Name: autologous endothelial progenitor cell-seeding technology and biocompatibility testing for cardiovascular devices in large animal model
Uploaded: 2011-09-09T13:00:00
Duration: 11 min 49 s
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저자는 본 연구에서 사용되는 돼지의 혈청을 제공하는 이미징 티타늄 섹션과 쌍둥이 바이오 제품에 대한 자신의 귀중한 조언을 Leica Microsystems에 감사하고 싶습니다. 우리는 또한 RC1HL099863 - 01 &quot;장치를 지원 순환계의 biocompatibility을 향상시키기 위해 Autologous EPC 내막&quot;부여를 통해 그들의 지원에 대한 NIH 감사드립니다. 또한, 우리는 알렉 산드라 잔츤의 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 대학원 연구 원정대의 지원에 감사하고 있습니다. 우리는 또한 수술의 여러 측면 지원 및 연구 동물의 취급에 대한 조지 빠른, 마이크 로우와 Ianthia 파커 감사 드리고. 스티븐 오웬 우리 시딩 장치의 가공 각지에서 귀중한되고 티타늄 튜브를 절단했다.

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

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

여기에 제시 세포 시딩 티 튜브의 방법은 신속하고 균일하게 endothelialize으로 의사와 과학자들을 수 있도록 혈액을 연락 implantable 장치의 표면. 우리가 분리하고 주변의 혈액 샘플에서 EPCs를 확장하고 있기 때문에, 더 큰 침략 절차는 이러한 세포를 수확하기 위해 필요하지 않습니다. 또한, EPCs는 autologous 않으므로 셀 씨앗 주입 어떤 면역 반응의 위험이 제거됩니다. 그 프로토콜에 보여준 원칙은 티 튜브에 대한뿐만 아니라 심혈관 의학에서 널리 많은 다른 biomaterials, 활용하실 수 있습니다. 이 프로토콜의 중요한 단계는 우리가 발견한 것처럼, 티 튜브의 세심한 청소하는 오염 물질 타협 셀 준수의 자기편 필름. 또한, 느린 회전 속도가 (튜브 직경에 반비례) 시딩 과정에서 필수적이며, 그러한 것을 EPCs이 서서히 정착하고 티 튜브가 움직이는으로 표면을 준수합니다. 이식 직전 시딩 우리의 방법은 허무 전직의 생체내 문화 시간을 피할 수, 세포가 개별적으로 준수하고 나중에 즉시 흐름의 다시 설립 다음 시트로 embolization의 가능성을 피하기 위해, 생체내에 합류 시트를 형성하고 있습니다. 우리의 이전 연구 EPCs가 합류 레이어 성장되면, 그들은 또한 내피 시트의 모든 가능한 sloughing을 최소화들이 단단히 준수 엑스트라 세포 매트릭스를 만들 것을 보여줍니다. embolic 분리의 가능성을 완전히 배제할 수 없다지만, 이것은 전체 장치 표면의 혈전증보다 가지각색의 낮은 위험이 치료가되지 않도록 설계되는 문제 같습니다. 낮은 전단에 주입 우리의 접근 방식은, 하부 대정 맥의 prothrombotic 환경 혈액 호환성 및 장치 5,6의 혈전증을 연구에 대한 가장 신뢰할 수있는 큰 동물 모델 중 하나를 사용합니다. 모든 동물의 보호와 실험은 실험실 동물의 관리 및 사용을위한 건강 지침의 국립 연구소와 듀크 대학은 기관 애니멀 케어 및 사용위원회의 승인 이후에 따라 실시합니다. 성공적으로 biomaterials 및 장치를 테스트하기 위해이 주입 방법을 이용하기 위해서는 인내 IVC 세그먼트를 해골로 만들다 및 장치 주변에는 출혈이 &#39;잘못된 루멘&#39;에서 유래없는 이러한 장치 삽입을위한 준비의 모든 정맥 분기 선박을 ligate하는 것이 중요합니다. 또 다른 중요한 단계는 내부 튜브 표면에 세포가 veinotomy의 폐쇄하는 동안 습기가 남아 reperfusion이 시작되기 전에 이러한 장치 루멘에 DPBS의 추가입니다. 장치가 입력된 위치에서 찾을 수없는 경우, 그것은 IVC에서 &#39;업스트림&#39;마이 그 레이션 할 수 있습니다. PVC 관의 3mm 섹션 튜브가 단단히 현재의 위치에 고정되도록 - 이것은 정맥 벽 통해 2를 통해 봉합 (4 - O Prolene)를 배치하여 예방할 수 있습니다. 연구자가 별도로 특허 튜브 explantation 후 그림 8에 표시된 찬란 사전 라벨 세포를 찾는 데 어려움이 있으면 그것은 세포가 일관된 시트에서 벗겨 가지고 가능성이 높습니다. 이것은 튜브와 함께 정맥을 고정 후, 3 티 튜브 섹션의 주변 혈관 및 창피 - 조립 매우 부드러운 절개로 막을 수 있습니다. 우리의 기술은 EPC - 시딩을 통해 심장 혈관 장치 혈전증을 방지하기위한 증명 개념을 제공합니다. 이 기술은 환자 자신의 내피 전구 세포로 늘어선 &#39;biogenic&#39;임플란트의 개발에 사용할 수 있습니다. 우리 돼지의 동물 모델의 타당성 연구는 임상 실천에이 &#39;맞춤형 의약품&#39;의 번역위한 첫 번째 단계를 제공합니다.

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약 </td><td> 회사명 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> Acepromazine </td><td> Boehringer Ingelheim - </td><td> BIC670025 </td><td> NAC # 10280002 </td></tr><tr><td> Alconox 전원 정밀 클리너 </td><td> Alconox </td><td> 1104 </td><td></td></tr><tr><td> 발포어 외과 견인기 </td><td> 애들러 </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Baytril </td><td> 바이엘 </td><td> APVMA 46028/0705 </td><td></td></tr><tr><td> 버터플라이 니들 (19G) </td><td> Terumo </td><td> SV19CLK </td><td></td></tr><tr><td> Chlorhexidine </td><td> 3M </td><td> 9200 </td><td></td></tr><tr><td> 클램프 (45도) </td><td> Aesculap </td><td> FC339T </td><td></td></tr><tr><td> DPBS (-/-) </td><td> Gibco </td><td> 14190-144 </td><td></td></tr><tr><td> DPBS (+/+) </td><td> Gibco </td><td> 14040-133 </td><td></td></tr><tr><td> DuraPrep </td><td> 3M </td><td> 8635 </td><td></td></tr><tr><td> EBM - 2 중간 </td><td> Lonza </td><td> CC - 3156 </td><td> 모두 혈청 자유롭고 완전하게 성장 매체에 대한 자료 </td></tr><tr><td> EGM - 2 SingleQuots </td><td> Lonza </td><td> CC - 3162 </td><td> 모두 혈청 자유롭고 완전하게 성장 매체에 EBM - 2와 함께 사용 </td></tr><tr><td> Electrocautery 도구 </td><td> Valleylab </td><td> SurgII - 20 </td><td></td></tr><tr><td> 사포 </td><td> 3M </td><td> 60-0700-0425-8 </td><td> 240 그릿 </td></tr><tr><td> Euthasol의 안락사 솔루션 </td><td> Virback 동물 보건 </td><td></td><td> 아나다 # : 200-071 </td></tr><tr><td> 펜타 닐 패치 </td><td> Actavis </td><td></td><td> NDC # 67767-120-18 </td></tr><tr><td> Flunixin </td><td> 셔링 - 플로 </td><td></td><td> NAC # : 10470183 </td></tr><tr><td> 폴리 카테터 (16F) </td><td> 음유 시인 </td><td> 730116 </td><td></td></tr><tr><td> HBSS </td><td> 시그마 </td><td> H8264 - 500ML </td><td></td></tr><tr><td> 히트 건 </td><td> 밀워키 </td><td> 8988-20 </td><td></td></tr><tr><td> 헤파린 </td><td></td><td></td><td> NDC # : 25021 </td></tr><tr><td> Histopaque - 1077 </td><td> 시그마 </td><td> H8889 - 500ML </td><td></td></tr><tr><td> 삽관법 튜브 </td><td> Mallinckrodt </td><td> 86,113 </td><td></td></tr><tr><td> Isoflurane </td><td> MWI, 메리디언 </td><td></td><td> NDC # 13985-030 </td></tr><tr><td> IV 카테터 (18G) </td><td> 백톤 디킨슨 - </td><td> 381547 </td><td></td></tr><tr><td> 케타민을 </td><td> 포르 다지 </td><td></td><td> NDC # 0856-2013 </td></tr><tr><td> 레벨 </td><td> 스완슨 </td><td> LLA001 </td><td></td></tr><tr><td> Luer - 잠금 팁 모자 </td><td> CML 공급 </td><td> 909-001 </td><td></td></tr><tr><td> Marcaine </td><td> Hospira </td><td></td><td> NDC # : 0409-1560-10 </td></tr><tr><td> Metzenbaum 가위 </td><td> 애들러 </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> 마이크로 introducer (5 층) </td><td> 갤트 </td><td> KIT 002-01 </td><td></td></tr><tr><td> 모기 집게 </td><td> 애들러 </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> 모터 </td><td> Herbach 및 Rademan </td><td> H1 - 08 </td><td></td></tr><tr><td> Oxymorphone </td><td> 엔도 실험실 </td><td></td><td> NDC : 63481-624-10 </td></tr><tr><td> PKH26 다이 키트 </td><td> 시그마 </td><td> PKH26GL - 1KT </td><td></td></tr><tr><td> 돼지의 혈청 </td><td> 쌍둥이 바이오 제품 </td><td> 100-115 </td><td> 전체 성장 매체 2 % 농도 </td></tr><tr><td> 포츠 가위 </td><td> 애들러 </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> 정확한 비스타 스킨 스테플러 </td><td> 3M </td><td> 3998 </td><td></td></tr><tr><td> PVC 관 </td><td> McMaster-Carr/Insultab </td><td> 7132K117 </td><td> ID 15.88 mm를 확장 복구 ID 7.95 mm </td></tr><tr><td> 직각 중간 크기 </td><td> 애들러 </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> 메스 블레이드 (# 10-15) </td><td> 음유 시인 </td><td> 373910 </td><td></td></tr><tr><td> 실리콘 튜브 </td><td> 맥매스터 - 카 </td><td> 51735K26 </td><td> 16.64 mm OD, 9.52 mm ID를 </td></tr><tr><td> 주사기 (5 CC) </td><td> 백톤 - 디킨슨 (BD) </td><td> 309603 </td><td></td></tr><tr><td> Tegaderm </td><td> 3M </td><td> 90,001 </td><td></td></tr><tr><td> 세 방향 꼭지 </td><td> 켄들 </td><td> 170060 </td><td></td></tr><tr><td> 티 튜브 </td><td> Tico 티타늄 </td><td> N / A </td><td> 로 ½ &quot;OD, 0.065&quot;벽, 0.370 &quot;ID, 0.1737 파운드 / 피트 지정 </td></tr><tr><td> 트립신 </td><td> Lonza </td><td> CC - 5012 </td><td></td></tr><tr><td> 트립신 중화 솔루션 (TNS) </td><td> Lonza </td><td> CC - 5002 </td><td> 0.03 % </td></tr><tr><td> Vetropolycin </td><td> Pharmaderm 동물 보건 </td><td></td><td> NAC # : 12920110 </td></tr><tr><td> Vicryl 봉합사 (3-0) </td><td> Ethicon </td><td> J808T </td><td></td></tr><tr><td> 워터 목욕 Sonicator </td><td> 브랜슨 </td><td> B200 </td><td></td></tr></tbody></table>

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

Implantable 심혈관 장치 thromboemboli 형성 하나, 둘, 셋의 위험을 제기 인공 재료 (예 : 티타늄 (TI), polytetrafluoroethylene 확장)에서 제조됩니다. 우리는 autologous 혈액 파생 인간이나 돼지의 내피 전구 세포 (EPCs) 4 티 튜브의 내부 표면을 줄 수있는 방법을 개발했습니다. 돼지는 하부 대정 맥 (IVC)에 돼지의 EPCs의 합류 레이어를 포함 티 튜브를 이온 주입함으로써, 우리는 대형 동물 모델의 prothrombotic 환경에서 셀 씨앗 표면의 개선 biocompatibility를 테스트하고 수정되지 않은 노출된 금속 표면에 비해 5,6,7 (그림 1). 이 방법은 주입의 분 이내에 장치를 endothelialize 및 생체내에서 antithrombotic 함수를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 주변 혈액 50kg 요크셔 돼지와 EPCs 4,8를 분리 교양의 mononuclear 세포 분율로부터 얻은 것입니다. 티 튜브 (9.4 mm ID는) 3 4.5 cm 세로 섹션으로 미리 잘라 열 수축 튜브로 재조 립했다. 시딩 장치 티 튜브의 느린 회전을 허용하는, 건설되었습니다. 우리는 돼지에 개복술을 수행하고 대장과 방광을 externalized. 샤프하고 무딘 절개는 근위 오른쪽 신장 동맥 말초의 분기점에서 IVC를 해골로 만들다하는 데 사용되었다. 티 튜브는 다음 균일한 셀 - 코팅 9 10 달성 피 X 30 분에서 EPC 정지 및 회전 autologous 찬란 - 라벨로 가득 차 있었다. 100 USP / kg 헤파린의 관리 후, I​​VC 및 요추 정맥의 양쪽이 고정되어 있었다. 4cm의 veinotomy이 수행되고 장치가 삽입 인산염 버퍼 호수로 가득했습니다. veinotomy가 4-0 Prolene 실행 봉합과 폐쇄되면서 하나의 클램프는 데 공기 IVC로 제거되었습니다. 프로 시저의 끝에, 근막이 0 - PDS (polydioxanone 봉합)와 approximated 되었음 피하 공간 2-0 Vicryl로 닫히고 피부 폐쇄 잘라. 3 이후 - 21 일, 돼지가 euthanized 있었다 엉 - 블록을 explanted 및 고정 장치. 티 튜브는 분해 및 내부 표면은 형광 현미경으로 몇 군데 있었다. 우리는 EPC - 씨앗을 품고 튜브 특허 남은 반면, 베어 메탈 티 튜브가 완전히 occluded 것으로 나타났습니다. 또한, 우리는 내부 혈액 접촉 표면에 EPCs의 합류 레이어를 증명할 수 있었다. 결론, 우리의 기술은 장치의 혈전증을 방지하기 위해 autologous EPCs와 함께 주입 몇 분 이내에 티 튜브를 endothelialize하는 데 사용할 수 있습니다. 우리의 외과 방법은 최소한의 혈액 손실 및 EPC - 씨앗 표면 장애와 같은 수정된 장치의 개선 biocompatibility 테스트를 허용합니다.

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

혈액 - 문의 autologous 세포 및 시험 biocompatibility과 biomaterials 것은 시딩의 티타늄에 대한 방법을 설명합니다. 이 방법은 돼지의 venae cavae에 주입 수술의 분 이내에 씨앗 내피 전구 세포와 티타늄 튜브를 사용합니다. 이 기술은 다른 많은 implantable 생명 의학 장치에 적용할 수 있습니다.

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