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

Yazarlar bu projeyi finanse etmek için UCL'yi kabul etmek istiyor.

NOT: Deney tasarımı ve etik onayı UCL Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan (IRB) alınmıştır. Tüm deneyler, İçişleri Bakanlığı'nın düzenlemesi ve 1986 tarihli Hayvanlar (bilimsel prosedür) Yasası'nın 2010/63/AB (2013) sayılı Avrupa Direktifi'nin revize edilmiş mevzuatı ile gerçekleştirilmiştir. Tavşanlar, adı geçen bir veteriner hekim (NVS) tarafından periyodik olarak ve günde iki kez adlandırılmış bir hayvan bakım ve yardım görevlisi (NACWO) (İçişleri Bakanlığı'nın yönergeleri ve y...

Bu çalışmada kollajen doğal bir polimer olduğu ve çeşitli doku mühendisliği uygulamaları için biyomalzeme olarak kullanıldığı için tendon grefti olarak doku mühendisliği tip I kollajen greftleri seçilmiştir27,28. Ayrıca, kollajen kuru tendon kütlesinin% 60'ını oluşturur, bunun% 95'i tip 1 kollajen 21,29,30,31,<sup...

Tendon yırtığı travmatik yırtılmalar veya tendonun aşırı yüklenmesi gibi dış etkenlere bağlı olarak ortaya çıkabilir. Tendon onarımına yerleştirilen dış çekme kuvvetleri nedeniyle, kaçınılmaz olarak çoğu tendon onarım tekniği ile bir boşluk oluşur. Şu anda, tendon kusurları / boşlukları otomatik, allo- , ksino veya yapay greftlerle doludur, ancak kullanılabilirlikleri sınırlıdır ve donör bölgesi morbidite kaynağıdır.
Kollajen gibi doğal bir polimerden tendon grefti imal etmek için doku mühendisliği yaklaşımı biyouyumlu olmanın ayırt edici avantajına sahiptir ve hücre entegrasyonunu kolaylaştıran hayati hücre dışı matris (ECM) bileşenleri sağlayabilir. Bununla birlikte, fibriller hizalama eksikliği nedeniyle, mühendislik tendonunun (ET) mekanik özellikleri yerli tendondan daha düşüktür. Zayıf kollajenin mekanik özelliklerini artırmak için, vakum altında fiziksel çapraz bağlama, UV radyasyonu ve dehidroterapi tedavileri gibi birçok yöntem kullanılmıştır1. Ayrıca, riboflavin ile kimyasal çapraz bağlantı yoluyla, enzymatic ve enzymatic olmayan yöntemler kollajen yoğunluğunu ve Young'ın kollajen in vitromodülü 2,3. Bununla birlikte, çapraz bağlama ajanları eklenerek, çalışmalar mekanik özelliklerde% 33'lük bir değişiklik ve% 40 hücre canlılığı kaybı gösterdiğinden kollajenin biyouyumluluğu tehlikeye girer3,4,5. Döngüsel yükleme ile hizalama ve mekanik mukavemetin kademeli olarak birikmesi elde edilebilir6; ancak, bu verimli bir şekilde edinilebilir in vivo7.
ET'nin in vivo entegre olması ve kimyasal değişikliğe gerek kalmadan güç kazanması için bir yaklaşım, zayıf yapıyı yerinde tutmak için stabilize edici bir dikiş tekniği kullanmak olacaktır. Tendon onarımlarının çoğu tendon uçlarını bir arada tutmak için dikiş tasarımına güvenir; bu nedenle, bu mevcut tekniklerin değiştirilmesi mantıksal bir çözüm sağlayabilir8,9.
1980'lere kadar, 2 iplikli onarım yaygın olarak kullanıldı, ancak son cerrahi literatür onarım10 , 11'de4 iplikçik, 6 iplikçik ve hatta8iplikçik kullanımını açıklar. 1985'te Savage, 6 bağlantı noktası ile 6 iplikçik dikişi tekniklerini tanımladı ve 4 iplikçik 12kullanan Bunnell dikiş tekniğinden önemli ölçüde daha güçlüydü. Ayrıca, 8 iplikli onarımlar kadavra ve yerinde modellerdeki diğer iplikçiklerden% 43 daha güçlüdür, ancak onarımları doğru bir şekilde çoğaltmak teknik olarak zorlaştığından bu onarımlar yaygın olarak uygulanmıyor13,14,15,16. Bu nedenle, daha fazla sayıda çekirdek dikiş teli, onarılmış tendonun biyomekanik özelliklerinde orantılı bir artışla ilgilidir. Bununla birlikte, dikiş noktalarının etrafında hücre canlılığı kaybı vardır ve aşırı dikişten kaynaklanan travma tendonun zararlarına olabilir, bu da tendon iyileşmesini tehlikeye atabilir17. Dikiş teknikleri, onarımdan sonra tendon gapping'ini en aza indirmek için dengeli ve nispeten inelastik güçlü bir geometrik onarım sağlamalıdır. Ek olarak, yeterli mukavemet tahakkuk edene kadar kayma, kan temini ve iyileşmeye müdahale etmemeleri için dikişin ve düğümlerinin yeri stratejik olarak yerleştirilmelidir10,18.
Yırtılmış tendon arasında daha zayıf ET grefti veya diğer greft malzemesini güvence altına almak için, grefti boşaltabilen yeni bir dikiş tekniği geliştirdik, böylece olgunlaşabilir ve yavaş yavaş konak doku in vivo'ya entegre olabilir.

<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

Tendon greftleri ile büyük tendon defektlerinin cerrahi yönetimi zordur, çünkü donörlerin kolayca tanımlanabileceği ve kullanılabileceği sınırlı sayıda bölge vardır. Şu anda, bu boşluk tendon otomatik, allo-, ksino veya yapay greftlerle doludur, ancak bunları güvence altına almak için klinik yöntemler ölçek nedeniyle hayvanlara çevrilemez. Yeni biyomalzemeleri değerlendirmek veya kollajen tip 1'den oluşan bir tendon greftini incelemek için, tasarlanmış tendonun tendon uçlarına hizalanmasına yardımcı olmak için modifiye edilmiş bir dikiş tekniği geliştirdik. Bu greftlerin mekanik özellikleri doğal tendondan daha düşüktür. Mühendislik tendonunu klinik olarak ilgili yüklü onarım modellerine dahil etmek için, doku mühendisliği yapılan tendon greftini boşaltmak ve mekanik olarak sağlam bir neo-tendon oluşana kadar tasarlanmış tendonun olgunlaşmasına ve in vivo entegrasyonuna izin vermek için bir strateji benimsenmiştir. Kollajen tip 1 doku mühendisliği tendon yapısına dahil olarak bu tekniği tarif ediyoruz.

Tendonda bulunan baskın protein olduğu için tip I kollajenden üretilen kollajen greftleri kullandık. Tendondaki toplam kollajenin neredeyse% 95'ini oluşturur; bu nedenle, kollajen in vivo21 , 22 tendontaklit etmek için tüm ideal özelliklerisergilemiştir.
Bu çalışmada, kullanılan I tipi kollajen sıçan kuyruk tendonundan çıkarılmış ve asetik a...

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

Bu yazıda 1,5 cm'ye kadar tendon boşluğunun mühendislik kollajen grefti ile doldurularak onarılması için in vitro ve yerinde protokol sunulmuştur. Bu, greft konak dokuya olgunlaşana kadar mekanik yükü almak için modifiye edilmiş bir dikiş tekniği geliştirilerek gerçekleştirildi.

Büyük Tendon Kusurlarını Onarmak İçin Doku Mühendisliği Kollajen Greftli Yeni Bir Tenorhaphy Dikiş Tekniği

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

Yani bu cerrahi dikiş tekniği, doku mühendisliğinden bir kollajen parçası, şu anda tendon rekonstrüksiyonu için kullanılan tendon imzalarının yerini almak için doku mühendisliği grafiklerini kullanma şeklimizde devrim yapacaktır. Bu tekniğin en büyük avantajı, bir doku nöro tendon in vivo'yu barındırmak için cerrahi olarak optimize edilmiş bir dikiş tekniği kullanmasıdır. Bu yöntem, tendon rekonstrüksiyonu için kollajen grafiklerin kullanılması hakkında görevli doku mühendisliği alanındaki önemli soruların cevaplanabilmesine yardımcı olabilir.Bu tekniğin en büyük avantajı, doku mühendisliği, tendon grafiği in vivo'ya uyum sağlamak için cerrahi olarak optimize edilmiş bir grafik ekleme tekniği kullanmasıdır. Bu tekniğin etkileri bir tendon boşluğunun tedavisine doğru uzanır. Çünkü raftan indi ve cerrahlar tarafından kolayca kullanılabilir.Bununla birlikte, bu yöntem tendonların cerrahi onarımı hakkında içgörüler sağlayabilir. Diğer işçilik prosedürlerine de uygulanabilir. Bu yöntemin görsel gösterimi, dikişin vivo uygulamasının çok sayıda hayvan kullanmadan ustalaşı zor olabileceği için kritik öneme sahiptir.Alec Walton ile başlayın, dört mililitre sıçan kuyruğu kollajen tip bir, monomerik kollajen çözeltisi. Daha sonra kollajen çözeltisine 10 kat minimum esansiyel ortamdan 500 mikrolitre ekleyin ve çözeltiyi nötralize etmek için beş ve bir azı dişi sodyum hidroksitle titratlayın. Daha sonra çözeltiye 500 mikrolitre Dulbecco Modifiye Kartal Ortamı ekleyin ve karışımın beş mililitresini özel bir inşa edilmiş dikdörtgen metal kalıba aktarın.daha sonra matris montajını kolaylaştırmak için kalıbı 37 santigrat dereceye ve 15 dakika boyunca% 5 CO2'ye yerleştirin. Polimerizasyondan sonra, kollajen hidro jelini kalıptan iki adet 50 mikrometre naylon ağ yaprağı arasında standart bir plastik sıkıştırma tertibatına aktarın. Boşaltılan sıvıyı emmek için dört katmanlı oF filtre kağıdı kullanarak, geçiş sıvısını hidro jelden çıkarmak için montaja beş dakika boyunca 120 gram statik yük uygulayın.Aynı şekilde üç hidrojel daha hazırladıktan sonra, dört sıkıştırılmış jelin hepsini birlikte yuvarlayın ve ruloyu 15 milimetrelik parçalara bölün. İşleme başlamadan önce, 16 ila 25 haftalık bir erkek tavşanın her iki arka ekstremitesinde saçı kesin ve tibialis arka tendonunu ortaya çıkarmak için, alt tübüler fibular bölgenin etrafındaki bir uzuvda dokuz santimetrelik bir kesi yapmak için 20 numaralı bir cerrahi bıçak kullanın. Daha sonra 17 milimetrelik bir kesit tendonunu ortaya çıkarın ve dokuyu nemli tutmak için PBS ile ıslatın.Daha sonra, orta noktadaki tendondan 15 milimetrelik bir segment çıkarın ve eksize edilmiş dokuyu tasarlanmış doku kollajen grefti ile değiştirin. Üç sıfır çekirdek dikişi kullanarak, grefti doğal tendon uçlarından proksimal olarak kilitleyin. Grefti kesik ucundan distal olarak birbirine kenetlemek için dikişleri greftin tüm uzunluğu boyunca geçirmek.Greftin çevresi etrafında altı sıfır sürekli çalışan dikiş ile mühendislik dokusunun her iki ucunu da yerli tendona sabitleyin. Daha sonra dikişlerdeki gerginliğin uygun olduğunu ve bu dikişlerin hiçbirinde flastazlık olmadığını manuel olarak onaylayın. Gösterildiği gibi, eksize edilmiş tendon boşluğu 15 milimetre uzunluğunda tasarlanmış bir doku tendon grefti ile doldurulur ve yük bariyeri görevi görmek için 17 milimetrede üç sıfır kilitleme dikişi ve doğal dokuya altı sıfır dikiş ile sabitlenmiştir.Onarımın ortalama kırılma gücü yaklaşık 51 newtondu, bundan önemli ölçüde daha yüksekti, kessler'in yaklaşık 12 Newton'luk onarımı kontrol edildi. Çekirdek dikiş uzunluğunun etkisini ve daha yüksek büyüklükteki kuvvetlerde onarım arızasını önlemede distal birbirine kenetlenmeyi gösterir. Dikiş direnci deneylerinde, yaklaşık 25 Newton ortalama kırılma gücü gösterilmiştir, bu da kontrolden önemli ölçüde daha yüksek, yaklaşık 14 Newton'un kırılma gücü anlamına gelir.Hatırlanması gereken iki önemli şey var. Birincisi, uygun pH'da bir kolajen çözeltisini nötralize ettiğinizden emin olun. İkincisi, yeterli dikiş gerginliği olmalı ve dikiş içinde hiçbir gösteriş yoktur.Bu nedenle dikiş tekniğinin geliştirilmesinden sonra, gelecekte insanda tendon mühendisliği, tendon onarımı ve tendon replasmanı ve tendon yenilenmesi alanındaki araştırmacıların yaklaşımında yeni bakış açıları getirmiştir. Nötralize kollajen çözeltisinde ideal bir pH ile formüle etmeyi unutmayın. Ve dikiş geriliminin uygun olduğundan manuel olarak emin olmak için, böylece dikişin içinde bir gösteriş olmaz.Gelişiminden sonra, bu teknik doku mühendisliği alanındaki araştırmacıların önünü açtı ve insanlarda tendon boşluğu onarımını keşfetmeye eğilimli yenilenme eğilimi gösterdi.

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

Yoğunluk Gradient Katmanlı Polimerizasyonu (DGMP): Multi-bölmesi oluşturma için A Novel Tekniği, Doku Mühendisliği için Özelleştirilebilir İskelesi

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

Doku Engineered Vasküler Greftlerinin ve sonraki İmplantasyonunda Cerrahi Tekniği<em&gt; İn Vivo</em&gt; İzleme

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

Bir Fare Modeli Doku mühendisliği Kapların Üretimi ve Tırnak

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

Polarize Sinir Doku Engineered 3D İpek-kolajen bazlı Modeli

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

Sıkıştırılmış Kolajen kıyılmış Doku: Tek aşamalı Rekonstrüktif Onarım için Cep içeren Biotransplant

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

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

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

Astrocyte ağlar gelişimsel mekanizmaları özetlemek ve sinir sistemi yeniden oluşturma işlemi kolaylaştırmak için tasarlanmış üç boyutlu doku uyumlu

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

Bioprinting kıkırdak ve cilt doku analogları bir roman pasif birimi teknik Bioink Precellularization için karıştırma kullanmak

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

Mikrodiseksiyon birincil böbrek doku parçaları ve roman iskele-Alerjik yapı teknolojisi ile birleşme

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

İnsan yumurtalık dokusu mühendislik endotel hücreleri ile ortak nakli: bir hücre tabanlı strateji birleştirerek perfüzyon doğrudan parakrin teslim ile hızlandırılmış

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