低剂量伽马辐射灭菌治疗脱细胞气管移植物

该协议为任何非无菌器官提供了完整的灭菌过程，而不会影响其特性。该技术的主要目标包括在不影响其特性的情况下对器官进行消毒的可能性。虽然这项技术主要集中在气管上，但它已经证明较低的伽马辐射剂量可以有效地对生物材料进行消毒。

个人可能会通过为不同类型的器官定义最低有效剂量来面对这个问题。然后，建议从较低的剂量开始并增加它们，直到达到灭菌。首先将从安乐死的新西兰白兔或Oryctolagus cuniculus解剖的气管切成两厘米的碎片。

用剪刀去除周围的结缔组织和内粘膜层。将标本浸没在含有SDS，5%青霉素链霉素和5%两性霉素的12毫升PBS溶液中。在室温下用磁力搅拌器以400RPM恒定搅拌气管五周。

每周，在更换培养基之前，通过将气管浸入蒸馏水中给予两小时的渗透休克。五周后，使用80%FBS和20%DMSO的12毫升混合物在零下80摄氏度的冷冻容器中对气管标本进行低温化。13至15天后，在37摄氏度的水浴中解冻气管。

然后，用PBS清洗它们。为了照射标本，将四个气管片放入甲基丙烯酸酯T25培养瓶中的20毫升PBS中，同时防止气泡形成。使用标称能量为 10 兆伏的光子的直线加速器进行照射，使无滤光片光束变平。

应用每分钟2， 400个监测单位的剂量率，并设置手稿中所述的其他参数。完成后，将标本培养在30毫升DMEM中，补充有10%灭活的FBS，不含抗生素或抗真菌药。将培养物在37摄氏度和5%二氧化碳的标准组织培养箱中孵育两周，每24小时检查一次污染参数，如培养基pH、颜色和浊度变化。

在配备力和位置传感器的牵引台式万能试验机或UTM位移控制机上进行拉伸测试，以及带有专门设计软件的计算机。每 0.4 秒记录一次数据并将其导出到电子表格。用纯单层无毒晶体聚氯乙烯或PVC空心管构建适合兔气管平均口径的拉伸钳口。

将行为分成三厘米长的段。为了不偏置地进行末端缝合，在距离钳口边缘 2 毫米处钻 12 个预制孔，相隔 2.5 毫米。接下来，通过末端吻合将PVC玻璃管连接到兔气管上，通过连续的6-0尼龙单丝缝合线，通过交替执行的五毫米孔，距离气管边缘两毫米。

以每分钟5.0毫米的位移速度拉伸所有部件。然后，记录变量，例如最大应力和应变，每单位气管体积存储的能量以及杨氏模量。在配备 15 牛顿称重传感器的压缩台式 UTM 上执行径向压缩测试，以获取力数据、位置和时间。

记录数据并以 0.5 秒的间隔导出到电子表格。将气管膜区域放在下板上，然后以每分钟5毫米的恒定速度逐渐向顶板上升。计算每单位样品长度、刚度和完全阻塞气管所需的每单位表面积能量的每个变量。

放置一个尺寸为 14 的无菌腔内 PVC 支架，确保两端有三到四毫米的余量。用单个6-0尼龙单丝缝线通过第一软骨的软骨间空间固定支架。在无菌条件下，使用无菌材料，做一个纵向的三厘米中央胸切口，收获由胸筋膜和肌肉成分组成的双侧椎弓根皮瓣。

用四只兔子包裹气管，每只兔子上有一个气管。手术完成后，通过中断异氟醚给药来逆转麻醉。在暴露于0.5千格雷辐射的八件作品中，有两件在一周内表现出介质颜色的变化。

然而，以一两千灰度照射的碎片都没有显示出介质颜色的任何变化。与对照组相比，在不同辐射剂量下照射的分析标本中未检测到胶原蛋白或弹性纤维分布模式的变化。此处显示了在辐照气管的拉伸测试中获得的数据。

与非灭菌气管相比，脱细胞和辐照气管的应力应变曲线显示没有变化。显示了对天然气管或对照以及去细胞、冷冻保存和辐照气管进行的加压测试。相应的图表显示，与原生气管相比，照射没有改变闭塞的百分比。

伽马辐照导致放射性生物力学特性和每单位长度的可变力在临床上最小但具有统计学意义的降低。组织学检查显示高度组织的结缔组织以天然气管的近软骨形式存在。软骨完好无损，没有坏死迹象。

当在生物体内植入放射性元素时，植入物的无菌性和无菌过程对于避免感染和组织排斥至关重要。组织生成后要植入的器官范围很广，它们应该是无菌的。遵循此过程可以在不影响器官主要特性的情况下实现完全灭菌。