Los autores desean agradecer a Leica Microsystems por sus valiosos consejos sobre la imagen de las secciones de titanio y Gemini Bio-Productos para la prestación del suero porcino utilizado en este estudio. También agradecer a los NIH, por su apoyo a través de subvenciones &quot;forro autólogo EPC para mejorar la biocompatibilidad de los dispositivos de asistencia circulatoria&quot;, RC1HL099863-01. Además, estamos agradecidos por el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias de Postgrado de Becas de Investigación de Alexandra Jantzen. También agradecer a George rápido, Mike Lowe y Parker Ianthia por su ayuda en muchos aspectos de la intervención quirúrgica y el manejo de los animales de nuestra investigación. Steven Owen ha sido muy valioso para el mecanizado de piezas que muchos de nuestros dispositivos de siembra y corte de tubos de titanio.

<ol>
	<li>Achneck, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+of+bleeding+and+clotting+in+the+cardiac+surgery+patient:+from+vascular+endothelium+to+circulatory+assist+device+surface.">Pathophysiology of bleeding and clotting in the cardiac surgery patient: from vascular endothelium to circulatory assist device surface.</a> Circulation. 122, 2068-2077 (2010).</li><li>Achneck, H. E., Sileshi, B., Lawson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+biology+of+bleeding+and+clotting+in+the+surgical+patient.">Review of the biology of bleeding and clotting in the surgical patient.</a> Vascular. 16, 6-13 (2008).</li><li>Arvidsson, S., Askendal, A., Tengvall, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+plasma+contact+activation+on+silicon,+titanium+and+aluminium.">Blood plasma contact activation on silicon, titanium and aluminium.</a> Biomaterials. 28, 1346-1354 (2007).</li><li>Achneck, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biocompatibility+of+titanium+cardiovascular+devices+seeded+with+autologous+blood-derived+endothelial+progenitor+cells:+EPC-seeded+antithrombotic+Ti+Implants.">The biocompatibility of titanium cardiovascular devices seeded with autologous blood-derived endothelial progenitor cells: EPC-seeded antithrombotic Ti Implants.</a> Biomaterials. 32, 10-18 (2011).</li><li>Kang, C., Bonneau, M., Brouland, J. P., Bal dit Sollier, C., Drouet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+pig+models+of+venous+thrombosis+mimicking+human+disease.">In vivo pig models of venous thrombosis mimicking human disease.</a> Thromb Haemost. 89, 256-263 (2003).</li><li>Ueberrueck, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+ovine+and+porcine+animal+models+for+biocompatibility+testing+of+vascular+prostheses.">Comparison of the ovine and porcine animal models for biocompatibility testing of vascular prostheses.</a> J Surg Res. 124, 305-311 (2005).</li><li>Velik-Salchner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+values+for+thrombelastography+(ROTEM)+and+selected+coagulation+parameters+in+porcine+blood.">Normal values for thrombelastography (ROTEM) and selected coagulation parameters in porcine blood.</a> Thromb Res. 117, 597-602 (2006).</li><li>Yoder, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redefining+endothelial+progenitor+cells+via+clonal+analysis+and+hematopoietic+stem/progenitor+cell+principals.">Redefining endothelial progenitor cells via clonal analysis and hematopoietic stem/progenitor cell principals.</a> Blood. 109, 1801-1809 (2007).</li><li>Achneck, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> American Heart Association Scientific Sessions, Abstract Oral Sessions, Medical Aspects End Stage Heart Failure: Transplantation and Device Therapies. , (2010).</li><li>Achneck, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerating+titanium+ventricular+assist+device+surfaces+after+gold/palladium+coating+for+scanning+electron+microscopy.">Regenerating titanium ventricular assist device surfaces after gold/palladium coating for scanning electron microscopy.</a> Microsc Res Tech. 73, 71-76 (2010).</li><li>Ford, J. W., Welling, T. H., Stanley, J. C., Messina, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PKH26+and+125I-PKH95:+characterization+and+efficacy+as+labels+for+in+vitro+and+in+vivo+endothelial+cell+localization+and+tracking.">PKH26 and 125I-PKH95: characterization and efficacy as labels for in vitro and in vivo endothelial cell localization and tracking.</a> J Surg Res. 62, 23-28 (1996).</li></ol>

No hay conflictos de interés declarado.

El método de los tubos de siembra de células-Ti que aquí se presenta permite a los médicos y científicos de forma rápida y uniforme endothelialize contacto con la sangre de las superficies de los dispositivos implantables. Ya que aislar y expandir las CPE a partir de muestras de sangre periférica, procedimiento invasivo no es importante para la cosecha de estas células. Además, el EPC son autólogas, por lo tanto, el riesgo de una reacción inmune al implante de células cabeza de serie, se elimina. Los principios que demostró en su protocolo se puede utilizar no sólo para los tubos de Ti, pero para muchos otros biomateriales, que se utilizan en la medicina cardiovascular. Los pasos críticos de este protocolo son la limpieza minuciosa de los tubos de Ti, como se comprueba que una película adherente de la adhesión celular contaminante compromisos. Además, una baja velocidad de rotación (inversamente proporcional al diámetro del tubo) es esencial durante el proceso de siembra, de manera que poco a poco EPCs pueden resolver y se adhieren a la superficie como el tubo de Ti está en movimiento. Nuestro método de siembra inmediatamente antes de la implantación evita práctico ex casos la cultura vivo, las células se adhieran de forma individual y luego formar una hoja confluente en vivo, evitando la posibilidad de la embolización como una hoja inmediatamente después de la re-establecimiento del flujo. Nuestros estudios previos muestran que una vez que el EPC ha crecido a una capa confluente, hacen una matriz extracelular a la que se adhieren firmemente, además, reducir al mínimo cualquier posible desprendimiento de una capa de endotelio. Aunque la posibilidad de desprendimiento de embólicos no se puede descartar del todo, parece ser múltiple riesgo menor que la trombosis de la superficie del dispositivo completo, el problema de que esta terapia está diseñada para prevenir. Nuestro enfoque de implantación en el corte bajo, el medio ambiente protrombótico de la vena cava inferior utiliza uno de los modelos animales más grandes de confianza para la investigación de la compatibilidad de sangre y la trombosis de los dispositivos de 5,6. Tenga en cuenta que todo el cuidado de los animales y la experimentación se llevó a cabo de acuerdo con el Instituto Nacional de Pautas de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y sólo después de la aprobación de la Universidad de Duke Cuidado de Animales institucional y el empleo. Con el fin de utilizar con éxito este método para probar la implantación de biomateriales y dispositivos, es importante esqueletizar pacientemente el segmento de vena cava inferior y ligar todos los buques de rama venosa en la preparación para la inserción del dispositivo, de forma que no presente sangrado alrededor del dispositivo se origina en una &quot;falsa luz. Otro paso importante es la adición de DPBS en el lumen del dispositivo de tal manera que las células en la superficie interior del tubo permanecer húmeda durante el cierre de la veinotomy y antes de la reperfusión se inicia. Si el dispositivo no se puede encontrar en el lugar donde se implantó, que pueden haber migrado &quot;hacia arriba&quot; en la vena cava inferior. Esto se puede prevenir mediante la colocación de una sutura (4-O Prolene) a través de la pared de la vena ya través de un 2 a 3 mm de sección de la tubería de PVC para que el tubo está firmemente anclada en su actual ubicación. En caso de que el investigador tiene dificultades para encontrar las células con fluorescencia pre-etiquetados se muestra en la Figura 8 después de la explantación en un tubo de otro modo patente, es probable que las células se han pelado como una hoja coherente. Esto se puede prevenir mediante la disección muy suave alrededor de la vena o desmontaje de las tres secciones del tubo del Ti, después de la fijación de la vena junto con el tubo. Nuestra tecnología ofrece una prueba de concepto para el dispositivo de prevención de la trombosis cardiovascular a través de EPC-siembra. Esta tecnología se puede utilizar en el desarrollo de &quot;biogénico&quot; alineado con los implantes de los pacientes propias células progenitoras endoteliales. El estudio de viabilidad de nuestro modelo animal porcino establece los primeros pasos para la traducción de esta &quot;medicina personalizada&quot; en la práctica clínica.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reactivo </td><td> Nombre de compañía </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Acepromacina </td><td> Boehringer-Ingelheim </td><td> BIC670025 </td><td> NAC # 10280002 </td></tr><tr><td> Alconox limpiador de precisión Desarrollado </td><td> Alconox </td><td> 1104 </td><td></td></tr><tr><td> Balfour quirúrgica Retractor </td><td> Adler </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Baytril </td><td> Bayer </td><td> APVMA 46028/0705 </td><td></td></tr><tr><td> Mariposa con aguja (19G) </td><td> Terumo </td><td> SV19CLK </td><td></td></tr><tr><td> Clorhexidina </td><td> 3M </td><td> 9200 </td><td></td></tr><tr><td> Abrazaderas (45 grados) </td><td> Aesculap </td><td> FC339T </td><td></td></tr><tr><td> DPBS (-/-) </td><td> Gibco </td><td> 14190-144 </td><td></td></tr><tr><td> DPBS (+/+) </td><td> Gibco </td><td> 14040-133 </td><td></td></tr><tr><td> DuraPrep </td><td> 3M </td><td> 8635 </td><td></td></tr><tr><td> EBM-2 medianas </td><td> Lonza </td><td> CC-3156 </td><td> Base para los medio de cultivo libre de suero y completa </td></tr><tr><td> EGM-2 SingleQuots </td><td> Lonza </td><td> CC-3162 </td><td> Se utiliza con EBM-2, tanto para el medio de cultivo libre de suero y completa </td></tr><tr><td> Herramienta de electrocauterio </td><td> Valleylab </td><td> SurgII-20 </td><td></td></tr><tr><td> Materia esmeril </td><td> 3M </td><td> 60-0700-0425-8 </td><td> Grano 240 </td></tr><tr><td> Euthasol solución de la eutanasia </td><td> Virback Sanidad Animal </td><td></td><td> ANADÁ #: 200-071 </td></tr><tr><td> Fentanilo parche </td><td> Actavis </td><td></td><td> NDC 67767-120-18 # </td></tr><tr><td> Flunixina </td><td> Schering-Plough </td><td></td><td> NAC #: 10470183 </td></tr><tr><td> Sonda Foley (16F) </td><td> Bardo </td><td> 730116 </td><td></td></tr><tr><td> HBSS </td><td> Sigma </td><td> H8264-500ML </td><td></td></tr><tr><td> Pistola de aire caliente </td><td> Milwaukee </td><td> 8988-20 </td><td></td></tr><tr><td> Heparina </td><td></td><td></td><td> NDC #: 25021 </td></tr><tr><td> Histopaque-1077 </td><td> Sigma </td><td> H8889-500ML </td><td></td></tr><tr><td> Intubación Tubo </td><td> Mallinckrodt </td><td> 86113 </td><td></td></tr><tr><td> Isoflurano </td><td> MWI, Meridian </td><td></td><td> NDC # 13985-030 </td></tr><tr><td> IV catéter (18G) </td><td> Becton-Dickinson </td><td> 381547 </td><td></td></tr><tr><td> La ketamina </td><td> Fort Dodge </td><td></td><td> NDC # 0856-2013 </td></tr><tr><td> Nivel </td><td> Swanson </td><td> LLA001 </td><td></td></tr><tr><td> Luer-Lock tapón en el extremo </td><td> CML suministro </td><td> 909-001 </td><td></td></tr><tr><td> Bupivacaína </td><td> Hospira </td><td></td><td> NDC #: 0409-1560-10 </td></tr><tr><td> Metzenbaum </td><td> Adler </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Micro-introductor (5F) </td><td> Galt </td><td> KIT 002-01 </td><td></td></tr><tr><td> Pinzas mosquito </td><td> Adler </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Motor </td><td> Herbach y Rademan </td><td> H1-08 </td><td></td></tr><tr><td> Oximorfona </td><td> Endo Laboratorios </td><td></td><td> NDC: 63481-624-10 </td></tr><tr><td> PKH26 tinte Kit </td><td> Sigma </td><td> PKH26GL-1KT </td><td></td></tr><tr><td> Suero porcino </td><td> Gemini Bio-Productos </td><td> 100-115 </td><td> 2% de concentración en el medio de cultivo completo </td></tr><tr><td> Potts Tijeras </td><td> Adler </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Vista la piel precisa de la grapadora </td><td> 3M </td><td> 3998 </td><td></td></tr><tr><td> Tubo de PVC </td><td> McMaster-Carr/Insultab </td><td> 7132K117 </td><td> ampliado ID 15,88 mm, recuperado ID 7,95 mm </td></tr><tr><td> Tamaño medio del ángulo derecho </td><td> Adler </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Hoja de bisturí (# 10-15) </td><td> Bardo </td><td> 373910 </td><td></td></tr><tr><td> Tubo de silicona </td><td> McMaster-Carr </td><td> 51735K26 </td><td> 16,64 mm OD, 9,52 mm de diámetro </td></tr><tr><td> Jeringa (5 cc) </td><td> Becton-Dickinson (BD) </td><td> 309603 </td><td></td></tr><tr><td> Tegaderm </td><td> 3M </td><td> 90001 </td><td></td></tr><tr><td> Llave de tres vías </td><td> Kendall </td><td> 170060 </td><td></td></tr><tr><td> Ti tubo </td><td> Tico de titanio </td><td> N / A </td><td> Especifica como ½ &quot;OD, .065&quot; de pared, 0.370 ID &quot;, 0,1737 libras / pie </td></tr><tr><td> Tripsina </td><td> Lonza </td><td> CC-5012 </td><td></td></tr><tr><td> Neutralizar la solución de tripsina (TNS) </td><td> Lonza </td><td> CC-5002 </td><td> 0,03% </td></tr><tr><td> Vetropolycin </td><td> Pharmaderm Sanidad Animal </td><td></td><td> NAC #: 12920110 </td></tr><tr><td> Sutura Vicryl (3-0) </td><td> Ethicon </td><td> J808T </td><td></td></tr><tr><td> Agua baño de ultrasonido </td><td> Branson </td><td> B200 </td><td></td></tr></tbody></table>

autologous endothelial progenitor cell-seeding technology and biocompatibility testing for cardiovascular devices in large animal model

Dispositivos implantables cardiovasculares son fabricadas con materiales artificiales (por ejemplo, el titanio (Ti), politetrafluoroetileno expandido), que plantean el riesgo de formación de tromboembolias 1,2,3. Hemos desarrollado un método para la línea de la superficie interior de los tubos de Ti con autólogos derivados de la sangre las células progenitoras humanas o porcinas endoteliales (CPE) 4. Mediante la implantación de tubos de Ti contiene una capa confluente de EPCs porcina en la vena cava inferior (VCI) de los cerdos, hemos probado la biocompatibilidad mejorada de la superficie de las células sembradas en el medio ambiente protrombótico de un modelo animal de gran tamaño y lo comparó con modificar las superficies de metal desnudo 5,6,7 (Figura 1). Este método puede ser usado para endothelialize dispositivos en cuestión de minutos de la implantación y prueba de su función antitrombótica in vivo. Sangre periférica se obtuvo a partir de 50 kg Yorkshire porcina y su fracción de células mononucleares de cultivo para aislar CPE 4,8. Ti tubos (9,4 mm de diámetro) se pre-cortado en tres secciones 4,5 cm longitudinal y vuelto a montar con bomba de calor tubo retráctil. Un dispositivo de siembra fue construido, que permite la rotación lenta de las trompas de Ti. Se realizó una laparotomía en los cerdos y exterioriza el intestino y la vejiga urinaria. Disección cortante y contundente fue utilizado para esqueletizar el IVC desde su bifurcación distal de la arteria renal derecha proximal. Los tubos de Ti se rellenaron con fluorescencia marcado autólogo suspensión del CPE y gira a 10 RPH x 30 min para conseguir células de revestimiento uniforme 9. Después de la administración de 100 USP / kg de heparina, ambos extremos de la vena cava inferior y la vena lumbar se sujetaron. A veinotomy de 4 cm se realizó y se inserta el dispositivo y lleno de tampón fosfato salino. A medida que el veinotomy se cerró con una sutura de Prolene 4-0 en funcionamiento, una pinza fue trasladado a al aire de la VCI. Al final del procedimiento, la fascia se aproximó con 0-PDS (sutura de polidioxanona), el espacio subcutáneo cierra con Vicryl 2-0 y la piel con grapas cerrado. Después de 3 a 21 días, los cerdos fueron sacrificados, el dispositivo explantado en bloque y fija. Los tubos de Ti fueron desmontados y las superficies internas de imágenes con un microscopio de fluorescencia. Hemos encontrado que el metal desnudo tubos Ti completamente oculto, mientras que los tubos de EPC cabeza de serie, quedó patente. Además, hemos sido capaces de demostrar una capa confluente de EPC en el interior de la superficie de contacto con la sangre. En conclusión, nuestra tecnología se puede utilizar para endothelialize tubos Ti minutos después de la implantación de EPC autólogos para prevenir la trombosis del dispositivo. Nuestro método quirúrgico permite probar la biocompatibilidad mejorada de estos dispositivos modificados con mínima pérdida de sangre y EPC cabeza de serie, la interrupción de la superficie.

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Autologous Endothelial Progenitor Cell-Seeding Technology and Biocompatibility Testing For Cardiovascular Devices in Large Animal Model

Un método para la siembra de titanio contacto con la sangre de biomateriales con células autólogas y las pruebas de biocompatibilidad se describe. Este método utiliza células progenitoras endoteliales y los tubos de titanio, cabeza de serie en cuestión de minutos de implantación quirúrgica en porcino venas cavas. Esta técnica se puede adaptar a muchos otros dispositivos biomédicos implantables.

Autólogo de células progenitoras endoteliales-Siembra Tecnología y las pruebas de biocompatibilidad para dispositivos cardiovasculares en el modelo animal de gran

Implantable cardiovascular devices are manufactured from artificial materials (e.g. titanium (Ti), expanded polytetrafluoroethylene), which pose the risk ...

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Bioengineering

20.3K vistas.  Duke University. Un método para la siembra de titanio contacto con la sangre de biomateriales con células autólogas y las pruebas de biocompatibilidad se describe. Este método utiliza células progenitoras endoteliales y los tubos de titanio, cabeza de serie en cuestión de minutos de implantación quirúrgica en porcino venas cavas. Esta técnica se puede adaptar a muchos otros dispositivos biomédicos implantables.