Name: the polyvinyl alcohol sponge model implantation
Uploaded: 2012-04-18T13:00:00
Duration: 6 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Polyvinyl Alcohol Sponge Model Implantation at JoVE.com

Finansiering fra National Institutes of Health (NIH) tilskud R01-HL088424, Veterans Affairs Merit Award i PpY.

1. Svampefremstilling <ol><li> Hydrat svampe ved omrøring natten over i 0,9% (w / v) vandig natriumchloridopløsning. </li><li> Steriliseres hydratiserede svampe ved autoklavering dem. For 75 ml, autoklaveret i 25 minutter ved 121 ° C. </li></ol> Bemærk: Loading svampe med en behandling som beskrevet nedenfor er valgfri. <ol start="3"><li> I en steril hætte med sterile instrumenter, afhente en svamp fra den løsning ved hjælp af en pincet. Klem svampen med pincet og bruge et vakuum tip til at fjerne så meget opløsning som muligt fra svampen. Placer opvredet svamp i en vævskulturskål, være omhyggelig med at efterlade plads mellem svampe. Flere brønde kan anvendes til at separere forskellige behandlinger. </li><li> Pipettere behandlingsopløsningen direkte på midten af ​​en svamp. Tryk forsigtigt ned på svampen med pipettespidsen efter at opløsningen er blevet placeret på svamp, hvilket hjælper svampen absorbere opløsningen. Bemærk: 6mmdiameter 2,75 mm tykke svampe, som vi anvender er i stand til at holde et maksimum på 25 uL. </li><li> Når alle svampe er indlæst, kan pladen de er i lagres på is, indtil de er implanteret i mus. </li></ol> 2. Kirurgisk procedure <ol><li> Passende bedøver dyret og administrere forebyggende smertestillende. Hele proceduren vil vare cirka 20 minutter per dyr. Til 30 g mus 1,5 liter per minut oxygen med 1,5% isofloran anvendes til at inducere og opretholde anæstesi. Når dyr er ikke længere reagerer på knivspids refleks testen sted i næse kegle i liggende stilling. Brug en elektrisk barbermaskine til at barbere en 1 in med 1 in område på nederste ventrale side under brystkassen. Tør af cut hår. </li><li> Sterilisere det barberede område ved rensning med betadin efterfulgt af 70% alkohol. Gentag denne betadin-alkohol udrensning tre gange. </li><li> Mens du holder huden lært, skal du bruge skalpel til at foretage en lodret snit 1,5-2 gange diameter af svampe, der skal indsættes, er forsigtig med at skære igennem kropskaviteten. </li><li> Anvende en pincet til at holde kanten af ​​huden og langsomt at separere huden fra musklen på begge sider af snittet under anvendelse Metzembaum saks. Lommen skal gå på tværs af bredden af ​​mus og fra brystkassen til bagbenene. </li><li> Brug en pincet til at afhente den første svamp, der skal placeres i dyret ved at knibe det fra siderne. Overføre svampen til en ligekædet pincet, således at det holdes fra toppen og bunden. </li><li> Anvende en pincet til at holde kanten af ​​huden og løfte det, for at svampen kan indsættes. Langsomt indsætte svampen forsøger at undgå at røre ved huden eller musklen under, da svampen vil være vanskeligt at flytte, når den har rørt væv. Gentag for alle svampe. </li><li> Når alle svampe er blevet indsat, to eller tre suturer sted for at lukke snittet. Brug en pincet til at holde begge sider af incisionen sammen og tråder Sutu&#39;enigen gennem begge lag af huden. Spænd første kast lige nok til at lukke huden kanterne. Afslut knude med en mere kast fra den anden retning, denne gang trække knuden stramt. Derefter binder to mere firkantede knob at afslutte suturen (figur 2). Placere yderligere suturer for at lukke hele snittet. Andre sår bindingsmetoder kan anvendes, såsom dermabond, sårklemmer eller hæfteklammer. </li><li> Fjern dyr fra anæstesi-system og overvåge, mens bevidsthed genoptages. Animal bør hurtigt begynde ambulating og vende tilbage til før-op mobilitet. Sikre, at de er i stand til i tilstrækkelig grad nå foder og vand. Nogle fugtet mad kan placeres i bunden af ​​buret for at hjælpe med genopretning. Fortsætte med at overvåge dyret dagligt for tegn på lidelse eller ubehag, og se incisionssted for infektion, inflammation og aabning. Træffe passende foranstaltninger, hvis nogen komplikationer til genopretning findes. </li></ol> 3. Valgfri Injection <p cpige = &quot;jove_content&quot;&gt; Bemærk: Når svampe er blevet implanteret i dyret de kan injiceres med en opløsning af celler, lægemidler, vækstfaktorer osv. Dette giver mulighed for analyse af virkningerne af den injicerede stoffet under forskellige leveringstider og administration regimer. Hvis injektioner udføres en kontrol bør altid anvendes. <ol><li> At injicere svamp med en ønsket opløsning, først bestemme mængden af ​​stoffet til at administrere til musen. Stoffet skal koncentreres, således at injektionsvolumen er mindre end halvdelen af ​​den samlede mængde svampen kan indeholde. </li><li> Forbered en sprøjte til injektion (for mus bruger vi en 28 G kanyle). </li><li> Placere dyret modtage injektioner under anæstesi. </li><li> Når dyret ikke længere reagerer på klemme testen injektionen gives. </li><li> Indsprøjter skubbe nålen i en 45 ° vinkel grundig huden på midten af ​​svampen. Tryk derefter nålen ind i svampen vil kun halvvejsgennem dets tykkelse. Målet er at tilføre den nøjagtige centrum af svampen. </li><li> For at kontrollere for at sikre, at nålen er i svampen, langsomt løfte nålen lodret. Hvis nålen i svampen, bør svampen bevæge sig med nålen. </li><li> Injicer langsomt ind i svampen og fjern nålen. Hvis der er flere svampe kræver injektioner er det muligt, at nogle af indsprøjtet fluid, vil blive skubbet ud af de foregående injektionsstederne. </li></ol> 4. Svamp Fjernelse Bemærk: Under svampen fjernet, svampen håndtere med ekstra forsigtighed. Undgå trænge svampen med de kirurgiske instrumenter og forhindre overdreven blødning ind i svampen ved at undgå de store arterier omkring det omgivende væv. <ol><li> Efter at dyret er aflivet, fjernes svampen ved at holde huden ved hjælp af en pincet, og et snit lukke svampen. </li><li> Omhyggeligt adskille svampe fra den omgivende kapsel<html> nd undgå høst ekstra væv, der omgiver svampen. For analyser, såsom drug delivery eller morfometri, er mindre nøjagtighed, der kræves til udskæring. </li></ol> 5. Repræsentative resultater Fjernet svampe kan opbevares under forskellige betingelser afhængigt af den type analyse, som vil blive udført. For sektionering, kan de hentede svampe blive integreret i et medium for nedfrysning som Optimal Cutting Temperatur (OLT) forbindelse eller placeret i 10% formalin for indlejring og sektionering i paraffinblokke (figur 3A og B). Bedste resultater for skæring opnås, når svampen halveres over diameteren og indlejret snitfladen ned (fig. 4A og B). Dele af svampen skal tages, så at hele bredden af svampen er til stede. Figur 3A viser to svampe blev den venstre svampen indlejrede / snit forkert og højre svampen blev behandlet korrekt. ent &quot;&gt; Til analyse kan svampe anbringes i et Eppendorf-rør og opbevaret ved -20 ° C indtil den er klar til behandling, RNA og kvantitative real time PCR-analyse svampe skal anbringes i et Eppendorf-rør, lynfrosset og opbevaret ved. - 80 ° C. Desuden kan en RNA-konserveringsmiddel, såsom RNAlater fra QIAGEN, anvendes til at stabilisere RNA til sikker opbevaring ved højere temperaturer. sårfluidum kan opsamles ved at klemme svampe over et rør, og samling sammen væske fra flere svampe at opnå en repræsentativ prøve. levende celler, såsom fibroblaster, makrofager og lymfocytter, kan også ekstraheres fra svampe. Efter fjernelse fra dyret, kan svampe være plads i et passende medium til den ønskede type af celler. svampe kan behandles for at frigive cellerne ved fysiske (dvs. hakning) eller enzymatisk (dvs. collagenase) metoder. <img alt="Figur 1." src="/files/ftp_upload/3885/3885fig1.jpg" /> Figur 1. Dehydrated PVA svamp diske i tre forskellige størrelser. <img alt="Figur 2." src="/files/ftp_upload/3885/3885fig2.jpg" /> Figur 2. Billede af muse sårheling model, der viser placeringen af lateral såret og fire PVA svampe. <img alt="Figur 3." src="/files/ftp_upload/3885/3885fig3.jpg" /> Figur 3. (A) H &amp; E-farvning ved 4x og (B) Trichrome-farvning ved 10x for tværsnit paraffinindlejrede svampe. <img alt="Figur 4." src="/files/ftp_upload/3885/3885fig4.jpg" /> Figur 4. (A) Billede af svamp skåret i halve langs diameter. (B) PVA svamp halv, indlejret skåret nedad i oktober

<ol>
	<li>Efron, D. T., Barbul, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subcutaneous+sponge+models.">Subcutaneous sponge models.</a> Methods Mol. Med. 78, 83-93 (2003).</li><li>Gottrup, F., Agren, M. S., Karlsmark, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+for+use+in+wound+healing+research:+a+survey+focusing+on+in+vitro+and+in+vivo+adult+soft+tissue.">Models for use in wound healing research: a survey focusing on in vitro and in vivo adult soft tissue.</a> Wound Repair. 8, 83-96 (2000).</li><li>Sprugel, K. H., McPherson, J. M., Clowes, A. W., Ross, R. <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+growth+factors+in+vivo.+I.+Cell+ingrowth+into+porous+subcutaneous+chambers.">Effects of growth factors in vivo. I. Cell ingrowth into porous subcutaneous chambers.</a> Am. J. Pathol. 129, 601-613 (1987).</li><li>Alaish, S. M. <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+polyvinyl+alcohol+sponge+and+expanded+polytetrafluoroethylene+subcutaneous+implants+as+models+to+evaluate+wound+healing+potential+in+human+beings.">Comparison of the polyvinyl alcohol sponge and expanded polytetrafluoroethylene subcutaneous implants as models to evaluate wound healing potential in human beings.</a> Wound Repair. 3, 292-298 (1995).</li><li>Davidson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+wound+repair.">Animal models for wound repair.</a> Arch. Dermatol. Res. 290, 1-11 (1998).</li><li>Alfaro, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=sFRP2+suppression+of+bone+morphogenic+protein+(BMP)+and+Wnt+signaling+mediates+mesenchymal+stem+cell+(MSC)+self-renewal+promoting+engraftment+and+myocardial+repair.">sFRP2 suppression of bone morphogenic protein (BMP) and Wnt signaling mediates mesenchymal stem cell (MSC) self-renewal promoting engraftment and myocardial repair.</a> J. Biol. Chem. 285, 35645-35653 (2010).</li><li>Andrade, S. P., Ferreira, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sponge+implant+model+of+angiogenesis.">The sponge implant model of angiogenesis.</a> Methods Mol. Biol. 467, 295-304 (2009).</li><li>Diegelmann, R. F., Lindblad, W. J., Cohen, I. 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+subcutaneous+implant+for+wound+healing+studies+in+humans.">A subcutaneous implant for wound healing studies in humans.</a> J. Surg. Res. 40, 229-237 (1986).</li><li>Efron, D. T., Most, D., Shi, H. P., Tantry, U. S., Barbul, A. <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+method+of+studying+wound+healing.">A novel method of studying wound healing.</a> J. Surg. Res. 98, 16-20 (2001).</li><li>Lindblad, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+selecting+the+correct+animal+model+for+dermal+wound-healing+studies.">Considerations for selecting the correct animal model for dermal wound-healing studies.</a> J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 19, 1087-1096 (2008).</li></ol>

Vi har intet at afsløre.

<p class="jove_content"&gt; Svampen model af sårheling har flere variationer, men kan udføres på mange forskellige arter, herunder mennesker og svampe kan også implanteres dorsalt<sup&gt; 1,2,8</sup&gt;. Til undersøgelser i mennesker og andre arter, kan svampe skal anbringes i en porøs siliconerør at forhindre svampen bliver indkapslet og tillade let fjernelse<sup&gt; 4,8</sup&gt;. Placeringen af ​​svampen implantation kan ændres på grundlag af de ønskede resultater og dygtighed tekniker. Dorsal implantation kan tillade svampe, der bevæger sig under huden, medens ventrale implantater er vanskeligere på grund af sandsynligheden for at skære igennem til den abdominale kavitet. Svampene kan indstilles med et kateter, således at afgivelsesenheden er konstante og kontrollerede, eliminerer behovet for gentagne injektioner<sup&gt; 9</sup&gt;. Mindre, rørformede svampe kan også injiceres gennem en nål<sup&gt; 8</sup&gt;. Svampe har sammensætningen er ikke begrænset til kun polyvinylalkohol. De kan fremstilles af mange materialer udelukkende eller i kombination<sup&gt; 7</sup&gt;.</p&gt;<p class="jove_content"&gt; Det er afgørende for svamp forberedelse og placering i dyret for at være konsekvent og korrekt forstået. Hvis svampe skæres fra plader de skal have samme vægt for sammenlignelighed. Hvis svampen skal fyldes med celler eller en behandling, skal mængden anbragt i hver svamp være nøjagtig. Helingsprocessen kan variere baseret på placeringen af ​​placeringen af ​​svampen i dyret og helbredelse vil aftage afstand fra hoved forøges<sup&gt; 1,10</sup&gt;.</p

<table border="1"><tbody><tr><td> Materialets navn </td><td> Firma </td><td> Katalog nummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> PVA svamp </td><td> Medtronic </td><td> CF120 </td><td> Størrelsen og porøsiteten af ​​svampen afhænger af forsøget </td></tr><tr><td> Skalpelbladets størrelse 15 </td><td> BD Medial </td><td> 371115 </td><td></td></tr><tr><td> Metzembaum saks </td><td> Thermo Scientific </td><td> 79-211 </td><td></td></tr><tr><td> Hæmostat Tang </td><td> Gode ​​Science Tools </td><td> 13004-14 </td><td></td></tr><tr><td> Nåleholder </td><td> Gode ​​Science Tools </td><td> 12004-16 </td><td></td></tr><tr><td> 5-0 nylonsutur </td><td> Ethilon </td><td> 698 </td><td></td></tr><tr><td> Oktober compound </td><td> Tissue-Tek </td><td> 4583 </td><td></td></tr></tbody></table>

the polyvinyl alcohol sponge model implantation

Sårheling er en kompliceret, flertrins proces, der involverer mange celletyper, vækstfaktorer og forbindelser 1-3. På grund af denne kompleksitet, er sårhelingsmodeller undersøgelser mest omfattende, når den udføres in vivo. Der er mange in vivo modeller til at studere akut sårheling, herunder incisional, excisional, Dead Space, og forbrændinger. Døde rum modeller er kunstige, porøse implantater, der anvendes til at studere vævsdannelse og virkningerne af stoffer på såret. Nogle af de almindeligt anvendte døde rum modeller indbefatter polyvinylalkohol (PVA) svampe staaltraadsnet cylindre, ekspanderet polytetrafluorethylen (ePTFE) materiale, og Cellstick 1,2. Hver dødrum model har sine egne begrænsninger baseret på dets materialets sammensætning og implantation metoder. Den staaltraadsnet cylinder model har en lag fase af infiltration efter implantation og kræver en lang tid, før dannelsen af ​​granulationsvæv begins 1. Senere stadier af sårheling bedst analyseres ved hjælp af ePTFE model 1,4. Den Cellstick er en cellulosesvamp inde i et silicium rørmodel der typisk anvendes til at studere humane kirurgi sår og sårfluidum 2. PVA&#39;en svamp er begrænset til akutte undersøgelser, fordi med tiden begynder at fremkalde et fremmedlegeme reaktion, der forårsager en kæmpecelle reaktion i dyret 5. I modsætning til andre materialer, er PVA svampe let at indsætte og fjerne, fremstillet af et inert og ikke-bionedbrydelige materialer og alligevel er bløde nok til at være i snit til histologisk analyse 2,5. I sårheling PVA svamp er meget nyttigt til at analysere dannelsen af granulationsvæv, kollagenaflejring, sårvæske sammensætning, og virkningerne af stofferne på helingsprocessen 1,2,5. Ud over dens anvendelse i studere en bred vifte af egenskaber af sårheling, er PVA svampen også blevet anvendt i mange andre typer undersøgelser. Den hsom er blevet anvendt til at undersøge tumorangiogenese, drug delivery og stamcelle overlevelse og transplantation 1,2,6,7. Med sin store alterability, før omfattende brug, og reproducerbare resultater, er PVA svamp en ideel model for mange studier 1,2. Her beskriver vi fremstilling, implantation og genfinding af PVA svampe skiver (fig. 1) i en muse-model af sårheling.

Watch this Scientific Journal Video about The Polyvinyl Alcohol Sponge Model Implantation at JoVE.com

The Polyvinyl Alcohol Sponge Model Implantation

Et nyttigt værktøj til analyse af virkningerne af lægemidler, vækstfaktorer, og / eller manipulerede celler i en dyremodel for sårheling er beskrevet. Denne teknik udnytter egenskaberne af en polyvinylalkohol (PVA) svamp til at levere og indeholde den ønskede behandling og også tilvejebringe en platform, der skal udskæres og analyseres.

Polyvinylalkoholen svamp Implantation

Wound healing is a complicated, multistep process involving many cell types, growth factors and compounds1-3. Because of this complexity, wound healing ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Evaluering Teratogene Ændringer i en Zebrafisk Model af Føtalt Alkohol Eksponering

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

En musemodel af Stent Implantation i halspulsåren for Studiet af Restenosis

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Implantation of the Syncardia Total Artificial Heart

Implantation af SynCardia Total kunstige hjerte

With advances in technology, the use of mechanical circulatory support devices for end stage heart failure has rapidly increased. The vast majority of ...

Implantation of Total Artificial Heart in Congenital Heart Disease

Implantation af alt kunstige hjerte i medfødt hjertesygdom

In patients with end-stage heart failure (HF), a total artificial heart (TAH) may be implanted as a bridge to cardiac transplant. However, in congenital ...

Implantation of Inferior Vena Cava Interposition Graft in Mouse Model

Implantation af ringere Vena Cava indskydning Graft i musemodel

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. ...

Construction of Vapor Chambers Used to Expose Mice to Alcohol During the Equivalent of all Three Trimesters of Human Development

Konstruktion af Vapor Chambers Bruges til Expose Mus til alkohol i Equivalent af alle tre trimestre af Human Development

Exposure to alcohol during development can result in a constellation of morphological and behavioral abnormalities that are collectively known as Fetal ...

Murine Model of Femoral Artery Wire Injury with Implantation of a Perivascular Drug Delivery Patch

Musemodel af lårarterien Wire Skade med implantation af en Perivaskulær Drug Delivery Patch

Percutaneous interventions including balloon angioplasty and stenting have been used to restore blood flow in vessels with occlusive vascular disease. ...

Orthotopic Implantation and Peripheral Immune Cell Monitoring in the II-45 Syngeneic Rat Mesothelioma Model

Orthotopisk Implantation og perifert immuncelle Overvågning i II-45 Syngene Rat mesotheliom Model

The enormous upsurge of interest in immune-based treatments for cancer such as vaccines and immune checkpoint inhibitors, and increased understanding of ...

Surgical Training for the Implantation of Neocortical Microelectrode Arrays Using a Formaldehyde-fixed Human Cadaver Model

Kirurgiske uddannelse til Implantation af Neocortical mikroelektrode Arrays ved brug af en formaldehyd-fast menneskelige Kadaver Model

This protocol describes a procedure to assist surgeons in training for the implantation of microelectrode arrays into the neocortex of the human brain. ...