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

Wij willen erkennen van de wetenschap en de technologie Planning Project van de provincie Guangdong (2016B070701007) voor de ondersteuning van dit werk.

1. afbreekbaar PGA steiger op basis van weefsel-engineered vaartuigen cultuur
<ol><li>PGA steiger Fabrication<ol>
<li>Naai de PGA mazen (diameter van 19 mm en 1 mm dik) rond silicone slangen gesteriliseerd met ethyleenoxide (17 cm lengte, 5.0 mm diameter en 0,3 mm dik) met 5-0 hechtdraad.</li>
		<li>Naai de polytetrafluorethyleen (ePTFE, 1cm lengte) met 4-0 hechtdraad op elk uiteinde van PGA Maas en overlapt door 2 mm.</li>
		<li>Dompel PGA steigers met de hand in 1 mol/L NaOH voor 1 min te passen de ruimtelijke struct...

<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>

Ontworpen voor het genereren van vaartuigen met structurele en mechanische eigenschappen die lijken op die van de inheemse bloedvaten kunnen leiden tot het verkorten van de tijd voor klinisch gebruik en is het ultieme doel van vasculaire engineering. Optische beeldvormingstechnieken toestaan de visualisatie van weefsel ontworpen vasculaire specifieke onderdelen die individuele constructies in cultuur en blootstelling transplantaties aan een cultuur omgeving zonder de steriliteit7niet controleren. ...

Weefsel-engineered bloedvaten (TEBVs) is de meest veelbelovende materiaal als een ideale vasculaire graft-1. Met het oog op transplantaties te klinisch nuttig met soortgelijke structurele en functionele eigenschappen als inheemse vaartuigen, zijn meerdere technieken ontwikkeld om vasculaire functie2,3. Al tijdens de implantatie en in fase III klinische studie4zijn er gemodificeerde schepen met aanvaardbare bij tarieven, langetermijnkweek en hoge kosten blijkt ook de noodzaak van toezicht op de ontwikkeling van TEBVs. Begrip van extracellulaire matrix(ECM) groei, remodelleren en aanpassing processen in de TEBVs in de omgeving van de chemo-mechanische biomimetische bieden cruciale informatie voor de ontwikkeling van vaatweefsel engineering.
De ideale strategie om bij te houden van de ontwikkeling van kleine diameter gemodificeerde schepen5 moet op niet-destructieve, steriele, longitudinale, driedimensionale en kwantitatieve. TEBVs onder andere cultuur voorwaarden kunnen worden beoordeeld door dit imaging modaliteit, zelfs met inbegrip van wijzigingen vóór en na de vasculaire transplantatie. Strategieën voor het beschrijven van de kenmerken van levende gemodificeerde schepen nodig zijn. Optische beeldvormingstechnieken toestaan visualisatie en kwantificering van weefsel depositie en biomaterialen. Andere voordelen zijn de mogelijkheid om diep-weefsel- en label-vrije beeldbewerking met hoge resolutie6,7. Afbeelding-specifieke moleculen en minder toegankelijke optische apparatuur voor real-time bewaking is echter een aanzienlijke praktische hindernis, die de uitgebreide toepassing van niet-lineaire optische microscopie is beperkt. Optische coherentie tomografie (OCT) is een optische benadering met intravasculaire imaging modaliteit als een veel gebruikte klinische hulpmiddel bij cardiale Interventionele therapie8. In de literatuur is de methode van LGO werd gerapporteerd als een manier om te beoordelen van de wanddikte van TEBVs9,10, bevestigend beeldvormende modaliteiten voor vaatweefsel engineering onderzoek wordt gekoppeld. Overwegende dat de dynamiek van gemanipuleerde vasculaire werd groei en remodeling niet waargenomen.
In dit manuscript detailleren wij de voorbereiding van biologisch afbreekbaar polymeer steiger gebaseerde TEBVs voor vier weken cultuur. Menselijke navelstreng slagaders vasculaire zachte spiercellen (HUASMCs) worden uitgebreid en in een poreuze afbreekbaar polyglycolic zuur (PGA) steigers in de bioreactor agarvoedingsbodem. Biologisch afbreekbare polymeren de rol te spelen in een tijdelijke substraat voor weefselengineering en hebben een bepaalde afbraak tarief11. Met het oog op een juiste match tussen steiger afbraak en vorming van de neo-weefsel, zijn ECM en PGA steigers cruciale factoren voor effectief vasculaire remodeling. Het systeem van de perfusie simuleert de biomechanische communicatie van inheemse vaartuigen en handhaaft een consistent vervorming onder druk stimulatie.
Het doel van het voorgestelde protocol is voor het beschrijven van een relatief eenvoudig en niet-destructieve strategie voor TEBVs imaging en langdurige bewaking van cultuur. Dit protocol kan worden gebruikt voor visualisatie van morfologische veranderingen en diktemetingen van gemodificeerde schepen onder verschillende cultuuromstandigheden. Bovendien kunnen de analyses van de aantasting van het polymeer gebaseerde materialen in het weefsel engineering steigers worden uitgevoerd voor de identificatie. Door het combineren van methoden voor het scannen van elektronen microscopic(SEM) en gepolariseerde Microscoop gebruikt in dit protocol, correlatie en kwantificering van extracellulaire matrix distributie en aantasting van de PGA kunnen worden gemaakt, die kan vergemakkelijken beoordeling steiger afbraak gecombineerd met OCT beeldvorming.

<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

Gemanipuleerde vaattransplantaten met structurele en mechanische eigenschappen die lijken op natuurlijke bloedvaten worden verwacht om te voldoen aan de groeiende vraag naar arteriële bypass. Karakterisering van de groeidynamiek en remodelleert proces van afbreekbaar polymeer steiger gebaseerde weefsel-engineered bloedvaten (TEBVs) met Pulsatiele stimulatie is cruciaal voor vaatweefsel engineering. Optische beeldvormingstechnieken opvallen als krachtige tools voor de monitoring van de vascularisatie van gemanipuleerde weefsel inschakelen met een hoge resolutie imaging in real-time cultuur. Deze paper toont een niet-destructieve en snel real-time beeldvormings strategie voor het controleren van de groei- en verbouwing van TEBVs in langetermijnkweek met behulp van optische coherentie tomografie (OCT). Geometrische morfologie wordt geëvalueerd, met inbegrip van vasculaire remodelleert proces, wanddikte en vergelijking met de dikte van de TEBV in verschillende cultuur tijdstippen en aanwezigheid van Pulsatiele stimulatie. Ten slotte, OCT biedt praktische mogelijkheden voor het real-time opvolgen van de afbraak van het polymeer in de reconstructie weefsels onder Pulsatiele stimulatie of niet en in elk segment van schip, vergeleken met de beoordeling van het gebruik van de afbraak van de polymeer scanning electron microscopic(SEM) en gepolariseerde Microscoop.

Het driedimensionale cultuur-systeem bestaat uit een kamer van de cultuur in de bioreactor en het systeem van de perfusie met een gesloten vloeistof cyclus10,13 (Figuur 1). De OCT imaging katheter werd ingevoegd in het distale einde van de Y-junction en trok zich terug in de silicone buis voor imaging. OCT imaging werd voor het eerst gebruikt om af te bakenen de structurele karakterisatie van het biol...

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

Niet-destructieve controle van afbreekbaar steiger gebaseerde weefsel-Engineered bloedvat ontwikkelen met behulp van optische coherentie tomografie

Een stap voor stap protocol voor niet-destructieve en lange-termijn follow-up van het proces van vasculaire remodeling en aantasting van de steiger in real-time cultuur van biologisch afbreekbaar polymeer steiger gebaseerde weefsel-engineered bloedvaten met Pulsatiele stimulatie met behulp van optische coherentie tomografie wordt hier beschreven.

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de vasculaire weefsel-engineering veld, zoals het toezicht op de dynamiek van ingenieur vasculaire groei en remodelleren tijdens de lange termijn cultuur. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van optische coherentie tomografie, of OCT, is dat het een direct beschikbare, realtime en niet-destructieve beeldvorming strategie om de structurele kenmerken en het remodelleren proces van engineered schepen te karakteriseren. Het demonstreren van de procedure zal ook Shangmin Liu, en Wentao Ma, technici van mijn laboratorium.Om deze procedure te beginnen, fabriceren de PGA steiger zoals beschreven in het tekstprotocol Dip PGA steigers in een mol-per-liter natriumhydroxide voor een minuut, om de ruimtelijke structuur van het gaas aan te passen. Dan, weken de steigers in weefsel-cultuur-grade water drie keer gedurende twee minuten per stuk. Elke keer, voorzichtig dep droog het schavot met een tissue papier.Droog vervolgens de steigers op in een kap met een blower voor een uur. Om de bioreactor en de y-junction voor OCT imaging te monteren, eerst, weken de zelf ontwikkelde glazen cilindrische bioreactor, PGA steigers, siliconen buis, bio-compatibele buizen, connectoren, roerstaaf, en apparatuur voor montage in een 95 procent ethanol tank voor twee uur. Trek de PGA steiger door de zijarmen van de bioreactor aangesloten op de ene kant met een connector, evenals aan een andere kant met de y-junction gebruikt om de OCT geleidedraad te leveren.Monteer een andere PGA steiger in de bioreactor op dezelfde manier. Pas het polytetrafluorethyleen op de lippen van de bioreactor door het aan te spannen met 4-0 hechtingen. Zet de bioreactor weer een uur in de ethanoltank voordat je hem 's nachts droogt in een kap met de blower aan.Nu, isoleer menselijke navelslagader gladde spiercellen van menselijke navelslagaders door standaard explant technieken In de oorzaak van het opslaan van de cellen in PGA steigers, vermijd het druipen van celsuspensie op de bodem van bioreactor. Bedek ook de bioreactor met siliconenstopdeksel zo snel mogelijk na de celzitplaats om besmetting te voorkomen. Uit- en uitzetten van de cellen in gladde spiergroei medium.Zaad de menselijke navelslagader gladde spiercellen met een concentratie van 5 miljoen cellen-per-milliliter in de bovenstaande cultuur medium op de PGA steigers. Na het plaatsen van een sir bar in de bioreactor, bedek het de siliconen stop deksel dat een voedingsbuis en drie korte buizen segmenten ingevoegd voor gasuitwisseling heeft. Bevestig PTFE 0,22 micron filters op elke luchtverversingsbuis, en bevestig een heparine dop aan de voedingssonde.Pas de roerstaaf aan met een roersnelheid van 13 ronden per minuut. Monteer vervolgens de glazen bioreactor, siliconen stopklep en PGA-steiger in het kweeksysteem. Laat de cellen 45 minuten hechten door de bioreactor om de 15 minuten te leunen met een standaard naar links en naar rechts.Sluit nu de LOO-OH-YEE pomp, fosfaat-gebufferde zoutzak en driver aan op de biocompatibele buizen om het profusiesysteem te creëren. Open de driver om de buizen te vullen met PBS. Plaats de totale bioreactor in een bevochtigde couveuse met 5 procent CO2 op 37 graden Celsius.Vul de cultuurkamer met 450 milliliter van het cultuurmedium. Kweek de ingezaaide steigers onder statische cultuur voor een week, het veranderen van de cultuur medium om de drie tot vier dagen door aspirating de helft van het oude medium door de voedingsbuis en het bijvullen van de reactor met een gelijkwaardige hoeveelheid verse cultuur medium. Om het overmaaksysteem voor te bereiden op OCT-beeldvorming, pompt u vloeistoffen in de PBS-zak om ze door de biocompatibele buizen en terug naar de zak te laten circuleren.Open de kracht van de bestuurder en regel de pompinstelling met een frequentie van 60 slagen per minuut en een output systolische druk van 120 millimeter kwik. Pas de mechanische parameters aan de behoeften van de weefsel-engineering vasculaire cultuur. Klik op de run-knop om het overfusiesysteem te laten werken.Geef de fix pulsatie simulatie aan de vaten voor drie weken door iteratief onder druk van de biocompatibele buizen na een week van statische cultuur. Gebruik een lichtbron om de axiale resolutie van tien tot twintig micron en de beelddiepte van één tot twee millimeter te garanderen om de structuur van de weefsel-engineered bloedvaten, of TEVB's, te identificeren op basis van het frequentiedomein OCT intravasculair beeldvormingssysteem. Schakel de aan/uit-schakelaar in en open de beeldopnamesoftware Sluit de glasvezelkatheter aan op de aandrijfmotor en optische controller, met de katheter automatische retraitefunctie.Stel de parameters van de beeldacquisitiesnelheid in op tien frames per seconde, met een automatische pullbacksnelheid van tien millimeter per seconde. Bevestig nu de beeldkatheter aan de y-splitsing via de heparinedop met een naald van 18 meter. Plaats de katheter in de siliconenbuis en identificeer de structuurdichtheid van het PGA-gaas voordat u de PGA-steiger op de bioreactor laadt.Plaats nu de katheter kantelt over het gebied van belang. Pas het pullback-apparaat aan en controleer of de beeldkwaliteit is. Bewerf afbeeldingen op één, vier, zeven, tien, 14, 17, 21 en 28 dagen cultuur voor elke afzonderlijke TEBV.Sla deze beelden sequentieel op met een realtime observatie van de TEBV-microstructuur, inclusief oppervlaktemorfologie, interne structuur en compositie. Herhaal de meting drie keer om telkens een betrouwbare meting van de ontworpen vaten te krijgen. Leg een reeks afbeeldingen vast tijdens het testen met behulp van de software voor het vastleggen van afbeeldingen.Als u software voor beeldanalyse wilt gebruiken om de dikte van de weefselwand te meten, selecteert u eerst het beeld dat moet worden geanalyseerd. Klik vervolgens op het tracking-instrument om automatisch de binnenzijde van het weefsel-engineered bloedvat met de software te identificeren en handmatig de buitenkant te schetsen. Er verschijnt een diagram met dikte op het scherm.Herhaal de meting vijf keer om een betrouwbare meting van de constructies te krijgen. Overweeg het gebruik van twee onafhankelijke onderzoekers verplicht om de informatie te verkrijgen. Open het siliconen stopdeksel dat over de bioreactor wordt geplaatst wanneer de cultuur klaar is, en gooi het kweekmedium weg.Maak het polytetrafluorethyleen los van de lippen van de bioreactor en snijd de siliconenbuizen van de buitenzijde van het polytetrafluorethyleen met een schaar. Oogst de TEBVs uit de bioreactor en snijd ze in secties voor een scanning-elektronenmicroscopieonderzoek. Trek de ondersteunende siliconen buis, en bevestig de secties met 4 procent macht formaldehyde.Voer routinematige histologische kleuring uit met masson's trichrome en sirious rood om de morfologie van collageen en PGA te onderzoeken. Om het PGA-gehalte en collageencomponent te beoordelen, observeer je histologische monsters met sirious rode vlekken door een gepolariseerde microscoop. OCT beelden worden vergeleken met histopathologische vondsten van TEBVs na vier weken van cultuur.De OCT-afbeelding toont compacte microstructuur en specifieke componenten in vergelijking met histologische beoordeling. Het kweekmedium, de siliconen buis, de TEBV en het PGA-fragment zijn zichtbaar. Masson's trichrome kleuring toont collageenvezels verspreid in een bepaalde richting, samen met PGA resten in de media laag van de ontworpen vaten.Sirius rode vlekken onthult PGA resten en een collageen component met behulp van een gepolariseerde microscoop. Scanning-elektronenmicrografen van gemanipuleerde vaten tonen een compacte microstructuur. Ondertussen neemt deze intraluminale beeldvormingsmodaliteit niet-destructieve en eenvoudige monitoring van TEBV's over, inclusief het remodelleringsproces en visuele morfologie in situ in de langlopende cultuur.Zoals hier getoond, vindt de verbouwing eerder plaats en de morfologische veranderingen manifesteren zich duidelijker in de dynamische groep door vergelijking van DEBV dikte. Deze techniek maakt de weg vrij voor onderzoekers op het gebied van vasculaire weefseltechniek om structuurkenmerken en het lange termijn remodelleringsproces van gemanipuleerde schepen te verkennen. Duidelijke weergave van polymere resten door gepolariseerde microscopie in combinatie met OCT-beeldvorming kan nuttig zijn voor het beoordelen van steigerdegradatie.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Magnetic Resonance elastografie methodologie voor de evaluatie van Tissue Engineered Construct groei

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

Monitoring van de Muur Mechanics Tijdens stent in een bloedvat

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

Geïntegreerde Fotoakoestische oftalmoscopie en Spectral-domein Optical Coherence Tomography

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

Protocol voor Relatieve Hydrodynamische Beoordeling van Tri-folder Polymer Valves

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

Chirurgische techniek voor de inplanting van Tissue Engineered vaattransplantaten en de daaropvolgende<em&gt; In Vivo</em&gt; Monitoring

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

Generatie en enten van-Weefselmanipulatieproducten Schepen in een muismodel

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

Multimodale volumetrische Retinal Imaging door schuine scannen Laser Ophthalmoscopy (oSLO) en optische coherentie tomografie (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

Intra-cardiale side-afvuren licht katheter voor het monitoren van cellulaire metabolisme met behulp van Transmural extinctie spectroscopie van Geperfectiongebruikt zoogdieren harten

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

Tissue-Engineered Graft voor circumferential slokdarmreconstructie bij ratten

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

Cerebral Blood Flow-Based Resting State Functionele connectiviteit van het menselijk brein met behulp van optical diffuse correlatie spectroscopie

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 ...