A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يتيح هذا الأسلوب ديسيلولاريزيشن جهاز صلبة معقدة باستخدام بروتوكول بسيطة تستند إلى صدمة ناضح ونضح من المنظفات الأيونية مع انقطاع مصفوفة الجهاز الحد الأدنى. وهو يضم تقنية رواية ديسيلولاريزيشن لقلوب البشر داخل حقيبة مضغوط مع الرصد في الوقت الحقيقي للتدفق الخلوي وديناميات تدفق الحطام.
الحل النهائي للمرضى الذين يعانون من قصور في القلب نهاية مرحلة من زرع الأعضاء. ولكن قلوب المانحة محدودة والكبت المناعي مطلوب، وفي نهاية المطاف يمكن أن يحدث الرفض. إنشاء وظيفية، القلب الاصطناعي-بيو ذاتي يمكن حل هذه التحديات. بيوفابريكيشن قلب يتألف من خلايا وسقالة خيار واحد. يمكن الحصول على سقالة طبيعية مع تكوين الأنسجة على حدة، فضلا عن هيكل الجزئي والكلى بقلوب ديسيلولاريزينج من البشر أو الحيوانات الكبيرة مثل الخنازير. ويشمل ديسيلولاريزيشن الغسيل الحطام الخلوية مع الحفاظ على المصفوفة خارج الخلية 3D والمفرج والسماح "سيلولاريزيشن" في تيميبوينت وقت لاحق. الاستفادة من الرواية لنا إيجاد ديسيلولاريزيشن نضح تلك الأجهزة المعقدة ممكن، قمنا بتطوير أسلوب "فسيولوجية" أكثر ديسيلولاريزي قلوب البشر غير الأولى بوضعها داخل حقيبة مضغوط، في المقلوب التوجه، تحت ضغط الخاضعة للرقابة. والغرض من استخدام حقيبة مضغوط إنشاء تدرجات الضغط عبر الصمام الابهري الاحتفاظ بها مغلقة وتحسين التروية احتشاء عضلة القلب. متزامنة تقييم ديناميات تدفق وإزالة الحطام الخلوية أثناء ديسيلولاريزيشن يسمح لنا برصد تدفق السوائل وتدفق الحطام، مما يولد سقالة التي يمكن استخدامها أما لإصلاح القلب بسيطة (مثلاً كتصحيح أو صمام سقالة) أو سقالة كل جهاز.
قصور القلب يؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات في المرضى. هو خيار العلاج النهائي لفشل القلب نهاية مرحلة الزرع الو. ومع ذلك، هناك قائمة انتظار طويلة للزرع بسبب النقص في الهيئات المانحة، وزرع ما بعد الوجه المرضى العوائق التي تتراوح من الكبت المناعي مدى الحياة لرفض الجهاز المزمنة1،2. قلوب الهندسة الحيوية الوظيفية إعادة إسكانها يكونوا ديسيلولاريزيد قلوب البشرية الحجم مع مريض نفسه الخلايا ويمكن الالتفاف على هذه العقبات3.
خطوة رئيسية في "هندسة" قلب هو إنشاء السقالة مع بنية الأوعية الدموية ومتني المناسبة، وتكوينه ووظيفته لتوجيه المحاذاة وتنظيم خلايا تم تسليمها. حضور الإطار المناسب، ينبغي الاعتراف بالبيئة خلايا المصنف على السقالة وأداء وظيفة المتوقعة كجزء من هذا الجهاز. في رأينا، يضم الجهاز ديسيلولاريزيد المصفوفة خارج الخلية (ديكم) الخصائص اللازمة سقالة مثالية.
يمكن من الاستفادة من المفرج الجوهرية، مجمع الجامعة-الجهاز ديسيلولاريزيشن عن طريق أنتيجرادي أو نضح رجعية4 لإزالة المكونات الخلوية مع الحفاظ على المصفوفة خارج الخلية 3D حساسة والمفرج2، 5،،من67. المفرج وظيفية مهم في الهندسة الحيوية كلها أجهزة فقط كما الحال في فيفو، لتوزيع المواد الغذائية والتخلص من النفايات8. ديسيلولاريزيشن التروية التاجية وقد ثبت أن تكون فعالة في خلق قلوب ديسيلولاريزيد من الفئران4، أو الخنازير4،،من79،10،11 ،،من1213، والبشر5،،من714،،من1516. ومع ذلك، يمكن أن تعاني سلامة الصمامات والاذينين ومناطق أخرى "رقيقة".
يمكن الحصول على السقالات قلب الإنسان-حجم ديسيلولاريزيد من الخنازير باستخدام ضغط التحكم7،9،10،11،12 أو ضخ تدفق معدل التحكم13، 17 ومن الجهات المانحة البشرية باستخدام ضغط التحكم5،7،،من1415. ديسيلولاريزيشن قلوب البشرية المانحة يحدث على مدى 4-8 أيام تحت ضغط تسيطر على 80-100 ملم زئبقي في اتجاه مستقيم5،،من1516 أو أكثر من 16 يوما تحت ضغط تسيطر على 60 مم زئبق14 . تحت أنتيجرادي، ديسيلولاريزيشن الخاضعة لسيطرة الضغط، كفاءة الصمام الابهري يلعب دوراً حاسما في الحفاظ على كفاءة التروية التاجية وضغط مستقر في جذر الابهر. وكشفت عملنا السابق أن التوجه للقلب يؤثر على كفاءته التروية التاجية أثناء الإجراء ديسيلولاريزيشن، وبالتالي سلامة سقالة في نهاية9.
استمرارا لجهودنا السابقة العمل9، نقدم مفهوما جديداً حيث يتم إضافة حقيبة مثل تامور لتحسين ديسيلولاريزيشن قلب كل. يصف لنا ديسيلولاريزيشن قلوب البشر التي توضع داخل الحقائب المضغوط، الموجهة نحو عكسيا، وتحت ضغط تسيطر على 120 ملم زئبقي في جذر الابهر. ويشمل هذا البروتوكول رصد تدفق الشخصية ومجموعة من الوسائط إلى الخارج طوال فترة الإجراءات ديسيلولاريزيشن لتقييم كفاءة التروية التاجية، وإزالة الأنقاض الخلية. ثم تجري فحوصات الكيمياء الحيوية لاختبار فعالية هذه الطريقة.
جميع التجارب التي تلتزم بالمبادئ التوجيهية للجنة الأخلاقيات من معهد القلب في ولاية تكساس.
1. إعداد الجهاز
ملاحظة: بالتعاون مع ليفيجيفت، مؤسسة مشتريات هيئة غير ربحية في ولاية تكساس (http://www.lifegift.org)، تبرعت بها قلوب البشر لا تصلح لزرع استخدمت للبحث مع موافقة الموافق عليها.
2-نظام الإعداد والإجراء ديسيلولاريزيشن الجهاز
3-تقييم قلوب ديسيلولاريزيد
ملاحظة: بعد ديسيلولاريزيشن، سيتم استخدام قلوب الممثل لفحوصات التصوير والبيوكيميائية وعائية التاجية.
بعد ديسيلولاريزيشن 7 أيام مع نضح الابهري أنتيجرادي تحت ضغط مستمر من 120 ملم زئبق، تحول قلب الإنسان شفافة (الشكل 6B). وكان تشريح القلب صارخ إلى أقسام 19 لتحليل الكيمياء الحيوية (الحمض النووي وهفوة والحزب الديمقراطي الصربي) (الشكل 6) لتقييم المنت?...
على حد علمنا، هذا هو أول دراسة التقرير مقلوب ديسيلولاريزيشن من قلوب البشر داخل حقيبة مضغوط مع الوقت الفاصل بين رصد تدفق معدل وخلية إزالة الأنقاض. وتبقى الحقيبة تامور مثل التوجه للقلب مستقرة طوال فترة الإجراءات ديسيلولاريزيشن. غمر وعكس قلوب كله داخل حقيبة يمنع الجفاف ويقلل من الضغط المفرط...
الدكتور تايلور هو مؤسس ومساهم في ميروماتريكس الطبية، وشركة هذه العلاقة هو وفقا لسياسات تضارب المصالح التي تديرها جامعة مينيسوتا ومعهد تكساس للقلب؛ مؤلفين آخرين قد لا يوجد تضارب في الكشف عن.
أيد هذا البحث منح "الهبات هيوستن" و "صندوق تكساس للتكنولوجيا الناشئة". الكتاب تعترف وكالة المشتريات الجهاز ليفيجيفت, Inc. والأسر للمانحين لتقديم هذه الدراسة ممكن.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2-0 silk suture | Ethicon | SA85H | Suture used to ligate superior and inferior vena cava |
1/4" x 3/8" connector with luer | NovoSci | 332023-000 | Connect aorta and pulmonary artery |
Masterflex platinum-cured silicone tubing | Cole-Parmer | HV-96410-16 | Tubing to connect heart chambers/veins |
infusion and outflow line | Smiths Medical | MX452FL | For flowing solutions through the vasculature |
Polyester pouch (Ampak 400 Series SealPAK Pouches) | Fisher scientific | 01-812-17 | Pericardium-like pouch for containing heart during decellularization |
Snapware Square-Grip Canister | Snapware | 1022 | 1-liter Container used for perfusing heart |
Black rubber stoppers | VWR | 59586-162 | To seal the perfusion container |
Peristaltic pump | Harvard Apparatus | 881003 | To pump fluid through the inflow lines and to drain fluids |
2 L aspirator bottle with bottom sidearm | VWR | 89001-532 | For holding solutions/perfusate |
Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay kit | Life Technologies | P7589 | For quantifying dsDNA |
Calf thymus standard | Sigma | D4522 | DNA standard |
Blyscan Glycosaminoglycan Assay Kit | Biocolor Ltd | Blyscan #B1000 | GAG assay kit |
Plate reader | Tecan | Infinite M200 Pro | For analytical assays |
GE fluoroscopy | General Electric | OEC 9900 Elite | Angiogram |
Visipaque | GE | 13233575 | Contrast agent |
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