A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
الأوعية الدموية هي مفتاح النهج في هندسة الأنسجة ناجحة. ولذلك، هناك حاجة إلى تقنيات موثوقة لتقييم تطوير شبكات الأوعية الدموية في الأنسجة يبني. هنا نقدم طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لتصور وقياس الأوعية الدموية في الجسم الحي.
يعتبر الأوعية الدموية كافية ليكون واحدا من العوامل الرئيسية التي تحد من النجاح السريري ليبني الأنسجة المهندسة. من أجل تقييم استراتيجيات جديدة تهدف إلى تحسين الأوعية الدموية، يطلب من وسائل موثوق بها لجعل في نمو أوعية دموية جديدة في السقالات الحيوية الاصطناعي مرئية وقياس النتائج. على مدى العامين الماضيين، وقد أدخلت مجموعتنا نموذجا عيب الجلد الكامل تمكن رؤية مباشرة من الأوعية الدموية التي تضوء ويوفر إمكانية القياس الكمي من خلال تجزئة الرقمية. في هذا النموذج، واحدة يخلق جراحيا عيوب البشرة الكاملة في الجزء الخلفي من الفئران ويحل لهم المواد التي تم اختبارها. ويمكن أيضا أن يدرج جزيئات أو خلايا من الاهتمام في هذه المواد لدراسة آثارها المحتملة. بعد وقت الملاحظة من اختيار المرء، وexplanted المواد للتقييم. توفر الجروح الثنائية إمكانية إجراء المقارنات الداخلية التقليل في القطع الأثرية بين الأفراد وكذلك انخفاض عدد الحيوانات اللازمة للدراسة. بالمقارنة مع المناهج الأخرى، أسلوبنا يقدم، تحليل الفعال بسيط يمكن الاعتماد عليها والتكلفة. قمنا بتنفيذ هذا النموذج كأداة روتينية لأداء عالية الدقة عند اختبار فحص الأوعية الدموية من المواد الحيوية المختلفة وتفعيل النهج الحيوي.
في العقود الأخيرة، فتحت هندسة الأنسجة تصل خيار علاجي جديد ليحل محل عيوب الأنسجة مع خلايا الجسم نفسه 1. من أجل دعم العملية الفسيولوجية لتجديد الأنسجة، فقد تم تصميم السقالات كبنية قابلة للتحلل، التي توفر سيناريو حيث الخلايا من السرير الجرح يمكن أن تنمو واستعادة الخلل 2،3.
يعتبر الأوعية الدموية كافية لتكون العقبة الرئيسية التي تتولى إعادة اختراق السريري السقالات bioartificial 4. مع نشوب الخلايا، فإن الطلب على المواد الغذائية وزيادة الأكسجين والأوعية الدموية من المواد يصبح أساسيا. بالتالي يمكن عدم كفاية أو تأخير الأوعية الدموية يؤدي إلى نخر المركزي للمنتجات الأنسجة المهندسة 5. بالإضافة إلى ذلك، توفر خلايا الأوعية الدموية المختصة المناعة وإزالة المخلفات الأيضية في منطقة تجديد. معدلات الإصابة العالية والمنخفضة ليست سوى تجديدبعض من مغبة عدم كفاية التروية الدموية لوحظ في هندسة الأنسجة، والتي تهدف إلى تجنبها من خلال زيادة الأوعية الدموية من السقالات 6،7.
العديد من الاستراتيجيات التي تهدف إلى تحسين الأوعية الدموية التركيز على الدور الرئيسي للمادة بيولوجية نفسها والمجهرية من السقالة. هناك جهود بحثية مكثفة لتطوير مناهج جديدة في تحويل عملية الشفاء من إصلاح إلى تجديد، وبالتالي (إعادة) توليد الأنسجة مع أقرب الخصائص الفسيولوجية للواحد لاستعادة 8،9. وتضمنت المواد الحيوية التي تم دراستها وتقييمها فيما يتعلق إمكاناتهم التجدد الكولاجين، الفيبرين، الشيتوزان والجينات 10،11. هذه المواد الحيوية يمكن استخدامها ودمجها باعتبارها العمود الفقري لبناء السقالات جديدة باستخدام استراتيجيات مختلفة مثل decellularization الأنسجة، والتجميع الذاتي، النماذج الأولية السريعة وelectrospinning 12. من أجل ENHتعصب قدرة الجسم على التجدد الخاصة، يمكن bioactivated السقالات. إدراج النمو عائية المؤتلف 13 أو عوامل الجينات ناقلات ترميز لهذه العوامل فقد أظهرت 14 إلى تحسين الأوعية الدموية من السقالة. استخدام الخلايا الجذعية على نطاق واسع وقد تبين أن تكون استراتيجية واعدة لتحسين الأوعية الدموية، حيث اكتسبت خلايا انسجة الوسيطة والخلايا البطانية السلف بأكبر قدر من الاهتمام 15،16. مناهج أخرى تحاول بناء بنيات التي تحتوي على شبكات سفينة الجاهزة المسبقة لزرع 17. على الرغم من الجهود المكثفة في تصميم سقالة والتنشيط الحيوي، وتوجد استراتيجية تحسنت الأوعية الدموية على مستوى كبير سريريا، وباستثناء استبدال الجلد في حروق هائلة، وترجمة مواد الهندسة البيولوجية في روتين السريرية يجري فقط بتردد 18 .
واحد من الأسباب التي تجعل الأوعية الدمويةمن يبني أنسجة اصطناعية لا يزال مشكلة لم تحل بعد، هو صعوبة لتقييم مدى نجاح تكنولوجيات جديدة في النهج في الجسم الحي. على الرغم من أن التجارب في المختبر يمكن أن توفر معلومات هامة من إمكانات الأوعية الدموية السقالات، يطلب من النماذج الحيوانية المناسبة لدراسة المعايير الأساسية مثل توافق مع الحياة من المواد، وسلامة وفعالية العلاج و، أهمية خاصة، والأوعية الدموية في الأنسجة بناء. لذا، أدوات موثوقة لتصور وقياس شبكات الأوعية الدموية في الجسم الحي ضرورية.
في هذه الدراسة نقدم طريقة بسيطة وموثوق بها التي تسمح التصور وتقدير من شبكة الأوعية الدموية داخل السقالات explanted. ويستند هذا الأسلوب على تضوء الأنسجة وتجزئة الرقمية. لأن هذا الأسلوب هو غير الغازية، لأنها تتيح المزيد من التحليلات الجزيئية والنسيجية من المواد المستهدفة.
1. إعداد السقالات
2. الحيوانات
3. التخدير
4. استئصال الجلد
5. سقالة زرع
6. بعد العملية الجراحية العناية
7. القتل الرحيم وExplantation من سقالة
8. التصور النوعي والكمي لشبكة الأوعية الدموية
يمكن إنشاء موثوق الثنائي عيب الجلد الكامل في الماوس (الشكل 1) حيث يمكن استبدال الجلد بواسطة مادة بيولوجية قيد الدراسة (الشكل 2). هنا، لم يلاحظ أي تعقيدات كبيرة أثناء أو بعد إجراء الجراحة، لا علامات العيانية للعدوى أو رد فعل جسم غريب. في حالات نادرة، وي...
هناك حاجة إلى إنشاء النهج الناجحة في تحسين التروية الدموية في الأنسجة المهندسة ويبني، الذي يطالب تطوير طرق موثوقة جديدة لدراسة العمليات الحيوية داخل الأوعية الدموية. الطرق الشائعة لصنع سقالة الأوعية الدموية مرئية خارج الحي تشمل استخدام المجهر، والذي يوفر أدا?...
تضارب المصالح بيان:
جميع المؤلفين: لا أحد
الإفصاحات المالية:
أي من الكتاب لديه مصلحة مالية في أي من المنتجات والأجهزة وأو المخدرات المذكورة في هذه المخطوطة.
وقدمت انتيغرا قالب الجلد تجديد تفضلت انتيغرا علوم الحياة مؤسسة. مصادر الأموال التي تدعم العمل: هذا العمل تم تمويله جزئيا من قبل جائزة CIRM-BMBF المبكر بالحركة الثانية ومركز FONDAP لتنظيم الجينوم على حد سواء لJTE (العدد 15090007).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ethilon P-3 13 mm 3/8 circle 5-0 | Ethicon, Norderstedt, Germany | 698G | Ethilon polyamid-6 precision point-reverse cutting suture |
Biopsy punches (10 mm) | Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USA | P1050 | |
Biopsy punches (12 mm) | Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USA | P1250 | |
Digital camera | Ricoh, Hannover, Germany | Cx1 | |
Gazin Mullkompresse | Lohmann und Rauscher, Neuwied, Germany | 13622 | Sterile gauze (10 cm x 10 cm) |
Double-layer collagen-based scaffold (8' x 10') | Integra Life Science Corporation, Plainsboro, NJ, USA | 88101 | |
Isoflurane, liquid-gas for inhalative anesthesia | Baxter, Unterschleissheim, Germany | 100196040 | |
Pentobarbital, 16 g / 100 ml | Fa. Merial, Hallbergmoos | ||
Nuri Nu/Nu Nude mice, CrLNU-Foxn1nu | Charles River, Sulzfeld, Germany | Strain code 088 | Athymic nude mice, 6 to 8 weeks of age and with a body weight between 20 to 25 g |
Buprenorphine (0.3 mg/ml) | Essex Pharma GmbH, Munich, Germany | ||
Titanized mesh (15 cm x 15 cm), extralight | PFM Medical AG, Köln, Germany | 6000029 | |
Tissucol Duo S Immuno 2 ml | Baxter Germany GmbH, Unterschleißheim, Germany | B1332020110614 | Fibrin-thrombin solution |
Transparent adhesive drape (30.5 cm x 26 cm) | KCI Medical Products, Wimborne Dorset, UK | M6275009/10 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved