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

המחברים רוצה להודות Jens Geiling מן המכון של האנטומיה הראשון, בית החולים האוניברסיטאי יינה, להפקת הציורים סכמטי של עכברוש הכבד אנטומיה.

הדיור בכל ההליכים שבוצעו היו על פי תחיקת בטחון גרמני רווחת בעלי חיים. כל גזה כיסוי בגדים, כלי ניתוח הן בלוק מוכן לפני הניתוח. כל הפרוצדורות מתבצעות בתנאים סטריליים.
1. הכנה של העכברוש הליך כירורגי
<ol><li>הכנס את החולדה תא אינדוקציה, עזים ומתנגד העכברוש עם 4% מתאדה איזופלוריין ו 1...

<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>

על-ידי חסימת cannulating וריד שער הכבד השמאלי עם קטטר כמו כניסת נוזלים, את וריד הכבד הלטראלי השמאלי עם עוד קטטר כמו פורקן נוזלים, בהצלחה יצרנו ויוו נוזלים מעקף בתוך האונה השמאלית לרוחב, המציין למרות השיטה הוא מאוד מאתגר בשל גודלו הקטן של כלי עבור תעלות סיכון גבוה של גרימת דימום, זה ריאלי. אפי...

הסימנים של השתלת איברים ללא הרף מתרחבים. לעומת זאת, המחירים תרומת איברים, האיכות הכוללת של איברים הולכים ופוחתים, שמוביל לדרישה גוברת על השתלים. מספר המועמדים נוספו לרשימת הממתינים להשתלה כבד המשיכו להגדיל (למשל, בארצות הברית, חולים 11,340 נוספו בשנת 2016, לעומת 10,636 בשנת 2015)1. למרות מאמצים ניכרים, מספר האיברים זמין אינו עונה לצרכים קליניים. בשל שכיחות מוגברת של מחלת כבד, חולים רבים עם מחלות כבד סופנית תמותי לרשימת הממתינים להשתלה לפני איברים הופכת לזמינה. כדי לענות על הביקוש תורם כבד שתלי ענק, גישות חלופיות באמצעות רקמת הכבד עקרונות הנדסיים מתבצעת באופן פעיל רדף2. בימינו, פיתח טכניקה ביולוגי להנדסה הכבד יכול פוטנציאל להתגבר על המחסור הזה.
הנדסה הכבד מורכבת משני שלבים: הדור של לגרדום acellular, ואחריו איכלוס של לגרדום. כדי להשיג לפיגום הביולוגי הכבד acellular, הכבד explanted הוא perfused דרך מערכת כלי הדם עם דטרגנטים יוניים או nonionic, אשר ניתן להסיר את החומר הסלולר מן הכבד. במחקרים קודמים רוב, לפיגום הביולוגי הכבד acellular הושגה על ידי זלוף של הכבד, עם שילוב של נתרן גופרתי dodecyl ו- TritonX100. כתוצאה מכך, כל התאים הוסרו, ואילו המבנה של מטריצות נשמר. פיגומים איברים היו reseeded עם התאים בוגרים, hepatocellular, כמו גם קווי תא אנדותל hepatocytes ראשי עם או בלי היישום בו זמנית של תאי אנדותל או גזע mesenchymal (MSC). רוב החוקרים להתמקד, שמחוץ לכבד הנדסה3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14. עם זאת, במחקרים קודמים רוב, רק חתיכות קטנות של קוביות לגרדום הנידונה היו מושתלים לתוך ההשתלה הטרוטופי שונים. במחקרים אחדים, חלקי פיגומים הנידונה היו מושתלים כמו שתל עזר. אולם, הפעם מקסימלי הישרדות המדווחת היה 72 h רק8,בת14. עד כמה שידוע לנו, השתלת orthotopic של השתלה כבד מלא הנידונה טרם שבוצעה שבוצעה או שהתפרסמו על. תפקוד לטווח ארוך ואת השתלת איברים מהונדסים הם בחיתוליהם. לכן, נדרשת גישה חלופית שמחוץ לכבד הנדסה.
הנדסה in vivo הכבד עשוי לייצג חלופה ללמוד איכלוס הכבד בתנאים פיזיולוגיים. היתרונות של ויוו הכבד הנדסה בהשוואה ל- ex-vivo הכבד הנדסה הן מגוונות. אין ויוו אוכלס מחדש חלקי הכבד לגרדום נענשים פיזיולוגיים הדם זלוף עם טמפרטורה נכונה, מספיק חמצן, חומרים מזינים, גורמי גדילה בניגוד שמחוץ זלוף בינונית תרבות מלאכותיים. יתר על כן, הכבד נורמלי חלקיים שנותרו שומרת על הפונקציה הכבד, בעיקר ומאפשר ההישרדות לטווח ארוך. מאז מושתל שמחוץ מהונדסים הכבד שתל הוא עדיין מסוגל לקיים את ההישרדות לטווח ארוך של חיות ניסוי על ידי תפקוד הכבד8, נוכל לדמות את ויוו חלקי הכבד engineeringwould בסופו של דבר להיות מודל מבטיח ללמוד עוד יותר על האבולוציה של הנדסה כבדים עם תצפיות הישרדות ארוך יותר מאשר ex-vivo.
לאחרונה, קבוצת מחקר אחת (פאן ועמיתיו) הציג, בפעם הראשונה, טכניקה של ויוו הכבד הנדסה15. הם השיגו את זלוף מבודד של האונה הכבד נכון נחות בחולדות חיים למרות האתגרים אנטומיים וטכניים. הם דיווחו תוצאות פוסט ניתוחית הראשון ויוו איכלוס באמצעות קו תא hepatocyte הראשית עכברוש. עם זאת, הדגם זלוף כירורגי ויוו של פן. et al. יש חסרונות. הם השיגו יחיד בכבד באונה זלוף בחולדות על חשבון חוסמת לחלוטין את וריד שער הכבד ואת הכלילי, דבר העלול לגרום נזק חמור לחיה. העכברושים ניסיוני הוקרבו אחרי רק 6 שעות של זמן התבוננות פוסט ניתוחית. לכן, הטכניקה זלוף בכבד באונה ויוו דורשת עוד שיפור להשגת הישרדות לאחר הניתוח.
פיתחנו מודל הישרדות הרומן ויוו בכבד באונה זלוף, בהתבסס על מחקרים קודמים של האנטומיה הכבד של עכברוש16, הטכניקה תעלות וריד שער הכבד לניטור והמודינמיקה עכברים17, ואת הכבד בביו-הנדסה 18 , 19. השלבים המפתח לקבלת ההליך מומחשים איור 1A - 1E.
טכניקה זו מתאימה עבור אלה שרוצים להשתמש המודל זלוף ניסיוני ויוו למחקר בסיסי על טיפול חלקי איברים על ידי אינפוזיה עם סמים, אין ויוו decellularization כמו כריתה כימי למחלות איברים (למשל , סרטן הכבד), ויוו תרבית תאים במטריצה decellularized השוואת שמחוץ דו מימדי ותלת ממדית תא תרבות מערכות20,21,22,23 , 24 , 25 , 26, ויוו הכבד הנדסה על-ידי decellularization ולאחר איכלוס.

<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

אורגן הנדסה היא אסטרטגיה הרומן לייצר תחליפים איבר הכבד יכול באופן פוטנציאלי לשמש השתלת. לאחרונה, ויוו הכבד הנדסה, כולל ויוו איברים decellularization ואחריו איכלוס, התפתחה גישה מבטיחה מעל שמחוץ לכבד הנדסה. עם זאת, הישרדות לאחר הניתוח לא הושגה. מטרת המחקר היא לפתח טכניקה כירורגית הרומן של ויוו סלקטיבי בכבד באונה זלוף בחולדות כתנאי ויוו הכבד הנדסה. נוכל ליצור מעקף מעגל רק דרך האונה השמאלית לרוחב. לאחר מכן, לרוחב האונה השמאלית היא perfused עם heparinized מלוחים. הניסוי מבוצעת עם ארבע קבוצות (n = 3 חולדות לכל קבוצה) המבוסס על פעמים זלוף שונים של 20 דקות, 2 h. 3 h ו 4 h הישרדות, כמו גם השינוי בעין בלתי מזוינת גלוי של צבע ועל חוסר כדוריות הדם בהיסטולוגיה נחוש פורטל שילוש ו- sinusoids את, נלקח כמחוון עבור מוסד מודל מוצלח. לאחר זלוף סלקטיבי של האונה השמאלית לרוחב, אנו מבחינים כי לרוחב האונה השמאלית, ואכן, הפך מאדום לצהוב עמום. בהערכה היסטולוגית, אין תאי דם גלויים בענף של וריד שער הכבד, את וריד מרכזי ו- sinusoids. האונה הלטראלי השמאלי הופך לאדום לאחר פתיחה מחדש את כלי-הדם החסומים. 12/12 חולדות שרד ההליך במשך יותר משבוע. אנחנו הראשונים לדווח למודל כירורגי ויוו זלוף אונה בכבד יחיד עם תקופת ההישרדות ארוך יותר משבוע. בניגוד ח שפורסמו בעבר, היתרון החשוב ביותר של הטכניקה המובאת כאן זה זלוף 70% של הכבד נשמר לאורך כל התהליך. הקמתה של טכניקה זו מספק בסיס ויוו חלקי הכבד הנדסה בחולדות, כולל decellularization ו- recellularization.

12 זכר (בגילאי 12 - 13 שבועות) לואיס חולדות שימשו להערכת השפעת האונה הכבד סלקטיבי זלוף. הניסוי בוצע בארבע קבוצות (n = 3 חולדות לכל קבוצה). משתמש זלוף שונים בתקופות של 20 דקות, שעתיים, 3 שעות, 4 שעות, השלבים המתוארים לעיל, בהצלחה שהשגנו ויוו באונה אחת זלוף.
<p class="jove_content" fo:kee...

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

טכניקה כירורגית הרומן כבסיס In Vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש

אנו להקים טכניקה כירורגית חדשניים עבור מודל זלוף יחיד בכבד באונה ויוו בשנת החולדה כתנאי נוספת ללמוד ויוו הכבד חלקית הנדסה בעתיד.

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

במהלך השנים האחרונות, הנדסת כבד הפכה לנושא חם ברחבי העולם בשל הפוטנציאל של יצירת השתלות כבד מסוגל השתלה. עם זאת פונקציה לטווח ארוך קיימא והשתלת איברים מהונדסים הם עדיין חזון של העתיד. לאחרונה in-vivo הכבד אונה שפע הפך אסטרטגיה מבטיחה להתחיל הנדסת כבד.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי in-vivo מחדש פיגום כבד חלקי נתון שפע דם סקאטולוגי. זה מספק את הפיגום עם הטמפרטורה הנכונה, מספיק חמצן, חומרים מזינים וגורמי גדילה לעומת שפע vivo לשעבר עם מדיום תרבות מלאכותית. יתרון נוסף הוא כי הכבד הנותר שומר על תפקוד הכבד ובכך בעיקר מאפשר הישרדות לטווח ארוך.עם זאת מודל שפע האונה הבודדת in-vivo הוא מאתגר מבחינה טכנית והישרדות לאחר הניתוח טרם הושגה. כאן אנו הולכים להציג מודל כירורגי אחר עם הישרדות לטווח ארוך כבסיס להנדסת אונה כבד יחידה in-vivo נוספת. לפני שנדגים את המודל הכירורגי, אנחנו רוצים לתת היכרות קצרה עם האנטומיה של כבד העכברוש.כדי לבסס את מודל שפע האונה הכבדית הבודדת שלנו בחרנו את האונה השמאלית. זוהי אונת הכבד היחידה עם אספקת כלי דם וניקוז ברורים המאפשרים ליצור מעקף. זהו שחזור תלת מימדי של מערכת ורידים פורטל בחולדה.ההתמקדות שלנו כאן היא על וריד הפורטל השמאלי אשר ישמש מאוחר יותר כמשטח הנוזלים. זהו שחזור תלת מימדי של מערכת הווריד בהירכיה בחולדה. כאן ההתמקדות שלנו היא על וריד הלחץ בצד שמאל אשר ישמש מאוחר יותר כשקע נוזלים.איור זה של אנטומיה של כלי הדם בכבד מדגיש את נקודות הגישה של כלי הדם המשמשות למודל זלוק חלקי. אנימציה זו ממחישה את התוכנית של יצירת מודל זלוב האונה בצד שמאל של האונה השמאלית. על מנת להקים את המודל הכירורגי אנחנו הולכים ליצור מעקף מעגל בתוך האונה השמאלית.לשם כך עלינו לחסום את כלי השיט הבאים את וריד הפורטל השמאלי, את עורק הלחץ השמאלי, את צינור המרה השמאלי, את וריד הפרוטלי החציוני השמאלי, את עורק הלחץ ואת צינור המרה, ואת וריד הירך השמאלי. אז אנחנו צריכים לחשוף את וריד השער השמאלי עם קטטר 24 גייג'. לאחר מכן וריד ההיפוך השמאלי הוא cannulated באמצעות קטטר 22 gage.ואז הקטטר בווריד הפורטל השמאלי מחובר למשאבת תדלוק. גזה יבשה ממוקמת בשקע של הקטטר בווריד ההפטי השמאלי כדי לספוג נוזלי פסולת. בדרך זו מעקף נוצר.ואז האונה האחורית השמאלית חדורה מלוחים heparinized בקצב זרימה של 0.5 מיליליטר לדקה. זלוח פיזיולוגי לאונה השמאלית בצדד משוחזר לאחר פתיחת הכלים החסומים. עכשיו מודל חליטה כירורגית הוקמה.כל ההליכים שהוכחו בסרטון זה נבדקו ואושרו על ידי הרשויות המקומיות. שדה הפעולה של הבטן הוא חיטוי עם שלושה סיבובים של תמיסת יוד ואחריו שני סיבובים של 70% אלכוהול. גזה סטרילית מונחת על הבטן ומשאירה רק את שדה הניתוח חשוף.חתך רוחבי נעשה על דופן הבטן של החולדה. תפר פרולן 4-0 משמש לתיקון תהליך xiphoid ולמשוך אותו לכיוון הראש. שני צידי דפנות הבטן העליונות נסוגים באמצעות שני ווים תת-צלאליים כדי להגיע לחשיפה מלאה של האיבר.אז נוכל לראות את אונות הכבד. הנה האונה השמאלית בצד השני המשמשת לזליבה סלקטיבית. אנחנו מכסים את התריסום ואת המעי הדק בחלל הבטן עם גזה לחה לייבוש ביובי.אנו חושפים את ההילום של הכבד על ידי הרמת האונות החציוניות עם גזה לחה. החולדה ממוקמת תחת מיקרוסקופ סטרילי. אנחנו לנתח את וריד השער השמאלי.לאחר מכן אנו קוגדים את וריד הפרוטלי השמאלי עם תפר משי 6-0. עורק הירך השמאלי, צינור המרה השמאלי, כמו גם וריד הפורטל החציוני השמאלי, עורק הלחץ החציוני השמאלי, וצינור המרה החציוני השמאלי חסומים באמצעות מיקרו-מלחציים. אנחנו חוסמים את וריד הלחץ השמאלי עם מיקרו-מלחציים בבסיס האונה השמאלית.כדי ליצור את ההקדמה הנוזלית, הגבעול של וריד הפורטל מנוקב עם קטטר 24 מחט גייג'. אבל הקטטר לא מוכנס. לאחר מכן אנו מסירים את המחט מהקטטר ומחברים את הקטטר למשאבת תדלוק.כדי לגרש אוויר מהצינור ומהקטטר, אנו מזינים בתמיסת מלח הפרינית לדקה. לאחר מכן נכבה את המשאבה. הבא קטטר חינם מחט, אשר מחובר כעת למשאבת תדלוק, מוכנס לתוך וריד הפורטל השמאלי.בדרך זו אנו למזער מניפולציות של כלי מסונן. הנה אזור חשוף של וריד הלחץ בצד שמאל אנחנו הולכים cannulate באופן דומה. ראשית אנו יוצרים חור ניקוז בווריד הלחץ בצד שמאל על ידי ניקור אותו עם קטטר 22 gage או 24 מחט gage מגורים.אנו ממליצים כי קטטר הוא קצת יותר קטן מאשר כלי השיט. לאחר מכן אנו מתחילים לבלבל את האונה השמאלית עם מלוחים heparinized בקצב זרימה של 0.5 מיליליטר לדקה. נוזל הפסולת הזורם נספג בגאזה.כדי למזער את הזיהום התוך-א-א-דו-מינאלי בנוזלי פסולת, אנו מכנסים מחדש את הקטטר ללא מחט לווריד כבד שמאלי. לכן וריד ההירד השמאלי הקנולי משמש כשקע נוזלים. אנחנו ממשיכים לזלזל האונה האחורית השמאלית עם מלוחים heparinized.ניתן לראות נוזל מדמם נוטף מהשקע. החץ מציין כי האונה השמאלית הפכה צהובה במהלך זלולה עם מלוחים heparinized. בסוף זלוק הקטטרים נלקחים מתוך כלי הדם.פתח הניקוז על וריד הלחץ בצד שמאל סגור עם תפר פולומיט יחיד 11-0. פתיחת המפרץ על וריד הפורטל השמאלי סגורה עם תפר פולומיט 11-0 גם כן. זלולה מחדש מתחילה עם זרימה אחורית מן vena קאווה suprahepatic לאחר הסרת המהדק על וריד הלחץ בצד שמאל.חליטה פיזיולוגית משוחזרת עוד יותר לאחר הסרת המהדק מעורק הירך השמאלי צינור המרה, כמו גם את המבנים החציוניים השמאליים כלי הדם. תדלוק מלא מושגת לאחר פתיחה מחדש של וריד הפורטל השמאלי כפי שצוין על ידי שינוי צבע לאדום כהה. תדלוק של האונה השמאלית מאוחר יותר.החץ הלבן בתמונה זו מצביע על כך שאונה הכבד היעד אכן היה מנוקב באופן סלקטיבי. כאן החצים הלבנים מראים כי האונות הנותרות, המייצגות כ -70% מהכבד שמרו על זיקוק פיזיולוגי לאורך כל ההליך. זלולה של האונה השמאלית.כאן החץ האדום מציין כי האונה השמאלית בצד השני היא פיזיולוגית מחדש לאחר פתיחת מחדש את כלי הדם החסומים. החץ הכחול מראה כי האונה החציונית השמאלית ספגה קשהמיה. האונה הצידית השמאלית המרוסלת באופן סלקטיבי נבדקה בהיסטולוגית באמצעות כתמי H E.איור א' מראה כי באונה הנגלית השמאלית לא ניתן לזהות תאי דם בסניף של וריד הפורטל והסינוסואידים. כצפוי תאים אדומים נראים בסניף של עורק הכבד. ב איור B, האונה הסוררת הנחותה משמשת כבקרה.תאי דם נראים בבירור ואת הענפים של וריד הפרוטלי ועורק הכבד, כמו גם את הסינוסואידים. איור C מדגים כי באונה הנגלית השמאלית המפותלת אין תאי דם הנראים בווריד המרכזי. לעומת זאת, איור D מדגים כי בתאי הדם של האונה הנתעבת השליטה נראים בווריד המרכזי.השגנו שיעור הישרדות של 100% בשבוע אחד ב-12 הליכים רצופים. השווינו את מודל חליטת האונה בכבד in-vivo שלנו עם המודל של פאן ועמיתיו. ההבדלים העיקריים במתודולוגיה ובתוצאות בין פאן לקבוצה שלנו הם: הם בחרו את האונה הנחותה הימנית בזמן שבחרנו באונה הצדדית השמאלית כאונה כבדית יעד; הם חסמו את vena cava ואת וריד הפורטל הראשי המובילים יתר לחץ דם בפורטל.לעומת זאת שמרנו על חליטת פורטל של 70% מהכבד;הם הקריבו את החולדות באופן פעיל בעוד שקצב ההישרדות שלנו בשבוע אחד הוא 100% היתרונות של המודל הכירורגי החדשני שלנו הם: שזה מאתגר מבחינה טכנית אך ריאלי;ו שהוא נסבל היטב כפי שהוכח על ידי שיעור ההישרדות של 100%. עם זאת מגבלה אחת היא כי האונה החציונית השמאלית מתמשכת קשה עקב חסימה של וריד הפורטל. יישומים פוטנציאליים של הטכניקה שלנו כוללים:כי הוא יכול לשמש לטיפול באיברים חלקיים in-vivo על ידי זלוב עם תרופות;in-vivo איברים חלקי decellularization כמו resection כימי;in-vivo מערכת תרבות התא בהשוואה לשעבר vivo;והנדסת כבד in-vivo.

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

יצירת דו מימדי מצעים Patterned עבור החזקת חלבון ו-Cell

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

ליפידים מיצוי נייד עבור דילול ממוקד איזוטופ יציב ניתוח כרומטוגרפיה נוזלית ספקטרומטריית-Mass

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

הנדסת Hydrogel Bilayered לשלוט בידול ASC

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

חלקיקים נגיפיים עבור<em&gt; בחי</em&gt; הדמית גידול

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

שיפוע צפיפות רבה שכבתי פלמור (DGMP): שיטה חדשנית ליצירת תא בעל מספר, פיגומים להנדסת רקמות להתאמה אישית

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

עור קעקוע כגישה חדשה לאספקת חיסון ה-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

הקרינה-מרווה של Fluorophore הקרוב אינפרא אדום-כמוס liposomal ככלי ל<em&gt; In vivo</em&gt; דימות אופטי

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

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר<em&gt; In vivo</em&gt; ניטור

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

ייצור, אפיון ופוטנציאל שימושים של הוושט רירי דגם אדם מהונדס-רקמות 3D

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

הנדסת רקמות ידי עצמותי כלי דם בתוך<em&gt; In vivo</em&gt; הנדסת רקמות קאמרית

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