Name: a novel tenorrhaphy suture technique with tissue engineered collagen graft to repair large tendon defects
Uploaded: 2021-12-10T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects at JoVE.com

ويود المؤلفون أن يعترفوا بكلية لندن الجامعية لتمويل هذا المشروع.

ملاحظة: تم الحصول على تصميم التجربة والموافقة الأخلاقية من مجلس المراجعة المؤسسية UCL (IRB). وقد أجريت جميع التجارب وفقا لتنظيم وزارة الداخلية والمبادئ التوجيهية لقانون الحيوانات (الإجراء العلمي) لعام 1986 مع تشريع منقح للتوجيه الأوروبي 2010/63/EU (2013). تم تفتيش الأرانب من قبل جراح بيطري اسمه (NVS) بشك...

في هذه الدراسة، تم اختيار الأنسجة المهندسة نوع I ترقيع الكولاجين كسبع وتر لأن الكولاجين هو البوليمر الطبيعي وتستخدم كما مادة حيوية لمختلف تطبيقات هندسة الأنسجة27،28. أيضا، الكولاجين يشكل 60٪ من الكتلة الجافة من وتر، من 95٪ منها هو نوع الكولاجين <sup class="xref"...

قد يحدث تمزق الوتر بسبب عوامل خارجية مثل التمزقات المؤلمة أو التحميل المفرط للوتر. بسبب قوى الشد الخارجية وضعت على إصلاح وتر, فجوة أشكال حتما مع معظم تقنيات إصلاح وتر. حاليا، يتم تعبئة عيوب وتر / الفجوات مع السيارات، ألو، زينو- أو الطعوم الاصطناعية، ولكن توافرها محدود، وموقع المانحة هو مصدر للمراضة.
النهج المهندسة الأنسجة لتصنيع الكسب غير المشروع وتر من البوليمر الطبيعي مثل الكولاجين لديه ميزة مميزة لكونها متوافقة بيولوجيا ويمكن أن توفر مكونات مصفوفة خارج الخلية الحيوية (ECM) التي تسهل تكامل الخلايا. ومع ذلك ، بسبب عدم وجود محاذاة الرجفان ، فإن الخصائص الميكانيكية للوتر المهندس (ET) أقل شأنا من الوتر الأصلي. لزيادة الخصائص الميكانيكية للكولاجين الأضعف ، تم استخدام العديد من الطرق ، مثل الربط الفيزيائي عبر الفراغ ، والأشعة فوق البنفسجية ، والعلاجات اللامائية1. أيضا، من خلال الربط المتبادل الكيميائي مع الريبوفلافين، زادت الطرق الأنزيمية وغير الأنزيمية كثافة الكولاجين ومعامل الشباب من الكولاجين في المختبر2،3. ومع ذلك ، من خلال إضافة عوامل الربط المتبادل ، يتم اختراق التوافق البيولوجي للكولاجين ، حيث أظهرت الدراسات تغييرا بنسبة 33٪ في الخصائص الميكانيكية وفقدان 40٪ من صلاحية الخلية3و4و5. يمكن الحصول على تراكم تدريجي للمحاذاة والقوة الميكانيكية من خلال التحميل الدوري6؛ ومع ذلك، يمكن الحصول على هذا بكفاءة أنان فيفو7.
لكي تتكامل ET في الجسم الحي وتكتسب القوة دون الحاجة إلى تغيير كيميائي ، سيكون أحد النهج هو استخدام تقنية خياطة الاستقرار للحفاظ على البناء الأضعف في مكانه. معظم الإصلاحات وتر تعتمد على تصميم خياطة لعقد ينتهي وتر معا; وبالتالي تعديل هذه التقنيات القائمة يمكن أن توفر حلا منطقيا8،9.
حتى 1980s، كانت تستخدم على نطاق واسع إصلاحات 2 حبلا، ولكن الأدب الجراحية الأخيرة يصف استخدام 4 خيوط، 6 خيوط أو حتى 8 خيوط في إصلاح10،11. في عام 1985 ، وصف سافاج تقنيات خياطة 6 خيوط مع 6 نقاط مرساة ، وكان أقوى بكثير من تقنية خياطة بونيل التي تستخدم 4 خيوط 12. أيضا، إصلاحات 8 حبلا هي 43٪ أقوى من خيوط أخرى في الجثث والنماذج في الموقع، ولكن هذه الإصلاحات لا تمارس على نطاق واسع كما يصبح من الصعب تقنيا لإعادة إنتاج الإصلاحات بدقة13،14،15،16. لذلك ، يرتبط عدد أكبر من خيوط الغرز الأساسية بزيادة متناسبة في الخصائص الميكانيكية الحيوية للوتر الذي تم إصلاحه. ومع ذلك ، هناك فقدان قدرة الخلية على البقاء حول نقاط الغرز ، ويمكن أن تكون الصدمة الناجمة عن الخياطة المفرطة على حساب الوتر ، والتي يمكن أن تعرض وترالشفاء للخطر 17. تقنيات خياطة ينبغي أن توفر إصلاح هندسي قوية متوازنة وغير متوازة نسبيا للحد من الفجوة وتر بعد الإصلاح. بالإضافة إلى ذلك ، يجب وضع موقع الغرز وعقده استراتيجيا حتى لا تتداخل مع الانزلاق وإمدادات الدم والشفاء حتى يتم الحصول على تراكم القوة الكافية10،18.
لإنشاء جدوى لتأمين الكسب غير المشروع ET أضعف أو غيرها من مواد الكسب غير المشروع في ما بين تمزق وتر، وضعنا تقنية خياطة جديدة التي يمكن تفريغ الكسب غير المشروع بحيث يمكن أن تنضج وتكامل تدريجيا في الأنسجة المضيفة في الجسم الحي.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:772px;" width="773">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rat tail type 1 Collagen&#160;</td>
			<td style="width:271px;">First Link, Birmingham, UK</td>
			<td style="width:119px;">60-30-810</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">prolene sutures 6-0</td>
			<td>Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K.</td>
			<td>EP8726H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">prolene sutures 3-0</td>
			<td>Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K.</td>
			<td>D8911</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Whatman filter paper</td>
			<td style="width:271px;">SIGMA-ALDRICH&#160;</td>
			<td style="width:119px;">WHA10010155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gibco&#160;DMEM, high glucose</td>
			<td style="width:271px;">Thermo Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>11574486</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nylon mesh&#160;</td>
			<td>Plastok (Meshes and Filtration) Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel tenorrhaphy suture technique with tissue engineered collagen graft to repair large tendon defects

الإدارة الجراحية لعيوب الأوتار الكبيرة مع ترقيع الأوتار أمر صعب ، حيث أن هناك عددا محدودا من المواقع التي يمكن فيها التعرف على المتبرعين بسهولة واستخدامها. حاليا، يتم ملء هذه الفجوة مع وتر السيارات، ألو، زينو، أو الطعوم الاصطناعية، ولكن الأساليب السريرية لتأمينها ليست بالضرورة قابلة للترجمة إلى الحيوانات بسبب الحجم. من أجل تقييم المواد الحيوية الجديدة أو دراسة الكسب غير المشروع وتر تتكون من نوع الكولاجين 1، قمنا بتطوير تقنية خياطة معدلة للمساعدة في الحفاظ على وتر المهندسة في محاذاة مع نهايات الوتر. الخصائص الميكانيكية لهذه الطعوم هي أدنى من وتر الأصلي. لدمج وتر هندسيا في نماذج ذات الصلة سريريا من إصلاح محملة، تم اعتماد استراتيجية لتفريغ الكسب غير المشروع وتر المهندسة الأنسجة والسماح لنضوج وتكامل وتر المهندسة في الجسم الحي حتى تم تشكيل وتر جديد سليم ميكانيكيا. نحن نصف هذه التقنية باستخدام دمج الكولاجين نوع 1 بناء وتر الأنسجة المهندسة.

لقد استخدمنا ترقيع الكولاجين المصنعة من النوع الأول الكولاجين، وهذا هو البروتين السائد وجدت في الوتر. وهو يشكل ما يقرب من 95٪ من مجموع الكولاجين في وتر; وبالتالي، وقد أظهرت الكولاجين جميع الخصائص المثالية لمحاكاة وتر في الجسم الحي21،22....

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects at JoVE.com

A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects

في هذه الورقة، نقدم بروتوكولا في المختبر وفي الموقع لإصلاح فجوة وتر تصل إلى 1.5 سم عن طريق ملئه بالكسب غير المشروع للكولاجين المهندس. تم تنفيذ ذلك عن طريق تطوير تقنية خياطة معدلة لأخذ الحمل الميكانيكي حتى ينضج الكسب غير المشروع في الأنسجة المضيفة.

تقنية خياطة تينورهافي جديدة مع الأنسجة المهندسة الكولاجين الكسب غير المشروع لإصلاح عيوب وتر كبير

Surgical management of large tendon defects with tendon grafts is challenging, as there are a finite number of sites where donors can be readily ...

لذا فإن هذه التقنية الجراحية للخياطة، وهي قطعة من الكولاجين المهندسة للأنسجة، سوف تحدث ثورة في الطريقة التي نستخدم بها الرسوم البيانية المهندسة للأنسجة لتحل محل توقيعات الأوتار التي تستخدم حاليا لإعادة بناء الأوتار. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تستخدم تقنية خياطة محسنة جراحيا لاستيعاب وتر عصبي نسيجي في الجسم الحي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال هندسة الأنسجة المصاحبة حول استخدام الرسوم البيانية الكولاجين لإعادة بناء الأوتار.الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تستخدم تقنية إدخال الرسم البياني الأمثل جراحيا لاستيعاب الأنسجة المهندسة ، الرسم البياني وتر في الجسم الحي. الآثار المترتبة على هذه التقنية تمتد نحو العلاج من فجوة وتر. لأنه خارج الرف ومتاح بسهولة للجراحين.على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر رؤى في الإصلاح الجراحي للأوتار. ويمكن أيضا أن تطبق على إجراءات صياغة أخرى. العرض البصري لهذه الطريقة أمر بالغ الأهمية حيث أن تطبيق الحيو للخياطة يمكن أن يكون من الصعب إتقانه دون استخدام عدد كبير من الحيوانات.تبدأ من قبل أليك والتون، أربعة ملليلتر من ذيل الفئران الكولاجين نوع واحد، محلول الكولاجين أحادية الرقمية. ثم أضف 500 ميكرولتر من 10 أضعاف الحد الأدنى من المتوسط الأساسي إلى محلول الكولاجين والثيت ضد خمسة هيدروكسيد الصوديوم المولاري واحد لتحييد الحل. إضافة المقبل 500 ميكرولتر من دولبيكو النسر المعدلة المتوسطة إلى الحل ونقل خمسة ملليلتر من الخليط إلى قالب معدني مستطيل بنيت مخصصة.ثم ضع القالب في 37 درجة مئوية و 5٪ CO2 لمدة 15 دقيقة لتسهيل تجميع المصفوفة. بعد البلمرة، نقل هلام الكولاجين المائي من القالب إلى تجميع ضغط بلاستيكي قياسي بين ورقتين شبكيتين من النايلون 50 ميكرومتر. ضعي حمولة ثابتة من 120 جراما على التجميع لمدة خمس دقائق لإزالة السائل الخلالي من الجل المائي، باستخدام ورق فلتر oF بأربع طبقات لامتصاص السائل المصروف.بعد إعداد ثلاثة هيدروجيلات أخرى بنفس الطريقة ، لف جميع المواد الهلامية الأربعة المضغوطة معا وقطع اللفة إلى شرائح 15 ملليمتر. قبل بدء الإجراء، تقليم الشعر على كلا الطرفين الخلفيين من أرنب ذكر يبلغ من العمر 16 إلى 25 أسبوعا واستخدام شفرة جراحية رقم 20 لإجراء شق تسعة سنتيمترات في أحد أطرافه حول المنطقة السفلية الشظية الأنبوبية، لفضح وتر الساق الخلفي. ثم فضح وتر مقطعي 17 ملليمتر والرطب الأنسجة مع برنامج تلفزيوني للحفاظ على رطوبة الأنسجة.بعد ذلك ، قم بإزالة جزء 15 ملليمترا من الوتر عند نقطة الوسط واستبدال الأنسجة المقتطعة بكسب الكولاجين الأنسجة المهندسة. باستخدام ثلاثة الغرز الأساسية صفر، بين قفل الكسب غير المشروع وكيلا من ينتهي وتر الأصلي. تمرير الغرز على طول الكسب غير المشروع لتعشيق الكسب غير المشروع distally من نهاية القطع.تأمين طرفي الأنسجة المهندسة إلى وتر الأصلي مع ستة الغرز تشغيل صفر مستمر حول محيط الكسب غير المشروع. ثم تأكد يدويا أن التوتر على الغرز هو المناسب وأنه لا يوجد فلاسيديتي في أي من هذه الغرز. كما هو موضح يتم تعبئة الفجوة الوتر المقتطعة مع الكسب غير المشروع وتر الأنسجة 15 ملليمتر طويلة هندسيا، وتأمينها مع ثلاثة غرز متشابكة صفر في 17 ملليمتر لتكون بمثابة حواجز الحمل ومع ستة غرز صفر إلى الأنسجة الأصلية.كان الوسط كسر قوة من الإصلاح حوالي 51 نيوتن, كثيرا [هيغر غرغرت ثن ثن ثت ونت,100س,100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 إظهار تأثير طول خياطة الأساسية والتشابك التشابكي في منع فشل الإصلاح في قوى أكبر حجما. في تجارب مقاومة خياطة، أظهرت قوة كسر متوسط ما يقرب من 25 نيوتن، أعلى بكثير من السيطرة يعني قوة كسر حوالي 14 نيوتن.هناك شيئان أساسيان يجب تذكرهما. رقم واحد، تأكد من تحييد محلول الكولاجين في الرقم الحموضة المناسب. وثانيا، ينبغي أن يكون هناك ما يكفي من التوتر خياطة وليس هناك فلاسيديتي داخل خياطة.حتى بعد تطوير تقنية خياطة، فقد جلبت وجهات نظر جديدة في الطريقة التي يمكن للباحثين في مجال هندسة الأنسجة من الأوتار، ونهج إصلاح الأوتار، واستبدال الأوتار وتجديد الأوتار، في البشر في المستقبل. تذكر أن تصوغ في محلول الكولاجين تحييد، في pH مثالية. ولضمان أن التوتر خياطة يدويا هو المناسب، بحيث لا يوجد فلاسيديتي داخل خياطة.بعد تطورها، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال هندسة الأنسجة، وتميل إلى التجديد لاستكشاف، وإصلاح فجوة الأوتار في البشر.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Density Gradient Multilayered Polymerization (DGMP): A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

Density Gradient Multilayered Polymerization DGMP: A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

التدرج الكثافة متعدد الطبقات البلمرة (DGMP): تقنية جديدة لإنشاء موضوع متعدد المقصورة، السقالات للهندسة الأنسجة تخصيص

Complex tissue culture matrices, in which types and concentrations of biological stimuli (e.g. growth factors, inhibitors, or small molecules) or matrix ...

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

تقنية جراحية لزرع الأنسجة المهندسة الأوعية الدموية الطعوم واللاحقة<em&gt; في فيفو</em&gt; الرصد

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

Generation and Grafting of Tissue-engineered Vessels in a Mouse Model

جيل ومسمار سفن الهندسة الأنسجة في نموذج الفأر

The construction of vascular conduits is a fundamental strategy for surgical repair of damaged and injured vessels resulting from cardiovascular diseases. ...

Engineered 3D Silk-collagen-based Model of Polarized Neural Tissue

استنادا الحرير الكولاجين المهندسة 3D نموذج الاستقطاب العصبية الأنسجة

Despite huge efforts to decipher the anatomy, composition and function of the brain, it remains the least understood organ of the human body. To gain a ...

Minced Tissue in Compressed Collagen: A Cell-containing Biotransplant for Single-staged Reconstructive Repair

الأنسجة المفروم في المضغوط الكولاجين: وBiotransplant التي تحتوي على خلية لإصلاح الترميمية نظموا وحيد

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Three-dimensional Tissue Engineered Aligned Astrocyte Networks to Recapitulate Developmental Mechanisms and Facilitate Nervous System Regeneration

ثلاثي الأبعاد الأنسجة المهندسة الانحياز شبكات Astrocyte الخص الآليات الإنمائية وتيسير التجدد العصبي

Neurotrauma and neurodegenerative disease often result in lasting neurological deficits due to the limited capacity of the central nervous system (CNS) to ...

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

بيوبرينتينج الغضاريف والجلد الأنسجة النظير استخدام سلبية رواية خلط وحدة تقنية بريسيلولاريزيشن بيوينك

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

Microdissection of Primary Renal Tissue Segments and Incorporation with Novel Scaffold-free Construct Technology

ميكروديسيكشن شرائح الأنسجة الكلوية الأولية، وإدماج مع تكنولوجيا بناء رواية خالية من السقالة

Kidney transplantation is now a mainstream therapy for end-stage renal disease. However, with approximately 96,000 people on the waiting list and only ...

Co-transplantation of Human Ovarian Tissue with Engineered Endothelial Cells: A Cell-based Strategy Combining Accelerated Perfusion with Direct Paracrine Delivery

زرع أنسجة المبيض البشرية مع خلايا بطانية هندسيا المشارك: التعجيل الجمع بين استراتيجية تستند إلى خلية التروية مع التسليم المباشر باراكريني

Infertility is a frequent side effect of chemotherapy and/or radiotherapy and for some patients, cryopreservation of oocytes or embryos is not an option. ...