Name: the arteriovenous (av) loop in a small animal model to study angiogenesis and vascularized tissue engineering
Uploaded: 2016-11-02T14:00:00
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우리는 우리의 AV 루프 연구를 지원하기 위해 다음과 같은 기관을 감사드립니다 : STAEDTLER 재단, 박사 프리츠 Erler 퐁, 그렇지 크로네 Fesenius 재단, 박스터 헬스 케어 GmbH의, DFG, 성별에 대한 IZKF / ELAN / EFI / 사무실 및 다양성의 Forschungsstiftung Medizin을 , 에어 랑엔 - 뉘른베르크 (FAU), AO 재단, 프레드 로스 재단, 슈 홍콩, 한스 게오르그 GEIS 재단, 독일 Akademischer Austauschdienst (DAAD), 독일, 고등 교육부와 과학 연구, 이라크의 프리드리히 - 알렉산더 대학. 우리는 우수한 기술 지원 스테판 플라이셔, 마리나 MILDE, 카트린 콘과 일제 아놀드-Herberth에게 감사의 말씀을 전합니다.

에를 랑겐 - 뉘른베르크의 프리드리히 - 알렉산더 대학의 동물 관리위원회 (FAU) 및 중동 프랑켄 정부, 독일, 모든 실험을 승인했다. 실험을 위해, (300)의 체중을 가진 수컷 루이스 래트 - 350g 사용 하였다. 1. 쥐의 동정맥 루프 모델 <ol><li> 주입 절차 (그림 2) <ol><li> 마취를 들어 뚜껑에 의해 이소 플루 란 기화기에 튜브를 통해 연결 및 폐쇄되는 특수 플라스틱 상자를 사용합?...

10 년 이상, 우리는 성공적으로 작은 동물 모델에서 생체 내 동정맥 (AV) 조직 공학의 목적을 위해 루프 공부 혈관 신생을 사용하고 있습니다. 우리는이 미세 수술 모델이 다른 조직 엔지니어링 및 그것은 또한 혈관 신생 또는 혈관 신생 연구에 사용할 수있는 매우 적합 함을 입증 할 수있다. 기존 / 대체 방법에 대하여 기술의 중요성 엔지니어링 조직 ?...

인체의 대부분 조직 및 기관은 영양소를 공급하는 가스 교환 및 노폐물을 제거하는 기능 혈관 네트워크에 의존한다. 로컬 또는 전신 혈관의 문제로 인해이 시스템의 고장은 심각한 질병의 무리로 이어질 수 있습니다. 또한, 이러한 조직 공학 또는 재생 의료 등의 연구 분야에서 인위적으로 생성 된 이식 조직 또는 기관 내에서 기능적 혈관 네트워크가 성공적으로 임상 응용에 필수적이다. 수십 년간 연구가 신규 치료 개입을 찾아 혈관 장애의 예방을 더 제공하기 위해 병리학 적 상황에 대한 깊은 통찰력을 얻을 혈관 성장에 관여하는 정확한 메커니즘을 조사 하였다. 첫 번째 단계에서는, 예컨대 세포 - 세포 상호 작용 또는 혈관계의 세포에 대한 분자의 효과의 기본 프로세스는 일반적으로 시험관 2D 또는 3D에 의해 조사되고실험. 전통적인 2D 모델은 잘 확립되어 쉽게 실행할 수 있으며이 과정에 대한 이해에 크게 기여 하였다. 1980 년 처음으로, 문헌 [Folkman 등. 젤라틴 코팅 된 플레이트 1 모세 혈관 내피 세포의 생체 외 혈관 신생 시드에보고했다. 이것은 바로 더 2D 혈관 내피 세포 관 형성 분석 (2), 마이그레이션 분석 (3) 다른 세포 유형 4의 공동 배양 실험뿐만 아니라 다른 사람의 다수의 출판물에 방법을 주었다. 이러한 분석은 오늘날 사용되는 체외 방법에서 표준으로 인정된다. 대부분의 세포 유형이 중요한 생리 조직 구조 (5)를 형성하는 3 차원 환경을 요구하기 때문에,이 실험 장치는 항상 생체 내에서 세포 거동의 연구에 적합하지 않다. 3D 매트릭스의 아키텍처는 모세관 morphogenesi에 대한 결정적인 것으로 표시 될 수있다(S) (6)과 그 셀 세포 외 기질 (ECM)의 상호 작용 및 3D 배양 조건은 종양 혈관 신생에 관여 7 중요한 요소를 조절한다. 3 차원 행렬은 이펙터 단백질을 결합하고 조직 규모의 용질 농도 구배를 설정할 수 있습니다, 복잡한 기계 입력을 제공한다. 또한,이 복합 조직 (5)에 생체 형태 형성 및 리모델링 단계 모방하기 위하여 필요하다고 생각된다. 이러한 시스템에있어서, 혈관 신생 및 혈관 형성을 모두 연구 할 수있다. 혈관 신생은 혈관 (8) 기존의 모세 혈관 발아를 설명하지만, 혈관 형성은 내피 세포 또는 전구 세포 9,10- 통해 혈관 새로이 형성을 의미한다. 혈관의 성숙 평활근 세포 (11)의 채용을 통해 &#39;동맥&#39;이라는 과정을 설명한다. 시험 관내 모델에서 일반적인 혈관 신생은 기존의 단층에서 내피 세포의 발아이고s는 젤에 내장 된 마이크로 스피어의 표면에 겔 표면에 단일 층, 또는 내피 세포 타원체 (12)을 구축하여 시드. 혈관 신생 모델에서 하나의 내피 세포는 3D 겔 포획된다. 이들은지지 셀 (12)과 일반적으로 조합하여, 혈관의 구조와 새로이 네트워크를 형성하도록 인접하는 내피 세포와 상호 작용한다. 그러나, 생체 설정에서 모방 할 수없는 체외 모델에서 복잡한 3D는 완전히 세포 - 세포의 무리를 주어 세포 ECM 13의 상호 작용을. 높은 시험 관내 활성 물질은 자동으로 그 반대의 경우도 마찬가지 (14)와 동일한 생체 내에서 효과를 표시하지 않습니다. 혈관의 포괄적 인 분석에 더 신체 상황을 시뮬레이션하는 생체 모델의 개발이 절실히 필요가 처리한다. 생체 내 혈관 신생 어 세이의 큰 범위가 포함 문헌에 기재되어있다병아리 융모 막 분석 (CAM), 제브라 피쉬 모델, 각막 신생 혈관 분석, 지느러미 공기 주머니 모델, 지느러미 피부 집계 실, 피하 종양 모델 14. 그러나 이러한 분석은 종종 빠른 형태 변화는 CAM 검정, 또는 각막 혈관 신생 어 세이 (15) 내의 제한된 공간에서 기존의 것과는 구별되는 새로운 모세 혈관의 문제와 같은 제한과 연관된다. 또한, 비 - 포유 동물 시스템이 사용된다 (예., 제브라 피쉬 모델 (16))의 이종 이식 (17)에 문제를 초래. 인접 조직이 크게 혈관 신생 과정에 기여 때문에 피하 종양 모델에서 종양 자체에서만 발생 혈관을 분석 할 수 없다. 또한, 주변 조직의 종양 미세 환경 (18)을 형성하는 데 결정적인 역할을 할 수있다. 뿐만 아니라 혈관 신생 또는 혈관 생성을 공부에 대한 강한 북동가있다에디션에 대한 표준화 및 생체 내 모델에서뿐만 아니라 조직 공학 및 재생 의학에 다른 혈관 전략을 공부 잘 특징. 현재 복합 인공 장기 나 조직의 생성은 시험관 내 및 생체 내 모두에서 가능하다. 차원 bioprinting 복잡한 3D 기능 살아있는 조직 (19)를 발생시키기위한 주문형 제조 기술을 제공한다. 또한, 바이오 리액터는 조직 (20) 또는 자기 체 생성에 사용될 수는 바이오 리액터 (21)로서 사용될 수있다. 그러나, 인위적으로 생성되는 조직의 성공적인 적용의 주요 장벽은 설계 구조 내의 혈관의 부족이다. 이식 후 숙주의 혈관에 직접 연결은 특히 대규모 인공 조직 또는 기관의 경우에 생존의 주요 조건이다. 시험 관내 또는 생체 내 prevascularization 전략에 다른이 (STABLE)했다oped 전에 주입 (22) 구조의 기능성 미세 혈관을 설정합니다. 쥐의 등 피부에 시험 관내 예비 성형 설계 모세 혈관과 골격의 주입은 하루에 23에서 쥐의 혈관의 급속한 문합되었다. 대조적으로, 입체 prevascular 네트워크로 조립 인간 중간 엽 줄기 세포 및 인간 제대 정맥 내피 세포로 구성된 구형 공동 배양은 생체 내 이식 후 더 발전시켰다. 그러나, 호스트와 혈관 문합 (24)를 한정한다. 무엇보다도, 이러한 괴사 또는 조사 지역으로 저조한 혈관 결함,에,이 소위 외부 혈관 - 발판으로 주변 지역에서 혈관의 증식은 - 실패 자주. 내장 혈관이, 다른 한편으로는, 지지체 (25)에 돋 새로운 모세 혈관의 소스로 혈관성 축선에 기초한다. 축 혈관 접근 방식을 사용상기 설계 조직은 혈관 축 이식 수신자 사이트에서 로컬 용기에 연결될 수있다. 즉시 이식 후 조직을 적절하게 최적의 통합을위한 적절한 조건을 생성 산소 및 영양분에 의해지지된다. 때문에 생체 내 혈관 신생을 조사하는 축 방향 혈관 조직을 생성하는 중요성의 인식에서 모델의 제한된 가용성, 우리는 동물 모델 (26)의 동정맥 (AV) 루프를 생성하기 위해 더 에롤과 스피라의 미세 수술 방법을 개발했다. 완전히 폐쇄 된 주입 챔버의 사용은이 방법이 잘 아니라 생체 내 환경에있어서, &quot;제어&quot;(도 1)에 따라, 혈관 형성을 연구하기 위해 적합하다. 이 모델은하지 혈관 신생의 조사에만 유용뿐만 아니라 최적의 조직 지점을 인식하기위한 발판의 축 혈관에 적합eering 목적.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="931">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">0.9% sodium chloride</td>
			<td style="width:251px;">Berlin-Chemie AG</td>
			<td style="width:203px;">34592508</td>
			<td style="width:124px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:355px;">11-0 Ethilon / polyamide 6/6</td>
			<td style="width:251px;">Ethicon</td>
			<td>EH7438G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">4-0 Vicryl / polygalactin 910</td>
			<td style="width:251px;">Ethicon</td>
			<td>V392H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">6-0 Prolene / polypropylene</td>
			<td style="width:251px;">Ethicon</td>
			<td>8695H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">aluminium spray</td>
			<td style="width:251px;">Pharma Partner Vertriebs-GmbH</td>
			<td>1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">antiseptics&#160;</td>
			<td style="width:251px;">BODE Chemie GmbH&#160;</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Catheter&#160;</td>
			<td style="width:251px;">B Braun Meslungen AG</td>
			<td>4251612-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:355px;">contrast agent</td>
			<td style="width:251px;">Flowtech</td>
			<td>&#160;MV-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">embutramide, mebezonium iodide, tetracaine hydrochloride injectable solution&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Intervet International GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">encre de chine intense indian ink</td>
			<td style="width:251px;">Lefranc &#38; Bourgeois&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Enrofloxacin&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Bayer AG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">eye ointment&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Bayer AG</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:355px;">Formalin 4 %&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Carl Roth GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td>P087.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:355px;">Heparin</td>
			<td style="width:251px;">Ratiopharm GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:355px;">isoflurane&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Abbott Laboratories</td>
			<td>6055482</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Lewis rat, male</td>
			<td style="width:251px;">Charles River Laboratories</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Metamizol-Natrium&#160;</td>
			<td style="width:251px;">Ratiopharm GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:355px;">papaverine / Paveron N</td>
			<td style="width:251px;">Linden Arzneimittel-Vertrieb-GmbH</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">tramadol / Tramal</td>
			<td style="width:251px;">Gr&#252;nenthal GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the arteriovenous (av) loop in a small animal model to study angiogenesis and vascularized tissue engineering

A functional blood vessel network is a prerequisite for the survival and growth of almost all tissues and organs in the human body. Moreover, in pathological situations such as cancer, vascularization plays a leading role in disease progression. Consequently, there is a strong need for a standardized and well-characterized in vivo model in order to elucidate the mechanisms of neovascularization and develop different vascularization approaches for tissue engineering and regenerative medicine.
We describe a microsurgical approach for a small animal model for induction of a vascular axis consisting of a vein and artery that are anastomosed to an arteriovenous (AV) loop. The AV loop is transferred to an enclosed implantation chamber to create an isolated microenvironment in vivo, which is connected to the living organism only by means of the vascular axis. Using 3D imaging (MRI, micro-CT) and immunohistology, the growing vasculature can be visualized over time. By implanting different cells, growth factors and matrices, their function in blood vessel network formation can be analyzed without any disturbing influences from the surroundings in a well controllable environment. 
In addition to angiogenesis and antiangiogenesis studies, the AV loop model is also perfectly suited for engineering vascularized tissues. After a certain prevascularization time, the generated tissues can be transplanted into the defect site and microsurgically connected to the local vessels, thereby ensuring immediate blood supply and integration of the engineered tissue. By varying the matrices, cells, growth factors and chamber architecture, it is possible to generate various tissues, which can then be tailored to the individual patient's needs.

조직 공학 골조직 공학을 위해, 다른 뼈 대체 물질의 수는 작은 동물 쥐 AV 루프 27,28,33,34 모델에 이식 하였다. 혈관은 (는) 도심에 3D 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (마이크로 CT) (그림 3A)에 의해 설명 될 수있다. 처리 된 소 해면골 (PBCB) 행렬의 혈관은 혈관이없는 그룹에 비해 루프 군에서 유의하게 높았다. 끊임없이 성장 maturating 혈관 네...

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The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

우리는 고립과 잘 특성화 된 환경에서 생체 내에서 혈관을 분석하기위한 모델로서 동정맥 (AV) 루프의 생성을위한 미세 수술 방법을 설명합니다. 이 모델은뿐만 아니라 혈관 신생의 조사에 유용 할뿐만 아니라 최적의 엔지니어링 축 방향으로 혈관 및 이식 가능한 조직에 적합합니다.

소형 동물 모델에서의 동정맥 (AV) 루프는 혈관 신생과 혈관을 조성한 조직 공학을 공부하기

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