Eine neuartige Operationstechnik als Grundlage für In Vivo teilweise Leber Engineering in der Ratte

In den letzten Jahren ist die Lebertechnik weltweit zu einem heißen Thema geworden, da sie das Potenzial hat, transplantierbare Lebertransplantate zu erzeugen. Doch die lebensfähige Langzeitfunktion und die Transplantation von technischen Organen sind immer noch eine Zukunftsvision. Kürzlich in-vivo LeberlappenFülle hat sich zu einer vielversprechenden Strategie, um Leber-Engineering zu starten.

Ein großer Vorteil dieser Technik ist, dass das in-vivo wiederbevölkerte Teil-Lebergerüst skatologischen Blutüberfluss ausgesetzt. Dies versorgt das Gerüst mit der richtigen Temperatur, ausreichend Sauerstoff, Nährstoffen und Wachstumsfaktoren im Gegensatz zu Ex-vivo-Profusion mit künstlichem Kulturmedium. Ein weiterer Vorteil ist, dass die verbleibende Leber die Leberfunktion aufrechterhält und damit grundsätzlich ein langfristiges Überleben ermöglicht.

Das In-vivo-Einzellappen-Profusionsmodell ist jedoch technisch anspruchsvoll und das postoperative Überleben muss noch erreicht werden. Hier werden wir ein weiteres chirurgisches Modell mit langfristigem Überleben als Grundlage für weitere In-vivo Single-Leberlappen-Engineering präsentieren. Bevor wir das chirurgische Modell demonstrieren, möchten wir eine kurze Einführung in die Anatomie der Rattenleber geben.

Um unser einziges Leberlappen-Profusionsmodell zu etablieren, wählten wir den linken Seitenlappen aus. Dies ist der einzige Leberlappen mit einer ausgeprägten Gefäßversorgung und Drainage, die es ermöglicht, einen Bypass zu erstellen. Dies ist eine 3D-Rekonstruktion des Portalvenensystems in Ratten.

Unser Fokus liegt hier auf der linken Portalvene, die später als Flüssigkeitseinlass dienen wird. Dies ist eine 3D-Rekonstruktion des Lebervenensystems bei Ratten. Hier liegt unser Fokus auf der linken seitlichen Lebervene, die später als Flüssigkeitsaustritt dienen wird.

Diese Abbildung der Lebergefäßanatomie zeigt die vaskulären Zugangspunkte, die für das partielle Perfusionsmodell verwendet werden. Diese Animation veranschaulicht das Schema der Erzeugung des in-vivo linken lateralen Leberlappenperfusionsmodells. Um das operationschirurgische Modell zu etablieren, werden wir einen Schaltungsbypass innerhalb des linken Seitenlappens erzeugen.

Zu diesem Zweck müssen wir die folgenden Gefäße blockieren, die linke Portalvene, die linke Hepatische Arterie, den linken Gallengang, die linke mediane Protalvene, die Leberarterie und den Gallengang und die linke seitliche Lebervene. Dann müssen wir die linke Portalvene mit einem 24-gage Katheter zu nulate. Anschließend wird die linke seitliche Lebervene mit einem 22-gage-Katheter konlatiert.

Dann wird der Katheter in der linken Portalvene mit einer Perfusionspumpe verbunden. Trockene Gaze wird am Auslass des Katheters in der linken seitlichen Lebervene platziert, um Abfallflüssigkeit zu absorbieren. Auf diese Weise wird eine Umgehungsstraße erstellt.

Dann durchlässig der linke Seitenlappen mit heparinisierter Saline bei einer Durchflussrate von 0,5 Milliliterpro Minute. Physiologische Perfusion auf den linken Seitenlappen wird nach wiederöffnen der blockierten Gefäße wiederhergestellt. Jetzt ist das chirurgische Perfusionsmodell etabliert.

Alle in diesem Video gezeigten Verfahren wurden von den lokalen Behörden bewertet und genehmigt. Das Operationsfeld des Bauches wird mit drei Runden Jodtinktur, gefolgt von zwei Runden mit 70% Alkohol, desinfiziert. Sterile Gaze wird auf den Bauch gelegt, so dass nur das Operationsfeld ausgesetzt wird.

An der Bauchwand der Ratte wird ein Querschnitt gemacht. Eine 4-0 Prolen-Nähte wird verwendet, um den xiphoiden Prozess zu fixieren und ziehen Sie es in Richtung des Kopfes. Beide Seiten der oberen Bauchwände werden mit zwei Subcoastal-Haken eingezogen, um die volle Exposition des Organs zu erreichen.

Dann können wir die Leberlappen sehen. Hier ist der linke Seitenlappen, der für die selektive Perfusion verwendet wird. Wir bedecken das Zwölffingerdarm und den Dünndarm in der Bauchhöhle mit befeuchteter Gaze bis zur eiförmigen Trockenheit.

Wir entlarven das Hilum der Leber, indem wir die medianen Lappen mit befeuchteter Gaze hochheben. Die Ratte wird unter ein steriles Mikroskop gestellt. Wir sezieren die linke Portalader.

Wir ligaten dann die linke Protalvene mit einer 6-0 Seidennaht. Die linke Hederarterie, der linke Gallengang sowie die linke Medianportalvene, die linke Medianarterie und der linke Mediangallengang sind mit Mikroklemmen blockiert. Wir blockieren die linke seitliche Lebervene mit Mikroklemmen an der Basis des linken Seitenlappens.

Um den Flüssigkeitseinlass zu erzeugen, wird der Stamm der Portalvene mit einem 24-gage-Nadel-Wohnkatheter durchbohrt. Aber der Katheter wird nicht eingesetzt. Wir entfernen dann die Nadel aus dem Katheter und schließen den Katheter an eine Perfusionspumpe an.

Um Luft aus dem Rohr und dem Katheter zu vertreiben, durchdringen wir eine Minute lang mit heparinisierter Saline. Wir schalten dann die Pumpe aus. Als nächstes wird der nadelfreie Katheter, der nun mit der Perfusionspumpe verbunden ist, in die linke Portalvene eingeführt.

Auf diese Weise minimieren wir Manipulationen des kanülierten Gefäßes. Hier ist eine exponierte Region der linken seitlichen Lebervene, die wir in ähnlicher Weise kanülieren werden. Zuerst schaffen wir ein Drainageloch in der linken seitlichen Lebervene, indem wir es mit einem 22 gage oder 24 gage nadel wohnkatheter punktieren.

Wir empfehlen, dass Katheter etwas kleiner als das Gefäß ist. Wir beginnen dann, den linken Seitenlappen mit heparinisierter Saline mit einer Durchflussrate von 0,5 Millilitern pro Minute zu durchdringen. Die ausfließende Abfallflüssigkeit wird mit Gaze absorbiert.

Um die intraabdominale Kontamination mit Abfallflüssigkeit zu minimieren, setzen wir den nadelfreien Katheter wieder in die linke seitliche Lebervene ein. So dient die kanülierte linke seitliche Lebervene als Flüssigkeitsauslass. Wir durchdringen weiterhin den linken Seitenlappen mit heparinisierter Saline.

Blutige Flüssigkeit kann aus dem Auslass tropft gesehen werden. Der Pfeil zeigt an, dass der linke Seitenlappen während der Perfusion mit heparinisierter Saline gelb wurde. Am Ende der Perfusion werden die Katheter aus den Gefäßen entnommen.

Die Drainageöffnung an der linken seitlichen Lebervene wird mit einer einzigen 11-0 Pollumit-Naht geschlossen. Die Einlassöffnung auf der linken Portalader wird ebenfalls mit einer 11-0 Pollumit-Nähte geschlossen. Die Rückfusion beginnt mit dem Rückfluss aus der suprahepatischen Venenhöhle nach dem Entfernen der Klemme an der linken seitlichen Lebervene.

Die physiologische Perfusion wird nach dem Entfernen der Klemme aus der linken Leberarterie und dem Gallengang sowie den linken medianen Gefäßstrukturen weiter hergestellt. Die vollständige Reperfusion wird nach dem erneuten Öffnen der linken Portalvene erreicht, wie durch eine Farbänderung in Dunkelrot angezeigt. Perfusion des linken späteren Lappens.

Der weiße Pfeil in diesem Bild zeigt an, dass der Zielleberlappen tatsächlich selektiv durchdrung war. Hier zeigen die weißen Pfeile, dass die verbleibenden Lappen, die etwa 70% der Leber ausmachen, während des gesamten Verfahrens physiologische Perfusion beibehalten haben. Durchblutung des linken Seitenlappens.

Hier zeigt der rote Pfeil an, dass der linke Seitenlappen nach dem Wiederöffnen der blockierten Gefäße physiologisch wieder durchlässig ist. Der blaue Pfeil zeigt, dass der linke Medianlappen Ischämie erlitten hat. Der selektiv durchfundierte linke Seitenlappen wurde histologisch mit H E-Färbung untersucht.

Abbildung A zeigt, dass im durchfundierten linken Seitenlappen keine Blutkörperchen im Zweig der Portalvene und den Sinusoiden nachweisbar sind. Wie erwartet sind rote Zellen im Zweig der Leberarterie sichtbar. In Abbildung B dient der minderwertige Caudatelappen als Kontrolle.

Blutzellen sind deutlich sichtbar und die Zweige der Protalvene und der Leberarterie sowie die Sinusoiden. Abbildung C zeigt, dass im durchgelüften linken Seitenlappen keine Blutkörperchen in der zentralen Vene sichtbar sind. Im Gegensatz dazu zeigt Abbildung D, dass in der Kontrolle minderwertige Caudate-Lappen-Blutzellen in der zentralen Vene sichtbar sind.

Wir erreichten eine 100%ige Überlebensrate von einer Woche in 12 aufeinanderfolgenden Eingriffen. Wir verglichen unser In-vivo-Leberlappen-Perfusionsmodell mit dem Modell von Pan und Kollegen. Die Hauptunterschiede in der Methodik und den Ergebnissen zwischen Pan und unserer Gruppe sind: Sie wählten den rechten unterlegenen Lappen, während wir den linken Seitenlappen als Zielleberlappen wählten; sie blockierten Vena cava und Hauptportalvene, die zu Portal-Hypertonie führte.

Im Gegensatz dazu hielten wir Portal-Perfusion von 70% der Leber;sie opferten die Ratten interoperativ, während unsere einwöchige Überlebensrate 100% ist Die Vorteile unseres neuartigen chirurgischen Modells sind: dass es technisch anspruchsvoll, aber machbar ist; und dass es gut vertragen wird, wie die 100%-Überlebensrate zeigt. Eine Einschränkung ist jedoch, dass der linke Medianlappen aufgrund der Blockade der Portalvene an Ischämie leidet. Mögliche Anwendungen unserer Technik sind:das kann für die In-vivo-Teilorganbehandlung durch Perfusion mit Medikamenten, in-vivo partielle Organdezellularisierung als chemische Resektion, in-vivo Zellkultursystem im Vergleich zu ex-vivo und In-vivo-Lebertechnik verwendet werden.