NIDDK T32-DK60442 (프리맨); NIDDK 1K99-DK083616 (Mauney)이 연구는 아동 병원 보스톤 비뇨기과 기부 수익 기금 및 건강 보조금 NIBIB P41-EB002520 (카플란)의 국립 연구소에 의해, 부분, 재정 지원되었다. 우리는 cystostomy 튜브 배치 및 cystometry위한 기술을 확립에 도움 버몬트 대학에서 박사 베드로 Zvara을 인정합니다.

외과 방법 1. 수술 준비 및 아나스타샤 <ol><li> 필요한 수술 도구와 무균 수술 부위를 설정합니다 : 면도기 가위, 치아 포셉, 괜찮 atraumatic 포셉, 미세 바늘 드라이버, 거즈, Metzenbaum 가위, tenotomy 가위, 메스 블레이드, 30 게이지 피하 바늘, 염분은 1 ML의 주사기, 넷 가득 6-0 폴리 프로필렌의 봉합, 7-0 polyglactin의 봉합, 4-0 polyglactin의 봉합. </li><li> 유도 챔버에서 isoflurane 흡입과 동물을 마취. 수술 부위에 전송하기 전에 동물의 완전한 유도를 확인합니다. inhalational 마취 튜브는 연속 마취를하기 위해 적절한 위치에 있는지 확인하십시오. </li><li> 무균 드레이프의 동물 부정사를 놓습니다. [cystometric 분석 내용 cystostomy의 카테터를 터널링에 아래 섹션을 참조하십시오.] </li><li> 낮은 복부에서 모피를​​ 제거하는 면도 가위를 사용하십시오. </li><li> 준비되고있는 복부tadine 70 %의 에탄올. </li><li> 이전 절개에, 같은 buprenorphine (0.05-0.1 밀리그램 / ㎏)과 같은 진통제는 perioperative 통증 제어에 subcutaneously 주입 수 있습니다. </li></ol> 2. 방광의 절개와 노출 <ol><li> 1~2cm (동물의 크기에와 쥐 또는 마우스 여부에 따라 다름) 피부를 통해 때론 낮은 중간선 절개를합니다. 기본 대장이나 방광을 다치게하지 않도록 돌봐 rectus 근육을 통해 절개의 하단 부분에 절개를 깊게. </li><li> 톱니 포셉 사용 rectus 근육을 상승 및 고급 Metzenbaum 가위로 근육 무료 후부 표면을 해부. </li><li> 당신의 피부 절개의 전체 길이에 대한 중간선에서 근육의 나머지 부분을 절개하다. </li><li> incisional 상처 (그림 1)를 통해 방광을 제공합니다. 방광은 보통 골반에서 가장 종속 기관입니다. (남성에서 전립선 실제로는 더 의존하고보다 큰압축 방광). </li><li> 놓으 숙박 방광의 후부 벽을 통해 봉합 후 다른 6-0 폴리 프로필렌의 봉합사를 사용하여 방광의 앞부분은 벽을 통해서. laterally 추가 봉합를 놓습니다. 이러한 봉합을 묶어하지 마십시오. 봉합은 긴장 개최되면 방광은 약 1cm 2 (그림 2)을 측정 광장 구성을해야합니다. 그들이 쉽게 방광 조직을 통해 뽑아 될 수 있으므로 이러한 봉합에 너무 많은 긴장을하지 않도록주의하십시오. </li><li> 약 1cm (쥐의 방광에 1.5-2 ㎝)을위한 중간선의 앞부분은 방광 벽 (방광의 돔에서 불과 열등)를 통해 길이 방향 방광을 절개하다. </li></ol> 3. 비계의 문합 <ol><li> 미세 가위를 사용하여, 방광 결함의 대략적인 영역으로 실크 비계를 잘라. </li><li> 7-0 polyglactin의 봉합사를 사용하여 실행하고, 연속으로 발판 중 한 구석에서 시작하여 방광에 치료방수 물개에게 결함 주위의 모든 방식 (그림 3)을 만드는 패션. </li><li> 30 게이지 피하 바늘로 방광의 벽을 통해 instilling하여 멸균 식염수에 방광을 작성하여 문합의 무결성을 테스트합니다. 누출이 발견되면,이 격차를 닫을 추가 중단 7-0 polyglactin의 봉합으로 폐쇄 할 수 있습니다. </li><li> 복부에 복원 방광을 다시 줄입니다. </li></ol> 4. Incisional 폐쇄 <ol><li> 복부 벽 폐쇄하기 전에 (&lt;3 밀리그램 / 0.25 %의 ㎏) 국소 마취를 위해 bupivicaine로 rectus 근육 및 피하 조직에 주입. </li><li> 지속적인 실행 4-0 polyglactin의 봉합과 Reapproximate rectus 근육. </li><li> 지속적인 실행 4-0 polyglactin의 봉합과 피부를 닫습니다. </li><li> 청소와 절개 (그림 4) 건조. </li><li> 마취에서 각성을위한 따뜻하고 깨끗한 새장에 동물을 전송합니다. </li></oL&gt; cystometric 분석 cystostomy 카테터 배치를위한 단계는 다음과 같습니다 : 5. Cystostomy의 카테터를 터널링 <ol><li> 면도기 가위, 치아 포셉, 괜찮 atraumatic 포셉, 미세 바늘 드라이버, 거즈, Metzenbaum 가위, tenotomy 가위, 작은 곡선 클램프, 메스 블레이드, 6-0 폴리 프로필렌, 4-0 : 필요한 수술 도구와 불임 수술 부위를 설정 polyglactin 봉합, 3-0 실크 봉합사 (쥐 4-0 실크 봉합사), 18G 바늘, 22G 뭉툭한 팁 바늘, 25G 바늘, 1 ML 염분 채워진 주사기, 폴리에틸렌 튜브 50 (PE-50) ~ 10의 길이를 잘라 cm. </li><li> 부드럽게 불꽃에 노출함으로써 플레어 PE-50 튜브의 끝을. 끝부분을 용융 또는 루멘을 (이것은 &quot;비 flared&quot;엔드에 연결된 25G 바늘을 통해 식염수를 주입하고 유량을 확보하여 확인할 수) 윗니와 아랫니가 맞물리다하지 않도록주의하십시오. 이것은 방광 (그림 5) 이내에 튜브를 유지하는 앵커 역할을합니다. </li><li&gt;는 위의 단계 1.2의 동물을 마취. </li><li> 견갑골과 ventrum에 더 낮은 복부 사이 동물의 dorsum 양쪽에서 모피를​​ 제거하는 면도 가위를 사용하십시오. </li><li> betadine 70 %의 에탄올과 준비는 지역. 드레이프에서 발생하기 쉬운 동물을 놓습니다. </li><li> 견갑골 사이 dorsum에 1cm의 절개를합니다. Metzenbaum 가위를 사용하여, 비행기에 가위 팁을 배치하고 그들이 복부 복부에 주변에 터널을 만들어 유포하여 피부와 근육 사이의 기본적인 비행기를 개발합니다. </li><li> 동물 부정사를 재지정합니다. 당신의 복부 절개를 만들어 위의 단계 2.1-2.4에서 방광을 쉽게받을 수 있습니다. 복부에 다시​​ 방광을 줄입니다. </li><li> 당신의 지느러미 피부 절개부터 단계 5.6에서 만든 피하 터널로 소형 겸자를 놓습니다. 복부에 클램프의 도움말을 통해 복벽을 통해 내부 복부 내용, 피어스를 보호하기 위해 손가락을 사용합니다. </li><li> 을 파악mooth의 클램프와 PE-50 튜브의 끝에와 지느러미 절개를 통해 뒤로 당기십시오. bulbed 끝에 복벽 (그림 6) 과거 뽑았되지 않았는지 확인하십시오. </li></ol> 6. Cystostomy 튜브를 삽입 <ol><li> 절개를 통해 방광을 제공합니다. 이 시점에서 방광이 손상이나 염증을 일으킬 수 방광에 외상을 방지하기 위해 미세 집게로 처리되어야 할 수 스큐하여 cystometric 결과 또는 사후 operatively 동물에 대한 추가 불편함하는 결과를 가져올 수도 있습니다. </li><li> cystostomy 튜브에 대한 제안된 사이트를 적어 둡니다. 이것은 방광 (증가 구간에 뛰어난)의 돔에 배치해야합니다. 이것은 튜브의 꼬임이나 폐색을 방지합니다. </li><li> 6-0 폴리 프로필렌의 봉합사를 사용하여 다음과 같은 방식으로 방광의 돔에서 pursestring 스티치를 추가 : 장소 첫번째 스로를 길이 방향 방광의 벽을 통해 cystostomy 튜브에 대한 제안된 사이트에 대한 측면. 봉합사가 실수로 모든 길을 행진되지 않도록 남은 부분에 작은 겸자를 남겨주세요. 가로 방향의 다음 스로 먼저 첫 스로의 출구에 약간 측면 방광 벽에 ​​들어가 시작을 놓습니다. </li><li> 봉합 긴장 늦추지 당기지 마십시오. 그냥 마지막으로, 가로 봉합의 출구 사이트 cephalad 방광으로 들어간다 (길이 방향) 첫 번째로 다음 봉합의 병렬를 놓습니다. 넷째 던져 마지막 스티치와 첫번째 스로위한 입구 옆의 끝에 출구로 측면 시작됩니다. 정확하게 완료,이 제안된 카테터 사이트 (그림 7) 주위 원주 사각형을 형성하고 있습니다. </li><li> 피어스는 pursestring의 봉합의 중심에, 18G 바늘을 방광 벽 사용하기. (intraluminal 될 정도로만) 너무 깊이 뚫지 않도록 조심한다. 오프닝에서 훌륭한 포셉의 팁을 놓고 부드럽게 구멍을 넓혀 확산. </li><li> 의 결함으로 카테터의 bulbed 끝을 삽입방광하기 전에는 intraluminal입니다. 카테터 주위에 꽉 pursestring의 봉합사를 당겨 그것을 아래로 묶어. 이것은 장소 (그림 8)에 보관 카테터 주위 방광 벽을 꽉 쥐기한다. </li><li> 봉합사의 한쪽 끝을 가지고 일단 카테 테르를 두르고 나아가 카테터를 확보하려면이 다운 매다. </li></ol> 7. 카테터를 테스트하고 복부 절개를 닫기 <ol><li> 1 ML 주사기와 25G 바늘로 튜브에 바늘을 삽입하고 천천히 방광을 넓히다하기 위해 식염수를 주입. 카테터 주위 누출에 대한 관찰. 당신이 요도에서 누수 확인되면, 다시 방광을 압축하기 위해 염분을 기음. </li><li> 위의 단계 4.1-4.4의 복부 절개를 닫습니다. </li></ol> 8. (쥐 용) 등 부분의 절개를 폐쇄하고 카테터 확보 <ol><li> 동물이 자주 발생하는 위치를 변경합니다. </li><li> 가위로 피부의 수준에서 카테터 튜브를 잘라. 22G 무딘 TI를 삽입튜브로 P 바늘. </li><li> 실행 패션 4-0 polyglactin과 함께 튜브를 통해 피부를 닫습니다. 피부로부터 압출 바늘 허브를 둡니다. </li><li> 무딘 바늘에 정맥 주사 라인 뚜껑을 놓습니다. 3-0 실크 봉합사를 사용하여 피부에 카테터 선단 (그림 9)을 확보한다. </li><li> 절개를 청소합니다. 마취에서 각성을위한 따뜻하고 깨끗한 새장에 쥐를 전송합니다. </li></ol> 8. * (생쥐 또는 쥐 용) 등 부분의 절개를 폐쇄하고 카테터 확보 <ol><li> * 그것을 꼬임이나 끝을 녹기 불꽃을 사용하여 카테터의 말초 끝을 윗니와 아랫니가 맞물리다. </li><li> * 코일이 튜브 끝 그리고 (그림 10) (그것을 단축하기 위해 튜브를 잘라하지 않음) 동물의 dorsum에 피하 주머니에 둡니다. </li><li> * 실행하는 방식으로 4-0 polyglactin (그림 11)과 함께 튜브를 통해 피부를 닫습니다. </li><li> * cystometry의 날, betadine 및 70 % 에탄올로 지느러미 절개를 준비. 마취하에 지느러미 절개를 열고 피하 주머니에서 코일 튜빙을 제거합니다. 절개를 닫습니다. 마취에서 동물을 각성하고 그것이 완전히 깨어있을 때 cystometry을 수행합니다. </li></ol> 9. 대표 결과 - 외과 방법 복원 방광 중요한 비뇨기 누수 (그림 3)과 관련된 합병증을 피하기 위해 가능한 한 물이 꽉이어야합니다. 통증이나 오한이나 긁힘과 복부 절개에 갉아 대던과 같은 일반적 참고 불편함. 이것은 meloxicam (0.5-1.0 밀리그램 / kg 피하)와 같은 비 steroidal 안티 - 염증성 등 매일 피하 주사로 관리할 수 있습니다. 일반적으로 동물 사후 operatively 처음 3 일간 주사만을 필요로합니다. 이것은 opioid 같은 buprenorphine (0.05-0.1 밀리그램 / kg 피하 매 8-12 시간)로 필요에 따라 함께 보충 할 수 있습니다. 동물 처음 3 포스트 operatively 일, TW 동안 매일 3 회 모니터링해야얼음 수술 3-5 일 매일 후 통증, 감염의 징후, 적절한 상처 치유, 활동, 정리, 그리고 피부 turgor에 대해 평가할 이후 매일. 항생제 (Baytril, 5mg/kg 피하 0.1 ML을 초과하지 볼륨의 모든 24 시간)는 감염에 대항 외과 예방으로, 최초의 72 시간 다음 수술을 위해 제공됩니다. 정상적인 회복의 징후는 정상 ambulation와 활동 수준, 적절한 수유와 음주, 통증이나 고통의 부재 (없음 발성)와 cagemates과 정상적인 사회화 있습니다. 적어도 5~7일의 복구 시간은 방광 치유하도록하기 위해서, cystometric 분석하기 전에 주어진 잠재적 결과에 미치는 영향 염증을 감소해야한다. Cystometric 분석 10. 깨어 Cystometric 분석 <ol><li> 설치 프로그램은 데이터 캡쳐 및 분석 LabChart V6 (ADInstruments)과와 하버드 22 주사기 펌프 (하버드 Appara와 주입으로 MLT844 ADInstruments과 함께 설명내밀어, Holliston, MA), 다른 비교 가능한 시스템을 사용할 수 있지만 (그림 12). </li><li> 사용 cystometric 시스템의 사양을 기반으로 부피와 압력 모두를 보정. </li><li> 규모 이상 정지되어 신진 대사 케이지 (철망 바닥과 케이지)에 동물을 배치합니다. 규모는 변환기에 연결됩니다. </li><li> 모든 공기 방울의 시스템을 정화하고 주입 펌프의 지속적인 흐름을 보장합니다. </li><li> 컴퓨터로 데이터 캡처 시스템을 연결하고 데이터 tracings 위해 관찰합니다. 이에 따라 규모를 조정합니다. 방광의 압력과 소변 볼륨이 연속적으로 기록됩니다. </li><li> 압력 변환기 및 주입 펌프로 T-튜브를 통해 연결된 27G 바늘로 suprapubic 카테터를 액세스합니다. 12.5 μL / 마우스 및 100 μL / 쥐 용 분 분에 physiologic 식염수의 주입을 시작합니다. </li><li> (무효 뒤에 방광 압력 상승) 안정 추적 voiding 패턴을 허용합니다. 이것은 보통 approxi 소요mately 10-20분. 45~1백20분 적어도 3-4 voiding주기위한 방뇨주기를 기록합니다. </li><li> 유물 (; 토론 아래 참조 즉, 카테 테르의 꼬임, 방해 등)로 이어질 것이다 합병증에 대한 문제를 해결하기 실시간으로 전체 과정을 관찰. </li><li> 주입을 중지, 시스템에서 카테터를 분리하며, 새장에 동물을 반환합니다. </li></ol> 11. 무의식 Cystometric 분석 (없음 suprapubic 카테터) <ol><li> 우레탄 (1-2g / ㎏) intraperitoneal 주사 (IP)와 함께 동물을 마취. </li><li> 위의 단계 1.3-2.4에서 방광을 쉽게받을 수 있습니다. </li><li> 단계 9.2에서와 같이 시스템을 보정. 단계 9.4-9.5에서와 같이 시스템을 준비합니다. </li><li> 방광의 측면으로 압력 변환기 및 주입 펌프로 T-튜브를 통해 연결된 27G 바늘을 삽입합니다. </li><li> 45~90분위한 방뇨주기를 기록합니다. </li><li> 주입을 중지, 방광에서 바늘을 제거하고 동물을 안락사시켜야. &lt;/ 리&gt; </ol> 12. 대표 결과 - Cystometric 분석 Urodynamic tracings은 다음과 같은 무효화 볼륨, 준수, 피크 voiding 압력, 간 수축 간격, 방뇨 사이클 시간 및 게시물 무효 잔류 볼륨과 같은 매개 변수를 도출하기 위해 분석 할 수 있습니다. Cystometrogram는 충전과 voiding 단계로 나눌 수 있습니다. 정상적인 충전 단계는 방광이 intravesical 압력에 거의 변화 채우고있는 방뇨주기의 부분이다. 추적의 정상 voiding 단계는 detrusor의 수축에 대응 intravesical 압력의 꾸준한 증가로 구성되어 있습니다. 추적의 voiding 단계에서 도달 높은 압력이 정상 voiding 압력을 되나합니다. 높은 피크 voiding 압력 폐쇄 voiding 패턴, SP 카테터의 hypercontractile 방광이나 꼬임을 제안 수 있습니다. 준수는 볼륨 얻은 duri의 비율을 인수함으로써 계산할 수NG 충전 단계와 압력 (준수 = ΔV / ΔP)의 변화. hypocompliant 방광은 낮은 압력에서 충분한 비뇨기 볼륨을 수용할 수없는 하나이다. intercontraction 간격이 cystometrogram 볼 두명의 수축 사이의 시간을 분석하여 계산하실 수 있습니다. 짧은 intercontraction 간격은 과민성 방광의 암시이다. 방뇨 사이클 시간은 전체 입력하고 완료하는 단계를 voiding와 트레이스 분석을 쉽게 ascertained 수 걸리는 시간을 말합니다. cystometry의 결론에서 (PVR) 포스트 무효 잔류도 얻을 수 있습니다. 이것은 detrusor의 수축의 완료시 suprapubic 카테터를 aspirating 통해 이루어집니다. 이러한 매개 변수는 방광이 채우고 빈으로 조사가 객관적으로 방광 역학을 공부하는 데 도움이됩니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig1.jpg" /> 그림 1. 복부 절개의 사진방광 및 압출. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig2.jpg" /> 그림 2. 방광 루멘의 노출과 방광 절개. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig3.jpg" /> 그림 3. 방광 벽쪽으로 보형물의 통합. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig4.jpg" /> 그림 4. 폐쇄 절개의 사진. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig5.jpg" /> 그림 5. PE-50 튜브의 Flared 끝. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig6.jpg" /> 그림 6. PE-50 등 부분의 절개를 통해 튜브 (카테터). <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig7.jpg" /> 그림 7.Pursestring의 봉합. <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig8.jpg" /> 그림 8. 방광에 카테 테르 확보. <img alt="그림 9" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig9.jpg" /> 그림 9. 보안 카테터 허브. <img alt="그림 10" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig10.jpg" /> 그림 10. 피하 주머니에있는 코일 튜빙. <img alt="그림 11" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig11.jpg" /> 그림 11. 지느러미 incisional 폐쇄. <img alt="그림 12" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig12.jpg" /> 그림 12. 예를 cystometric 설정. <img alt="그림 13" src="/files/ftp_upload/3981/3981fig13.jpg" /> 그림 13. 대표 cystometry이 추적.

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E., Soler, R., Fullhase, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+for+urodynamic+investigation.">Rodent models for urodynamic investigation.</a> Neurourol. Urodyn. 30, 636-646 (2011).</li><li>Soler, R., Fullhase, C., Santos, C., Andersson, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+bladder+dysfunction+in+a+rat+model+of+dopaminergic+brain+lesion.">Development of bladder dysfunction in a rat model of dopaminergic brain lesion.</a> Neurourol Urodyn. 30, 188-193 (2011).</li><li>Streng, T., Santti, R., Andersson, K. 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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+uroflow+cystometry+in+the+urethane-anesthetized+mouse.">Continuous uroflow cystometry in the urethane-anesthetized mouse.</a> Neurourol. Urodyn. 29, 1344-1349 (2010).</li><li>Cannon, T. W., Damaser, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+anesthesia+on+cystometry+and+leak+point+pressure+of+the+female+rat.">Effects of anesthesia on cystometry and leak point pressure of the female rat.</a> Life Sci. 69, 1193-1202 (2001).</li><li>Smith, P. P., Hurtado, E., Smith, C. P., Boone, T. B., Somogyi, G. 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+cystometric+methods+in+female+rats.">Comparison of cystometric methods in female rats.</a> Neurourol. Urodyn. 27, 324-329 (2008).</li></ol>

관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.

작은 동물 모델의 주입과 방광 확대에 따라 biomaterial 구성의 Cystometric 평가는 임상 상황에서 사용하기 위해 매트릭스 설계의 최적 구조 및 기계적 특성을 식별하는 데 중요한 검증 단계를 나타냅니다. 본 연구에서 우리는 기능성 평가를위한 엔지니어링 기관의 urodynamic 속성을 결정하기 위해 생쥐와 쥐뿐만 아니라 cystometric 기술의 방광 확대를 수행하는 수술 방법을 설명합니다. 우리는 큰 문제없이 30 +의 설치류 동물로 구성된 각각의 실험으로 생쥐와 쥐 모두가 관련된 여러 실험에서 이러한 기술을 활용했습니다. 저희 연구소는 기초 과학자와 의사 외과의 다양한 복합 기업이며, 대학원 수술 훈련의 최소 5~6년와 외과의는 이러한 실험의 절차적 측면을 수행했습니다. biomaterial에 상관없이 사용 주요 디의 유형쥐 대 생쥐의 방광을 보강 사이 fference은 방광의 크기입니다. 작은 방광 크기 때문에, biomaterial의 해부와 정관은 마우스보다 기술적으로 어렵습니다. 시각화에 투입, 수술 현미경을 사용할 수 있습니다. 쥐에서 방광의 크기가 큰 있기 때문에 하나 이상의 절차는 방광 (예 : 확대 및 cystostomy의 카테 테르의 배치)에서 수행되어야한다 상황에 더 많은 의무가있다. 또한 프로토콜 이상, 특히 장기적인 연구를 14까지 PE-100이 사용되었습니다에 쥐 13 PE-50 튜브를 사용하지만, 심지어 더 큰 크기의 카테터를, 설명합니다. 생쥐에서와 같은 PE-10 튜브와 같은 작은 구경은 15,16을 활용할 수 있지만, 그것은 작고, 더 고분 고 분한 튜브 정확하게 변환기로 압력 변화를 전송할 수 없습니다 것을 염두에 보관해야합니다. 또한,에 카테터를 확보 다른 방법은 dorsum는 (* 위의 단계 8) 마일로 이루어집니다그들의 작은 바디 크기와 뭉툭한 팁 바늘과 IV 캡으로 인해 CE가 너무 복잡합니다. 이것의 단점은 cystometry 이전 피하 주머니에서 카테터의 끝 부분을 추출하기 위해 마취의 필요성이다. 연구 카테터의 배치 후 초기 첫번째 일 (0~4일)에 cystometry 낮은 voiding 볼륨과 높은 방광 압력과 overactivity을 공개하는 것으로 나타났습니다. 이러한 연구 결과는 이레째되는 날에, 14,17에 여섯 번째 주위에 안정화 등장하므로, 아마도 cystometric 평가를위한 이상적인시기입니다. 그러나 문학에서 가장 보고서는 시간에 상대적으로 위의 매개 변수의 다양한 변화에 대한 catheterization 18 처음 3 일,이 계정 내에 cystometry을 수행합니다. 그것이 등 돌의 위험, dislodgement, 감염, 혈뇨와 파편과 함께 카테 테르의 폐색으로 morbidities과 삼일 이상 기간 동안 suprapubic 카테터를 떠나는 것이 운반합니다. &lt;cystometry 동안 P 클래스 = &quot;jove_content&quot;&gt; 다른 주입 속도는 마우스 15,16와 쥐 13,19,20 용 10-11mL/hr 위해 1-3mL/hr에서 설명되었습니다. Supraphysiologic 주입 속도는 불성실하게 상승된 압력 14 발생할 수 있습니다. 우리는 12.5 μL / 분 (0.75은 ML / HR) 마우스 및 100의 설정에서 쥐를위한 μL / 분 (6 ML / HR), 그러나 더 낮은 요금에 대해도 활용할 수의 주입 속도를 사용합니다. 따뜻한 (37 °) 염분 냉정하게 솔루션을 instilling으로 자극 방광 overactivity를 방지하기 위해서는보다 최적 있지만 physiologic 식염수의 온도가 적어도 상온이어야합니다. 깨어 cystometry에서는 voiding 패턴의 안정화를 허용하는 중요 동물이 우리의 경험에 ~ 10-20분의 기간을 필요로 새장에 조정되는대로.에게 그 후 정기 방뇨주기는 45~120분 또는 최소 3-4 voiding주기에 기록될 수 있습니다. 동물이 자유롭게 출발이기 때문에 동물들은 실시간으로 관찰해야G와 같은 왜곡이나 카테터의 꼬임과 같은 합병증이 cystometric 분석을 변경할 수 있습니다. cystometry 중에 환경 소음을 제한하는 것은 동물의 움직임과 이후의 유물을 줄일 원하는됩니다. 무의식 cystometry 깨어 cystometry 같은 수행자 문제가 아니지만, 여러 anesthetics는 자발적인 방광의 수축을 억제하기 위해 표시되었습니다. 이러한 억제는 마취 효과 가라 앉다가 자발적인 수축이 14을 재개 즉 때 마취 약물의 조치의 예상 존속 기간에 직접 해당합니다. 또한 방광이 넘쳐 때 측정된 압력은 방광 벽 수동 컴플 라 이언스 특성에 영향을 나타내는 살아 사후 두 anesthetized 쥐에서 통계적으로 더 있었다. 이 효과는 pentobarbital 21 마취제를 볼 수 있으며 흡입된 할로탄 및 intrathecal nesacaine 14 ~ 이외에 chloralose 메신저 / IP를.합니다 다양한 anesthetics confir의보다 광범위한 연구m 적당한 마취 레벨 17 이하 (pentobarbital과 thiobutabarbital) inhalational (isoflurane과 methoxyflurane)와 바르 비 투르 산염 모두 anesthetics의 방뇨 반사의 억제이 찾아낼 수 있습니다. 이 효과는 이러한 펜타 닐-droperidol과 케타민 - 다이아제팜 같은 약물과 마취의도 가볍거나 진정제 수준으로 관찰하고, 마취 효과가 가라 앉만큼 이전의 연구에서, 그래서 억제 17 짓을했습니다. 그것도 적절한 마취 17,22을 허용하는 동시에 반사 방뇨 보존되는 입증되고 있기 때문에이 절차의 경우 우레탄 intraperitoneal 주사를 사용할 수 있습니다. 또한, 아무런 효과가 방뇨 압력 23과 관련하여 관찰되지 않습니다. intraurethral catheterization가 높은 방광 압력 곡선과 상대적인 방광 출구 폐쇄 24 일관된 낮은 유속을 가지고 보여줘왔다 이후 cystometry위한 Suprapubic 카테터 배치가 여기에 설명되어 있습니다.또한, intraurethral catheterization은 anesthetized 동물에서만 가능하고, 그렇다하더라도, catheterization 특히 남성 설치류와 생쥐에서 어려울 수 있습니다. 결론적으로 방광 확대 및 / 또는 cystometric 분석에 사용할 모델의 선택은 구체적인 학습 목표에 달려 있습니다. 기술적인 관점에서 쥐 모델은 분명 위에서 설명한 이유로 장점을 보유하고 있습니다. 그러나 마우스 모델은 유전자 조작을위한 그들의 자화율로 인해 요로의 질병에있는 특정 유전자 인코딩된 최종 제품의 역할을 평가하는 연구에서 사용할 수 있습니다. 이것은 쥐의 일반적으로 가능하지 않습니다. 깨어 cystometry은 가장 정확하게이 동물들이 방뇨주기를 받아야하는 정상적인 physiologic 상태를 모방한 것이었 등, 방광 기능의보다 안정적인 physiologic 결의를 줄 가능성이 높습니다. 의 또한의 혼란함을 주죠 변수는 직접적인 효과방광 기능에 대한 nesthetics은 피해야한다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 준비물 : </td><td> 설명 / 사용 : </td></tr><tr><td> 면도 가위 </td><td> 수술 쥐 / 마우스의 작성 </td></tr><tr><td> 멸균 커튼, betadine, 70 % 에탄올, 멸균 거즈 </td><td> 멸균 수술 부위의 작성 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 인 스트 루먼트 : </td></tr><tr><td> 메스 블레이드 </td><td> 피부 절개 </td></tr><tr><td> 치아 포셉 </td><td> 피부를 조작 </td></tr><tr><td> 파인 포셉 </td><td> Atraumatic (이빨), 조작없이 톱니 또는 톱니 모양의 벌금 </td></tr><tr><td> 작은 바늘 드라이버 </td><td> 샤프 조직 해부 </td></tr><tr><td> Metzenbaum 가위 </td><td> Bldder의 절개 </td></tr><tr><td> Tenotomy 가위 </td><td> 철회의 봉합 및 피하 T를 개발하기unnel (cystostomy의 카테터) </td></tr><tr><td> 작은 곡선 겸자 </td><td> 피하 터널 (cystostomy의 카테터) </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 봉합 : </td></tr><tr><td> 6-0 폴리 프로필렌의 봉합 </td><td> 방광 숙박 봉합 및 pursestring의 봉합 </td></tr><tr><td> 7-0 polyglactin의 봉합 </td><td> 방광에 발판의 문합 </td></tr><tr><td> 4-0 polyglactin의 봉합 </td><td> 근육 / 피부의 폐쇄 </td></tr><tr><td> 3-0 또는 4-0 실크 봉합사 </td><td> 피부에 확보 카테터 팁 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 바늘과 주사기 : </td></tr><tr><td> 18 게이지 바늘 </td><td> cystostomy에 카테터를위한 방광 피어싱 </td></tr><tr><td> 25 30 게이지 바늘 </td><td> 누수에 대한 테스트 방광 </td></tr><tr><td> 한 ML 염분의 Filled 주사기 </td><td></td></tr><tr><td> 22 게이지 뭉툭한 팁 바늘 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> Cystostomy의 카테터 : </td></tr><tr><td> PE-50 튜브 </td><td></td></tr><tr><td> 라이터 </td><td> PE-50 튜브를 나팔꽃 모양의 </td></tr><tr><td> 작은 곡선 클램프 </td><td> 피하 터널을 개발 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> Cystometry : </td></tr><tr><td> MLT844 ADInstruments 데이터 캡처 및 LabChart 소프트웨어 </td><td> 압력 데이터 수집 </td></tr><tr><td> 하버드 22 주사기 펌프 (하버드 장치, Holliston, MA) </td><td> 유체 주입 펌프 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> Anesthetics (의식 cystometry) : </td></tr><tr><td> 나soflurane </td><td> 유도 / 전신 마취의 유지 </td></tr><tr><td> 우레탄 </td><td> Unconconscious의 cystometry </td></tr><tr><td> Bupivicaine 또는 동급 </td><td> 국소 마취 </td></tr><tr><td> Meloxicam </td><td> 수술 진통제 </td></tr><tr><td> Buprenorphine </td><td> 수술 진통제 </td></tr></tbody></table>

evaluation of biomaterials for bladder augmentation using cystometric analyses in various rodent models

소변의 신장 기능과 자제가 낮은 압력에서 소변을 저장하고 정확하게 수축을 조정해야만로 퇴학 시켜도 방광의 적절한 기능에 매우 의존하고있다. 후부 요도 밸브, 양성 전립선 증식, 그리고 방광 neurogenic spina bifida / 척수 손상에 대한 보조를 포함한 선천성 및 취득 urological 예외의 수가 장애인 준수 및 낮은 용량을 1로 이어지는 pathologic 조직 리모델링이 발생할 수 있습니다. 요로의 기능적 또는 해부 학적 장애물이 자주 이러한 조건과 관련된 있으며, 비뇨기 가득차 및 향상된 스토리지 및 voiding 압력을 2에서 신장 손상을 초래할 수 있습니다. 장기 용량을 확장하고 intravesical 압력을 줄이기 위해 위장 세그먼트 외과 이식 의료 관리 3 실패 이러한 질환에 대한 일차 수술 치료 옵션을 나타냅니다. 그러나, 이러한 방식은 방해입니다사용 가능한 공여 조직의 한계에 의해 에드, 그리고는 만성 비뇨기의 요로 감염, 신진 대사 섭동, 비뇨기 돌 형성, 및 보조 강한 악의 4,5 포함한 중대한 합병증와 연결되어 있습니다. 방광 조직 공학의 현재 연구는 크게 결함 사이트에서 조직의 재생을 지원할 수 biomaterial 구성을 식별하는 데 중점을두고 있습니다. 이러한 작은 창자 submucosa 및 폴리-glycolic 산 같은 천연 및 합성 고분자에서 파생된 기존 3 차원 공사장 공중 발판은 urothelial 부드러운 근육의 재생을 지원뿐만 아니라 동물 모델 모두에서 증가 장기 저장 용량을 촉진과 일부 단기 성공을 보였습니다 진료소 6,7. 그러나 비계 기계적 무결성 및 biocompatibility의 결함은 종종 따라서 임플란트 실패의 위험을 증가 해로운 섬유증 8, 그라 프트 contracture 9, 석회화 10 결과와 구경이 필요R 이차 수술 절차. 또한, 확대의 cystoplasty위한 표준 biomaterial 구조를 활용 정상 voiding 특성의 복원 달성될 아직 가지고 있으며,이 역할을 수행할 수있는 소설 매트릭스의 우위를 연구 개발이 필요합니다. 성공적으로 개발 및 임상 방광 확대를위한 최적의 biomaterials을 평가하기 위해서는 효능 연구가 먼저 자세한 수술 방법과 기능적 결과 평가를 사용하여 표준화된 동물 모델에서 수행되어야합니다. 우리는 이전에 조직 재생 및 기능 voiding 특성을 중재하기 위해 실크 피브로인 기반 공사장 공중 발판의 잠재력을 결정하는 쥐에서 방광 확대 모델의 사용을보고했습니다.이 모델의 11,12 Cystometric 해석이 보여준 그 구조적, 기계적 주입 특성의 변화 조직 공학 bladders 11,12의 결과 urodynamic 기능에 영향을 미칠 수있다. 긍정 correla매트릭스 - 매개 조직 재생의 정도 사이 tions은 histologically 결정하고 cystometry 평가를 기능적 준수 및 용량이 모델 11,12에서 시연되었다. 이러한 결과는 따라서 쥐 방광 확대 시스템의 biomaterial 구성의 기능적 평가는 비계 속성을 평가 및 대형 동물 연구 및 임상 배포 이전 생체내 타당성에 설립 유용한 형식이 될 수도 것이 좋습니다. 현재의 연구에서 우리는 실크 공사장 공중 발판을 사용하여 마우스 및 쥐 모두에서 방광 확대의 여러 수술 단계를 제시하고 깨어 났 anesthetized cystometry위한 기법을 설명합니다.

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Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

방광 확대의 외과 단계는 murine와 쥐 모델에서 3 차원 공사장 공중 발판을 사용하여 설명됩니다. 방광 확대에 사용할 biomaterial 구성의 효능을 테스트하려면 깨어 및 anesthetized 모두 cystometry에 대한 기술이 제공됩니다.

각종 설치류 모델에 Cystometric 분석을 사용하여 방광 증원을위한 Biomaterials 평가

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

19.1K 조회수.  Harvard Medical School. 방광 확대의 외과 단계는 murine와 쥐 모델에서 3 차원 공사장 공중 발판을 사용하여 설명됩니다. 방광 확대에 사용할 biomaterial 구성의 효능을 테스트하려면 깨어 및 anesthetized 모두 cystometry에 대한 기술이 제공됩니다.

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Fabrication of Micro-tissues using Modules of Collagen Gel Containing Cells

This protocol describes the fabrication of a type of micro-tissues called modules.  The module approach generates uniform, scalable and vascularized tissues.  The modules can be made of collagen as well as other gelable or crosslinkable materials.  They are approximately 2 mm in length and 0.7 mm in diameter upon fabrication but shrink in size with embedded cells or when the modules are coated with endothelial cells.  The modules individually are small enough that the embedded cells are within the diffusion limit of oxygen and other nutrients but modules can be packed together to form larger tissues that are perfusable.  These tissues are modular in construction because different cell types can be embedded in or coated on the modules before they are packed together to form complex tissues.  There are three main steps to making the modules: (1) neutralizing the collagen and embedding cells in it, (2) gelling the collagen in the tube and cutting the modules and (3) coating the modules with endothelial cells.

Creation of micro-tissues using cylindrical collagen gels, called modules, that contain embedded cells and which surface is coated with endothelial cells.

콜라겐의 모듈을 사용하여 미세 조직의 제조가 포함 세포를 젤

This protocol describes the fabrication of a type of micro-tissues called modules.  The module approach generates uniform, scalable and vascularized ...

연구

생체공학

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a combinatorial library of materials to be screened in a parallel, high throughput format1. Herein is described the formation and characterization of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique 2. This involves mixing monomers at varied ratios to produce a library of monomer solutions, transferring the solution to a glass slide format using a robotic printing device and curing with UV irradiation. This format is readily amenable to many biological assays, including stem cell attachment and proliferation, cell sorting and low bacterial adhesion, allowing the ready identification of 'hit' materials that fulfill a specific biological criterion3-5. Furthermore, the use of high throughput surface characterization (HTSC) allows the biological performance to be correlated with physio-chemical properties, hence elucidating the biological-material interaction6. HTSC makes use of water contact angle (WCA) measurements, atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). In particular, ToF-SIMS provides a chemically rich analysis of the sample that can be used to correlate the cell response with a molecular moiety. In some cases, the biological performance can be predicted from the ToF-SIMS spectra, demonstrating the chemical dependence of a biological-material interaction, and informing the development of hit materials5,3.

A description of the formation of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique. The high throughput surface characterization using atomic force microscopy, water contact angle measurements, X-ray photoelectron spectroscopy and time of flight secondary ion mass spectrometry and a cell attachment assay is also described.

Biomaterials 높은 처리량 발견을위한 폴리머 Microarrays

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

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

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to evaluate new strategies that aim at improving vascularization, reliable methods are required to make the in-growth of new blood vessels into bio-artificial scaffolds visible and quantify the results. Over the past couple of years, our group has introduced a full skin defect model that enables the direct visualization of blood vessels by transillumination and provides the possibility of quantification through digital segmentation. In this model, one surgically creates full skin defects in the back of mice and replaces them with the material tested. Molecules or cells of interest can also be incorporated in such materials to study their potential effect. After an observation time of one&#8217;s own choice, materials are explanted for evaluation. Bilateral wounds provide the possibility of making internal comparisons that minimize artifacts among individuals as well as of decreasing the number of animals needed for the study. In comparison to other approaches, our method offers a simple, reliable and cost effective analysis. We have implemented this model as a routine tool to perform high-resolution screening when testing vascularization of different biomaterials and bio-activation approaches.

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

Vascularization is key to approaches in successful tissue engineering. Therefore, reliable technologies are required to evaluate the development of vascular networks in tissue-constructs. Here we present a simple and cost-effective method to visualize and quantify vascularization in vivo.

전체 피부 결함 모델은 생체의 혈관 신생을 평가하기<em&gt; 생체</em

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

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.

샌드위치 같은 미세 환경은 셀 / 재료의 상호 작용을 활용하는

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

Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver MWCNTs were prepared by the reductive deposition of silver from an aqueous solution of AgNO3 on the oxidized MWCNTs. Given the unique color of the CNTs, it was not possible to apply them to the minimum inhibitory concentration or mitochondrial toxicity assays to evaluate the toxicity and antibacterial properties, since they would interfere with the assays. The inhibition zone and minimum bactericidal concentration for the Ag-MWCNTs were measured and Live/Dead and Trypan Blue assays were used to measure the toxicity and antibacterial properties without interfering with the color of the CNTs.

In this study, antimicrobial nanomaterials were synthesized by acidic oxidation of multiwalled carbon nanotubes and subsequent reductive deposition of silver nanoparticles. Antimicrobial activity and cytotoxicity tests were performed with the as-prepared nanomaterials.

나노 입자와 그들의 항균 활동 및 세포 독성 속성의 평가 수정 다중 벽 탄소 나노튜브의 합성

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver ...

Biological Compatibility Profile on Biomaterials for Bone Regeneration

Large non-union bone fractures are a significant challenge in orthopedic surgery. Although auto- and allogeneic bone grafts are excellent for healing such lesions, there are potential complications with their use. Thus, material scientists are developing synthetic, biocompatible biomaterials to overcome these problems. In this study, we present a multidisciplinary platform for evaluating biomaterials for bone repair. We combined expertise from bone biology and immunology to develop a platform including in vitro osteoclast (OC) and osteoblast (OB) assays and in vivo mouse models of bone repair, immunogenicity, and allergenicity. We demonstrate how to perform the experiments, summarize the results, and report on biomaterial biocompatibility. In particular, we tested OB viability, differentiation, and mineralization and OC viability and differentiation in the context of &#946;-tricalcium phosphate (&#946;-TCP) disks. We also tested a &#946;-TCP/Collagen (&#946;-TCP/C) foam which is a commercially available material used clinically for bone repair in a critical-sized calvarial bone defect mouse model to determine the effects on the early phase of bone healing. In parallel experiments, we evaluated immune and allergic responses in mice. Our approach generates a biological compatibility profile of a bone biomaterial with a range of parameters necessary for predicting the biocompatibility of biomaterials used for bone healing and repair in patients.

The number of novel biomaterials engineered for repairing large bone lesions is continuously expanding with the aim to enhance bone healing and overcome the complications associated with bone transplantation. Here, we present a multidisciplinary strategy for pre-clinical biocompatibility testing of biomaterials for bone repair.

뼈 재생을 위해 생체에서 생물학적 호환성 프로필

Large non-union bone fractures are a significant challenge in orthopedic surgery. Although auto- and allogeneic bone grafts are excellent for healing such ...

Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of experimental conditions while minimizing potential process variability. Applications of this approach include: clone screening, temperature and pH shifts,&#160;media and supplement optimization. Furthermore, the small reactor volumes are conducive to large Design of Experiments that investigate a wide range of conditions. This allows upstream processes to be significantly optimized before scale-up where experimentation is more limited in scope due to time and economic constraints. Automated microscale bioreactor systems offer various advantages over traditional small scale cell culture units, such as shake flasks or spinner flasks. However, during pilot scale process development&#160;significant care must be taken to ensure that these advantages are realized. When run with care, the system can enable high level automation, can be programmed to run DOE&#39;s with a higher number of variables&#160;and can reduce sampling time when integrated with a nutrient analyzer or cell counter. Integration of the expert-derived heuristics presented here, with current automated microscale bioreactor experiments can minimize common pitfalls that hinder meaningful results. In the extreme, failure to adhere to the principles laid out here can lead to equipment damage that requires expensive repairs. Furthermore, the microbioreactor systems have small culture volumes&#160;making characterization of cell culture conditions difficult. The number and amount of samples taken in-process in batch mode culture is limited as operating volumes cannot fall below 10 mL. This method will discuss the benefits and drawbacks of microscale bioreactor systems.

A detailed protocol for the concurrent operation of 48 parallel cell cultures under varied conditions in a microbioreactor system is presented. Cell culture process, harvest and subsequent antibody titer analysis are described.

높은 처리량의 사용 모델 IgG1 조 세포에서의 생산을 위한 Microbioreactor 시스템 자동화

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of ...

Purification and Analytics of a Monoclonal Antibody from Chinese Hamster Ovary Cells Using an Automated Microbioreactor System

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using Chinese hamster ovary (CHO) cells, culture and process conditions must be optimized to maximize antibody titers and achieve target quality profiles. Typically, this optimization uses automated microscale bioreactors (15 mL) to screen multiple process conditions in parallel. Optimization criteria include culture performance and the critical quality attributes (CQAs) of the monoclonal antibody (mAb) product, which may impact its efficacy and safety. Culture performance metrics include cell growth and nutrient consumption, while the CQAs include the mAb's N-glycosylation and aggregation profiles, charge variants, and molecular weight. This detailed protocol describes how to purify and subsequently analyze HCCF samples produced by an automated microbioreactor system to gain valuable performance metrics and outputs. First, an automated protein A fast protein liquid chromatography (FPLC) method is used to purify the mAb from harvested cell culture samples. Once concentrated, the glycan profiles are analyzed by mass spectrometry using a specific platform (refer to the Table of Materials). Antibody molecular weights and aggregation profiles are determined using size exclusion chromatography-multiple angle light scattering (SEC-MALS), while charge variants are analyzed using microchip capillary zone electrophoresis (mCZE). In addition to the culture performance metrics captured during the bioreactor process (i.e., culture viability, cell counts, and common metabolites including glutamine, glucose, lactate, and ammonia), spent media is analyzed to identify limiting nutrients to improve the feeding strategies and overall process design. Therefore, a detailed protocol for the absolute quantification of amino acids by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) of spent media is also described. The methods used in this protocol take advantage of high-throughput platforms that are compatible for large numbers of small-volume samples.

A detailed protocol for the purification and subsequent analysis of a monoclonal antibody from harvested cell culture fluid (HCCF) of automated microbioreactors has been described. Use of analytics to determine critical quality attributes (CQAs) and maximizing limited sample volume to extract vital information is also presented.

자동화된 미생물체 시스템을 사용하여 중국 햄스터 난소 세포의 단일 클론 항체의 정화 및 분석

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using ...

Evaluation of Photosynthetic Behaviors by Simultaneous Measurements of Leaf Reflectance and Chlorophyll Fluorescence Analyses

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many parameters that efficiently measure photosynthesis. Leaf reflectance analysis provides several vegetation indices in ecology and agriculture, including the photochemical reflectance index (PRI), which can be used as an indicator of thermal energy dissipation during photosynthesis because it correlates with non-photochemical quenching (NPQ). However, since NPQ is a composite parameter, its validation is required to understand the nature of the PRI parameter. To obtain physiological evidence for evaluation of the PRI parameter, we simultaneously measured chlorophyll fluorescence and leaf reflectance in xanthophyll cycle defective mutant (npq1) and wild-type Arabidopsis plants. Additionally, the qZ parameter, which likely reflects the xanthophyll cycle, was extracted from the results of chlorophyll fluorescence analysis by monitoring relaxation kinetics of NPQ after switching the light off. These simultaneous measurements were carried out using a pulse-amplitude modulation (PAM) chlorophyll fluorometer and a spectral radiometer. The fiber probes from both instruments were positioned close to each other to detect signals from the same leaf position. An external light source was used to activate photosynthesis, and the measuring lights and saturated light were provided from the PAM instrument. This experimental system enabled us to monitor light-dependent PRI in the intact plant and revealed that light-dependent changes in PRI differ significantly between the wild type and npq1 mutant. Furthermore, PRI was strongly correlated with qZ, meaning that qZ reflects the xanthophyll cycle. Together, these measurements demonstrated that simultaneous measurement of leaf reflectance and chlorophyll fluorescence is a valid approach for parameter evaluation.

We describe a new technical approach to study photosynthetic responses in higher plants involving simultaneous measurements of chlorophyll a fluorescence and leaf reflectance using a PAM and a spectral radiometer for the detection of signals from the same leaf area in Arabidopsis.

잎 반사 및 엽록소 형광 분석의 동시 측정을 통해 광합성 거동 평가

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many ...

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.

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 ...