Name: implantation of electrospun vascular grafts with optimized structure in a rat model
Uploaded: 2018-06-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model at JoVE.com

यह काम NSFC प्रोजेक्ट्स (८१५२२०२३, ८१५३००५९, ९१६३९११३, ८१७७२०००, ८१३७१६९९, और ८१४०१५३४) द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित था ।

प्रायोगिक पशुओं के उपयोग ननकाि विश्वविद्यालय के पशु प्रयोगों एथिकल कमेटी द्वारा अनुमोदित किया गया था और देखभाल और प्रयोगशाला जानवरों के उपयोग के लिए गाइड के साथ अनुरूप में किए गए.
1. Electrospun PCL भ्?...

<ol>
	<li>Coombs, K. E., Leonard, A. T., Rush, M. N., Santistevan, D. A., Hedberg-Dirk, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+effect+of+material+stiffness+on+valvular+interstitial+cell+differentiation.">Isolated effect of material stiffness on valvular interstitial cell differentiation.</a> J Biomed Mater Res A. 105 (1), 51-61 (2017).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sandwich+tubular+scaffold+derived+from+chitosan+for+blood+vessel+tissue+engineering.">A sandwich tubular scaffold derived from chitosan for blood vessel tissue engineering.</a> J Biomed Mater Res A. 77 (2), 277-284 (2006).</li><li>Thottappillil, N., Nair, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaffolds+in+vascular+regeneration:+current+status.">Scaffolds in vascular regeneration: current status.</a> Vasc Health Risk Manag. 11, 79-91 (2015).</li><li>Pektok, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+and+healing+characteristics+of+small-diameter+poly+(e-caprolactone)+vascular+grafts+in+the+rat+systemic+arterial+circulation.">Degradation and healing characteristics of small-diameter poly (e-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation.</a> Circulation. 118 (24), 2563-2570 (2008).</li><li>Innocente, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paclitaxel-eluting+biodegradable+synthetic+vascular+prostheses:+a+step+towards+reduction+of+neointima+formation?.">Paclitaxel-eluting biodegradable synthetic vascular prostheses: a step towards reduction of neointima formation?.</a> Circulation. 120 (11 Suppl), S37-S45 (2009).</li><li>de Valence, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advantages+of+bilayered+vascular+grafts+for+surgical+applicability+and+tissue+regeneration.">Advantages of bilayered vascular grafts for surgical applicability and tissue regeneration.</a> Acta Biomater. 8 (11), 3914-3920 (2012).</li><li>Assmann, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acceleration+of+autologous+in+vivo+recellularization+of+decellularized+aortic+conduits+by+fibronectin+surface+coating.">Acceleration of autologous in vivo recellularization of decellularized aortic conduits by fibronectin surface coating.</a> Biomaterials. 34 (25), 6015-6026 (2013).</li><li>Hasan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+scaffolds+for+tissue+engineering+of+vascular+grafts.">Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts.</a> Acta Biomater. 10 (1), 11-25 (2014).</li><li>Baker, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+to+improve+cell+infiltration+in+composite+fiber-aligned+electrospun+scaffolds+by+the+selective+removal+of+sacrificial+fibers.">The potential to improve cell infiltration in composite fiber-aligned electrospun scaffolds by the selective removal of sacrificial fibers.</a> Biomaterials. 29 (15), 2348-2358 (2008).</li><li>Wang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creation+of+macropores+in+electrospun+silk+fibroin+scaffolds+using+sacrificial+PEO-microparticles+to+enhance+cellular+infiltration.">Creation of macropores in electrospun silk fibroin scaffolds using sacrificial PEO-microparticles to enhance cellular infiltration.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 101 (12), 3474-3481 (2013).</li><li>Lee, B. L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+ablation+enhances+cell+infiltration+into+three-dimensional+electrospun+scaffolds.">Femtosecond laser ablation enhances cell infiltration into three-dimensional electrospun scaffolds.</a> Acta Biomaterialia. 8 (7), 2648-2658 (2012).</li><li>Rnjak-Kovacina, J., Weiss, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+pore+size+of+electrospun+scaffolds.">Increasing the pore size of electrospun scaffolds.</a> Tissue Eng Part B Rev. 17 (5), 365-372 (2011).</li><li>Zhong, S., Zhang, Y., Lim, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+large+pores+in+electrospun+nanofibrous+scaffolds+for+cellular+infiltration:+a+review.">Fabrication of large pores in electrospun nanofibrous scaffolds for cellular infiltration: a review.</a> Tissue Eng Part B Rev. 18 (2), 77-87 (2012).</li><li>Pham, Q. P., Sharma, U., Mikos, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospun+poly(epsilon-caprolactone)+microfiber+and+multilayer+nanofiber/microfiber+scaffolds:+characterization+of+scaffolds+and+measurement+of+cellular+infiltration.">Electrospun poly(epsilon-caprolactone) microfiber and multilayer nanofiber/microfiber scaffolds: characterization of scaffolds and measurement of cellular infiltration.</a> Biomacromolecules. 7 (10), 2796-2805 (2006).</li><li>Rnjak-Kovacina, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailoring+the+porosity+and+pore+size+of+electrospun+synthetic+human+elastin+scaffolds+for+dermal+tissue+engineering.">Tailoring the porosity and pore size of electrospun synthetic human elastin scaffolds for dermal tissue engineering.</a> Biomaterials. 32 (28), 6729-6736 (2011).</li><li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+thick+fibers+and+large+pores+of+electrospun+poly(epsilon-caprolactone)+vascular+grafts+on+macrophage+polarization+and+arterial+regeneration.">The effect of thick fibers and large pores of electrospun poly(epsilon-caprolactone) vascular grafts on macrophage polarization and arterial regeneration.</a> Biomaterials. 35 (22), 5700-5710 (2014).</li><li>Hutcheson, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genesis+and+growth+of+extracellular-vesicle-derived+microcalcification+in+atherosclerotic+plaques.">Genesis and growth of extracellular-vesicle-derived microcalcification in atherosclerotic plaques.</a> Nat Mater. 15 (3), 335-343 (2016).</li><li>Tara, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well-organized+neointima+of+large-pore+poly(L-lactic+acid)+vascular+graft+coated+with+poly(L-lactic-co-epsilon-caprolactone)+prevents+calcific+deposition+compared+to+small-pore+electrospun+poly(L-lactic+acid)+graft+in+a+mouse+aortic+implantation+model.">Well-organized neointima of large-pore poly(L-lactic acid) vascular graft coated with poly(L-lactic-co-epsilon-caprolactone) prevents calcific deposition compared to small-pore electrospun poly(L-lactic acid) graft in a mouse aortic implantation model.</a> Atherosclerosis. 237 (2), 684-691 (2014).</li></ol>

सेल घुसपैठ के उत्थान और vivo16में संवहनी भ्रष्टाचार के पुनर्मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण है । सीमित सेल घुसपैठ अक्सर भ्रष्टाचार के अपेक्षाकृत छोटे pores कि भ्रष्टाचार की दीवार में कोशिकाओं के प्र?...

संवहनी भ्रष्टाचार सिंथेटिक पॉलिमर से बने हृदय रोगों (सीवीडी) की चिकित्सा के लिए व्यापक रूप से क्लिनिक में उपयोग किया जाता है । दुर्भाग्य से, छोटे व्यास संवहनी भ्रष्टाचार के मामले में (D < 6 mm) कोई सफल उत्पादों को कम रक्त प्रवाह वेग है, जो अक्सर घनास्त्रता, intimal हाइपरप्लासिया की ओर जाता है, और अन्य द्वारा ट्रिगर प्रत्यक्षता के कारण उपलब्ध हैं जटिलताओं1.
टिशू इंजीनियरिंग लंबी अवधि के प्रत्यक्षता और homeostasis एक पाड़ निर्देशित नाड़ी पुनर्जनन और पुनर्निर्माण के आधार पर एहसास करने के लिए एक वैकल्पिक रणनीति प्रदान करता है । विस्तार में, संवहनी भ्रष्टाचार, एक तीन आयामी टेम्पलेट के रूप में, संवहनी ऊतक के उत्थान के दौरान यांत्रिक समर्थन और संरचनात्मक मार्गदर्शन प्रदान कर सकता है और सेलुलर कार्यों को प्रभावित, सेल आसंजन सहित, प्रवास, प्रसार, और extracellular-मैट्रिक्स2का स्राव । अब तक, विभिंन सिंथेटिक पॉलिमर संवहनी ऊतक इंजीनियरिंग में अनुप्रयोगों के लिए मूल्यांकन किया गया है । इन पॉलिमर के अलावा पॉली (ε-caprolactone) (PCL) में कई महीनों से लेकर दो साल3तक अच्छी सेल अनुकूलता और धीमी गिरावट के कारण गहन जांच की गई है । एक चूहा महाधमनी मॉडल में4,5,6, PCL संवहनी electrospinning द्वारा संसाधित भ्रष्टाचार उत्कृष्ट संरचनात्मक अखंडता और प्रत्यक्षता प्रदर्शन किया, साथ ही साथ लगातार सेल आक्रमण और neovascularization में वृद्धि 6 महीने तक के लिए भ्रष्टाचार की दीवार । हालांकि, कोशिकाओं और केशिकाओं और पत्थराना के प्रतिगमन सहित प्रतिकूल ऊतक remodeling, भी अब timepoints पर मनाया गया, अप करने के लिए 18 महीने ।
संवहनी भ्रष्टाचार के Cellularization ऊतक पुनर्जनन और7को फिर से ढालना का निर्धारण एक महत्वपूर्ण कारक है । Electrospinning, एक बहुमुखी तकनीक के रूप में, व्यापक रूप से नैनो-रेशेदार संरचना8के साथ संवहनी भ्रष्टाचार की तैयारी के लिए नियोजित किया गया है । दुर्भाग्य से, अपेक्षाकृत छोटे ताकना संरचना अक्सर electrospun संवहनी भ्रष्टाचार, जो बाद में ऊतक पुनर्जनन सीमा में अपर्याप्त कोशिका घुसपैठ की ओर जाता है । इस समस्या को हल करने के लिए, विभिन्न तकनीकों को ताकना आकार और समग्र porosity को बढ़ाने के लिए प्रयास किया गया है, नमक सहित9,10, कलेक्टर उपकरण के संशोधन, लेजर विकिरण द्वारा उपचार के बाद11 , आदि। वास्तव में, electrospun भ्रष्टाचार की संरचना (फाइबर व्यास, ताकना आकार सहित, और porosity) बारीकी से प्रसंस्करण शर्तों12,13से संबंधित है । electrospinning के दौरान, फाइबर व्यास आसानी से इस तरह के बहुलक समाधान, प्रवाह दर, वोल्टेज, आदिकी एकाग्रता के रूप में मापदंडों को बदलने के द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है । 14 , 15, और इसलिए, ताकना आकार और porosity के अनुसार बढ़ाया गया है ।
हम हाल ही में macroporous संरचना के साथ एक संशोधित PCL electrospun भ्रष्टाचार की रिपोर्ट (5-7 µm के व्यास के साथ फाइबर और 30-40 µm के pores) । में चूहा उदर महाधमनी की जगह से vivo आरोपण में प्रत्यक्षता की उच्च दर, के रूप में अच्छी तरह के रूप में अच्छी endothelialization और चिकनी मांसपेशी पुनर्जनन 3 महीने के बाद सर्जरी16में दिखाया । इससे भी महत्वपूर्ण बात, पत्थराना और कोशिका हीनता सहित कोई प्रतिकूल ऊतक remodeling के आरोपण के एक वर्ष के बाद देखा जा सकता है ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Poly(&#949;-caprolactone) (PCL) pellets (Mn=80,000)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>704067</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Tianjin Chemical Reagent Company</td>
			<td>1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol</td>
			<td>Tianjin Chemical Reagent Company</td>
			<td>1083</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Tianjin Chemical Reagent Company</td>
			<td>A1007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Tianjin Fengchuan Company</td>
			<td>2296</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A16046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague Dawley rats</td>
			<td>Laboratory Animal Center of the Academy of Military Medical Sciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal saline</td>
			<td>Hebei Tiancheng Pharmaceutical company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloral hydrate</td>
			<td>Tianjin Ruijinte chemical company</td>
			<td>2223</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium Injection</td>
			<td>Tianjin Biochem Pharmaceutical company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin Sulfate Injection</td>
			<td>Jiangsu Lianshui Pharmaceutical company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-&#945;-SMA primary antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab7817</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-smooth MYH primary antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab683</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit polyclonal anti-rat elastin antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab23748</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-von Willebrand factor primary antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab6994</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse IgG (Alexa Fluor 488)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>ab150117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbit IgG (Alexa Fluor 488)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>ab150077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5% normal goat serum</td>
			<td>Zhongshan Golden bridge</td>
			<td>ZLI9022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin and eosin (H&#38;E)</td>
			<td>Beijing leagene biotech</td>
			<td>DH0006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masson&#39;s trichrome</td>
			<td>Beijing leagene biotech</td>
			<td>DC0032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Verhoeff-van Gieson (VVG)</td>
			<td>Beijing leagene biotech</td>
			<td>DC0059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Von Kossa</td>
			<td>Beijing leagene biotech</td>
			<td>DS0003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical sutures needles with thread,3-0 silk</td>
			<td>Shanghai Jinhuan medical supplies company</td>
			<td>G3002b</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical sutures needles with thread,9-0 silk</td>
			<td>Shanghai Jinhuan medical supplies company</td>
			<td>H901</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implantation of electrospun vascular grafts with optimized structure in a rat model

यहां, हम एक प्रोटोकॉल वर्तमान macroporous PCL संवहनी भ्रष्टाचार बनाना और उदर महाधमनी प्रतिस्थापन के एक चूहे मॉडल का उपयोग करके एक मूल्यांकन प्रोटोकॉल का वर्णन । electrospun संवहनी भ्रष्टाचार अक्सर अपेक्षाकृत छोटे pores के अधिकारी, जो भ्रष्टाचार में सेल घुसपैठ की सीमा और पुनर्जनन और नव धमनियों के पुनर्मॉडलिंग में बाधा । इस अध्ययन में, PCL संवहनी भ्रष्टाचार मोटा फाइबर (5-6 µm) और बड़ा pores (~ 30 µm) के साथ एक संशोधित प्रसंस्करण तकनीक का उपयोग करके गढ़े थे । भ्रष्टाचार के दीर्घकालिक प्रदर्शन एक चूहे उदर महाधमनी मॉडल में आरोपण द्वारा मूल्यांकन किया गया था । अल्ट्रासाउंड विश्लेषण से पता चला कि भ्रष्टाचार धमनीविस्फार या एक प्रकार का रोग प्रत्यारोपण के 12 महीने के बाद भी होने वाली बिना पेटेंट बने रहे । Macroporous संरचना सेल के विकास में सुधार और इस तरह पदोंनत ऊतक 3 महीने में पुनर्जीवित । इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इस तरह के 12 महीनों के बाद भ्रष्टाचार की दीवार के भीतर पत्थराना के रूप में प्रतिकूल पुनर्मॉडलिंग का कोई संकेत नहीं था । इसलिए, electrospun PCL नाड़ी भ्रष्टाचार संशोधित macroporous प्रसंस्करण के साथ लंबे समय तक आरोपण के लिए एक धमनी विकल्प होने की क्षमता पकड़ ।

PCL भ्रष्टाचारियों 3 महीने और 12 महीने के बाद में explanted थे और hematoxylin और eosin के लिए मानक ऊतकवैज्ञानिक तकनीकों (एच एंड ई), Masson trichrome, Verhoeff-वान Gieson (VVG), वॉन Kossa, और इम्यूनोफ्लोरेसेंस धुंधला α-SMA के लिए द्वारा विश्लेषण...

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Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model

एक चूहा मॉडल में अनुकूलित संरचना के साथ Electrospun संवहनी भ्रष्टाचार के आरोपण

यहां, हम एक संशोधित electrospinning विधि प्रस्तुत करने के लिए है और मोटी फाइबर और बड़े pores के साथ PCL संवहनी भ्रष्टाचार, और एक प्रोटोकॉल का वर्णन करने के लिए एक चूहा मॉडल में vivo प्रदर्शन में मूल्यांकन उदर महाधमनी प्रतिस्थापन ।

Here, we present a protocol to fabricate macroporous PCL vascular graft and describe an evaluation protocol by using a rat model of abdominal aorta ...

Research

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