Name: the arteriovenous (av) loop in a small animal model to study angiogenesis and vascularized tissue engineering
Uploaded: 2016-11-02T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering at JoVE.com

Biz AV döngü araştırmaları destekleyen aşağıdaki kurumlara teşekkür etmek istiyorum: Staedtler Stiftung, Dr. Fritz Erler Fonds, Else Kröner Fesenius Stiftung, Baxter Healthcare GmbH şirketi, DFG, Toplumsal Cinsiyet IZKF / ELAN / EFI / Office ve Çeşitlilik, Forschungsstiftung MEDIZIN Erlangen-Nürnberg (FAU), AO Vakfı Manfred Roth Stiftung, Xue Hong, Hans Georg Geis Vakfı, Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD), Almanya ve Yüksek Eğitim Bakanlığı ve Bilimsel Araştırma, Irak Friedrich-Alexander Üniversitesi. Biz onların mükemmel teknik destek için Stefan Fleischer, Marina MILDE Katrin Kohn ve Ilse Arnold-Herberth teşekkür etmek istiyorum.

Erlangen-Nürnberg Friedrich-Alexander Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi (FAU) ve Orta Franken Hükümeti, Almanya, tüm deneyler onayladı. deneyler için, 300 bir vücut ağırlığına sahip erkek Lewis sıçanları - 350 g kullanılmıştır. 1. Rat Arteriovenöz Döngü Modeli <ol><li> İmplantasyon Prosedürü (Şekil 2) <ol><li> Anestezi için bir kapakla izofluran buharlaştırıcı tüp ile bağlı ve kapalı özel bir plastik kutu kullanın. besleme gazı açın ve 0.8 ar...

On yıldan fazla bir başarıyla küçük hayvan modelinde in vivo arteriovenöz (AV) doku mühendisliği amaçlı döngü ve eğitim anjiyogenez kullandık. Bu mikro modeli farklı dokular mühendislik ve aynı zamanda anjiyojenez veya antianjiyogenez çalışmaları için kullanılabilir çok uygun olduğunu göstermek olabilir. Mevcut / Alternatif Yöntemler Göre Tekniği Önemi Engineered doku veya organlar defekt bölgesine 41 içine naklinde...

İnsan vücudunda en doku ve organları, besin malzemeleri gazlar alışverişinde ve atık ürünleri ortadan kaldıran fonksiyonel bir kan damarı ağına bağlıdır. lokal ya da sistemik vasküler problemleri nedeniyle, bu sistem arızası ciddi hastalıklara çok sayıda yol açabilir. Ayrıca, bu tür doku mühendisliği veya rejeneratif tıp olarak araştırma alanlarında, yapay olarak oluşturulan doku veya nakledilen organlar içinde işlevsel bir kan damarı ağı başarılı klinik uygulama için vazgeçilmezdir. On yıllardır araştırmacılar yeni tedavi müdahaleleri bulmak ve vasküler bozuklukların daha iyi korunma sağlamak amacıyla patolojik durumların içine derin fikir edinmek için büyüyen damar sisteminde yer alan tam mekanizmaları araştırılmaktadır. İlk adımda, bu hücre-hücre etkileşimleri ve damar sistemi hücreleri üzerinde moleküllerin etkisi, temel işlemleri genellikle in vitro olarak 2D veya 3D incelenmiştirdeneyler. Geleneksel 2D modelleri iyi kurulmuş, gerçekleştirmek kolay ve bu süreçlerin daha iyi anlaşılmasına büyük katkıda bulunmuştur. 1980 yılında ilk kez, Folkman ve ark. jelatin kaplı plakalar 1 kılcal endotel hücrelerin in vitro anjiyojenez tohumlama bildirilmiştir. Bu, hemen ileri 2B anjiyogenez endotel hücre tüp oluşumu deneyi 2, göç tahlil 3 ve farklı hücre tipleri 4 eş-kültürleme üzerinde yapılan deneylerde, yanı sıra diğer çok sayıda yayınlanmasına yol verdi. Bu tahliller bugün hala kullanılan ve in vitro yöntemler standart olarak kabul edilmektedir. En hücre tipleri, ilgili fizyolojik doku yapıları 5 oluşturmak üzere bir 3D ortamı gerektirir çünkü Ancak, bu deney düzeneği her zaman in vivo hücre davranış çalışma için uygun değildir. 3D matris mimarisi kılcal morphogenesi için belirleyici olduğunu göstermiştir olabilirs 6 ve hücre-hücre dışı matriks (ECM) etkileşimleri ve 3D kültür koşulları, tümör anjiyogenez 7 katılan önemli faktörler düzenler. 3D matris efektör proteinleri bağlamak ve doku ölçekli çözünen konsantrasyon değişimlerini kurabilir, karmaşık mekanik girişler sağlar. Ayrıca, karmaşık bir doku 5 in vivo morfojenetik ve yenileme adımları taklit etmek için gerekli olduğu düşünülmektedir. Bu sistemlerde, anjiogenez ve vaskülogenez, hem incelenebilir. Anjiyojenez kan damarları 8 zemininden kapiller filizlenmesini tarif ederken, vaskülogenez endotel hücreleri veya bunların progenitörleri 9,10 ile kan damarlarının de novo oluşumu anlamına gelir. Gemilerin Olgunlaşma düz kas hücrelerinin 11 işe yoluyla &#39;arteriyojenezin&#39; olarak adlandırılan bir süreç tarif edilmektedir. In vitro model Tipik anjiyojenik, mevcut tek tabaka endotel hücrelerinin filizlenme olanS jel içinde gömülü küreciklerin yüzeyine jel yüzeyler üzerinde tek-katman olarak ya da endoteliyal hücre sferoidler 12 oluşturarak tohumlanır. vaskülojenik modellerinde tek endotel hücreleri 3D jel içinde sıkışıp kalan edilir. Onlar destekleyici hücreler 12 ile tipik bir arada, vasküler yapıları ve ağları de novo oluşturmak için komşu endotel hücreleri ile etkileşim. Ancak, in vivo ayarları taklit edemez in vitro modellerinde bile karmaşık 3D tamamen hücre-hücre çokluk verilen ve hücre-ECM 13 etkileşimleri. Yüksek in vitro aktiviteye sahip maddeler bunun tersi de 14, aynı in vivo etki ve göstermezler. Vaskülarizasyon kapsamlı bir analizi için daha iyi bir vücut durumu simüle vivo modellerde geliştirmeye acil bir ihtiyaç vardır işler. In vivo anjiyogenez deneylerinin geniş bir ürün yelpazesi de dahil olmak üzere, literatürde açıklanmaktadırCivciv koriyoallantoik membran ölçümünün (CAM), Zebra balığı modeli, korneal anjiyogenez tahlil, dorsal hava kesesi modeli, dorsal deri kıvrım odası, deri altı tümör modelleri 14. Bununla birlikte, bu deneyler, genellikle, hızlı morfolojik değişiklikler, CAM assay veya kornea anjiyojenez tahlilinde 15 sınırlı bir alanda mevcut olanların ayırt yeni kılcal sorunlar olarak sınırlamalar ile ilişkilidir. Bundan başka, memeli olmayan sistemler kullanılabilir (örn., Zebra balığı Model 16) ksenonaklinden 17 sorunlara yol açmaktadır. yakın doku ölçüde vaskülarizasyon sürecine katkıda yana, deri altı tümör modelinde tümör kendisinden sadece köken anjiyojenez analiz edilemez. Ayrıca, çevredeki doku tümör mikro 18 şekillenmesinde belirleyici bir role sahip olabilir. Sadece anjiyojenezi veya vaskülojenezi çalışmak için güçlü bir KD oradaEd için standart bir ve in vivo modelde, aynı zamanda, doku mühendisliği ve rejeneratif tıpta farklı vaskülarizasyon stratejileri çalışmak için iyi karakterize edilir. Günümüzde, kompleks yapay organların veya dokuların üretilmesi, in vitro ve in vivo olarak mümkündür. 3D bioprinting karmaşık 3D fonksiyonel yaşam dokuları 19 üretmek için bir on-demand fabrikasyon tekniği sağlar. Ayrıca, biyoreaktörler dokular 20 ya da, kendi gövdesini oluşturmak için kullanılabilir biyoreaktör 21 olarak kullanılabilir. Ancak, yapay olarak oluşturulan dokuların başarılı bir uygulama ana engel mühendislik yapıları içinde damarlanma eksikliğidir. Transplantasyon sonrası konağın damar derhal bağlantı özellikle büyük ölçekli yapay doku veya organların durumunda, hayatta kalmak için önemli bir ön koşuldur. In vitro ya da in vivo prevascularization stratejilerinde farklı Devel edildilanan nakilden önce 22 yapılarda bir fonksiyonel mikrovaskuleterini kurmak. Farelerin dorsal cilde in vitro önceden tasarlanmış kılcal damarlar ile bir iskele implantasyonu bir gün 23 içinde fareler damarsal hızlı anastomoz yol açtı. Bunun aksine, üç boyutlu bir ağ prevasküler içine monte insan mezenkimal kök hücreleri ve insan göbek damarı endotelial hücrelerde oluşan bir küremsi ko-kültür, in vivo implantasyonu sonrası daha da geliştirilmiştir. Ancak, ev sahibi damarsal ile anastomoz 24 sınırlıydı. Her şeyden önce, bu tür nekrotik veya ışınlanmış alanları gibi kötü vaskülarize kusurları, içinde, bu sözde dışsal vaskülarizasyon - iskele içine çevreden gelen gemilerin büyümesi - başarısız sık sık. İçsel vaskülarizasyon, diğer yandan, yapı iskelesi 25 filizlenmeyi, yeni kılcal bir kaynağı olarak vasküler eksen dayanır. eksenel vaskülarizasyon yaklaşımı kullanarak, Mühendislik doku vasküler ekseni ile nakledilen ve alıcı yerinde yerel gemilere bağlanabilir. Hemen transplantasyon sonrasında, doku yeterince iyi entegrasyon için doğru koşulları yaratır oksijen ve besin, tarafından desteklenmektedir. Nedeniyle in vivo anjiyogenez araştırmak için ve eksenel vaskülarize doku üretme artan önemi tanınmasında modelleri sınırlı sayıda, biz hayvan modelinde 26 bir arteriovenöz (AV) döngü oluşturmak için daha fazla Erol ve Spira mikrocerrahi yaklaşım geliştirdi. Tamamen kapalı bir implantasyon bölmenin kullanımı bu yöntem çok iyi de in vivo koşullarında, özelliği, &quot;kontrol&quot; (Şekil 1) altında kan damarı oluşumunu çalışmak için uygun hale getirir. Bu model değildir anjiyojenez araştırılması için kullanışlıdır, ancak, aynı zamanda en iyi şekilde, doku motorlar için iskeleler eksenel vaskülarizasyonu için uygundureering amaçları.

<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.

Doku mühendisliği Kemik doku mühendisliği amacıyla, farklı kemik yerine kullanılan bir dizi küçük hayvan sıçan AV döngü modeli 27,28,33,34 implante edildi. Damarlanma mükemmel 3D mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-CT) (Şekil 3A) tarafından ortaya olabilir. işlenmiş sığır süngerimsi kemik (PBCB) matris vaskülarizasyon vaskülarizasyonu olmadan grubuna göre döngü grubunda anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. ...

Watch this Scientific Journal Video about The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering at JoVE.com

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

Bu izole edilmiş ve iyi karakterize edilmiş bir ortamda in vivo damarlanmayı analiz etmek için bir model olarak bir arteriovenöz (AV) döngü üretilmesi için bir mikro yaklaşımı açıklar. Bu model yalnızca anjiyojenezde araştırılması için yararlıdır, ama aynı zamanda en iyi şekilde mühendislik eksenel vaskülarize ve transplante dokuların için uygundur.

Bir Küçük Hayvan Modelinde Arteriovenöz (AV) Döngü Anjiogenez ve Vaskülarize Doku Mühendisliği Eğitim için

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 ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

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

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

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

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

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

Bir fare modelinde Bağırsak Doku Mühendisliği

Tissue-engineered small intestine (TESI) has successfully been used to rescue Lewis rats after massive small bowel resection, resulting in return to ...

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

Doku Mühendisliği için iki eksenli Mekanik Yükleniyor Biyoreaktör tasarımı

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

Tissue Engineering of a Human 3D in vitro Tumor Test System

İnsan 3D Doku Mühendisliği<em&gt; In vitro</em&gt; Tümör Test Sistemi

Cancer is one of the leading causes of death worldwide.  Current therapeutic strategies are predominantly developed in 2D culture  systems, which ...

Tissue Engineering of Tumor Stromal Microenvironment with Application to Cancer Cell Invasion

Kanser Hücre Invasion Uygulama ile Tümör Stromal mikroçevresinin Doku Mühendisliği

3D organotypic cultures of epithelial cells on a matrix embedded with mesenchymal cells are widely used to study epithelial cell differentiation and ...

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

Üç-boyutlu Tam Kalınlığı Deri Üretimi Eşdeğer ve Otomatik Yaralama

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

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Vasküler Doku Rejenerasyon için Mühendislik 3D cellularized Kollajen jeller

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

Sandviç gibi mikroçevrelerde Hücre / Malzeme Etkileşimleri Harness

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

Use of a Rat Model to Study Ventral Abdominal Hernia Repair

Ventral karın fıtık onarımı çalışmaya bir fare modeli kullanımı

Ventral abdominal hernia is a relatively common clinical condition that sometimes requires herniorraphy (surgical repair). The repair of ventral abdominal ...

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

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

Bir ıntrinsic Vaskülarizasyon tarafından Doku Mühendisliği<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku Mühendisliği Odası

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