半月板压缩

外植体在1hz下压缩2小时，以模拟相当于两小时步行的生理条件。试验在先前描述的定制设计的生物反应器中进行[27]。简单地说，该系统能够同时控制载荷和位移，并利用一个线性驱动器（Ultramotion，Mattituck，NY）在无侧限压缩中同时压缩6个外植体。该系统包含在37°C的CO2培养箱中。外植体集中在每个孔中，并覆盖400微升的试验培养基（48.5%Dulbecco改良Eagle培养基、48.5%Ham F-12、2%胎牛血清、1%青霉素/链霉素）。将外植体转移到生物反应器中，并使用含有压杆的柱塞的重量（132.05克）进行预加载。

位移试验在0%（n=8）、5%（n=6）、10%（n=6）、15%（n=6）和20%（n=4）的应变下进行，这些应变是从半月板外植体的原始高度计算出来的。这些外植体取自左右膝内侧半月板和外侧半月板的前部。选择的菌株范围包括生理条件上下由完整半月板经历的菌株。测试以正弦方式以1赫兹运行，在整个测试过程中使用系统软件（SmartMotor接口）记录时间、位置和负载。

负荷控制试验以类似的方式进行，达到0.00兆帕（n=8）、0.05兆帕（n=3）和0.1兆帕（n=4）的负荷水平。在两组样本（0.5和1.0兆帕）上研究更高的负荷水平，但是在两小时负荷结束时，组织完整性受到损害。柱塞的重量（132.05克）再次用作预紧力和起动位置。样品在1hz下加载两小时，同时记录时间、负载和位置。

完成后，从盘子中取出样品，切割成高级和深层区域。在试验培养基（48.5%杜尔贝科改良老鹰培养基、48.5%火腿F-12培养基、2%胎牛血清、1%青霉素/链霉素）中培养24小时前，测定每一半外植体的湿重。初步试验表明，在15%次培养后，24, 48小时和72小时后的NO产量在24小时内达到最大表达。培养结束后，立即将培养基保存在-80°C下，直到没有定量。

没有量化

一氧化氮由每个外植体测量，使用总NO测定，如制造商（开曼化学，安娜堡，米河）详述。通过Greiss反应将所有硝酸盐转化为亚硝酸盐，测定了NO、亚硝酸盐和硝酸盐的稳定形态。该反应产生一种有色偶氮染料，在540nm处吸收光，可在微型读板器中读取。利用已知亚硝酸盐浓度创建的标准曲线将所得吸收率转换为浓度。然后根据每个组织样本的重量（克）将所得浓度标准化。

统计分析

采用回归分析确定应变水平与一氧化氮产生之间的关系。绘制了具有二次回归线和95%置信区间的数据点。R平方和P值用于确定回归拟合。P<0.05被认为是显著的。在给定的载荷或应变水平下，采用配对t检验对浅层和深层的产量进行了比较。

3.4结果

半月板压缩

每次试验收集的数据证实生物反应器在每个周期内达到目标压缩位移（±0.001 mm）或负荷（±0.01兆帕）。位移控制试验表明，在前1000个循环内，载荷迅速下降，4000个循环后变化不大（图1）。对于低于15%应变的位移试验，荷载在0.05兆帕或低于0.05兆帕处固定，而在整个试验期间，20%应变试验保持在0.1兆帕以上。从开始到结束测得的荷载差异见表1A。荷载控制试验（图2）显示在前1000个循环内压缩位移迅速增加。0.05 MPa负荷水平达到最大位移接近3000个周期，并保持在该水平到测试结束。0.1兆帕的试验在3000次循环时达到18%的应变，但在最后一次循环时稳定地增加到20.7%。这些试验自始至终的应变差异见表1B。

图3.1：压力与时间的代表性数据显示了半月板外植体的应力松弛特性。显示了5%和20%应变试验的回归方程和R2值。数据显示，在7200次循环试验的前1000次循环内，出现了显著的松弛。测试频率为1hz。持续2小时。

图3.2：荷载控制试验的代表图显示了蠕变特性和压缩应变与时间的关系图。接下来显示回归方程和R2值