תבנית התחדשות עורי Integra סופקה באדיבות על ידי תאגיד Lifesciences Integra. מקורות של קרנות התומכות בעבודה: עבודה זו מומנו באופן חלקי מוקדם Translational II פרס CIRM-BMBF ומרכז FONDAP לרגולצית הגנום הן לJTE על ידי (Nr 15,090,007.).

.1 הכנת פיגומים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור דגימות של הפיגומים באמצעות 12 מ&quot;מ אגרופים ביופסיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג את המולקולות ביו או תאים לפיגום, לנקז את הפיגומים על ידי בעדינות לוחץ אותם עם גזה סטרילית. ואז רעננות הפיגומים על ידי הוספת 160 μl של תמיסה המכילה מולקולות או תאים של העניין ביו. בדוק היטב את ההצלחה של bioactivation עם תאים באמצעות מבחני חילוף חומרים כגון מבחני MTT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במידת צורך, לתקן את התרכובות או תאים להיבדק בתוך הפיגום על ידי מתן אותם, למשל בפתרון הפיברין-תרומבין או הידרוג&#39;ל, שוב דרך להחזרת נוזלים כמתואר בשלב 1.2. הערה: שלב זה יכול להיות של מועיל כאשר תרכובות או תאים אינן מכאנית לצרף לחומר. אפשר גם לשלוט בדינמיקת שחרורו של התרכובות .. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את רשתות titanized, שתוצבנה תחת כל פיגום בכל קבוצת ניסוי ובקרה, על ידי חיתוךחתיכות גרם החוצה בצורה עגולה, כ 14 מ&quot;מ קוטר. הערה: רשת titanized עובדת כגבול פיזי הנדרש כדי לתחום הרקמה מחדש מהמיטה הפצע. </li></ol> 2 בעלי חיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני היישום של המודל שהוצג, להתייעץ חוקי הגנה על בעלי חיים המתאימים ולקבל אישור מהרשויות המקומיות. בעבודה זו, כל הניסויים בוצעו עם עכברים, על פי מעשה רווחת בעלי החיים הגרמני הנוכחי ואושרו על ידי ממשלת מחוז בוואריה העליונה (Regierung פון Oberbayern). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבחור בזהירות את בעלי החיים ומתח. למרות שהמודל הוקם לעכברים, זה יכול להיות מתורגם לבעלי חיים נפוצים אחרים, כגון חולדות, ארנבות או חזירים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה שאתה עובד עם בעלי חיים פרווה, לגלח את הגב של בעלי החיים לפני ההשתלה של הפיגומים. הערה: עבודה זו משתמשת בעכברים של 6 עד 8 שבועות של גיל עם משקל גוף בין 20 גרם ו25 גרם, בגילים שונים אך וbיכולות לשמש גם משקולות ody. </li></ol> .3 הרדמה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תנהל את הפעילות בתנאים סטריליים. על מנת לשמור על טמפרטורת הגוף הנורמלית של בעל החיים, להשתמש במחצלת התחממות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני inhalative הרדמה בעלי החיים מקבלים Buprenorphin במינון של 0.05-0.1 מ&quot;ג / קילוגרם משקל גוף, תת עורי כל שעה 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה בהרדמה inhalative (Isoflurane) או להחיל נהלי תקן מקבילים. לאשר הרדמה או על ידי לוחץ בעדינות את אצבעות רגליו של בעל החיים או באמצעות צביטת עור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי למנוע exsiccosis, להזריק 0.5 תת עורי תמיסת מלח פיסיולוגי מ&quot;ל בתחילת המבצע. </li></ol> .4 כריתת העור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה במצב שכיבה ולסמן את קו האמצע של הגב של העכבר עם עט קבוע קצה קנס (איור 1 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את אזור הכריתה. הנח את הפגמים באזור המוצג בFiguמחדש 1C. שים לב שאם הפגמים ממוקמים גם caudally, בעלי החיים נוטים יותר כדי להסיר את התחבושות ופיגומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור עגול פגמים דו צדדיים באמצעות אגרוף ביופסיה 10 מ&quot;מ (איור 1). האגרוף צריך להיות בכפייה בזהירות על העור ואסור להשתמש בו כדי לחתוך לחלוטין דרך העור, אלא להתוות את אזור הכריתה (איורים 1 ג &amp; 1E). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרם בעדינות את העור הניכר עם מלקחיים ולחתוך לאורך המעגל המסומן באמצעות מספריים קנס כירורגית (איור 1F). במקרה של דימום, לדחוס בזהירות עם גזה סטרילית. תיאור צעד אחר צעד של הכריתה מוצג באיור 1. הערה: הפגם נוצר עם אגרוף קטן יותר מאשר אחד ליצירת הפיגומים, כדי לפצות הגדלה של הפגם בשל גמישות העור. </li></ol> .5 פיגום השרשה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת לפנות מקום לטיטהnized רשת, להאריך את ההפרדה של עור ורקמה בסיסית בגבולות הפצע ל2-4 מ&quot;מ (איור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את titanized רשת לפגם באופן ישיר על מיטת הפצע ומתחת לקצות הפצע (איורים 2 א &amp; B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום פיגומים ישירות על הרשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר את הפיגומים לקצות פצע הסמוכים עם 4 עד 6 קשרים יחידים, והשאיר את הקצוות מעט מעל הפיגום (איור 2 ג). הערה: יש להימנע משימוש בתפרים מתכלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתפור פצע שקוף הלבשה מעל הפגמים כדי להגן על הפיגום, ובמקביל לאפשר ניטור של אזור הפצע (איור 2 ד). </li></ol> .6 לאחר ניתוח טיפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור עכבר אחד לכלוב כדי למנוע מניפולציה הדדית של ההלבשה ופיגומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך את המצב הכללי של בעלי החיים על בסיס יומי על ידי פעילות התבוננות מנוע, משקל גוף, סימנים של כאב, סובלנותלהלבשה ואוטומטית הטלת המום. גם לפקח על אזור הפצע לדימום, מקומי וסימנים מערכתיים של זיהום ואת עמדתו של הרוטב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת למזער את הכאב של בעלי החיים, להזריק Buprenorphin יומי במינון של 0.05-0.1 מ&quot;ג / קילוגרם משקל גוף או משככי כאבים שווי ערך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם העכבר מסיר או נזקי ההלבשה הפצע, להחליף או לצרף אותו בהרדמה. </li></ol> .7 המתת חסד וexplantation של הפיגום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנקודות זמן רצויים, להקריב בעלי החיים על ידי מינון יתר של Pentobarbital (150 מ&quot;ג / קילוגרם). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסמן את האתר של כריתת עור עם סמן קבוע, אשר צריך לכלול את הפיגומים וכמה שיותר את העכבר בחזרה עור כ( איור 3 א) האפשריים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את העור לאורך הקווים המסומנים במספריים או סכין מנתחים. לנתק את כל העור, כולל הפיגומים ורשת titanized, מהרקמה הבסיסית דרך הכנה בוטה (Fiתרשים 3 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את רקמת explanted השרועה על צלחת פטרי (איור 3 ג וד) </li></ol> .8 ויזואליזציה וכימות של רשת כלי הדם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקוף: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת התקן שקוף, על ידי ההרכבה צלחת פטרי מעל מקור חזק של אור הלבן (100 הנורה סטנדרטית ואט). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את מצלמה דיגיטלית מעל transilluminator להשיג תמונות דיגיטליות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הדגימות במהופך על צלחת פטרי על המכשיר השקוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את התמונות של הפיגומים מלאים במצב מקרו, כמו גם של אזורים שווים בגודלן של עור רגיל. לאחסן את התמונות בפורמט TIFF לניתוח דיגיטלי נוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את הרקמה לאנליזה ביוכימית או היסטולוגית נוספת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פילוח דיגיטלי וכימות: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד והתקן את תוכנת VesSeg-הכלי, אשר ניתן להשיג frEE תשלום ב: <a href="http://www.isip.uni-luebeck.de/index.php?id=150&amp;L=2%255">http://www.isip.uni-luebeck.de/index.php?id=150&amp;L=2%255.</a> </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את התמונה עם תוכנת VesSeg-הכלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את האזור בתמונה מכוסה על ידי הפיגום לניתוח דיגיטלי (תמונה → בחר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להגדיל את החדות של כלי להשתמש באפשרות &quot;thresholding Hysteresis&quot; (תמונת מסנן → thresholding Hysteresis → שיפור כלי → Top Hat-שינוי → שיפור כלי חישוב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להמשיך עם הפילוח של מפת הכלי (גבולות סף → התמונה → מסנן → thresholding Hysteresis שיפור כלי). בחר את הסף הראשון (&quot;כיסוי כלי השיט&quot;), כך שכל פיקסל, וזה אפילו מרחוק כמו כלי-, יופיע תחת כותרת כלי. בחר את הסף השני (&quot;כיסוי רקע&quot;), כך שרק אלה פיקסלים שהם במיוחד יופיעו תחת כותרת כלי כמו ספינה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את הצעת הפילוח האוטומטית באופן ידני להוסיף כלי שאינם נתפסו ולחסל את המבנים חיוביים שגויים נפוצים, אשר בדרך כלל הם מבנים כגון שערות או תפרים ארוכים ודקים, כמו כלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את אורכו של כלי השיט והשטח הכולל המכוסה על ידי ספינות (סטטיסטיקת תמונת → התמונה → סטטיסטיקת תמונה בינארי). הערה: לחישוב הכלי-האורכים, כלים במפת כלי כתוצאה מכך הם דלילים לקווים ברוחב של פיקסל אחד 20. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את אזור עור הילידים תחת אותם הפרמטרים כמו הפיגומים, קביעת ערך של 100% לרקמות המקומיות ומתייחס הפיגום לשווי ש. לדוגמא, אם אחוז הפיקסלים הלבנים הוא 60% ברקמה הנורמלית ו30% בפיגום, זה היה מייצג כלי דם 50% מהפיגום. הערה: כיסוי כלי הלבן הצטרף לשטח של ריבוע סביב הפיגום. התאם את מספר consi כיסוי פיקסלים הלבניםדרינג שהשטח של המעגל הוא (R π x 2) הקטן יותר באופן משמעותי מאשר מרובע (4 x R 2). </li></ol>

<ol>
	<li>Rahaman, M. N., Mao, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell-based+composite+tissue+constructs+for+regenerative+medicine.">Stem cell-based composite tissue constructs for regenerative medicine.</a> Biotechnology and Bioengineering. 91 (3), 261-284 (2005).</li><li>Lutolf, M. P., Hubbell, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+biomaterials+as+instructive+extracellular+microenvironments+for+morphogenesis+in+tissue+engineering.">Synthetic biomaterials as instructive extracellular microenvironments for morphogenesis in tissue engineering.</a> Nature Biotechnology. 23, 47-55 (2005).</li><li>Machens, H. G., Berger, A. C., Mailaender, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioartificial+skin.">Bioartificial skin.</a> Cells Tissues Organs. 167, 88-94 (2000).</li><li>Priya, S. G., Jungvid, H., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin+tissue+engineering+for+tissue+repair+and+regeneration.">Skin tissue engineering for tissue repair and regeneration.</a> Tissue Engineering Part B: Reviews. 14, 105-118 (2008).</li><li>Papavasiliou, G., Cheng, M. H., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+vascularization+of+polymer+scaffolds.">Strategies for vascularization of polymer scaffolds.</a> Journal of Investigative Medicine. 58 (7), 838-844 (2010).</li><li>Laschke, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiogenesis+in+tissue+engineering:+breathing+life+into+constructed+tissue+substitutes.">Angiogenesis in tissue engineering: breathing life into constructed tissue substitutes.</a> Tissue Engineering. 12, 2093-2104 (2006).</li><li>Zhong, S. P., Zhang, Y. Z., Lim, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+scaffolds+for+skin+wound+healing+and+dermal+reconstruction.">Tissue scaffolds for skin wound healing and dermal reconstruction.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews Nanomedicine and Nanobiotechnology. 2 (5), 510-525 (2010).</li><li>Liu, G., Zhang, Y., Liu, B., Sun, J., Li, W., Cui, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+regeneration+in+a+canine+cranial+model+using+allogeneic+adipose+derived+stem+cells+and+coral+scaffold.">Bone regeneration in a canine cranial model using allogeneic adipose derived stem cells and coral scaffold.</a> Biomaterials. 34 (11), 2655-2664 (2013).</li><li>Hansson, A., Di Francesco, T., Falson, F., Rousselle, P., Jordan, O., Borchard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+evaluation+of+nanoparticles+for+directed+tissue+engineering.">Preparation and evaluation of nanoparticles for directed tissue engineering.</a> International Journal of Pharmaceutics. 439 (1-2), 73-80 (2012).</li><li>Sarkar, S. D., Farrugia, B. L., Dargaville, T. R., Dhara, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chitosan-collagen+scaffolds+with+nano/microfibrous+architecture+for+skin+tissue+engineering.">Chitosan-collagen scaffolds with nano/microfibrous architecture for skin tissue engineering.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 18, (2013).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+knitted+mesh-reinforced+collagen-chitosan+hybrid+scaffold+in+the+one-step+repair+of+full-thickness+skin+defects+in+rats.">The roles of knitted mesh-reinforced collagen-chitosan hybrid scaffold in the one-step repair of full-thickness skin defects in rats.</a> Acta Biomaterials. 9 (8), 7822-7832 (2013).</li><li>Rizzi, S. C., Upton, Z., Bott, K., Dargaville, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+dermal+wound+healing:+biomedical+device+approaches.">Recent advances in dermal wound healing: biomedical device approaches.</a> Expert Review of Medical Devices. 1, 143-154 (2010).</li><li>des Rieux, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+systems+delivering+VEGF+to+promote+angiogenesis+for+tissue+engineering.">3D systems delivering VEGF to promote angiogenesis for tissue engineering.</a> Journal of Controlled Release. 150, 272-278 (2011).</li><li>Reckhenrich, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioactivation+of+dermal+scaffolds+with+a+non-viral+copolymer-protected+gene+vector.">Bioactivation of dermal scaffolds with a non-viral copolymer-protected gene vector.</a> Biomaterials. 32, 1996-2003 (2011).</li><li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Key+Regulatory+Roles+of+the+PI3K/Akt+Signaling+Pathway+in+the+Functionalities+of+Mesenchymal+Stem+Cells+and+Applications+in+Tissue+Regeneration.">The Key Regulatory Roles of the PI3K/Akt Signaling Pathway in the Functionalities of Mesenchymal Stem Cells and Applications in Tissue Regeneration.</a> Tissue Engineering Part B Rev. 19, 516-528 (2013).</li><li>Fedorovich, N. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+endothelial+progenitor+cells+in+prevascularized+bone+tissue+engineering:+development+of+heterogenous+constructs.">The role of endothelial progenitor cells in prevascularized bone tissue engineering: development of heterogenous constructs.</a> Tissue Engineering Part A. 16 (7), 2355-2367 (2010).</li><li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteogenesis+and+angiogenesis+of+tissue-engineered+bone+constructed+by+prevascularized+&#946;-tricalcium+phosphate+scaffold+and+mesenchymal+stem+cells.">Osteogenesis and angiogenesis of tissue-engineered bone constructed by prevascularized &#946;-tricalcium phosphate scaffold and mesenchymal stem cells.</a> Biomaterials. 36, 9452-9461 (2010).</li><li>Cuadra, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+results+of+burned+hands+treated+with+Integra.">Functional results of burned hands treated with Integra.</a> Journal of Plastic, Reconstructive &amp; Aesthetic Surgery. 65 (2), 228-234 (2012).</li><li>Wilcke, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VEGF(165)+and+bFGF+protein-based+therapy+in+a+slow+release+system+to+improve+angiogenesis+in+a+bioartificial+dermal+substitute+in+vitro+and+in+vivo.">VEGF(165) and bFGF protein-based therapy in a slow release system to improve angiogenesis in a bioartificial dermal substitute in vitro and in vivo.</a> Langenbecks Arch Surg. 392 (3), 305-314 (2007).</li><li>Condurache, A., Aach, T., Grzybowsky, S., Machens, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vessel+segmentation+and+analysis+in+laboratory+skin+transplant+micro-angiograms.">Vessel segmentation and analysis in laboratory skin transplant micro-angiograms.</a> Proceedings of the Eighteenth IEEE Symposium on Computer-Based Medical Systems. , 21-26 (2005).</li><li>Danner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+human+sweat+gland-derived+stem+cells+for+enhancing+vascularization+during+dermal+regeneration.">The use of human sweat gland-derived stem cells for enhancing vascularization during dermal regeneration.</a> Journal of Investigative Dermatology. 132 (6), 1707-1716 (2012).</li><li>Shaterian, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real+Time+Analysis+of+the+Kinetics+of+Angiogenesis+and+Vascular+Permeability+in+an+Animal+Model+of+Wound+Healing.">Real Time Analysis of the Kinetics of Angiogenesis and Vascular Permeability in an Animal Model of Wound Healing.</a> Burns. 35 (6), 811-817 (2009).</li><li>McDonald, D. M., Choyke, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+angiogenesis:+from+microscope+to+clinic.">Imaging of angiogenesis: from microscope to clinic.</a> Nature Medicine. 9 (6), 713-725 (2003).</li><li>Bergeron, L., Tang, M., Morris, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+vascular+injection+techniques+for+the+study+of+perforator+flaps.">A review of vascular injection techniques for the study of perforator flaps.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 117, 2050-2057 (2006).</li><li>Schlatter, P., K&#246;nig, M. F., Karlsson, L. M., Burri, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+study+of+intussusceptive+capillary+growth+in+the+chorioallantoic+membrane+(CAM)+of+the+chicken+embryo.">Quantitative study of intussusceptive capillary growth in the chorioallantoic membrane (CAM) of the chicken embryo.</a> Microvascular Research. 54 (1), 65-73 (1997).</li><li>Lehr, H. A., Leunig, M., Menger, M. D., Nolte, D., Messmer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dorsal+skinfold+chamber+technique+for+intravital+microscopy+in+nude+mice.">Dorsal skinfold chamber technique for intravital microscopy in nude mice.</a> American Journal of Pathology. 143 (4), 1055-1062 (1993).</li><li>Menger, M. D., J&#228;ger, S., Walter, P., Hammersen, F., Messmer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+technique+for+studies+on+the+microvasculature+of+transplanted+islets+of+Langerhans+in+vivo.">A novel technique for studies on the microvasculature of transplanted islets of Langerhans in vivo.</a> International journal of microcirculation, clinical and experimental. 9 (1), 103-117 (1990).</li><li>Laschke, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+spheroids+of+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+are+potent+initiators+of+blood+vessel+formation+in+porous+polyurethane+scaffolds.">Three-dimensional spheroids of adipose-derived mesenchymal stem cells are potent initiators of blood vessel formation in porous polyurethane scaffolds.</a> Acta Biomaterials. 9 (6), 6876-6884 (2013).</li><li>Ega&#241;a, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+human+mesenchymal+cells+to+improve+vascularization+in+a+mouse+model+for+scaffold-based+dermal+regeneration.">Use of human mesenchymal cells to improve vascularization in a mouse model for scaffold-based dermal regeneration.</a> Tissue Eng Part A. 15 (5), 1191-1200 (2009).</li><li>Condurache, A., Aach, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vessel+segmentation+in+angiograms+using+hysteresis+thresholding.">Vessel segmentation in angiograms using hysteresis thresholding.</a> Proceedings of the Ninth IAPR Conference on Machine Vision Applications. , 269-272 (2005).</li><li>Ega&#241;a, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+method+to+visualize+and+quantify+vascular+networks+in+native+and+tissue+engineered+skin.">Ex vivo method to visualize and quantify vascular networks in native and tissue engineered skin.</a> Langenbecks Archives of Surgery. 394, 349-356 (2009).</li></ol>

סכסוך של הצהרת ריבית: כל המחברים: אין גילויים פיננסיים: אף אחד מהמחברים יש אינטרס כלכלי בכל אחד מהמוצרים, המכשירים, או התרופות שהוזכרו בכתב היד הזה.

יש צורך בהקמת גישות מוצלחות בשיפור זלוף דם במבני רקמה מהונדסת, הדורש פיתוח שיטות אמינות חדשות ללמוד את תהליכי כלי הדם בתוך החומרים הביולוגיים. שיטות נפוצות להכנת כלי דם פיגום גלוי vivo לשעבר כוללות שימוש במיקרוסקופ, אשר מספק כלי ברזולוציה גבוהה. ברוב המקרים, אם כי,...

בעשורים האחרונים, הנדסת רקמות נפתחה אופציה טיפולית חדשה שתחליף את מומי רקמה עם תאים של הגוף עצמו 1. על מנת לתמוך בתהליך הפיזיולוגי של התחדשות רקמות, פיגומים מעוצבים כמבנה מתכלה, המספק תרחיש שבו תאים מהמיטה הפצע יכולים לגדול ולשחזר את הפגם 2,3. כלי דם בלתי מספקים נחשב למכשול העיקרי, אשר מחזיק בגב פריצת הדרך הקלינית של פיגומי bioartificial 4. עם ingrowth של תאים, הביקוש לחומרים מזינים וחמצן עליות וכלי דם של החומר הופך להיות חיוני. כלי דם בלתי מספקים או מתעכבים ולכן יכולים להוביל לנימק של מוצרי רקמות מהונדסות 5 מרכזי. בנוסף, כלי דם מספקים לתאים המוסמכים חיסוניים ולהסיר את שאריות חילוף חומרים באזור ההתחדשות. שיעורי זיהום גבוהים והתחדשות נמוכה הם רקחלק מההשלכות של זלוף דם בלתי מספק נצפו בהנדסת רקמות, המיועדות להיות נמנע על ידי הגדלת כלי הדם של הפיגומים 6,7. כמה אסטרטגיות שמטרתם לשפר את מיקוד כלי דם על עצם את תפקיד המפתח של החומר הביולוגי עצמו ומייקרו של הפיגום. יש מאמצי מחקר אינטנסיביים לפיתוח גישות חדשות בהעברת תהליך הריפוי מתיקון להתחדשות, ובכך (מחדש) יצירת רקמה עם המאפיינים הפיסיולוגיים הקרובים ביותר לאחד כדי להיות משוחזר 8,9. Biomaterials שנחקרו והוערכו בכל הקשור לפוטנציאל ההתחדשות שלהם כלול קולגן, פיברין, chitosan ו10,11 אלגינט. ניתן להשתמש בחומרים ביולוגיים אלה ושילוב כעמוד השדרה לבניית פיגומים חדשים תוך שימוש באסטרטגיות שונות כגון decellularization רקמה, הרכבה עצמית, דיגום מהיר וelectrospinning 12. כדי enhאהה יכולת ההתחדשות של הגוף עצמו, יכולים להיות bioactivated פיגומים. השילוב של צמיחת angiogenic רקומביננטי גורמי 13 או גן וקטורי קידוד לגורמים כגון 14 הראו כדי לשפר את כלי הדם של הפיגום. השימוש בתאי גזע הוכח באופן נרחב כדי להיות אסטרטגיה מבטיחה לשפר את כלי הדם, שבו תאי סטרומה mesenchymal ובתאי האנדותל צברו את מירב תשומת הלב 15,16. גישות אחרות מנסות לבנות מבנים המכילים רשתות כלי טרומיות לפני ההשתלה 17. למרות מאמצים אינטנסיביים בעיצוב פיגום ביו ההפעלה שלהם, אין אסטרטגיה השתפרה כלי דם ברמה משמעותית מבחינה קלינית ו, למעט תחליפי עורי בפציעות לשרוף מסיביות, התרגום של חומרים מהונדסים לשגרה הקלינית מתרחש רק בהיסוס 18 . אחת הסיבות לכך שכלי דםשל מבני רקמות מלאכותיים עדיין היא בעיה בלתי פתורה, הוא הקושי להעריך את ההצלחה של טכנולוגיות חדשות בin vivo גישות. למרות שניסויים במבחנה עשויים לספק תובנות חשובות של פוטנציאל כלי הדם של פיגומים, מודלים של בעלי החיים מתאימים נדרשים ללמוד פרמטרים מרכזיים כגון ההתאמה הביולוגית של החומר, את הבטיחות ויעילות של הטיפול ו, בעלת חשיבות מיוחדת, כלי הדם של הרקמות לבנות. לכן, כלים אמין לחזות ולכמת רשתות כלי דם בגוף חי הן חיוניים. במחקר זה אנו מציגים שיטה פשוטה ואמינה המאפשרת הדמיה וכימות של רשת כלי הדם בתוך פיגומי explanted. שיטה זו מבוססת על שקוף רקמה ופילוח דיגיטלי. מאחר ושיטה זו אינה פולשני, היא מאפשרת ניתוחים מולקולריים והיסטולוגית נוספים של חומר היעד.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1091">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:223px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:431px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Ethilon P-3 13 mm 3/8 circle 5-0</td>
			<td style="width:223px;">Ethicon, Norderstedt, Germany</td>
			<td style="width:119px;">698G</td>
			<td>Ethilon polyamid-6 precision point-reverse cutting suture</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Biopsy punches (10 mm)</td>
			<td style="width:223px;">Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USA</td>
			<td style="width:119px;">P1050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Biopsy punches (12 mm)</td>
			<td style="width:223px;">Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USA</td>
			<td style="width:119px;">P1250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Digital camera&#160;</td>
			<td style="width:223px;">Ricoh, Hannover, Germany</td>
			<td style="width:119px;">Cx1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Gazin Mullkompresse&#160;</td>
			<td style="width:223px;">Lohmann und Rauscher, Neuwied, Germany</td>
			<td style="width:119px;">13622</td>
			<td>Sterile gauze (10 cm x 10 cm)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Double-layer collagen-based scaffold (8 &#39;x 10&#39;)</td>
			<td style="width:223px;">Integra Life Science Corporation, Plainsboro, NJ, USA</td>
			<td style="width:119px;">88101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Isoflurane, liquid-gas for inhalative anesthesia&#160;</td>
			<td style="width:223px;">Baxter, Unterschleissheim, Germany</td>
			<td style="width:119px;">100196040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Pentobarbital, 16 g / 100 ml</td>
			<td style="width:223px;">Fa. Merial, Hallbergmoos</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Nuri Nu/Nu Nude mice, CrLNU-Foxn1nu</td>
			<td style="width:223px;">Charles River, Sulzfeld, Germany</td>
			<td style="width:119px;">Strain code 088</td>
			<td>Athymic nude mice, 6 to 8 weeks of age and with a body weight between 20 to 25 g&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Buprenorphine (0.3 mg/ml)</td>
			<td style="width:223px;">Essex Pharma GmbH, Munich, Germany</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Titanized mesh (15 cm x 15 cm), extralight</td>
			<td style="width:223px;">PFM Medical AG, K&#246;ln, Germany</td>
			<td style="width:119px;">6000029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:319px;">Tissucol Duo S Immuno 2 ml</td>
			<td style="width:223px;">Baxter Germany GmbH, Unterschlei&#223;heim, Germany</td>
			<td style="width:119px;">B1332020110614</td>
			<td>Fibrin-thrombin solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Transparent adhesove drape (30.5 cm x 26 cm)</td>
			<td style="width:223px;">KCI Medical Products, Wimborne Dorset, UK</td>
			<td style="width:119px;">M6275009/10</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a full skin defect model to evaluate vascularization of biomaterials in vivo

כלי דם בלתי מספקים נחשב לאחד הגורמים העיקריים המגבילים את ההצלחה הקלינית של מבני רקמות מהונדסות. על מנת להעריך אסטרטגיות חדשות שמטרתם לשפר את כלי הדם, שיטות אמינות נדרשות לבצע בצמיחה של כלי דם חדשים לתוך פיגומים ביו המלאכותי לעין ולכמת את התוצאות. במהלך השנים של השנים האחרונות, הקבוצה שלנו הציגה מודל פגם עור מלא המאפשר ההדמיה הישירה של כלי דם על ידי שקוף ומספק את האפשרות של כימות באמצעות פילוח דיגיטלי. במודל זה, אחד בניתוח יוצר פגמי עור מלאים בחלק האחורי של עכברים ומחליף אותם עם החומר שנבדק. יכולים גם להיות משולבים מולקולות או תאים של עניין בחומרים כאלה כדי ללמוד ההשפעה הפוטנציאלית שלהם. לאחר זמן תצפית של בחירה של האדם עצמו, חומרי explanted להערכה. פצעים דו צדדיים לספק את האפשרות של ביצוע השוואות פנימיות הבלמזער חפצים בין אנשים, כמו גם של הפחתת מספר בעלי החיים הדרושים למחקר. בהשוואה לגישות אחרות, השיטה שלנו מציעה ניתוח פשוט, אמין וחסכוני. אנחנו צריכים ליישם את המודל הזה ככלי שגרתי לביצוע הקרנה ברזולוציה גבוהה בעת בדיקת כלי דם של חומרים ביולוגיים שונים וגישות ביו הפעלה.

פגם עור אמין דו צדדי מלא ניתן ליצור בעכבר (איור 1) שבו העור יכול להיות מוחלף על ידי חומר ביולוגי תחת מחקר (איור 2). כאן, אין סיבוכים עיקריים שנצפו במהלך או לאחר ההליך האופרטיבי, לא סימנים מקרוסקופית של זיהום או תגובת גוף זרה. במקרים נדירים, פיגום הולך לא?...

Watch this Scientific Journal Video about A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo at JoVE.com

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

כלי דם הוא מפתח לגישות בהנדסת רקמות מוצלחת. לכן, טכנולוגיות אמינות נדרשות כדי להעריך את ההתפתחות של רשתות כלי דם ברקמות מבנים. כאן אנו מציגים שיטה פשוטה, יעיל וחסכונית כדי לחזות ולכמת כלי דם בגוף חי.

עור מלא פגמים דגם להערכת כלי דם של Biomaterials<em&gt; בVivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

a-full-skin-defect-model-to-evaluate-vascularization-biomaterials

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

12.1K Views.  Technische Universität München.  כלי דם הוא מפתח לגישות בהנדסת רקמות מוצלחת. לכן, טכנולוגיות אמינות נדרשות כדי להעריך את ההתפתחות של רשתות כלי דם ברקמות מבנים. כאן אנו מציגים שיטה פשוטה, יעיל וחסכונית כדי לחזות ולכמת כלי דם בגוף חי. 

Video: A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells behave differently when they are grown within a 3D extra-cellular matrix and also interact with other cells (1-5). Mouse models have been broadly utilized to study tissue morphogenesis in vivo. However mouse and human skin have significant differences in cellular architecture and physiology, which makes it difficult to extrapolate mouse studies to humans. Since melanocytes in mouse skin are mostly localized in hair follicles, they have distinct biological properties from those of humans, which locate primarily at the basal layer of the epidermis. The recent development of 3D human skin reconstruct models has enabled the field to investigate cell-matrix and cell-cell interactions between different cell types. The reconstructs consist of a "dermis" with fibroblasts embedded in a collagen I matrix, an "epidermis", which is comprised of stratified, differentiated keratinocytes and a functional basement membrane, which separates epidermis from dermis. Collagen provides scaffolding, nutrient delivery, and potential for cell-to-cell interaction. The 3D skin models incorporating melanocytic cells recapitulate natural features of melanocyte homeostasis and melanoma progression in human skin. As in vivo, melanocytes in reconstructed skin are localized at the basement membrane interspersed with basal layer keratinocytes. Melanoma cells exhibit the same characteristics reflecting the original tumor stage (RGP, VGP and metastatic melanoma cells) in vivo. Recently, dermal stem cells have been identified in the human dermis (6). These multi-potent stem cells can migrate to the epidermis and differentiate to melanocytes.

In this report, we describe the three-dimensional skin reconstruct model which mimics human skin in architecture and composition. Melanocyte physiology, melanoma progression and the fate of dermal stem cells have been investigated using the skin reconstruct model. The model is also useful as a preclinical tool for drug assessment.

עור תלת ממדי האדם לשחזר דגם: ככלי מחקר עור רגיל התקדמות מלנומה

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

עיצוב של bioreactor לחץ על מחזורי Ex Vivo מחקר של מסתמי הלב אבי העורקים

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models reflect the human wound situation better than animal models. Although two-dimensional models are widely used to investigate processes such as cellular migration and proliferation, models that are more complex are required to gain a deeper knowledge about wound healing. Besides a suitable model system, the generation of precise and reproducible wounds is crucial to ensure comparable results between different test runs. In this study, the generation of a three-dimensional full thickness skin equivalent to study wound healing is shown. The dermal part of the models is comprised of human dermal fibroblast embedded in a rat-tail collagen type I hydrogel. Following the inoculation with human epidermal keratinocytes and consequent culture at the air-liquid interface, a multilayered epidermis is formed on top of the models. To study the wound healing process, we additionally developed an automated wounding device, which generates standardized wounds in a sterile atmosphere.

The goal of this protocol is to build up a three-dimensional full thickness skin equivalent, which resembles natural skin. With a specifically constructed automated wounding device, precise and reproducible wounds can be generated under maintenance of sterility.

דור של עור בעובי מלא תלת ממדי Equivalent ואוטומטי פציעה

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. However in vivo, most of the cells are completely surrounded by the extracellular matrix (ECM), resulting in a three-dimensional (3D) distribution of receptors. This may trigger differences in the outside-in signaling pathways and thus in cell behavior.
This article shows that stimulating the dorsal receptors of cells already adhered to a 2D substrate by overlaying a film of a new material (a sandwich-like culture) triggers important changes with respect to standard 2D cultures. Furthermore, the simultaneous excitation of ventral and dorsal receptors shifts cell behavior closer to that found in 3D environments. Additionally, due to the nature of the system, a sandwich-like culture is a versatile tool that allows the study of different parameters in cell/material interactions, e.g., topography, stiffness and different protein coatings at both the ventral and dorsal sides. Finally, since sandwich-like cultures are based on 2D substrates, several analysis procedures already developed for standard 2D cultures can be used normally, overcoming more complex procedures needed for 3D systems.

The following protocol describes the procedure to assemble sandwich-like cultures to be used as an intermediate stage between bi-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) cellular environments. The engineered systems can have applications in microscopy, biomechanics, biochemistry and cell biology assays.

כמו כריך microenvironments לרתום ניידים / חומרי אינטראקציות

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and trade one defect for another. Tissue engineering holds the promise to address this increasing demand. However, most tissue engineering strategies fail to generate stable and functional tissue substitutes because of poor vascularization. This paper focuses on an in vivo tissue engineering chamber model of intrinsic vascularization where a perfused artery and a vein either as an arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration is directed inside a protected hollow chamber. In this chamber-based system angiogenic sprouting occurs from the arteriovenous vessels and this system attracts ischemic and inflammatory driven endogenous cell migration which gradually fills the chamber space with fibro-vascular tissue. Exogenous cell/matrix implantation at the time of chamber construction enhances cell survival and determines specificity of the engineered tissues which develop. Our studies have shown that this chamber model can successfully generate different tissues such as fat, cardiac muscle, liver and others. However, modifications and refinements are required to ensure target tissue formation is consistent and reproducible. This article describes a standardized protocol for the fabrication of two different vascularized tissue engineering chamber models in vivo.

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

This is a guideline for constructing in vivo vascularized tissue using a microsurgical arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration inside a tissue engineering chamber. The vascularized tissues generated can be employed for organ regeneration and replacement of tissue defects, as well as for drug testing and disease modeling.

הנדסת רקמות ידי עצמותי כלי דם בתוך<em&gt; In vivo</em&gt; הנדסת רקמות קאמרית

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments. Effective design of these ASF systems requires an in-depth understanding of how the parameters of specific feedback mechanism affect user perception and reaction to stimuli. This article presents a method for applying vibrotactile stimuli to human participants and measuring their response. Rotating mass vibratory motors are placed at pre-defined locations on the participant's thigh, and controlled through custom hardware and software. The speed and accuracy of participants' volitional responses to vibrotactile stimuli are measured for researcher-specified combinations of motor placement and vibration frequency. While the protocol described here uses push-buttons to collect a simple binary response to the vibrotactile stimuli, the technique can be extended to other response mechanisms using inertial measurement units or pressure sensors to measure joint angle and weight bearing ratios, respectively. Similarly, the application of vibrotactile stimuli can be explored for body segments other than the thigh.

This article describes a technique for applying vibrotactile stimuli to the thigh of a human participant, and measuring the accuracy and reaction time of the participant&#39;s volitional response for various combinations of stimulation location and frequency.

שיטה להערכת עתוי דיוק של תגובות מוטוריות רצוניות כדי Vibrotactile גירויים

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments.  Effective design ...

A Zebrafish Embryo Model for In Vivo Visualization and Intravital Analysis of Biomaterial-associated Staphylococcus aureus Infection

Biomaterial-associated infection (BAI) is a major cause of the failure of biomaterials/medical devices. Staphylococcus aureus is one of the major pathogens in BAI. Current experimental BAI mammalian animal models such as mouse models are costly and time-consuming, and therefore not suitable for high throughput analysis. Thus, novel animal models as complementary systems for investigating BAI in vivo are desired. In the present study, we aimed to develop a zebrafish embryo model for in vivo visualization and intravital analysis of bacterial infection in the presence of biomaterials based on fluorescence microscopy. In addition, the provoked macrophage response was studied. To this end, we used fluorescent protein-expressing S. aureus and transgenic zebrafish embryos expressing fluorescent proteins in their macrophages and developed a procedure to inject bacteria alone or together with microspheres into the muscle tissue of embryos. To monitor bacterial infection progression in live embryos over time, we devised a simple but reliable method of microscopic scoring of fluorescent bacteria. The results from microscopic scoring showed that all embryos with more than 20 colony-forming units (CFU) of bacteria yielded a positive fluorescent signal of bacteria. To study the potential effects of biomaterials on infection, we determined the CFU numbers of S. aureus with and without 10 &#181;m polystyrene microspheres (PS10) as model biomaterials in the embryos. Moreover, we used the ObjectJ project file &#34;Zebrafish-Immunotest&#34; operating in ImageJ to quantify the fluorescence intensity of S. aureus infection with and without PS10 over time. Results from both methods showed higher numbers of S. aureus in infected embryos with microspheres than in embryos without microspheres, indicating an increased infection susceptibility in the presence of the biomaterial. Thus, the present study shows the potential of the zebrafish embryo model to study BAI with the methods developed here.

A Zebrafish Embryo Model for In Vivo Visualization and Intravital Analysis of Biomaterial-associated Staphylococcus aureus Infection

The present study describes a zebrafish embryo model for in vivo visualization and intravital analysis of biomaterial-associated infection over time based on fluorescence microscopy. This model is a promising system complementing mammalian animal models such as mouse models for studying biomaterial-associated infections in vivo.

מודל העובר דג זברה, ויזואליזציה Vivo, ניתוח Intravital של Biomaterial-הקשורים Staphylococcus aureus זיהום

Biomaterial-associated infection (BAI) is a major cause of the failure of biomaterials/medical devices. Staphylococcus aureus is one of the major ...

A Reliable and Reproducible Critical-Sized Segmental Femoral Defect Model in Rats Stabilized with a Custom External Fixator

Orthopedic research relies heavily on animal models to study mechanisms of bone healing in vivo as well as investigate the new treatment techniques. Critical-sized segmental defects are challenging to treat clinically, and research efforts could benefit from a reliable, ambulatory small animal model of a segmental femoral defect. In this study, we present an optimized surgical protocol for the consistent and reproducible creation of a 5 mm critical diaphyseal defect in a rat femur stabilized with an external fixator. The diaphyseal ostectomy was performed using a custom jig to place 4 Kirschner wires bicortically, which were stabilized with an adapted external fixator device. An oscillating bone saw was used to create the defect. Either a collagen sponge alone or a collagen sponge soaked in rhBMP-2 was implanted into the defect, and the bone healing was monitored over 12 weeks using radiographs. After 12 weeks, rats were sacrificed, and histological analysis was performed on the excised control and treated femurs. Bone defects containing only collagen sponge resulted in non-union, while rhBMP-2 treatment yielded the formation of a periosteal callous and new bone remodeling. Animals recovered well after implantation, and external fixation proved successful in stabilizing the femoral defects over 12 weeks. This streamlined surgical model could be readily applied to study bone healing and test new orthopedic biomaterials and regenerative therapies in vivo.

In vivo mammalian models of critical-sized bone defects are essential for researchers studying healing mechanisms and orthopedic therapies. Here, we introduce a protocol for the creation of reproducible, segmental, femoral defects in rats stabilized using external fixation.

מודל לשחזור ואמין קריטי בגודל סגמנטלי הירך פגם בחולדות התייצב עם Fixator חיצוני מותאם אישית

Orthopedic research relies heavily on animal models to study mechanisms of bone healing in vivo as well as investigate the new treatment techniques. ...

In Vivo Two-Color 2-Photon Imaging of Genetically-Tagged Reporter Cells in the Skin

Fibroblasts are mesenchymal cells that change their morphology upon activation, ultimately influencing the microenvironment of the tissue they are located in. Although traditional imaging techniques are useful in identifying protein interactions and morphology in fixed tissue, they are not able to give insight as to how quickly cells are able to bind and uptake proteins, and once activated how their morphology changes in vivo. In the present study, we ask 2 major questions: 1) what is the time-course of fibroblast activation via toll-like receptor-4 (TLR4) and lipopolysaccharide (LPS) interaction and 2) how do these cells behave once activated? Using 2-photon imaging, we have developed a novel technique to assess the ability of LPS-FITC to bind to its cognate receptor, TLR4, expressed on peripheral fibroblasts in the genetic reporter mouse line; FSP1cre; tdTomatolox-stop-lox&#160;in vivo. This unique approach allows researchers to create in-depth, time-lapse videos and/or pictures of proteins interacting with live cells that allows one to have an increased level of granularity in understanding how proteins can alter cellular behavior.

Morphological changes occur in immune responsive fibroblast cells following activation and promote alterations in cellular recruitment. Utilizing 2-photon imaging in conjunction with a genetically engineered Fibroblast-specific protein 1 (FSP1)-cre; tdTomato floxed-stop-floxed (TB/TB) mouse line and green fluorescently tagged lipopolysaccharide-FITC, we can illustrate highly specific uptake of lipopolysaccharide in dermal fibroblasts and morphological changes in vivo.

ב Vivo שני צבעים 2-פוטון הדמיה של תאי כתב שתייגת גנטית בעור

Fibroblasts are mesenchymal cells that change their morphology upon activation, ultimately influencing the microenvironment of the tissue they are located ...

Calvarial Model of Bone Augmentation in Rabbit for Assessment of Bone Growth and Neovascularization in Bone Substitution Materials

The basic principle of the rabbit calvarial model is to grow new bone tissue vertically on top of the cortical part of the skull. This model allows assessment of bone substitution materials for oral and craniofacial bone regeneration in terms of bone growth and neovascularization support. Once animals are anesthetized and ventilated (endotracheal intubation), four cylinders made of polyether ether ketone (PEEK) are screwed onto the skull, on both sides of the median and coronal sutures. Five intramedullary holes are drilled within the bone area delimited by each cylinder, allowing influx of bone marrow cells. The material samples are placed into the cylinders which are then closed. Finally, the surgical site is sutured, and animals are awaken. Bone growth may be assessed on live animals by using microtomography. Once animals are euthanized, bone growth and neovascularization may be evaluated by using microtomography, immune-histology and immunofluorescence. As the evaluation of a material requires maximum standardization and calibration, the calvarial model appears ideal. Access is very easy, calibration and standardization are facilitated by the use of defined cylinders and four samples may be assessed simultaneously. Furthermore, live tomography may be used and ultimately a large decrease in animals to be euthanized may be anticipated.

Here we present a surgical protocol in rabbits with the aim to assess bone substitution materials in terms of bone regeneration capacities. By using PEEK cylinders fixed onto rabbit skulls, osteoconduction, osteoinduction, osteogenesis and vasculogenesis induced by the materials may be evaluated either on live or euthanized animals.

מודל calvarial של הגדלת עצם בארנב להערכת צמיחת העצם ונינובאסקולריזציה בחומרים החלפת עצם

The basic principle of the rabbit calvarial model is to grow new bone tissue vertically on top of the cortical part of the skull. This model allows ...