A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
في هذه الورقة، نقدم بروتوكولا في المختبر وفي الموقع لإصلاح فجوة وتر تصل إلى 1.5 سم عن طريق ملئه بالكسب غير المشروع للكولاجين المهندس. تم تنفيذ ذلك عن طريق تطوير تقنية خياطة معدلة لأخذ الحمل الميكانيكي حتى ينضج الكسب غير المشروع في الأنسجة المضيفة.
الإدارة الجراحية لعيوب الأوتار الكبيرة مع ترقيع الأوتار أمر صعب ، حيث أن هناك عددا محدودا من المواقع التي يمكن فيها التعرف على المتبرعين بسهولة واستخدامها. حاليا، يتم ملء هذه الفجوة مع وتر السيارات، ألو، زينو، أو الطعوم الاصطناعية، ولكن الأساليب السريرية لتأمينها ليست بالضرورة قابلة للترجمة إلى الحيوانات بسبب الحجم. من أجل تقييم المواد الحيوية الجديدة أو دراسة الكسب غير المشروع وتر تتكون من نوع الكولاجين 1، قمنا بتطوير تقنية خياطة معدلة للمساعدة في الحفاظ على وتر المهندسة في محاذاة مع نهايات الوتر. الخصائص الميكانيكية لهذه الطعوم هي أدنى من وتر الأصلي. لدمج وتر هندسيا في نماذج ذات الصلة سريريا من إصلاح محملة، تم اعتماد استراتيجية لتفريغ الكسب غير المشروع وتر المهندسة الأنسجة والسماح لنضوج وتكامل وتر المهندسة في الجسم الحي حتى تم تشكيل وتر جديد سليم ميكانيكيا. نحن نصف هذه التقنية باستخدام دمج الكولاجين نوع 1 بناء وتر الأنسجة المهندسة.
قد يحدث تمزق الوتر بسبب عوامل خارجية مثل التمزقات المؤلمة أو التحميل المفرط للوتر. بسبب قوى الشد الخارجية وضعت على إصلاح وتر, فجوة أشكال حتما مع معظم تقنيات إصلاح وتر. حاليا، يتم تعبئة عيوب وتر / الفجوات مع السيارات، ألو، زينو- أو الطعوم الاصطناعية، ولكن توافرها محدود، وموقع المانحة هو مصدر للمراضة.
النهج المهندسة الأنسجة لتصنيع الكسب غير المشروع وتر من البوليمر الطبيعي مثل الكولاجين لديه ميزة مميزة لكونها متوافقة بيولوجيا ويمكن أن توفر مكونات مصفوفة خارج الخلية الحيوية (ECM) التي تسهل تكامل الخلايا. ومع ذلك ، بسبب عدم وجود محاذاة الرجفان ، فإن الخصائص الميكانيكية للوتر المهندس (ET) أقل شأنا من الوتر الأصلي. لزيادة الخصائص الميكانيكية للكولاجين الأضعف ، تم استخدام العديد من الطرق ، مثل الربط الفيزيائي عبر الفراغ ، والأشعة فوق البنفسجية ، والعلاجات اللامائية1. أيضا، من خلال الربط المتبادل الكيميائي مع الريبوفلافين، زادت الطرق الأنزيمية وغير الأنزيمية كثافة الكولاجين ومعامل الشباب من الكولاجين في المختبر2،3. ومع ذلك ، من خلال إضافة عوامل الربط المتبادل ، يتم اختراق التوافق البيولوجي للكولاجين ، حيث أظهرت الدراسات تغييرا بنسبة 33٪ في الخصائص الميكانيكية وفقدان 40٪ من صلاحية الخلية3و4و5. يمكن الحصول على تراكم تدريجي للمحاذاة والقوة الميكانيكية من خلال التحميل الدوري6؛ ومع ذلك، يمكن الحصول على هذا بكفاءة أنان فيفو7.
لكي تتكامل ET في الجسم الحي وتكتسب القوة دون الحاجة إلى تغيير كيميائي ، سيكون أحد النهج هو استخدام تقنية خياطة الاستقرار للحفاظ على البناء الأضعف في مكانه. معظم الإصلاحات وتر تعتمد على تصميم خياطة لعقد ينتهي وتر معا; وبالتالي تعديل هذه التقنيات القائمة يمكن أن توفر حلا منطقيا8،9.
حتى 1980s، كانت تستخدم على نطاق واسع إصلاحات 2 حبلا، ولكن الأدب الجراحية الأخيرة يصف استخدام 4 خيوط، 6 خيوط أو حتى 8 خيوط في إصلاح10،11. في عام 1985 ، وصف سافاج تقنيات خياطة 6 خيوط مع 6 نقاط مرساة ، وكان أقوى بكثير من تقنية خياطة بونيل التي تستخدم 4 خيوط 12. أيضا، إصلاحات 8 حبلا هي 43٪ أقوى من خيوط أخرى في الجثث والنماذج في الموقع، ولكن هذه الإصلاحات لا تمارس على نطاق واسع كما يصبح من الصعب تقنيا لإعادة إنتاج الإصلاحات بدقة13،14،15،16. لذلك ، يرتبط عدد أكبر من خيوط الغرز الأساسية بزيادة متناسبة في الخصائص الميكانيكية الحيوية للوتر الذي تم إصلاحه. ومع ذلك ، هناك فقدان قدرة الخلية على البقاء حول نقاط الغرز ، ويمكن أن تكون الصدمة الناجمة عن الخياطة المفرطة على حساب الوتر ، والتي يمكن أن تعرض وترالشفاء للخطر 17. تقنيات خياطة ينبغي أن توفر إصلاح هندسي قوية متوازنة وغير متوازة نسبيا للحد من الفجوة وتر بعد الإصلاح. بالإضافة إلى ذلك ، يجب وضع موقع الغرز وعقده استراتيجيا حتى لا تتداخل مع الانزلاق وإمدادات الدم والشفاء حتى يتم الحصول على تراكم القوة الكافية10،18.
لإنشاء جدوى لتأمين الكسب غير المشروع ET أضعف أو غيرها من مواد الكسب غير المشروع في ما بين تمزق وتر، وضعنا تقنية خياطة جديدة التي يمكن تفريغ الكسب غير المشروع بحيث يمكن أن تنضج وتكامل تدريجيا في الأنسجة المضيفة في الجسم الحي.
ملاحظة: تم الحصول على تصميم التجربة والموافقة الأخلاقية من مجلس المراجعة المؤسسية UCL (IRB). وقد أجريت جميع التجارب وفقا لتنظيم وزارة الداخلية والمبادئ التوجيهية لقانون الحيوانات (الإجراء العلمي) لعام 1986 مع تشريع منقح للتوجيه الأوروبي 2010/63/EU (2013). تم تفتيش الأرانب من قبل جراح بيطري اسمه (NVS) بشكل دوري ومرتين في يوم واحد من قبل مسؤول رعاية الحيوانات والرفق بالحيوان (NACWO) (وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح الصادرة عن وزارة الداخلية). لم تظهر عليهم أي علامة على الألم حتى تم قتلهم رميا بالرصاص.
1. إعداد الأنسجة المهندسة وتر (ET) Graft
2. تلفيق الكسب غير المشروع
3. تطوير تقنية تينورهافي رواية
ملاحظة: الغرز (انظر جدول المواد)غير قابلة للامتصاص ومصطناعية من مجسم بلوري غير مؤتقن من البولي بروبلين، وهو بوليولفين خطي اصطناعي. كانت الغرز المتشابكة الأساسية تتكون بشكل رئيسي من 3-0 وكانت الغرز الطرفية 6-0. وكانت هذه الغرز الرئيسيين المستخدمة في جميع التجارب.
لقد استخدمنا ترقيع الكولاجين المصنعة من النوع الأول الكولاجين، وهذا هو البروتين السائد وجدت في الوتر. وهو يشكل ما يقرب من 95٪ من مجموع الكولاجين في وتر; وبالتالي، وقد أظهرت الكولاجين جميع الخصائص المثالية لمحاكاة وتر في الجسم الحي21،22....
في هذه الدراسة، تم اختيار الأنسجة المهندسة نوع I ترقيع الكولاجين كسبع وتر لأن الكولاجين هو البوليمر الطبيعي وتستخدم كما مادة حيوية لمختلف تطبيقات هندسة الأنسجة27،28. أيضا، الكولاجين يشكل 60٪ من الكتلة الجافة من وتر، من 95٪ منها هو نوع الكولاجين
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس بينهما تضارب في المصالح.
ويود المؤلفون أن يعترفوا بكلية لندن الجامعية لتمويل هذا المشروع.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Rat tail type 1 Collagen | First Link, Birmingham, UK | 60-30-810 | |
prolene sutures 6-0 | Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K. | EP8726H | |
prolene sutures 3-0 | Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K. | D8911 | |
Whatman filter paper | SIGMA-ALDRICH | WHA10010155 | |
Gibco DMEM, high glucose | Thermo Fisher Scientific | 11574486 | |
Nylon mesh | Plastok (Meshes and Filtration) Ltd. | NA |
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