Name: a novel surgical technique as a foundation for in vivo partial liver engineering in rat
Uploaded: 2018-10-06T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat at JoVE.com

الكتاب أود أن أشكر ينز جيلينج من معهد التشريح الأول، مستشفى جامعة يينا، لإنتاج رسومات تخطيطية لتشريح الجرذ الكبد.

كانت الإسكان وجميع الإجراءات المنفذة وفقا للتشريع الألماني الرفق بالحيوان. كل شاش وتغطي الملابس والأدوات الجراحية يعقم والمعدة قبل العملية. تنفذ جميع الإجراءات تحت ظروف معقمة.
1. إعداد الفئران للعملية الجراحية
<ol><li>وضع الفئران في دائرة للاستقراء وتخدير الفئران مع إيسوفلو...

<ol>
	<li>Kim, W. R., 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=OPTN+/+SRTR+2016+Annula+Data+Report:+Liver.">OPTN / SRTR 2016 Annula Data Report: Liver.</a> American Journal of Transplantation. Suppl. 1, 172-253 (2018).</li><li>Palakkan, A. A., Hay, D. C., Anil Kumar, P. R., Kumary, T. V., Ross, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+tissue+engineering+and+cell+sources:+issues+and+challenges.">Liver tissue engineering and cell sources: issues and challenges.</a> Liver International. 33, 666-676 (2013).</li><li>Hynes, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+extracellular+matrix:+not+just+pretty+fibrils.">The extracellular matrix: not just pretty fibrils.</a> Science. 326, 1216-1219 (2009).</li><li>Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+extracellular+matrix+microarray+for+probing+cellular+differentiation.">An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation.</a> Nature Methods. 2, 119-125 (2005).</li><li>Wells, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+matrix+stiffness+in+regulating+cell+behavior.">The role of matrix stiffness in regulating cell behavior.</a> Hepatology. 47, 1394-1400 (2008).</li><li>Ren, H., 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=Evaluation+of+two+decellularization+methods+in+the+development+of+a+whole-organ+decellularized+rat+liver+scaffold.">Evaluation of two decellularization methods in the development of a whole-organ decellularized rat liver scaffold.</a> Liver International. 33, 448-458 (2013).</li><li>Yagi, H., 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=Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation:+a+regenerative+medicine+approach.">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li><li>Jiang, W. C., 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=Cryo-chemical+decellularization+of+the+whole+liver+for+mesenchymal+stem+cells-based+functional+hepatic+tissue+engineering.">Cryo-chemical decellularization of the whole liver for mesenchymal stem cells-based functional hepatic tissue engineering.</a> Biomaterials. 35, 3607-3617 (2014).</li><li>Uygun, B. 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=Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix.">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nature Medicine. 16, 814-820 (2010).</li><li>Baptista, P. 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+use+of+whole+organ+decellularization+for+the+generation+of+a+vascularized+liver+organoid.">The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid.</a> Hepatology. 53, 604-617 (2011).</li><li>Bruinsma, B. G., Kim, Y., Berendsen, T. A., Yarmush, M. L., Uygun, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-by-layer+heparinization+of+decellularized+liver+matrices+to+reduce+thrombogenicity+of+tissue+engineered+grafts.">Layer-by-layer heparinization of decellularized liver matrices to reduce thrombogenicity of tissue engineered grafts.</a> Journal of Clinical and Translational Research. 1 (1), (2015).</li><li>Park, K. 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=Decellularized+Liver+Extracellular+Matrix+as+Promising+Tools+for+Transplantable+Bioengineered+Liver+Promotes+Hepatic+Lineage+Commitments+of+Induced+Pluripotent+Stem+Cells.">Decellularized Liver Extracellular Matrix as Promising Tools for Transplantable Bioengineered Liver Promotes Hepatic Lineage Commitments of Induced Pluripotent Stem Cells.</a> Tissue Engineering Part A. 22, 449-460 (2014).</li><li>Ko, I. 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=Bioengineered+transplantable+porcine+livers+with+re-endothelialized+vasculature.">Bioengineered transplantable porcine livers with re-endothelialized vasculature.</a> Biomaterials. 40, 72-79 (2015).</li><li>Bao, 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=Construction+of+a+portal+implantable+functional+tissue-engineered+liver+using+perfusion-decellularized+matrix+and+hepatocytes+in+rats.">Construction of a portal implantable functional tissue-engineered liver using perfusion-decellularized matrix and hepatocytes in rats.</a> Cell Transplantation. 20, 753-766 (2011).</li><li>Pan, 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=In-vivo+organ+engineering:+Perfusion+of+hepatocytes+in+a+single+liver+lobe+scaffold+of+living+rats.">In-vivo organ engineering: Perfusion of hepatocytes in a single liver lobe scaffold of living rats.</a> The International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 80, 124-131 (2016).</li><li>Madrahimov, N., 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=Marginal+hepatectomy+in+the+rat:+from+anatomy+to+surgery.">Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery.</a> Annals of Surgery. 244, 89-98 (2006).</li><li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+Livers:+A+New+Tool+for+Drug+Testing+and+a+Promising+Solution+to+Meet+the+Growing+Demand+for+Donor+Organs.">Bioengineered Livers: A New Tool for Drug Testing and a Promising Solution to Meet the Growing Demand for Donor Organs.</a> European Surgical Research. 57, 224-239 (2016).</li><li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+engineering+as+a+new+source+of+donor+organs:+A+systematic+review.">Liver engineering as a new source of donor organs: A systematic review.</a> Der Chirurg. 87, 504-513 (2016).</li><li>Xie, C., 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=Monitoring+of+systemic+and+hepatic+hemodynamic+parameters+in+mice.">Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51955 (2014).</li><li>Zhou, 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=Decellularization+and+Recellularization+of+Rat+Livers+With+Hepatocytes+and+Endothelial+Progenitor+Cells.">Decellularization and Recellularization of Rat Livers With Hepatocytes and Endothelial Progenitor Cells.</a> Artificial Organs. 40, E25-E38 (2016).</li><li>Yagi, H., 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=Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation:+a+regenerative+medicine+approach.">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li><li>Otsuka, H., Sasaki, K., Okimura, S., Nagamura, M., Nakasone, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterned+co-culture+of+hepatocyte+spheroids+layered+on+non-parenchymal+cells+to+understand+heterotypic+cellular+interactions.">Micropatterned co-culture of hepatocyte spheroids layered on non-parenchymal cells to understand heterotypic cellular interactions.</a> Science and Technology of Advanced Materials. 14, 065003 (2013).</li><li>Bale, S. 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=Long-term+coculture+strategies+for+primary+hepatocytes+and+liver+sinusoidal+endothelial+cells.">Long-term coculture strategies for primary hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 21, 413-422 (2015).</li><li>Wu, Q., 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=Optimizing+perfusion-decellularization+methods+of+porcine+livers+for+clinical-scale+whole-organ+bioengineering.">Optimizing perfusion-decellularization methods of porcine livers for clinical-scale whole-organ bioengineering.</a> BioMed Research International. , 785474 (2015).</li><li>Barakat, O., 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=Use+of+decellularized+porcine+liver+for+engineering+humanized+liver+organ.">Use of decellularized porcine liver for engineering humanized liver organ.</a> Journal of Surgical Research. 173 (1), e11-e25 (2012).</li><li>Navarro-Tableros, V., 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=Recellularization+of+rat+liver+scaffolds+by+human+liver+stem+cells.">Recellularization of rat liver scaffolds by human liver stem cells.</a> Tissue Engineering Part A. 21 (11-12), 1929-1939 (2015).</li></ol>

بحظر وكانولاتينج الوريد البابي الأيمن مع قسطرة كمدخل السوائل والوريد الكبدي الجانبي الأيسر قسطرة أخرى كمنفذ للسوائل، ونحن بنجاح إنشاء في فيفو السوائل التفافية داخل الفص الجانبي الأيسر، مما يدل على أن على الرغم من أن التقنية التي تنطوي على تحد كبير بسبب الحجم الصغير لهذه السفن كانول...

المؤشرات لزرع آخذة في التوسع باستمرار. وفي المقابل، معدلات التبرع بالجهاز والجودة الشاملة للأجهزة آخذة في الانخفاض، مما أدى إلى زيادة طلب على الطعوم. واستمر عدد المرشحين إضافة إلى قائمة الانتظار لعملية زرع كبد لزيادة (مثلاً، في الولايات المتحدة، وأضيفت المرضى 11,340 في عام 2016، مقارنة مع 10,636 في عام 2015)1. وعلى الرغم من جهود كبيرة، على عدد الأجهزة المتوفرة لا تلبي الاحتياجات السريرية. بسبب ازدياد نسبة الإصابة بأمراض الكبد، تتوفر العديد من المرضى مع نهاية مرحلة من أمراض الكبد يموت على قائمة الانتظار لزرع قبل جهازا مانحة. لتلبية الطلب الهائل ترقيع المانحة الكبد، اتباع نهج بديلة باستخدام أنسجة الكبد مبادئ الهندسة يجري بنشاط2. في الوقت الحاضر، تقنية بيولوجية المطورة حديثا للهندسة الكبد يمكن أن يحتمل أن التغلب على هذا النقص.
هندسة الكبد يتكون من خطوتين: توليد سقالة اللاخلوي، متبوعاً بتعمير من السقالة. للحصول على سقالة كبد اللاخلوي بيولوجية، هو الكبد اكسبلانتيد perfused عبر نظام الأوعية الدموية مع المنظفات الأيونية أو النطاق، يمكن إزالة المواد الخلوية من الكبد. في معظم الدراسات السابقة، قد حققت سقالة كبد اللاخلوي بيولوجية نضح الكبد مع مزيج من دوديسيل كبريتات الصوديوم و TritonX100. كنتيجة لذلك، تم إزالة كافة الخلايا، بينما أبقى على هيكل المصفوفة خارج الخلية. وقد ريسيديد السقالات الجهاز مع خلايا ناضجة وسرطانه الخلية، فضلا عن خطوط الخلايا البطانية، وخلايا الكبد الأولية مع أو بدون التطبيق المتزامن لخلايا بطانية أو الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC). معظم الباحثين تركز على السابقين فيفو الكبد الهندسية3،4،5،6،،من78،9،10، 11،12،،من1314. ومع ذلك، في معظم الدراسات السابقة، تم زرع فقط من القطع الصغيرة من مكعبات سقالة repopulated في مواقع مختلفة من زرع هيتيروتوبيك. في عدد قليل من الدراسات، تم زرع السقالات repopulated الجزئية كالابتزاز مساعدة. ومع ذلك، كان الوقت بقاء المبلغ الأقصى8،ح 72 فقط14. وبقدر ما نعلم، زرع أورثوتوبيك من طعم كبد كامل repopulated لم تم تنفيذها أو نشرت حول. مهمة طويلة الأجل وزرع الأعضاء هندسيا لا تزال في مراحلها الأولى. ولذلك، هناك حاجة إلى نهج بديل للهندسة السابقين فيفو الكبد.
الهندسة في فيفو الكبد قد تمثل بديلاً لدراسة إعادة تعمير الكبد تحت الظروف الفسيولوجية. وتتعدد مزايا في فيفو الكبد الهندسة مقارنة ب السابقين فيفو الكبد الهندسة. في فيفو repopulated الجزئي الكبد سقالة يخضع التروية الدموية الفسيولوجية مع درجة حرارة مناسبة وكافية الأوكسجين والمغذيات وعوامل النمو على عكس السابقين فيفو التروية مع الاصطناعية الثقافة المتوسطة. وعلاوة على ذلك، يحتفظ الكبد العادي الجزئية المتبقية وظيفة الكبد، أساسا السماح ببقاء على المدى الطويل. منذ ما زالت عاجزة عن الحفاظ على بقاء على المدى الطويل من الحيوانات التجريبية التي لها وظيفة الكبد8مزروع السابقين فيفو هندسيا كبد الاختلاس، نحن نتصور أن في فيفو الجزئي الكبد انجينيرينجوولد تصبح في نهاية المطاف نموذج واعدة مزيد من الدراسة تطور كبد هندسيا مع الملاحظات البقاء على قيد الحياة أطول من السابقين فيفو.
مؤخرا، قدمت مجموعة بحوث (عموم والزملاء)، للمرة الأولى، تقنية في فيفو الكبد الهندسة15. أنهم حققوا نضح معزولة من الفص الكبد أدنى حق في الفئران الحية على الرغم من التحديات التشريحية والتقنية. وأفادوا بالمضاعفات والنتائج الأولى لتعمير في فيفو على استخدام خط خلية الأولية تتمثل الفئران. ومع ذلك، نموذج نضح الجراحية في فيفو لعموم et al. له العيوب. أنهم حققوا نضح واحد فص الكبد في الفئران على حساب حجب تماما بالوريد البابي وأدنى الوريد الأجوف، مما قد يسبب أذى شديدا للحيوان. كانت التضحية الفئران التجريبية بعد 6 ساعات فقط من وقت الملاحظة الموضعية. ولذلك، تقنية التروية فص الكبد في فيفو يحتاج إلى مزيد من التحسين لتحقيق البقاء على قيد الحياة بعد العملية الجراحية.
قمنا بتطوير نموذج رواية البقاء على قيد الحياة في فيفو نضح فص الكبد، استناداً إلى الدراسات السابقة لتشريح الفئران16، تقنية cannulation الوريد البابي لرصد الفسيولوجية في الفئران17، والهندسة الحيوية الكبد الكبد 18 , 19-الخطوات الرئيسية لهذا الإجراء موضحة في الشكل 1A - 1E.
هذا الأسلوب مناسبة لأولئك الذين يريدون استخدام هذا النموذج نضح التجريبية في فيفو للبحوث الأساسية بشأن معاملة الجهاز الجزئي بالحقن بالمخدرات، و في فيفو ديسيلولاريزيشن بتر كيميائية لأمراض الجهاز (مثلاً ، سرطان الكبد)، في فيفو ثقافة الخلية في مصفوفة ديسيلولاريزيد مقارنة السابقين فيفو ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد خلية ثقافة نظم20،21،،من2223 , 24 , 25 , 26، و في فيفو الكبد الهندسية التي ديسيلولاريزيشن وإعادة تعمير.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:605px;" width="606">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Perfusion Pump</td>
			<td style="width:104px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Perfusor VI</td>
			<td colspan="2">B. Braun, Melsungen</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Catheter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Versatus-W&#160; Catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR+DU2419PX</td>
			<td>24G, 0.74&#215;19mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Versatus-W&#160; Catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR+DU2225PX</td>
			<td>22G, 0.9&#215;25mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro surgical instrument</td>
			<td></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro scissors</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 14058-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro serrefine</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No.18055-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro clamps applicator</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 18057-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Straight micro forceps</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 00632-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Curved micro forceps</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 00649-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro needle-holder</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;">No. 12061-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">general surgical instruments</td>
			<td></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">standard sissors</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">mosquito clamp</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">serrated forcep</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">teethed forcep</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">needle-holder</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">suture</td>
			<td style="width:104px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-0 prolene</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-0 ETHICON*II</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">6-0 silk</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">11-0 polyamide</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel surgical technique as a foundation for in vivo partial liver engineering in rat

هندسة الجهاز هو استراتيجية رواية لإنشاء جهاز الكبد البدائل التي يمكن أن تستخدم في زرع الأعضاء. في الآونة الأخيرة، في فيفو الكبد الهندسية، بما في ذلك في فيفو الجهاز ديسيلولاريزيشن تليها إعادة تعمير، برزت نهجاً واعداً أكثر السابقين فيفو الكبد الهندسة. ومع ذلك، لم يتحقق البقاء على قيد الحياة بعد العملية الجراحية. الهدف من هذه الدراسة تطوير تقنية جراحية رواية من فيفو نضح انتقائية فص الكبد في الفئران كشرط مسبق للهندسة في فيفو الكبد. ونحن توليد تجاوز دائرة إلا من خلال الفص الجانبي الأيسر. ثم، هو perfused الفص الجانبي الأيسر مع هيبارينيزيد المالحة. يتم إجراء التجربة مع أربع مجموعات (n = 3 الفئران كل مجموعة) استناداً إلى أوقات مختلفة نضح 20 دقيقة، ح 2، ح 3، وحاء 4 البقاء على قيد الحياة، فضلا عن تغيير لون الميكروسكوب مرئية وغياب العزم الأشيع من خلايا الدم في ثالوث المدخل والكبدية، تؤخذ كمؤشر لإنشاء نموذج ناجح. بعد نضح الانتقائي للفص الجانبي الأيسر، نلاحظ أن الفص الجانبي الأيسر، الواقع، تحولت من اللون الأحمر إلى أصفر باهت. وفي تقييم النسيجي، لا خلايا الدم مرئية في الفرع في الوريد البابي والوريد المركزي وفي الجيوب. الفص الجانبي الأيسر أحمرا بعد إعادة فتح الأوعية المحجوبة. نجا 12/12 الفئران الإجراء لأكثر من أسبوع واحد. ونحن الأول من يقدم نموذجا جراحية في فيفو نضح فص كبد واحد بفترة طويلة البقاء على قيد الحياة لأكثر من أسبوع واحد. على عكس التقرير المنشور سابقا، أهم ميزة لهذه التقنية المقدمة هنا أن الحفاظ على التروية 70 ٪ من الكبد في جميع أنحاء الإجراء بأكمله. إنشاء هذا الأسلوب يوفر أساسا في فيفو جزئي الهندسة الكبد في الفئران، بما في ذلك ديسيلولاريزيشن وريسيلولاريزيشن.

ذكر اثنا عشر (الذين تتراوح أعمارهم بين 12-13 أسبوعا) استخدمت الفئران لويس لتقييم تأثير نضح فص الكبد انتقائية. أجريت هذه التجربة في أربع مجموعات (n = 3 الفئران في كل مجموعة). استخدام فترات مختلفة نضح لمدة 20 دقيقة، 2 ساعة، 3 ساعات و 4 ساعات، اتباع الخطوات الموضحة أعلاه، بنجاح ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat at JoVE.com

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

رواية تقنية جراحية كأساس في فيفو جزئي الهندسة الكبد في الفئران

نقوم بإنشاء تقنية جراحية رواية لنموذج نضح فص كبد واحد في فيفو في الفئران كشرط مسبق لمواصلة دراسة في فيفو الكبد الجزئي الهندسية في المستقبل.

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

على مدى السنوات القليلة الماضية، أصبحت هندسة الكبد موضوعا ساخنا في جميع أنحاء العالم نظرا لإمكانات توليد زرع ترقيع الكبد قادرة. مهما قابل للتطبيق وظيفة طويلة الأجل وزرع الأعضاء المهندسة لا تزال رؤية للمستقبل. مؤخرا في vivo فص الكبد إسراف أصبح استراتيجية واعدة لبدء هندسة الكبد.ميزة رئيسية من هذه التقنية هو أن في vivo إعادة ملء جزئية الكبد سقالة تعرض إسراف الدم scatological. هذا يوفر سقالة مع درجة الحرارة المناسبة، والأكسجين الكافي، والمواد المغذية وعوامل النمو على النقيض من وفرة السابقين vivo مع ثقافة اصطناعية المتوسطة. ميزة أخرى هي أن الكبد المتبقي يحافظ على وظيفة الكبد وبالتالي يسمح أساسا البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل.ومع ذلك فإن نموذج الفص الواحد في vivo هو تحدي تقنيًا ولم يتحقق بعد البقاء على قيد الحياة المنطوق. هنا نحن نذهب لتقديم نموذج آخر الجراحية مع البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل كأساس لمزيد من في vivo واحد هندسة الفص الكبد. قبل أن نُظهر النموذج الجراحي، نود أن نعطي مقدمة موجزة عن تشريح كبد الفئران.لإنشاء لدينا نموذج فص الكبد واحد وفرة اخترنا الفص الجانبي الأيسر. هذا هو الفص الكبدي الوحيد مع إمدادات الأوعية الدموية الصرفي واضح يسمح لإنشاء الالتفافية. هذا هو إعادة بناء ثلاثي الأبعاد للنظام الوريدي للبوابة في الفئران.تركيزنا هنا هو على الوريد البوابة اليسرى التي سوف تكون في وقت لاحق بمثابة مدخل السوائل. هذا هو إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للنظام الوريدي الكبدي في الفئران. هنا تركيزنا على الوريد الكبدي الجانبي الأيسر الذي سيكون في وقت لاحق بمثابة منفذ السوائل.هذا التوضيح من تشريح الأوعية الدموية الكبد يسلط الضوء على نقاط الوصول إلى الأوعية الدموية المستخدمة لنموذج الضخ الجزئي. هذه الرسوم المتحركة يوضح مخطط توليد في vivo اليسار شكل الفص الكبد الجانبي. من أجل إنشاء النموذج الجراحي ونحن نذهب لتوليد التفاف الدائرة داخل الفص الجانبي الأيسر.لهذا الغرض نحن بحاجة إلى سد الأوعية التالية الوريد البوابة اليسرى، والشريان الكبدي الأيسر، والقناة الصفراوية اليسرى، والوريد البرتال الوسيط الأيسر، والشريان الكبدي والقناة الصفراوية، والوريد الكبدي الجانبي الأيسر. ثم نحن بحاجة إلى cannulate الوريد البوابة اليسرى مع 24 الغاتة القسطرة. بعد ذلك يتم تزييته الوريد الكبدي الجانبي الأيسر باستخدام قسطرة 22 غيج.ثم يتم توصيل القسطرة في الوريد الأيسر إلى مضخة الضخ. يتم وضع الشاش الجاف عند مقبِل القسطرة في الوريد الكبدي الجانبي الأيسر لامتصاص سائل النفايات. بهذه الطريقة يتم إنشاء تجاوز.ثم الفص الجانبي الأيسر المُلَكِن بالملاط الملحي المُهَدِمِيِ المُسَلَّقِدِ بمعدل تدفق قدره 0.5 ملليلتر في الدقيقة. يتم استعادة الضخ الفسيولوجي إلى الفص الجانبي الأيسر بعد إعادة فتح السفن المحظورة. الآن يتم تأسيس نموذج التسريب الجراحي.وقد قامت السلطات المحلية بتقييم جميع الإجراءات التي تم عرضها في هذا الفيديو والموافقة عليها. يتم تطهير حقل العملية من البطن مع ثلاث جولات من صبغة اليود تليها جولتين من 70٪ الكحول. يتم وضع الشاش العقيم على البطن وترك فقط حقل العملية يتعرض.يتم إجراء شق عرضية على جدار البطن من الفئران. يتم استخدام خياطة برولين 4-0 لإصلاح عملية xiphoid وسحبه نحو الرأس. يتم سحب كلا الجانبين من جدران البطن العليا باستخدام اثنين من السنانير تحت المستوى للوصول إلى التعرض الكامل للجهاز.ثم يمكننا رؤية فصوص الكبد هنا الفص الجانبي الأيسر الذي يستخدم للانكسار الانتقائي. نحن نغطي الاثني عشر والأمعاء الدقيقة في تجويف البطن مع الشاش الرطب إلى جفاف المبيض.نكشف عن حلم الكبد عن طريق رفع الفصوص الوسيطة بالشاش المبلل. يتم وضع الجرذ تحت مجهر معقمة. نحن تشريح الوريد البوابة اليسرى.ثم نلخت الوريد البرونتال الأيسر مع خياطة حريرية 6-0. يتم حظر الشريان الكبدي الأيسر، القناة الصفراوية اليسرى، وكذلك الوريد البولي الوسيط الأيسر، والشريان الكبدي الوسيط الأيسر، والقناة الصفراوية الوسيطة اليسرى باستخدام المشابك الدقيقة. نحن نمنع الوريد الكبدي الجانبي الأيسر مع المشابك الدقيقة في قاعدة الفص الجانبي الأيسر.لإنشاء مدخل السائل ، يتم ثقب جذع الوريد المدخل مع قسطرة مسكن لإبرة 24 غيج. ولكن لم يتم إدخال القسطرة. ثم نقوم بإزالة الإبرة من القسطرة وتوصيل القسطرة بمضخة الضخ.لطرد الهواء من الأنبوب والقسطرة، نُنْزعُ بالملحة الملحية المُهدَّرة لمدة دقيقة. ثم نقوم بتشغيل المضخة. بعد ذلك يتم إدخال القسطرة الحرة الإبرة، التي ترتبط الآن إلى مضخة الضخ، في الوريد البوابة اليسرى.وبهذه الطريقة نحن تقليل التلاعب من السفينة معبّل. هنا منطقة مكشوفة من الوريد الكبدي الجانبي الأيسر نحن ذاهبون إلى cannulate بطريقة مماثلة. أولاً نخلق ثقباً في التصريف في الوريد الكبدي الجانبي الأيسر عن طريق ثقبه بـ 22 غيج أو 24 قسطرة إبرة غيج.نوصي بأن تكون القسطرة أصغر قليلاً من الوعاء. ثم نبدأ في دس الفص الجانبي الأيسر مع المالحة المهترة بمعدل تدفق 0.5 ملليلتر في الدقيقة. يتم امتصاص السائل النفايات المتدفقة مع الشاش.لتقليل التلوث داخل الأضصال مع سائل النفايات، نقوم بإعادة إدخال القسطرة المجانية للإبرة في الوريد الكبدي الجانبي الأيسر. وهكذا فإن الوريد الكبدي الجانبي الأيسر المُعلّم يعمل كمخرج سائل. نستمر في ضخ الفص الجانبي الأيسر مع المالحة المهجلة.يمكن رؤية السائل الدموي يقطر من المنفذ. يشير السهم إلى أن الفص الجانبي الأيسر تحول إلى اللون الأصفر أثناء الضخ مع الملح الملحي المُهدَف. في نهاية التسريب يتم أخذ القسطرة من الأوعية.يتم إغلاق فتحة الصرف الصحي على الوريد الكبدي الجانبي الأيسر مع خياطة واحدة من 11-0 pollumite. يتم إغلاق فتحة مدخل على الوريد البوابة اليسرى مع خياطة pollumite 11-0 كذلك. يبدأ الانسياب من الوريد فوق الوهنية بعد إزالة المشبك على الوريد الكبدي الجانبي الأيسر.يتم استعادة الانفعال الفسيولوجي بعد إزالة المشبك من الشريان الكبدي الأيسر والقناة الصفراوية ، وكذلك الهياكل الوعائية الوسيطة اليسرى. ويتحقق اكتمال إعادة ضخ بعد إعادة فتح الوريد بوابة اليسار كما هو مبين من قبل تغيير اللون إلى اللون الأحمر الداكن. ينور من يسار فص فيما بعد.السهم الأبيض في هذه الصورة يشير إلى أن الفص الكبد الهدف كان في الواقع perfused بشكل انتقائي. هنا تظهر الأسهم البيضاء أن الفصوص المتبقية، والتي تمثل حوالي 70٪ من الكبد يحتفظ الضخ الفسيولوجي طوال العملية بأكملها. إعادة ضخ الفص الجانبي الأيسر.هنا يشير السهم الأحمر إلى أن الفص الجانبي الأيسر يتم إعادة دمجه من الناحية الفسيولوجية بعد إعادة فتح السفن المحظورة. السهم الأزرق يظهر أن الفص المتوسط الأيسر قد اُرد إلى نقص التروية. تم فحص الفص الجانبي الأيسر المُركّب بشكل انتقائي باستخدام تلطيخ H E.ويبين الشكل ألف أنه في الفص الجانبي الأيسر المُخلوق لا يمكن اكتشاف أي خلايا دم في فرع الوريد البوّاب والجيوب الأنفية. كما هو متوقع الخلايا الحمراء مرئية في فرع من الشريان الكبدي. في الشكل B الفص caudate السفلية بمثابة السيطرة.خلايا الدم واضحة للعيان وفروع الوريد بروتال والشريان الكبدي وكذلك الجيوب الأنفية. يوضح الشكل C أنه في الفص الجانبي الأيسر المُخلوق لا توجد خلايا دم مرئية في الوريد المركزي. في المقابل، يوضح الشكل D أن خلايا الدم الفص السفلية في الوريد المركزي تظهر في الوريد المركزي في التحكم.حققنا معدل بقاء 100٪ في الأسبوع الواحد في 12 إجراء متتالي. قارنا لدينا في vivo الكبد الفص نموذج الوربي مع نموذج بان والزملاء. الاختلافات الرئيسية في المنهجية والنتائج بين بان ومجموعتنا هي: اختاروا الفص السفلي الأيمن بينما اخترنا الفص الجانبي الأيسر كفص كبد مستهدف ؛ لقد حظروا vena cava والوريد الرئيسي المؤدي إلى ارتفاع ضغط الدم في البوابة.في المقابل حافظنا على وجود بوابة 70٪ من الكبد؛ ضحوا بالجرذان بين العمليات في حين أن معدل البقاء على قيد الحياة لمدة أسبوع واحد هو 100٪، مزايا نموذجنا الجراحي الجديد: أنه صعب تقنيًا ولكنه ممكن؛ وأنه جيد التحمل كما يتضح من معدل البقاء على قيد الحياة بنسبة 100٪. ومع ذلك، فإن أحد القيود هو أن الفص المتوسط الأيسر قد اُرد إلى نقص التروية بسبب انسداد الوريد المدخلي. التطبيقات المحتملة لتقنيتنا تشمل: التي يمكن استخدامها لعلاج الجهاز الجزئي في vivo عن طريق perfusion مع المخدرات؛ في vivo إزالة الخلايا الجزئية كما استئصال الكيميائية؛ في vivo خلية نظام الثقافة بالمقارنة مع السابقين vivo؛ وفي vivo هندسة الكبد.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

إنشاء ثنائي الأبعاد ركائز منقوشة على الحبس البروتين والخلايا

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

الخلوية لاستخراج الدهن المستهدفة التخفيف النظائر المستقرة تحليل السائل الطيف اللوني القداس

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

مع تدبير هيدروجيل Bilayered التحكم ASC التمايز

Natural polymers over the years have gained more importance because of their host biocompatibility and ability to interact with cells in vitro and in ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

الفيروسية النانوية ل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير ورم

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

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 ...

Skin Tattooing As A Novel Approach For DNA Vaccine Delivery

الجلد الوشم ونهجا جديدا للتسليم اللقاحات DNA

Nucleic acid-based vaccination is a topic of growing interest, especially plasmid DNA (pDNA) encoding immunologically important antigens. After the ...

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

مضان تبريد لالقريبة من الأشعة تحت الحمراء Fluorophore-مغلفة Liposomal كأداة لل<em&gt; في فيفو</em&gt; التصوير الضوئي

Optical imaging offers a wide range of diagnostic modalities and has attracted a lot of interest as a tool for biomedical imaging. Despite the enormous ...

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 ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

إنتاج وتوصيف والمحتملة استخدامات الأنسجة المهندسة-3D الإنسان المريء المخاطي نموذج

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

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

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

هندسة الأنسجة عن طريق الجوهرية الأوعية الدموية في<em&gt; في فيفو</em&gt; غرفة هندسة الأنسجة

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