			<td>4114B1</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Velocity gate and flag</td>
			<td>CADEX</td>
			<td>SB203</td>
			<td>Or an equivalent velocimeter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Selected Football Helmet(s)/faceguard assem.</td>
			<td></td>
			<td>including chinstrap and faceguard hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Height Gauge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Torque wrench</td>
			<td>Snap-on</td>
			<td>QD21000</td>
			<td>range to 200 in/lb minimum, 5 % accuracy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Twin-wire Guide Assembly</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drop Carriage&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2&#34; MEP Testing Pad</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; Faceguard Testing Pad</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3&#34; MEP Calibration Pad</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1005</td>
			<td>Including Annual NOCSAE Calibration Pad Qualification Report</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3/8&#34; Hook-eye Turnbuckle</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1043</td>
			<td>Forged Steel with a 6&#34; take-up&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; Wire Rope Thimble&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; Spring Music Wire&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/8&#34; Wire Rope, Tiller Rope Clamp, Bronze&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3/8&#34; 16 x 3 &#8220; Eye Bolt&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3/8&#34; Forged Eye Bolt</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Right Angle DC Hoist Motor&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Groove Sheave (Pulley), 3 &#190;&#34;&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Top Mount Plate</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18&#34; Top Channel Bracket&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wall Mount Channel Bracket, 4&#39; x 1 5/8&#34;&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical Release System&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lift Cable, Wire Rope, 20&#39; Coil&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anvil Base Plate&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anvil&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headform Adjuster&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headform Rotator Stem</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headform Threaded Lock ring</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Headform Collar&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Bushing&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1803</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Headform&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium Headform&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large Headform</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>1102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taper-Loc Bolt</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Motor Speed Controller (Reversible)&#160;</td>
			<td>SIRC</td>
			<td>2001</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modified drop tower impact tests for american football helmets

A modified National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE) test method for American football helmet drop impact test standards is presented that would provide better assessment of a helmet's on-field impact performance by including a faceguard on the helmet. In this study, a merger of faceguard and helmet test standards is proposed. The need for a more robust systematic approach to football helmet testing procedures is emphasized by comparing representative results of the Head Injury Criterion (HIC), Severity Index (SI), and peak acceleration values for different helmets at different helmet locations under modified NOCSAE standard drop tower tests. Essentially, these comparative drop test results revealed that the faceguard adds a stiffening kinematic constraint to the shell that lessens total energy absorption. The current NOCSAE standard test methods can be improved to represent on-field helmet hits by attaching the faceguards to helmets and by including two new helmet impact locations (Front Top and Front Top Boss). The reported football helmet test method gives a more accurate representation of a helmet's performance and its ability to mitigate on-field impacts while promoting safer football helmets.

ניתוח כמותי מפורט של תוצאות עבור מתודולוגיה זו הוצגה על ידי ואח &#39;Rush. (שהוגשו) תקציר של תוצאות אפקטיביות הקשורים של מתודולוגיית הבדיקות קסדה faceguard-פגז יחד מוצג בתוצאות הבדיקה ירידה באמצעות רולינגס קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון 4D, וקסדות X2 Xenith כדוגמאות. כל הקסדות האלה (של גודל &quot;גדול&quot;) עם faceguards הציג תוצאות שונות בהשוואה קסדות ללא faceguards. איור 3 יחסית מגרשי ערכי SI של כל קסדה למשל עם ובלי faceguard עבור למעלה ביממה, חזית למעלה בוס, למעלה, צד, אחורי, ובמקומות השפעה אחורי בוס לעבר מהירות השפעה של 5.46 מ &#39;/ s. בעוד ערך SI מתכוון לכל אחת משלושה משפיע הרצוף אלה (90 ± 15 שניות) היה הרבה מתחת לסף NOCSAE 1,200 SI, כל קסדה מוצגת מענה ייחודי תלוי מיקום כאשר faceguard צורף. טבלה 2 נוספת ממחישה את המשמעות של בדיקות השפעה אותם על ידי הצגת הבדלים ממוצעים (MD) עם השורש בריבוע שגיאות (RSE) עבור הקריטריון הפגיע הראש (יק), חומרת האינדקס (SI), ואצה כתוצאת שיא (G של) ערכים עבור עם ובלי תצורות faceguard. הנה, רגרסיה ריבועים לפחות על ידי וניתוח השונה שמשה לביצוע חישובי P-value מראים הבדלים משמעותיים (p &lt;0.05) עבור קסדות עם ובלי faceguards המצורפת במהלך בדיקה. בנוסף לשינויי יק, SI, ואת השיא G, הבדלים בתגובות אימפולסיבית נצפו כאשר faceguards נוספו דוגמאות קסדה אלה. מציג איור 4 ושחרר תוצאות הבדיקה של הקסדה X2 Xenith עם faceguard וללא faceguard ב 4.88 מ &#39;/ s, מראה את ההבדל פרופיל ההיסטוריה האצה בזמן לכל ציר הנמדד (X, Y ו- Z). זה גם היה נראה כי התוצאות היו תלויות מאוד על סוג הקסדה, locat ההשפעהיון, ומהירות השפעה. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig3.jpg" /> איור 3: זרוק בדיקה. תוצאות בדיקת ירידת נציג של רולינגס קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון 4D, ו Xenith X2 קסדות 5.46 מטרים לשנייה; מראה מדד חומרה (SI) לכל מיקום השפעה עבור בלי faceguard (תקן NOCSAE) ועם faceguard (w / FG) תצורות קסדה עם סטיית התקן. הערה: FG פרונטליים משפיע faceguard ישירה תחתית FG אינם מוצגים. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig4.jpg" /> איור 4: מבחן ירידה NOCSAE. תוצאות של הקסדה X2 Xenith (למעלה) עם faceguard וללא faceguard ב 4.88 מ &#39;/ s, להראותing הבדל פרופיל ההיסטוריה אץ בזמן לכל ציר נמדד (X, Y ו- Z). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53929/53929table2.jpg" /> טבלה 2: מבחן ירידת נציג. תוצאות של רולינגס קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון 4D, וקסדות Xenith X2 ב 5.46 m / s. מציג הבדל ממוצע (MD) בתוך הראש פגיע קריטריון (יק), חומרת האינדקס (SI), ואצת כתוצאת שיא (של G) ערכים עבור עם ובלי תצורות faceguard פני חזית למעלה (FT), בוס החלק העליון הקדמי (FTB), למעלה ( T), סייד (S), אחורי (R), ואת אחורי בוס (RB) אתרי השפעה. הערה: הערכים המוצגים מייצגים הבדלים ממוצעים ורוט Squared שגיאות (RSE) בגין אל ללא תצורה faceguard במשך שלוש השפעות ברציפות עם מרווחי 90 ±15 שניות. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929table2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig5.jpg" /> איור 5: סכמטי של אסדת מבחן ירידת תאום תיל. סכמטית תערוכות כל רכיב של ההרכבה המכאנית עם אילוצי החדרה. כל רכיב הוא כונה עם מספר מתאים בתיאור חלק כפי שזוהה ברשימת החומרים. עיין ברשימת החומרים. (תמונה מתוך NOCSAE DOC. 001-13m15b) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53929/53929fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets at JoVE.com

Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets

This article provides a novel technique to assess the performance characteristics of American football helmets by inclusion of faceguards during NOCSAE Standard drop tests. Additionally, two more impact locations are proposed to be added to the NOCSAE certification.

בדיקות השתנו זרוק השפעת המגדל עבור פוטבול אמריקאי קסדות

A modified National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE) test method for American football helmet drop impact test standards ...

modified-drop-tower-impact-tests-for-american-football-helmets

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Bioengineering

Unit 1

An Introduction to Statics

SCIENTISTS IN ACTION

10.8K Views.  Mississippi State University. This article provides a novel technique to assess the performance characteristics of American football helmets by inclusion of faceguards during NOCSAE Standard drop tests. Additionally, two more impact locations are proposed to be added to the NOCSAE certification. 

Video: Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets

A Simple Hanging Drop Cell Culture Protocol for Generation of 3D Spheroids

Studies of cell-cell cohesion and cell-substratum adhesion have historically been performed on monolayer cultures adherent to rigid substrates. Cells within a tissue, however, are typically encased within a closely packed tissue mass in which cells establish intimate connections with many near-neighbors and with extracellular matrix components. Accordingly, the chemical milieu and physical forces experienced by cells within a 3D tissue are fundamentally different than those experienced by cells grown in monolayer culture. This has been shown to markedly impact cellular morphology and signaling. Several methods have been devised to generate 3D cell cultures including encapsulation of cells in collagen gels1or in biomaterial scaffolds2. Such methods, while useful, do not recapitulate the intimate direct cell-cell adhesion architecture found in normal tissues. Rather, they more closely approximate culture systems in which single cells are loosely dispersed within a 3D meshwork of ECM products. Here, we describe a simple method in which cells are placed in hanging drop culture and incubated under physiological conditions until they form true 3D spheroids in which cells are in direct contact with each other and with extracellular matrix components. The method requires no specialized equipment and can be adapted to include addition of any biological agent in very small quantities that may be of interest in elucidating effects on cell-cell or cell-ECM interaction. The method can also be used to co-culture two (or more) different cell populations so as to elucidate the role of cell-cell or cell-ECM interactions in specifying spatial relationships between cells. Cell-cell cohesion and cell-ECM adhesion are the cornerstones of studies of embryonic development, tumor-stromal cell interaction in malignant invasion, wound healing, and for applications to tissue engineering. This simple method will provide a means of generating tissue-like cellular aggregates for measurement of biomechanical properties or for molecular and biochemical analysis in a physiologically relevant model.

We describe a simple, rapid method of generating 3D tissue-like spheroids and their potential application to quantify differences in cell-cell interactions.

תא פשוט תלוי תרבות Drop פרוטוקול הדור של Spheroids 3D

Studies of cell-cell cohesion and cell-substratum adhesion have historically been performed on monolayer cultures adherent to rigid substrates. Cells ...

Hydrophobic Salt-modified Nafion for Enzyme Immobilization and Stabilization

Over the last decade, there has been a wealth of application for immobilized and stabilized enzymes including biocatalysis, biosensors, and biofuel cells.1-3 In most bioelectrochemical applications, enzymes or organelles are immobilized onto an electrode surface with the use of some type of polymer matrix. This polymer scaffold should keep the enzymes stable and allow for the facile diffusion of molecules and ions in and out of the matrix. Most polymers used for this type of immobilization are based on polyamines or polyalcohols - polymers that mimic the natural environment of the enzymes that they encapsulate and stabilize the enzyme through hydrogen or ionic bonding. Another method for stabilizing enzymes involves the use of micelles, which contain hydrophobic regions that can encapsulate and stabilize enzymes.4,5 In particular, the Minteer group has developed a micellar polymer based on commercially available Nafion.6,7 Nafion itself is a micellar polymer that allows for the channel-assisted diffusion of protons and other small cations, but the micelles and channels are extremely small and the polymer is very acidic due to sulfonic acid side chains, which is unfavorable for enzyme immobilization. However, when Nafion is mixed with an excess of hydrophobic alkyl ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide (TBAB), the quaternary ammonium cations replace the protons and become the counter ions to the sulfonate groups on the polymer side chains (Figure 1). This results in larger micelles and channels within the polymer that allow for the diffusion of large substrates and ions that are necessary for enzymatic function such as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD). This modified Nafion polymer has been used to immobilize many different types of enzymes as well as mitochondria for use in biosensors and biofuel cells.8-12 This paper describes a novel procedure for making this micellar polymer enzyme immobilization membrane that can stabilize enzymes. The synthesis of the micellar enzyme immobilization membrane, the procedure for immobilizing enzymes within the membrane, and the assays for studying enzymatic specific activity of the immobilized enzyme are detailed below.

This article will describe the procedure for synthesizing a hydrophobically modified Nafion enzyme immobilization membrane and how to immobilize proteins and/or enzymes within the membrane and test their specific activity.

Nafion הידרופובי מלח, שונה עבור Immobilization האנזים ייצוב

Over the last decade, there has been a wealth of application for immobilized and stabilized enzymes including biocatalysis, biosensors, and biofuel ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a modified two-photon microscope1. As opposed to conventional approaches (raster scan or wide field based on a stack of frames), the 3D orbital tracking allows to localize and follow with a high spatial (10 nm accuracy) and temporal resolution (50 Hz frequency response) the 3D displacement of a moving fluorescent particle on length-scales of hundreds of microns2. The method is based on a feedback algorithm that controls the hardware of a two-photon laser scanning microscope in order to perform a circular orbit around the object to be tracked: the feedback mechanism will maintain the fluorescent object in the center by controlling the displacement of the scanning beam3-5. To demonstrate the advantages of this technique, we followed a fast moving organelle, the lysosome, within a living cell6,7. Cells were plated according to standard protocols, and stained using a commercially lysosome dye. We discuss briefly the hardware configuration and in more detail the control software, to perform a 3D orbital tracking experiment inside living cells. We discuss in detail the parameters required in order to control the scanning microscope and enable the motion of the beam in a closed orbit around the particle. We conclude by demonstrating how this method can be effectively used to track the fast motion of a labeled lysosome along microtubules in 3D within a live cell. Lysosomes can move with speeds in the range of 0.4-0.5 &#181;m/sec, typically displaying a directed motion along the microtubule network8.

In this video protocol we track - at high speed and in three dimensions - fluorescently labeled lysosomes within living cells, using the orbital tracking method in a modified two-photon microscope.

3D Orbital מעקב במיקרוסקופ שני פוטונים השתנה: בקשה למעקב של תאיים שלפוחית

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

Gene Transfection toward Spheroid Cells on Micropatterned Culture Plates for Genetically-modified Cell Transplantation

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. The cell spheroids are prepared in a culture system on micropatterned plates coated with a thermosensitive polymer. A number of spheroids are formed on the plates, corresponding to the cell adhesion areas of 100 &#181;m diameter that are regularly arrayed in a two-dimensional manner, surrounded by non-adhesive areas that are coated by a polyethylene glycol (PEG) matrix. The spheroids can be easily recovered as a liquid suspension by lowering the temperature of the plates, and their structure is well maintained by passing them through injection needles with a sufficiently large caliber (over 27 G). Genetic modification is achieved by gene transfection using the original non-viral gene carrier, polyplex nanomicelle, which is capable of introducing genes into cells without disrupting the spheroid structure. For primary hepatocyte spheroids transfected with a luciferase-expressing gene, the luciferase is sustainably obtained in transplanted animals, along with preserved hepatocyte function, as indicated by albumin expression. This system can be applied to a variety of cell types including mesenchymal stem cells.

This protocol describes a cell transplantation system using genetically modified, injectable spheroids. Cell spheroids are cultured on micropatterned culture plates and recovered after gene introduction using polyplex nanomicelles. This system facilitates prolonged transgene expression from the transplanted cells in host animals while maintaining the innate function of the cells.

Transfection גן לתאי ספרואיד על צלחות micropatterned תרבות להשתלת תאים גנטיות-שונה

To improve the therapeutic effectiveness of cell transplantation, a transplantation system of genetically modified, injectable spheroids was developed. ...

Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair

The reconstruction of critically sized bone defects remains a serious clinical problem because of poor angiogenesis within tissue-engineered scaffolds during repair, which gives rise to a lack of sufficient blood supply and causes necrosis of the new tissues. Rapid vascularization is a vital prerequisite for new tissue survival and integration with existing host tissue. The de novo generation of vasculature in scaffolds is one of the most important steps in making bone regeneration more efficient, allowing repairing tissue to grow into a scaffold. To tackle this problem, the genetic modification of a biomaterial scaffold is used to accelerate angiogenesis and osteogenesis. However, visualizing and tracking in vivo blood vessel formation in real-time and in three-dimensional (3D) scaffolds or new bone tissue is still an obstacle for bone tissue engineering. Multiphoton microscopy (MPM) is a novel bio-imaging modality that can acquire volumetric data from biological structures in a high-resolution and minimally-invasive manner. The objective of this study was to visualize angiogenesis with multiphoton microscopy in vivo in a genetically modified 3D-PLGA/nHAp scaffold for calvarial critical bone defect repair. PLGA/nHAp scaffolds were functionalized for the sustained delivery of a growth factor pdgf-b gene carrying lentiviral vectors (LV-pdgfb) in order to facilitate angiogenesis and to enhance bone regeneration. In a scaffold-implanted calvarial critical bone defect mouse model, the blood vessel areas (BVAs) in PHp scaffolds were significantly higher than in PH scaffolds. Additionally, the expression of pdgf-b and angiogenesis-related genes, vWF and VEGFR2, increased correspondingly. MicroCT analysis indicated that the new bone formation in the PHp group dramatically improved compared to the other groups. To our knowledge, this is the first time multiphoton microscopy was used in bone tissue-engineering to investigate angiogenesis in a 3D bio-degradable scaffold in vivo and in real-time.

Visualizing Angiogenesis by Multiphoton Microscopy In Vivo in Genetically Modified 3D-PLGA/nHAp Scaffold for Calvarial Critical Bone Defect Repair

Here, we present a protocol to visualize blood vessel formation in vivo and in real-time in 3D scaffolds by multiphoton microscopy. Angiogenesis in genetically modified scaffolds was studied in a murine calvarial critical bone defect model. More new blood vessels were detected in the treatment group than in controls.

אנגיוגנזה להמחיש באמצעות מיקרוסקופ Multiphoton Vivo ב מהונדסים גנטית לגרדום 3D-PLGA/nHAp Calvarial תיקון פגם קריטי של העצם

The reconstruction of critically sized bone defects remains a serious clinical problem because of poor angiogenesis within tissue-engineered scaffolds ...

Initial Evaluation of Antibody-conjugates Modified with Viral-derived Peptides for Increasing Cellular Accumulation and Improving Tumor Targeting

Antibody-conjugates (ACs) modified with virus-derived peptides are a potentially powerful class of tumor cell delivery agents for molecular payloads used in cancer treatment and imaging due to increased cellular accumulation over current ACs. During early AC in vitro development, fluorescence techniques and radioimmunoassays are sufficient for determining intracellular localization, accumulation efficiency, and target cell specificity. Currently, there is no consensus on standardized methods for preparing cells for evaluating AC intracellular accumulation and localization. The initial testing of ACs modified with virus-derived peptides is critical especially if several candidates have been constructed. Determining intracellular accumulation by fluorescence can be affected by background signal from ACs at the cell surface and complicate the interpretation of accumulation. For radioimmunoassays, typically treated cells are fractionated and the radioactivity in different cell compartments measured. However, cell lysis varies from cell to cell and often nuclear and cytoplasmic compartments are not adequately isolated. This can produce misleading data on payload delivery properties. The intravenous injection of radiolabeled virus-derived peptide-modified ACs in tumor bearing mice followed by radionuclide imaging is a powerful method for determining tumor targeting and payload delivery properties at the in vivo phase of development. However, this is a relatively recent advancement and few groups have evaluated virus-derived peptide-modified ACs in this manner. We describe the processing of treated cells to more accurately evaluate virus-derived peptide-modified AC accumulation when using confocal microscopy and radioimmunoassays. Specifically, a method for trypsinizing cells to remove cell surface bound ACs. We also provide a method for improving cellular fractionation. Lastly, this protocol provides an in vivo method using positron emission tomography (PET) for evaluating initial tumor targeting properties in tumor-bearing mice. We use the radioisotope 64Cu (t1/2 = 12.7 h) as an example payload in this protocol.

Viral-derived peptides coupled to antibody-conjugates (ACs) is an approach gaining momentum due to the potential of delivering molecular payloads with increased tumor cell accumulation. Utilizing common methods to evaluate peptide conjugation, AC and payload intracellular accumulation, and tumor targeting, this protocol helps researchers during the key initial development phases.

ההערכה הראשונית של נוגדן-conjugates שונה עם פפטידים ויראלי-derived הגדלת לצבירה התאית ושיפור הגידול מיקוד

Antibody-conjugates (ACs) modified with virus-derived peptides are a potentially powerful class of tumor cell delivery agents for molecular payloads used ...

Construction and Setup of a Bench-scale Algal Photosynthetic Bioreactor with Temperature, Light, and pH Monitoring for Kinetic Growth Tests

The optimal design and operation of photosynthetic bioreactors (PBRs) for microalgal cultivation is essential for improving the environmental and economic performance of microalgae-based biofuel production. Models that estimate microalgal growth under different conditions can help to optimize PBR design and operation. To be effective, the growth parameters used in these models must be accurately determined. Algal growth experiments are often constrained by the dynamic nature of the culture environment, and control systems are needed to accurately determine the kinetic parameters. The first step in setting up a controlled batch experiment is live data acquisition and monitoring. This protocol outlines a process for the assembly and operation of a bench-scale photosynthetic bioreactor that can be used to conduct microalgal growth experiments. This protocol describes how to size and assemble a flat-plate, bench-scale PBR from acrylic. It also details how to configure a PBR with continuous pH, light, and temperature monitoring using a data acquisition and control unit, analog sensors, and open-source data acquisition software.

This paper describes the assembly process and operation of a bench-scale photosynthetic bioreactor that can be used, in conjunction with other methods, to estimate pertinent kinetic growth parameters. This system continuously monitors the pH, light, and temperature using sensors, a data acquisition and control unit, and open-source data acquisition software.

בנייה והתקנה של אלגורית מידה של אלגוריה ביאוריאקטור פוטוסינתטי עם טמפרטורה, אור, וניטור pH עבור בדיקות צמיחה קינטית

The optimal design and operation of photosynthetic bioreactors (PBRs) for microalgal cultivation is essential for improving the environmental and economic ...

Fragility Assessment of Bovine Cortical Bone Using Scratch Tests

Bone is a complex hierarchical material with five distinct levels of organization. Factors like aging and diseases like osteoporosis increase the fragility of bone, making it fracture-prone. Owing to the large socio-economic impact of bone fracture in our society, there is a need for novel ways to assess the mechanical performance of each hierarchical level of bone. Although stiffness and strength can be probed at all scales &#8211; nano-, micro-, meso-, and macroscopic &#8211; fracture assessment has so far been confined to macroscopic testing. This limitation restricts our understanding of bone fracture and constrains the scope of laboratory and clinical studies. In this research, we investigate the fracture resistance of bone from the microscopic to the mesoscopic length scales using micro scratch tests combined with nonlinear fracture mechanics. The tests are performed in the short longitudinal orientation on bovine cortical bone specimens. A meticulous experimental protocol is developed and a large number (102) of tests are conducted to assess the fracture toughness of cortical bone specimens while accounting for the heterogeneity associated with bone microstructure.

This study assesses the fracture toughness of bovine cortical bone at the sub-meso levels using microscopic scratch tests. This is an original, objective, rigorous, and reproducible method proposed to probe fracture toughness below the macroscopic scale. Potential applications are studying changes in bone fragility due to diseases like osteoporosis.

הערכה השבריריות של שור קליפת העצם שקצרנו באמצעות בדיקות שריטה

Bone is a complex hierarchical material with five distinct levels of organization. Factors like aging and diseases like osteoporosis increase the ...

Fabrication and Characterization of Griffithsin-modified Fiber Scaffolds for Prevention of Sexually Transmitted Infections

Electrospun fibers (EFs) have been widely used in a variety of therapeutic applications; however, they have only recently been applied as a technology to prevent and treat sexually transmitted infections (STIs). Moreover, many EF technologies focus on encapsulating the active agent, relative to utilizing the surface to impart biofunctionality. Here we describe a method to fabricate and surface-modify poly(lactic-co-glycolic) acid (PLGA) electrospun fibers, with the potent antiviral lectin Griffithsin (GRFT). PLGA is an FDA-approved polymer that has been widely used in drug delivery due to its outstanding chemical and biocompatible properties. GRFT is a natural, potent, and safe lectin that possesses broad activity against numerous viruses including human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1). When combined, GRFT-modified fibers have demonstrated potent inactivation of HIV-1 in vitro. This manuscript describes the methods to fabricate and characterize GRFT-modified EFs. First, PLGA is electrospun to create a fiber scaffold. Fibers are subsequently surface-modified with GRFT using 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS)chemistry. Scanning electron microscopy (SEM) was used to assess the size and morphology of surface-modified formulations. Additionally, a gp120 or hemagglutinin (HA)-based ELISA may be used to quantify the amount of GRFT conjugated to, as well as GRFT desorption from the fiber surface. This protocol can be more widely applied to fabricate fibers that are surface-modified with a variety of different proteins.

This manuscript describes the procedure to fabricate and characterize Griffithsin-modified poly(lactic-co-glycolic acid) electrospun fibers that demonstrate potent adhesive and antiviral activity against human immunodeficiency virus type 1 infection in vitro. Methods used to synthesize, surface-modify, and characterize the resulting morphology, conjugation, and desorption of Griffithsin from surface-modified fibers are described.

ייצור ואפיון של סיבים Griffithsin-השתנה פיגומים לצורך מניעת מחלות המועברות

Electrospun fibers (EFs) have been widely used in a variety of therapeutic applications; however, they have only recently been applied as a technology to ...

Visual Detection of Multiple Nucleic Acids in a Capillary Array

Multi-target, short time, and resource-affordable methodologies for the detection of multiple nucleic acids in a single, easy to operate test are urgently needed in disease diagnosis, microbial monitoring, genetically modified organism (GMO) detection, and forensic analysis. We have previously described the platform called CALM (Capillary Array-based Loop-mediated isothermal amplification for Multiplex visual detection of nucleic acids). Herein, we describe improved fabrication and performance processes for this platform. Here, we apply a small, ready-to-use cassette assembled by capillary array for multiplex visual detection of nucleic acids. The capillary array is pre-treated into a hydrophobic and hydrophilic pattern before fixing loop-mediated isothermal amplification (LAMP) primer sets in capillaries. After assembly of the loading adaptor, LAMP reaction mixture is loaded and isolated into each capillary, due to capillary force by a single pipetting step. The LAMP reactions are performed in parallel in the capillaries. The results are visually read out by illumination with a hand-held UV flashlight. Using this platform, we demonstrate monitoring of 8 frequently appearing elements and genes in GMO samples with high specificity and sensitivity. In summary, the platform described herein is intended to facilitate the detection of multiple nucleic acids. We believe it will be widely applicable in fields where high-throughput nucleic acid analysis is required.

This protocol describes the fabrication of a small, ready-to-use cassette that can be applied for visual detection of multiple nucleic acids in a single, test that is easy to operate. In this approach, a capillary array was used for multiplex and highly efficient detection of GMO targets.

זיהוי ויזואלי של מספר חומצות גרעין ב מערך נימי

Multi-target, short time, and resource-affordable methodologies for the detection of multiple nucleic acids in a single, easy to operate test are urgently ...