Name: nondestructive monitoring of degradable scaffold-based tissue-engineered blood vessel development using optical coherence tomography
Uploaded: 2018-10-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

ونود أن نعترف بالعلم والتكنولوجيا مشروع التخطيط "مقاطعة قوانغدونغ الصينية" (2016B070701007) لدعم هذا العمل.

1. التحلل الشبكة سقالة على أساس "الثقافة سفن" هندسة الأنسجة
<ol><li>تصنيع السقالة الشبكة<ol>
<li>خياطة شبكة البرلمانيين (19 مم وسمكه 1 مم) حول أنابيب سيليكون تعقيمها بأكسيد الإيثيلين (طول 17 سم وقطرها 5.0 مم 0.3 مم) باستخدام خياطة 5-0.</li>
		<li>خياطة تترافلوروايثيلين (ابتفي، طول 1 سم) مع خياطة 4-0 على كل نهاية ل...

<ol>
	<li>Chan-Park, M. B., 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=Biomimetic+control+of+vascular+smooth+muscle+cell+morphology+and+phenotype+for+functional+tissue-engineered+small-diameter+blood+vessels.">Biomimetic control of vascular smooth muscle cell morphology and phenotype for functional tissue-engineered small-diameter blood vessels.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 88, 1104-1121 (2009).</li><li>Ballyns, J. J., Bonassar, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guided+tissue+engineering.">Image-guided tissue engineering.</a> Journal of Cellular &amp; Molecular Medicine. 13, 1428-1436 (2009).</li><li>Smith, L. 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=A+comparison+of+imaging+methodologies+for+3D+tissue+engineering.">A comparison of imaging methodologies for 3D tissue engineering.</a> Microscopy Research &amp; Technique. 73, 1123-1133 (2010).</li><li>Chang, W. G., Niklason, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+short+discourse+on+vascular+tissue+engineering.">A short discourse on vascular tissue engineering.</a> NPJ Regenerative Medicine. 2, (2017).</li><li>Appel, A. A., Anastasio, M. A., Larson, J. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+challenges+in+biomaterials+and+tissue+engineering.">Imaging challenges in biomaterials and tissue engineering.</a> Biomaterials. 34, 6615-6630 (2013).</li><li>Rice, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+characterization+of+structure+and+morphology+of+silk+fibroin+biomaterials+using+non-linear+microscopy.">Non-invasive characterization of structure and morphology of silk fibroin biomaterials using non-linear microscopy.</a> Biomaterials. 29, 2015-2024 (2008).</li><li>Niklason, L. 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=Enabling+tools+for+engineering+collagenous+tissues+integrating+bioreactors,+intravital+imaging,+and+biomechanical+modeling.">Enabling tools for engineering collagenous tissues integrating bioreactors, intravital imaging, and biomechanical modeling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 3335-3339 (2010).</li><li>Zheng, K., Rupnick, M. A., Liu, B., Brezinski, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+Dimensional+OCT+in+the+Engineering+of+Tissue+Constructs:+A+Potentially+Powerful+Tool+for+Assessing+Optimal+Scaffold+Structure.">Three Dimensional OCT in the Engineering of Tissue Constructs: A Potentially Powerful Tool for Assessing Optimal Scaffold Structure.</a> Open Tissue Engineering &amp; Regenerative Medicine Journal. 2, 8-13 (2009).</li><li>Gurjarpadhye, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+characterization+of+bioengineered+blood+vessels+within+a+bioreactor+using+free-space+and+catheter-based+OCT.">Imaging and characterization of bioengineered blood vessels within a bioreactor using free-space and catheter-based OCT.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 45, 391-400 (2013).</li><li>Chen, W., 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+vitro+remodeling+and+structural+characterization+of+degradable+polymer+scaffold-based+tissue-engineered+vascular+grafts+using+optical+coherence+tomography.">In vitro remodeling and structural characterization of degradable polymer scaffold-based tissue-engineered vascular grafts using optical coherence tomography.</a> Cell &amp; Tissue Research. 370, 417-426 (2017).</li><li>Naito, Y., 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=Characterization+of+the+natural+history+of+extracellular+matrix+production+in+tissue-engineered+vascular+grafts+during+neovessel+formation.">Characterization of the natural history of extracellular matrix production in tissue-engineered vascular grafts during neovessel formation.</a> Cells Tissues Organs. 195, 60-72 (2012).</li><li>Ye, 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=The+design+conception+and+realization+of+pulsatile+ventricular+assist+devices-from+Spiral-Vortex+pump+to+Luo-Ye+pump.">The design conception and realization of pulsatile ventricular assist devices-from Spiral-Vortex pump to Luo-Ye pump.</a> Chinese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 9, 35-40 (2002).</li><li>Chen, W., 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=Application+of+optical+coherence+tomography+in+tissue+engineered+blood+vessel+culture+based+on+Luo-Ye+pump.">Application of optical coherence tomography in tissue engineered blood vessel culture based on Luo-Ye pump.</a> Chinese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 31, 687-690 (2015).</li><li>Pickering, J. G., Boughner, D. 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=Quantitative+assessment+of+the+age+of+fibrotic+lesions+using+polarized+light+microscopy+and+digital+image+analysis.">Quantitative assessment of the age of fibrotic lesions using polarized light microscopy and digital image analysis.</a> American Journal of Pathology. 138, 1225-1231 (1991).</li><li>Martinho, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+optical+attenuation+coefficient+and+mechanical+tension+of+irradiated+human+cartilage+measured+by+optical+coherence+tomography.">Dependence of optical attenuation coefficient and mechanical tension of irradiated human cartilage measured by optical coherence tomography.</a> Cell Tissue Bank. 16, 47-53 (2015).</li><li>Poirierquinot, 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=High-resolution+1.5-Tesla+magnetic+resonance+imaging+for+tissue-engineered+constructs:+a+noninvasive+tool+to+assess+three-dimensional+scaffold+architecture+and+cell+seeding.">High-resolution 1.5-Tesla magnetic resonance imaging for tissue-engineered constructs: a noninvasive tool to assess three-dimensional scaffold architecture and cell seeding.</a> Tissue Engineering Part C Methods. 16, 185-200 (2010).</li><li>Naito, Y., 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=Beyond+burst+pressure:+initial+evaluation+of+the+natural+history+of+the+biaxial+mechanical+properties+of+tissue-engineered+vascular+grafts+in+the+venous+circulation+using+a+murine+model.">Beyond burst pressure: initial evaluation of the natural history of the biaxial mechanical properties of tissue-engineered vascular grafts in the venous circulation using a murine model.</a> Tissue Engineering Part A. 20, 346-355 (2014).</li><li>Smart, N., Dube, K. N., Riley, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+vessel+development+and+insight+towards+neovascular+therapy.">Coronary vessel development and insight towards neovascular therapy.</a> International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 90, 262-283 (2009).</li></ol>

لإنشاء تصميم السفن مع الهيكلية والميكانيكية خصائص مماثلة لتلك التي الأصلي الأوعية الدموية يمكن أن يؤدي إلى تقصير وقت الاستخدام السريري وهو الهدف النهائي للهندسة والأوعية الدموية. تقنيات التصوير الضوئي يسمح التصور من الأنسجة المهندسة مكونات محددة الأوعية الدموية، التي لا يمكن رصد ثوابت...

إجراء هندسة عكسية أنسجة الأوعية الدموية (تيبفس) من المواد الواعدة كوسيلة مثالية الاختلاس الأوعية الدموية1. بغية وضع الطعوم سريرياً مفيدة مع الخصائص الهيكلية والوظيفية المماثلة كسفن الأصلي، قد صممت تقنيات متعددة للحفاظ على وظيفة الأوعية الدموية2،3. رغم أنه كانت هناك سفن هندسيا مع معدلات مقبولة سالكيه خلال غرس وفي "المرحلة الثالثة من" الدراسة السريرية4، ثقافة طويلة الأجل وعالية التكلفة أيضا إظهار ضرورة رصد تطور تيبفس. فهم عمليات النمو ويعيد البناء، والتكيف matrix(ECM) خارج الخلية في تيبفس في البيئة الميكانيكية والكيماوي المحاكاة البيولوجية يمكن أن توفر معلومات حيوية لتطوير هندسة الأنسجة الوعائية.
ينبغي أن تكون استراتيجية مثالية تتبع تطور سفن المهندسة الصغيرة قطرها5 غير تدميري، عقيمة، والطولي، ثلاثي الأبعاد والكمية. ويمكن تقييم تيبفس تحت ظروف ثقافة مختلفة بهذه الطريقة التصوير، حتى بما في ذلك التغييرات قبل وبعد زرع الأوعية الدموية. هناك حاجة إلى استراتيجيات لوصف السمات لسفن المعيشة إجراء هندسة عكسية. تسمح تقنيات التصوير الضوئي للتصور والتقدير الكمي لترسب الأنسجة والمواد الحيوية. المزايا الأخرى هي إمكانية تمكين تصوير الأنسجة العميقة وخالية من التسمية مع دقة عالية6،7. ومع ذلك، الجزيئات الخاصة بالصورة، والمعدات البصرية أقل سهولة للرصد في الوقت الحقيقي هو عائقا عمليا كبيرا، يحد من التوسع في تطبيق الفحص المجهري الضوئي غير الخطية. التصوير المقطعي التماسك الضوئية (OCT) نهج بصرية بطريقة التصوير داخل الأوعية كأداة سريرية المستخدمة على نطاق واسع لتوجيه العلاج التدخلي القلب8. في الأدب ذكر طريقة أكتوبر كوسيلة لتقييم سمك الجدار تيبفس9،10، مقترنة بطرائق التصوير الإيجابي لبحوث هندسة الأنسجة الوعائية. في حين، هندسة القوى المحركة للأوعية الدموية النمو ويعيد البناء لم يلاحظ.
في هذه المخطوطة، نحن بالتفصيل إعداد القابلة للتحلل الحيوي البوليمرية تيبفس القائم على سقالة للثقافة أربعة أسابيع. توسيع نطاق خلايا العضلات الملساء والأوعية الدموية الشرايين الحبل السري البشري (هواسمكس) والمصنف إلى سقالات حمض (PGA) بوليجليكوليك القابلة للتحلل مسامية في مفاعل حيوي. وتلعب الدور في ركيزة مؤقتة لهندسة الأنسجة البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي بعض تدهور معدل11. بغية ضمان تطابق مناسبة بين تدهور سقالة وتشكيل النسيج الجدد، السقالات إدارة المحتوى في المؤسسة والمنظمة عوامل حاسمة لفعالية إعادة عرض الأوعية الدموية. نظام التروية يحاكي المكروية النشاط الحيوي للسفن الأصلية وتحتفظ تشوه يتمشى تحت ضغط التحفيز.
وهدف البروتوكول المقدم وصف استراتيجية بسيطة نسبيا وغير تدميري تيبفس التصوير والرصد طويل الأجل للثقافة. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لتصور تغييرات الشكلية وقياسات سمك السفن هندسيا تحت ظروف ثقافة مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إجراء تحليلات لتدهور المواد المستندة إلى البوليمر في الأنسجة الهندسة السقالات لتحديد. عن طريق الجمع بين أساليب المسح الإلكترون microscopic(SEM) والاستقطاب المجهر المستخدمة في هذا البروتوكول والارتباط والتحديد الكمي لتوزيع المصفوفة خارج الخلية وتدهور الشبكة أن أمكن، التي يمكن أن تيسر تقييم سقالة تدهور جنبا إلى جنب مع تصوير OCT.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:797px;" width="797">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PGA mesh</td>
			<td style="width:265px;">Synthecon</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">silicone tube</td>
			<td style="width:265px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">connector</td>
			<td style="width:265px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">intravascular OCT system</td>
			<td style="width:265px;">St. Jude Medical, Inc</td>
			<td style="width:149px;">ILUMIEN&#8482; OPTIS&#8482; SYSTEM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">scanning electron microscopic</td>
			<td style="width:265px;">Philips&#160;</td>
			<td style="width:149px;">FEI Philips XL-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">polarized microscope</td>
			<td style="width:265px;">Olympus</td>
			<td style="width:149px;">Olympus BX51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:31px;width:216px;">sutures</td>
			<td style="width:265px;">Johnson &#38; Johnson</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:216px;">pulsatile pump</td>
			<td style="width:265px;">Guangdong Cardiovascular Institute</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LightLab Imaging software</td>
			<td style="width:265px;">St. Jude Medical, Inc</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

nondestructive monitoring of degradable scaffold-based tissue-engineered blood vessel development using optical coherence tomography

ومن المتوقع لتلبية الطلب المتزايد على تجاوز الشرياني هندسيا ترقيع الأوعية الدموية مع الخصائص الهيكلية والميكانيكية مشابهة للأوعية الدموية الطبيعية. وصف ديناميات النمو وعملية إعادة تشكيل للبوليمرات القابلة للتحلل القائم على سقالة هندسيا أنسجة الأوعية الدموية (تيبفس) مع تحفيز نابض أمر حاسم لهندسة الأنسجة الوعائية. تقنيات التصوير الضوئي تبرز بوصفها أدوات فعالة لرصد الأوعية الدموية لهندسة الأنسجة مما يتيح التصوير عالي الدقة في الثقافة في الوقت الحقيقي. يوضح هذه الورقة التصوير استراتيجية لرصد النمو غير تدميري وسريعة في الوقت الحقيقي وإعادة عرض من تيبفس في ثقافة طويلة الأجل باستخدام التصوير المقطعي التماسك الضوئية (OCT). يتم تقييم التشكل الهندسي، بما في ذلك عملية إعادة تشكيل الأوعية الدموية، وسمك الجدار، ومقارنة لسمك تيبف في نقاط زمنية مختلفة الثقافة ووجود التحفيز نابض. وأخيراً، توفر الإمكانيات العملية للمراقبة في الوقت الحقيقي من تدهور البوليمر في إعادة بناء الأنسجة تحت التحفيز نابض أكتوبر أو لا وفي كل قطعة من السفينة، بالمقارنة مع تقييم استخدام البوليمر تدهور مسح microscopic(SEM) إلكترون ومجهر مستقطب.

نظام الثقافة ثلاثي الأبعاد يتألف من دائرة الثقافة في مفاعل حيوي ونظام التروية مع10،دورة السائل مغلقة13 (الشكل 1). القسطرة التصوير أكتوبر إدراجها في نهاية ص-التقاطع القاصي وانسحبت في أنبوب السيليكون للتصوير. كان أول من استخدم...

Watch this Scientific Journal Video about Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

رصد غير تدميري التنمية القابلة للتحلل القائم على سقالة هندسيا أنسجة الأوعية الدموية باستخدام التصوير المقطعي التماسك البصري

بروتوكول خطوة بخطوة لغير تدميري وفترة طويلة رصد عملية إعادة عرض الأوعية الدموية وتدهور سقالة في الثقافة في الوقت الحقيقي القابلة للتحلل الحيوي البوليمرية المستندة إلى سقالة الأنسجة المهندسة الأوعية الدموية مع تحفيز نابض باستخدام التصوير المقطعي التماسك الضوئية هو الموصوفة هنا.

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال هندسة الأنسجة الوعائية مثل مراقبة ديناميكيات نمو الأوعية الدموية المهندس وإعادة عرضها خلال الثقافة على المدى الطويل. والميزة الرئيسية لاستخدام التصوير المقطعي الاتساق البصري، أو OCT، هو أنه هو متاح بسهولة، في الوقت الحقيقي واستراتيجية التصوير غير تدميري لتوصيف السمات الهيكلية وإعادة عرض عملية السفن المهندسة. وسوف يكون إثبات الإجراء أيضا شانغمين ليو، وينتاو ما، والفنيين من مختبري.لبدء هذا الإجراء، تلفيق سقالة PGA كما هو موضح في بروتوكول النص Dip PGA السقالات في هيدروكسيد الصوديوم واحد مول لكل لتر لمدة دقيقة واحدة، لضبط الهيكل العتيق للشبكة. ثم، نقع السقالات في الأنسجة ثقافة الصف المياه ثلاث مرات لمدة دقيقتين لكل منهما. في كل مرة، بات بلطف الجافة سقالة مع ورقة الأنسجة.ثم جفف السقالات في غطاء محرك السيارة مع منفاخ لمدة ساعة واحدة. لتجميع مفاعل حيوي وتقاطع y لتصوير أكتوبر، أولا، نقع في مركز حيوي أسطواني الزجاج الذاتي المتقدمة، سقالات PGA، أنبوب سيليكون، أنابيب متوافقة مع البيولوجيا، موصلات، شريط اثارة، ومعدات للتجميع في خزان الإيثانول 95 في المئة لمدة ساعتين. اسحب سقالة PGA من خلال الذراعين الجانبيين للمُنْزع الحيوي المتصلة بجانب واحد مع موصل، وكذلك إلى جانب آخر مع تقاطع y المستخدم لتسليم سلك دليل OCT.تجميع سقالة PGA آخر في مفاعل حيوي في نفس الطريق. تناسب اثيلين polytetrafluoro إلى شفاه مفاعل حيوي عن طريق تشديد عليه مع 4-0 الغرز. وضع مفاعل حيوي في خزان الإيثانول مرة أخرى لمدة ساعة واحدة قبل تجفيفه بين عشية وضحاها في غطاء محرك السيارة مع منفاخ على.الآن، عزل الخلايا العضلية السلسة الشريان السري البشري من الشرايين السُرّية البشرية بواسطة تقنيات explant القياسية في سبب إنقاذ الخلايا في سقالات PGA، تجنب أي يقطر من تعليق الخلية على الجزء السفلي من مفاعل حيوي. أيضا، تغطية مفاعل حيوي مع غطاء سيليكون سدادة في أقرب وقت ممكن بعد الجلوس الخلية لمنع التلوث. توسيع والحفاظ على الخلايا في نمو العضلات على نحو سلس المتوسطة.بذور الخلايا العضلية السلسة الشريان السري البشري بتركيز 5 ملايين خلية لكل ملليلتر في وسط الثقافة أعلاه على السقالات PGA. بعد وضع شريط السير في مفاعل حيوي، وتغطية غطاء سدادة السيليكون التي لديها أنبوب تغذية واحد وثلاثة شرائح أنابيب قصيرة إدراجها لتبادل الغاز. نعلق PTFE 0.22 ميكرون مرشحات لكل أنبوب تغيير الهواء، وإرفاق قبعة هيبارين واحدة إلى أنبوب التغذية.اضبط شريط التحريك بسرعة تحريك 13 طلقة في الدقيقة. ثم، وتجميع الزجاج bioreactor، سيليكون سدادة غطاء، وسقالة PGA في نظام الثقافة. السماح للخلايا إلى التمسك لمدة 45 دقيقة من قبل يميل مفاعلات حيوية كل 15 دقيقة مع موقف إلى اليسار وإلى اليمين.الآن، قم بتوصيل مضخة LOO-OH-YEE، كيس ملحي الفوسفات المخزن، والسائق مع أنابيب بيوليفية من أجل إنشاء نظام الإسراف. فتح برنامج التشغيل لملء الأنابيب مع برنامج تلفزيوني. ضع مفاعل الطاقة الحيوية في حاضنة مرطبة بنسبة 5 في المائة من ثاني أكسيد الكربون عند 37 درجة مئوية.ملء غرفة الثقافة مع 450 ملليلتر من الوسط ثقافة. زراعة السقالات المبذرة تحت ثقافة ثابتة لمدة أسبوع واحد، وتغيير المتوسطة الثقافة كل ثلاثة إلى أربعة أيام عن طريق الطامح نصف المتوسطة القديمة من خلال أنبوب التغذية وإعادة ملء المفاعل مع كمية مماثلة من متوسط الثقافة الطازجة. لإعداد نظام الإسراف لتصوير OCT ، ضخ السوائل في كيس PBS لتعميمها عبر الأنابيب القابلة للمناوب الحيوية والعودة إلى الحقيبة.افتح قوة السائق ونظّم إعداد المضخة بتردد 60 نبضة في الدقيقة وضغط انقباضي ناتج 120 ملليمتراً من الزئبق. ضبط المعلمات الميكانيكية وفقا لاحتياجات الأنسجة هندسة زراعة الأوعية الدموية. انقر فوق زر التشغيل لجعل نظام الإسراف يعمل.توفير محاكاة pulsatile الإصلاح للسفن لمدة ثلاثة أسابيع عن طريق الضغط المتكرر الأنابيب compatible بعد أسبوع واحد من الثقافة الساكنة. استخدام مصدر الضوء لضمان دقة محورية من 10 إلى عشرين ميكرون وعمق الصورة من ملليمتر واحد إلى اثنين ملليمتر لتحديد هيكل الأوعية الدموية التي هندسها الأنسجة، أو TEVBs، استنادا إلى مجال التردد نظام التصوير داخل الأوعية الدموية. قم بتشغيل مفتاح الطاقة وافتح برنامج التقاط الصور قم بتوصيل قسطرة تصوير الألياف البصرية بمحرك المحرك وتحكم التحكم البصري، مع وظيفة التراجع التلقائي للقسطرة.تعيين معلمات معدل الحصول على الصورة إلى عشرة إطارات في الثانية، مع سرعة سحب تلقائية من عشرة ملليمترات في الثانية. الآن، قم بإرفاق قسطرة التصوير بمفرق y عبر قبعة الهيبارين بإبرة عيار 18. ضع القسطرة في أنبوب السيليكون وحدد ضيق الهيكل لشبكة PGA قبل تحميل سقالة PGA على المُدير الحيوي.الآن، ضع طرف القسطرة على المنطقة ذات الأهمية. اضبط جهاز الانسحاب وتحقق من جودة الصورة. الحصول على الصور في واحد، أربعة، سبعة، عشرة، 14، 17، 21، و 28 يوما في الثقافة لكل TEBV الفردية.حفظ هذه الصور بالتتابع مع مراقبة الوقت الحقيقي من البنية المجهرية TEBV بما في ذلك مورفولوجيا السطح، والبنية الداخلية، والتكوين. كرر القياس ثلاث مرات للحصول على قياس موثوق به للسفن المهندسة في كل مرة. التقط سلسلة من الصور خلال الاختبار باستخدام برنامج التقاط الصور.لاستخدام برنامج تحليل الصور لقياس سمك جدار الأوعية الدموية الذي تم تصميمه بالأنسجة، حدد أولاً الصورة التي سيتم تحليلها. ثم، انقر فوق أداة التتبع لتحديد الجانب الداخلي للأوعية الدموية التي تم تصميمها بالأنسجة تلقائيًا مع البرنامج ورسم الجانب الخارجي يدويًا. سيظهر رسم تخطيطي للسمك على الشاشة.كرر القياس لمدة خمس مرات للحصول على قياس موثوق به من الانشاءات. النظر في استخدام اثنين من المحققين المستقلين ملزمة للحصول على المعلومات. افتح غطاء سدادة السيليكون الموضوعة فوق المُصْدِر الحيوي عند الانتهاء من الثقافة، وتجاهل الوسيطة الثقافية.تخفيف اثيلين متعددtetrafluoro من شفاه مفاعل حيوي وقطع أنابيب السيليكون من الجانب الخارجي من اثيلين polytetrafluoro مع مقص. حصاد TEBVs من مفاعل حيوي، وقطعها إلى أقسام لفحص المجهر المسح الإلكتروني. سحب أنبوب السيليكون الداعم، وإصلاح المقاطع مع 4 في المئة الفورمالديهايد السلطة.قم بأداء التلطيخ النسيجي الروتيني مع أحمر ماسون الثلاثي اللون والصيرفة لفحص مورفولوجيا الكولاجين وPG. لتقييم محتوى PGA ومكون الكولاجين، لاحظ العينات الهستولوجية مع تلطيخ أحمر سيري من خلال مجهر مستقطب. تتم مقارنة صور OCT مع الاكتشافات الهستوولوجية لـ TEBVs بعد أربعة أسابيع من الثقافة.تُظهر صورة OCT البنية المجهرية المدمجة ومكونات محددة مقارنة بالتقييم النسيجي. الاستزراع الوسيط، أنبوب السيليكون، TEBV، و جزء PGA مرئية. تلطّخ ماسون ثلاثية الألوان يوضح ألياف الكولاجين الموزعة في اتجاه معين، جنبا إلى جنب مع بقايا PGA في طبقة الوسائط من السفن المهندسة.سيريوس الأحمر تلطيخ يكشف عن بقايا PGA ومكون الكولاجين باستخدام المجهر المستقطب. يُظهر المسح الإلكتروني المجهري للسفن المهندسة بنية صغيرة صغيرة. وفي الوقت نفسه، تعتمد طريقة التصوير داخل الغشاء هذه مراقبة غير تدميرية وسهلة لـ TEBVs، بما في ذلك عملية إعادة عرض وإعادة عرضها في الموقع الطبيعي في الثقافة طويلة الأمد.كما هو مبين هنا، وإعادة عرض يحدث في وقت سابق والتغيرات المورفولوجية تظهر أكثر وضوحا في المجموعة الديناميكية من خلال مقارنة سمك TEBV. هذه التقنية تمهد الطريق للباحثين في مجال هندسة الأنسجة الوعائية لاستكشاف ميزات الهيكل وعملية إعادة عرض طويلة الأجل للسفن المهندسة. قد يكون العرض الواضح للبقايا البوليمرية بواسطة المجهر المستقطب جنبا إلى جنب مع التصوير OCT مفيدا لتقييم تدهور السقالة.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

المغناطيسي منهجية Elastography الرنين لتقييم الأنسجة المهندسة النمو كونستركت

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel

رصد ميكانيكا الحائط أثناء النشر ستينت في وعاء

Clinical trials have reported different restenosis rates for various stent designs1. It is speculated that stent-induced strain concentrations on the ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

تنظير العين الضوئي متكاملة والطيفي المجال بالاتساق التصوير المقطعي البصري

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

بروتوكول لتقييم هيدرودينامي النسبية للثلاثي النشرة بوليمر صمامات

Limitations of currently available prosthetic valves, xenografts, and homografts have prompted a recent resurgence of developments in the area of ...

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. ...

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT

النقل المتعدد الوسائط "الشبكية الحجمي التصوير المائل المسح الضوئي الليزر تنظير العين" (أوسلو) و "التصوير المقطعي التماسك الضوئية" (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

Intra-cardiac Side-Firing Light Catheter for Monitoring Cellular Metabolism using Transmural Absorbance Spectroscopy of Perfused Mammalian Hearts

القسطرة الخفيفة داخل القلب للإشعال الجانبي لرصد الأيض الخلوي باستخدام مطياف الامتصاص عبر الجدارية لقلوب الثدييات المنصهرة

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome ...

Tissue-Engineered Graft for Circumferential Esophageal Reconstruction in Rats

الترقيع المهندس بالأنسجة لإعادة بناء المريء المحيطي في الفئران

The use of biocompatible materials for circumferential esophageal reconstruction is a technically challenging task in rats and requires an optimal implant ...

Cerebral Blood Flow-Based Resting State Functional Connectivity of the Human Brain using Optical Diffuse Correlation Spectroscopy

الدماغ تدفق الدم القائم على الراحة الدولة الاتصال الوظيفي للدماغ البشري باستخدام الطيف ية الارتباط المنتشر البصري

To obtain a comprehensive understanding of the human brain, utilization of cerebral blood flow (CBF) as a source of contrast is desired because it is a ...