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

אנחנו רוצים להכיר את המדע ואת הטכנולוגיה תכנון הפרוייקט של בפרובינצית גואנג-דונג של סין (2016B070701007) לתמיכה עבודה זו.

1. מתכלה PGA לגרדום המבוסס על תרבות כלי רקמות מהונדסים
<ol><li>ייצור PGA לגרדום<ol>
<li>לתפור רשת PGA (בקוטר 19 מ מ, עובי 1 מ"מ) סביב צינורות סיליקון מחוטא ע י אתילן אוקסיד (באורך 17 ס"מ 5.0 מ"מ קוטר, בעובי 0.3 מ מ) באמצעות 5-0 בתפר.</li>
		<li>לתפור טפלון (ePTFE, אורך 1 ס מ) 4-0 בתפר על גבי אחד מהקצוות של PGA רשת, החופף של 2 מ מ.</li...

<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>

כדי ליצור מהונדסים כלי עם מבנה, תכונות מכניות דומים לאלה של כלי הדם יליד יכול להוביל לקצר את הזמן לשימוש קליני הוא המטרה הסופית של הנדסת כלי הדם. טכניקות דימות אופטי היתר הפריט החזותי של רקמות מהונדסים וסקולרית רכיבים ספציפיים, אשר לא יכול לפקח על מבנים בודדים ברחבי תרבות וחשיפה בשתלי סביב...

רקמות מהונדסים כלי הדם (TEBVs) הוא חומר המבטיחים ביותר שתל וסקולרית אידיאלי1. כדי לפתח שתלי להיות שימושי קלינית עם מאפיינים מבניים ופונקציונליים דומים ככלים מקורית, לטכניקות שונות עוצבו כדי לשמור על תפקוד כלי הדם2,3. אמנם היו כלי הנדסה במחירים patency קביל במהלך ההשתלה, מחקר קליני שלב III4, עלות גבוהה ותרבות ארוכת טווח להציג גם את הצורך בפיקוח על התפתחות TEBVs. הבנה matrix(ECM) חוץ-תאית צמיחה שיפוץ, עיבוד תהליכי TEBVs בסביבת כימותרפיה-מכניים ביונים יכול לספק מידע חיוני להתפתחות של הנדסת רקמות עילאיים.
האסטרטגיה אידיאלי כדי לעקוב אחר התפתחות כלי הנדסה בקוטר קטן5 צריכה להיות גמישה, סטרילי, האורך, תלת מימדי, כמותית. TEBVs בתנאים תרבות אחרת יכול להיות מוערך על ידי מודאליות הדמיה זו, כולל שינויים לפני ואחרי השתלת כלי הדם. אסטרטגיות כדי לתאר תכונות של חיים מהונדסים כלי נחוצים. טכניקות דימות אופטי אפשר ויזואליזציה של כימות של רקמות התצהיר, biomaterials. יתרונות נוספים הם האפשרות לאפשר לדימות רקמות עמוק, ללא תווית עם רזולוציה גבוהה6,7. אולם מולקולות ספציפיות התמונה וציוד אופטי פחות נגיש עבור ניטור בזמן אמת הוא מכשול משמעותי מעשיים, אשר הגביל יישום נרחב של מיקרוסקופ אופטי לא-ליניאריות. טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר) היא גישה אופטי עם קרישה תוך-כלית מודאליות הדמיה ככלי בשימוש נרחב קליניים כדי להנחות טיפול התערבותית לב8. בספרות דווח השיטה של OCT כדי להעריך את עובי הקיר של TEBVs9,10, בשילוב עם שיטות הדמיה חיובית לחקר הנדסת רקמות עילאיים. ואילו, הדינמיקה של הנדסה לאחור כלי הדם צמיחה ובניה נצפתה לא.
כתב יד זה, אנחנו מפרטים את הכנת TEBVs מבוססי לגרדום פולימריים מתכלים לתרבות ארבעה שבועות. תאי השריר החלק בכלי הדם האנושי עורקי הטבור (HUASMCs) מורחבת, נזרע לתוך פיגומים חומצה (PGA) נקבובי polyglycolic מתכלה ב ביוריאקטור. פולימרים מתכלים לשחק את התפקיד של מצע זמני עבור הנדסת רקמות, יש מסוים השפלה שיעור11. על מנת להבטיח התאמה המתאימה בין השפלה לגרדום ויצירת ניאו-רקמות, פיגומים ECM ו- PGA הם גורמים קריטיים עבור שיפוץ כלי דם יעיל. מערכת זלוף מדמה את microenvironment ביו-מכני של כלי יליד ושומר על עיוות עקבי תחת לחץ גירוי.
המטרה של פרוטוקול הציג היא לתאר את אסטרטגיה פשוטה יחסית, גמישה TEBVs הדמיה וניטור לטווח ארוך של תרבות. פרוטוקול זה יכול להיות מנוצל עבור ויזואליזציה של שינויים מורפולוגיים ומדידות עובי של כלי מהונדסים בתנאים תרבות אחרת. בנוסף, ניתן לבצע הבדיקות של השפלה מבוסס פולימר חומרים ברקמת הנדסה פיגומים לצורך הזיהוי. על ידי שילוב של שיטות של סריקת אלקטרונים microscopic(SEM) ו מקוטב מיקרוסקופ בשימוש פרוטוקול זה, המתאם, כימות של מטריצה חוץ-תאית הפצה והשפלה PGA יכול להתבצע, אשר יכול להקל להערכת לגרדום השפלה בשילוב הדמיה 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

שתלי כלי הדם מהונדסים בעלת מאפיינים מבניים מכניים דומים לכלי הדם טבעי צפויים לפגוש את הדרישה הגוברת מעקף עורקים. אפיון של הדינמיקות צמיחה ואת תהליך שיפוץ של פולימר מתכלה מבוססי לגרדום רקמות מהונדסים כלי דם (TEBVs) עם גירוי פועמת חיונית הנדסת רקמות עילאיים. טכניקות דימות אופטי להתבלט בתור כלים רבי-עוצמה עבור ניטור אמוניה רקמות מהונדסים מאפשר דימות ברזולוציה בתרבות בזמן אמת. מאמר זה מדגים גמישה, מהר בזמן אמת הדמיה אסטרטגיה כדי לפקח על הגידול ובניה של TEBVs בתרבות לטווח ארוך באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר). מורפולוגיה גיאומטריות מחושבת, כולל תהליך שיפוץ כלי הדם, עובי הקיר של השוואה של עובי TEBV נקודות זמן תרבות אחרת, נוכחות של גירוי פועמת. לבסוף, OCT מספק אפשרויות מעשיות להשגחה בזמן אמת השפלה של פולימר ברקמות בשחזור תחת גירוי פועמת או לא, כל קטע כלי השיט, על ידי לעומת הערכת השימוש השפלה פולימרי סריקה microscopic(SEM) אלקטרון, מיקרוסקופ מקוטב.

מערכת תלת מימדי התרבות כללה תא תרבות את ביוריאקטור ובמערכת זלוף עם מחזור נוזל סגור10,13 (איור 1). הקטטר הדמיה OCT היה מוכנס לתוך בקצה הדיסטלי של Y-הצומת, התרחקה בצינור סיליקון עבור הדמיה. הדמיה OCT שימשה תחילה ניסחו אפיון מבניים TEBV...

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

ניטור לא הורסות של פיתוח מתכלה מבוססי לגרדום רקמות מהונדסים כלי דם באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית

פרוטוקול צעד אחר צעד גמישה, תקופה ארוכה ניטור התהליך של שיפוץ כלי הדם והשפלה לגרדום בתרבות בזמן אמת של מתכלה פולימריים מבוססי לגרדום רקמות מהונדסים כלי דם עם גירוי פועמת באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית מתואר כאן.

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

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הנדסת רקמות כלי הדם כגון ניטור הדינמיקה של צמיחת כלי הדם מהנדס שיפוץ במהלך התרבות לטווח ארוך. היתרון העיקרי של שימוש טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית, או OCT, היא כי היא זמינה, אסטרטגיה הדמיה בזמן אמת ולא הרסנית כדי לאפיין את התכונות המבניות ואת תהליך שיפוץ של כלי מהונדסים. הדגמת ההליך תהיה גם שאנגמין ליו, וונטאו מא, טכנאים מהמעבדה שלי.כדי להתחיל בהליך זה, לפברק את פיגום PGA כמתואר בפרוטוקול הטקסט לטבול פיגומים PGA בנתרן הידרוקסיד מול לליטר אחד במשך דקה אחת, כדי להתאים את המבנה spacial של הרשת. לאחר מכן, להשרות את הפיגומים במים ברמת תרבות רקמות שלוש פעמים במשך שתי דקות כל אחד. בכל פעם, בעדינות לטפוח לייבש את הפיגום עם נייר טישו.לאחר מכן, לייבש את הפיגומים ברדס עם מפוח במשך שעה אחת. כדי להרכיב את bioreactor ואת y-צומת עבור הדמיה OCT, הראשון, להשרות את bioreactor גלילי זכוכית שפותחה עצמית, פיגומים PGA, צינור סיליקון, צינורות תואמי ביו, מחברים, בר ערבוב, וציוד להרכבה במיכל אתנול 95 אחוז במשך שעתיים. משוך את פיגום PGA דרך הזרועות הצדדיות של bioreactor מחובר לצד אחד עם מחבר, כמו גם לצד אחר עם צומת y המשמש כדי לספק את חוט מדריך OCT.להרכיב פיגום PGA אחר בביורייקטור באותו אופן. התאימו את הפוליטטרה-שפעת לשפתיים הביו-ריאוקטוריות על ידי הידוקו בתפרים 4-0. שים את bioreactor במיכל האתנול שוב במשך שעה אחת לפני ייבוש אותו לילה במכסה המנוע עם מפוח על.עכשיו, לבודד את עורק הטבור האנושי תאי שריר חלקים מעורקי טבור אנושיים על ידי טכניקות explant סטנדרטיות הגורם להצלת התאים לתוך פיגומים PGA, למנוע כל טפטוף של השעיית תא על החלק התחתון של bioreactor. כמו כן, לכסות את bioreactor עם מכסה פקק סיליקון בהקדם האפשרי לאחר ישיבה בתא כדי למנוע זיהום. הרחב ושמור על התאים במדיום צמיחת שרירים חלקה.זרע את עורק הטבור האנושי חלק תאי שריר בריכוז של 5 מיליון תאים למיליליטר במדיום התרבות לעיל על פיגומים PGA. לאחר הצבת בר אדוני בביו-ריירקטור, כסו אותו במכסה פקק הסיליקון שיש לו צינור הזנה אחד ושלושה מקטעי צינורות קצרים שהוכנסו לחילופי גזים. חבר מסנני מיקרון PTFE 0.22 לכל צינור שינוי אוויר, והצמד כובע הפרין אחד לצינור ההזנה.כווננו את בר הערבב במהירות ערבוב של 13 סיבובים לדקה. לאחר מכן, להרכיב את bioreactor זכוכית, מכסה פקק סיליקון, פיגום PGA לתוך מערכת התרבות. אפשר לתאים לדבוק במשך 45 דקות על ידי נטייה bioreactor כל 15 דקות עם עמדה שמאלה וי ימינה.עכשיו, חבר את משאבת LOO-OH-YEE, שקית מלוחים עם אגירת פוספט, ונהג עם הצינורות תואמי הביולוגיה על מנת ליצור את מערכת שפע. פתח את הנהג כדי למלא את הצינורות עם PBS. מניחים את הביו-ריאקטור הכולל באינקובטור לח עם 5 אחוז CO2 ב-37 מעלות צלזיוס.מלאו את תא התרבות ב-450 מיליליטר של מדיום התרבות. לגדל את פיגומים זרעים תחת תרבות סטטית במשך שבוע אחד, שינוי מדיום התרבות כל שלושה עד ארבעה ימים על ידי שאפת מחצית המדיום הישן דרך צינור ההזנה ומילוי הכור עם כמות שוות ערך של מדיום תרבות טרי. כדי להכין את מערכת שפע עבור הדמיה OCT, משאבת נוזלים בשקית PBS להפיץ אותם דרך צינורות biocompatible ובחזרה לשקית.פתח את כוחו של הנהג לווסת את הגדרת המשאבה עם תדירות של 60 פעימות לדקה ולחץ סיסטולי פלט של 120 מילימטרים של כספית. התאימו את הפרמטרים המכניים בהתאם לצרכים של תרבות כלי הדם להנדסת רקמות. לחץ על לחצן ההפעלה כדי לגרום למערכת שפע לפעול.ספק את הסימולציה pulsatile לתקן לכלי הדם במשך שלושה שבועות על ידי לחיצה איטרטיבית על צינורות biocompatible לאחר שבוע של תרבות סטטית. השתמש במקור אור כדי להבטיח את הרזולוציה צירית של עשרה עד עשרים מיקרון ואת עומק התמונה של אחד עד שני מילימטרים כדי לזהות את המבנה של כלי הדם מהונדסים רקמות, או TEVBs, בהתבסס על תחום התדירות OCT מערכת הדמיה תוך וסקולרית. הפעל את מתג ההפעלה ופתח את תוכנת לכידת התמונה חבר את קטטר ההדמיה הסיבי האופטי למנוע הכונן ולבקר האופטי, עם פונקציית הנסיגה האוטומטית של הקטטר.הגדר את הפרמטרים של קצב רכישת התמונה לעשר מסגרות לשנייה, עם מהירות נסיגה אוטומטית של עשרה מילימטרים לשנייה. עכשיו, חבר את קטטר ההדמיה לצומת y דרך כובע הפרין עם מחט 18 מד. מניחים את הקטטר לתוך צינור הסיליקון ולזהות את הידוק המבנה של רשת PGA לפני טעינת פיגום PGA על bioreactor.עכשיו, שים את קצה הקטטר מעל אזור העניין. כוונן את התקן ההמשך ובדוק את איכות התמונה. לרכוש תמונות באחת, ארבע, שבע, עשר, 14, 17, 21, ו 28 ימים בתרבות עבור כל TEBV בודדים.שמור תמונות אלה ברצף עם תצפית בזמן אמת של מיקרו-מבנה TEBV כולל מורפולוגיה של פני השטח, מבנה פנימי והרכב. חזור על המדידה שלוש פעמים כדי לקבל מדידה אמינה של כלי השיט המהונדסים בכל פעם. לכוד סדרה של תמונות לאורך כל הבדיקה באמצעות תוכנת לכידת התמונה.כדי להשתמש בתוכנת ניתוח תמונה כדי למדוד את עובי הקיר של כלי הדם מהונדסים על ידי רקמות, בחר תחילה את התמונה שיש לנתח. לאחר מכן, לחץ על כלי המעקב כדי לזהות באופן אוטומטי את הצד הפנימי של כלי הדם מהונדס רקמות עם התוכנה ולשרטט באופן ידני את הצד החיצוני. דיאגרמה של עובי תופיע על המסך.חזור על המדידה במשך חמש פעמים כדי לקבל מדידה אמינה של המבנים. שקול להשתמש בשני חוקרים עצמאיים המחויבים לקבלת מידע. פתח את מכסה פקק הסיליקון ממוקם מעל bioreactor כאשר התרבות היא סיימה, ולהשליך את מדיום התרבות.שחררו את הפוליטטרה-שפעת מהשפתיים הביו-ריאה וחתכו את צינורות הסיליקון מהצד החיצוני של הפוליטטרה-שפעת עם מספריים. לקצור את TEBVs מן bioreactor, לחתוך אותם לחלקים לבדיקה מיקרוסקופית אלקטרונים סריקה. משוך את צינור הסיליקון התומך, ותקן את החלקים עם פורמלדהיד כוח 4 אחוז.בצע כתמים היסטולוגיים שגרתיים עם טריכרום של מעסה ואדום אדוני כדי לבחון את המורפולוגיה של קולגן ו PGA. כדי להעריך את התוכן PGA ורכיב קולגן, להתבונן דגימות היסטולוגיות עם כתמים אדומים אדוניים דרך מיקרוסקופ מקוטב. תמונות OCT מושווים עם ממצאים היסטופתולוגיים של טלוויזיות לאחר ארבעה שבועות של תרבות.תמונת OCT מציגה מיקרו-מבנה קומפקטי ורכיבים ספציפיים בהשוואה להערכה היסטולוגית. מדיום התרבות, צינור הסיליקון, ה- TEBV ושבר ה- PGA נראים לעין. כתמי טריכרום של מאסון מדגימים סיבי קולגן המופצים בכיוון מסוים, יחד עם שרידי PGA בשכבת המדיה של כלי השיט המהונדסים.כתמים אדומים של סיריוס חושפים שרידי PGA ורכיב קולגן באמצעות מיקרוסקופ מקוטב. מיקרוגרפים סריקה-אלקטרונים של כלי מהונדסים מדגימים מיקרו-מבנה קומפקטי. בינתיים, מודאליות הדמיה פנים-לשונית זו מאמצת ניטור לא הרסני וקל של טלוויזיות, כולל תהליך השיפוץ והמורפולוגיה החזותית בתרבות ארוכת שנים.כפי שמוצג כאן, השיפוץ מתרחש מוקדם יותר והשינויים המורפולוגיים באים לידי ביטוי בצורה ברורה יותר בקבוצה הדינמית באמצעות השוואה של עובי TEBV. טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום הנדסת רקמת כלי הדם לחקור את תכונות המבנה ואת תהליך השיפוץ ארוך הטווח של כלי שיט מהונדסים. תצוגה ברורה של שרידים פולימריים על ידי מיקרוסקופיה מקוטבת בשילוב עם הדמיית OCT עשויה להיות שימושית להערכת השפלת פיגומים.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

תהודה מגנטית elastography מתודולוגיה להערכת של רקמות מהונדסות צמיחה Construct

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

מעקב אחר מכניקה קיר במהלך פריסה סטנט בכלי

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

Ophthalmoscopy photoacoustic משולב וטומוגרפיה אופטית קוהרנטיות Spectral-תחום

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

פרוטוקול להערכה הידרודינמית יחסית של הפולימר שסתום Tri-עלון

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

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 ...

Generation and Grafting of Tissue-engineered Vessels in a Mouse Model

דור והארכת כלי רקמות מהונדסות במודל עכבר

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

עם מודאלים מרובים נפח הרשתית הדמיה על ידי עקיפה סריקת לייזר Ophthalmoscopy (אוסלו) ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר)

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

מהצד הפנים-לב-אש קטטר אור עבור ניטור מטבוליזם הסלולר באמצעות בליעה בספיגת העבר של הלבבות המגברים

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

רקמת הנדסה לשיקום שחזור הוושט בחולדות

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

מוחין זרימת דם מבוסס על המצב מנוחה קישוריות תפקודית של המוח האנושי באמצעות ספקטרוסקופיית מתאם אופטי לפזר

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 ...