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

Vi skulle vilja erkänna vetenskaps- och teknikprojekt för planering av Guangdong provinsen i Kina (2016B070701007) för att stödja detta arbete.

1. nedbrytbara PGA byggnadsställning baserat vävnadstekniska fartyg kultur
<ol><li>PGA byggnadsställning Fabrication<ol>
<li>Sy PGA mesh (diameter 19 mm och 1 mm tjock) runt silikon slangar steriliserad med etylenoxid (17 cm längd 5,0 mm i diameter och 0,3 mm tjock) med 5-0 sutur.</li>
		<li>Sy polytetrafluoreten (ePTFE, 1cm längd) med 4-0 sutur på varje ände av PGA mesh och överlappas av 2 mm.</li>
		<li>Doppa PGA ställningar med handen i 1 mol/L NaOH för 1 min att justera det rumsliga strukturerar av mesh o...

<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>

Att generera konstruerade fartyg med strukturella och mekaniska egenskaper liknar dem av infödda blodkärl kan leda till att förkorta tiden för klinisk användning och är det yttersta målet för vaskulär engineering. Optiska bildteknik tillåta visualisering av vävnadstekniska vaskulär specifika komponenter, som inte kan övervaka enskilda konstruktioner i hela kultur och exponering ympkvistar till en kultur miljö utan att äventyra sterilitet7. I denna artikel, är kultur kammaren separe...

Vävnadstekniska blodkärl (TEBVs) är de mest lovande material som en idealisk vaskulär transplantat1. För att utveckla transplantat för att vara kliniskt användbar med liknande strukturella och funktionella egenskaper som infödda fartyg, har flera tekniker utformats för att upprätthålla vaskulär funktion2,3. Även om det har varit konstruerade fartyg med acceptabel patency priser under implantation och i FASIII kliniska studie4, visar långtidsodling och hög kostnad också nödvändigheten av att övervaka utvecklingen av TEBVs. Förståelse av extracellulära matrix(ECM) tillväxt, ombyggnad och anpassning processer i TEBVs i biomimetiska kemo-mekanisk miljö kan ge avgörande information för utveckling av kärlvävnad engineering.
Den perfekta strategin att spåra utvecklingen av liten diameter konstruerade fartyg5 bör vara icke-förstörande, steril, längsgående, tredimensionella och kvantitativa. TEBVs annan kultur villkor kunde bedömas av denna bildframställning modalitet, även inklusive förändringar före och efter vaskulär transplantation. Strategier för att beskriva funktioner levande konstruerade fartyg behövs. Optiska bildteknik tillåta visualisering och kvantifiering av vävnad nedfall och biomaterial. Andra fördelar är möjligheten att aktivera djup vävnad och etikett-fri avbildning med hög upplösning6,7. Bild-specifika molekyler och mindre lättillgängligt optisk utrustning för realtidsövervakning är dock ett betydande praktiska hinder, som har begränsad den omfattande tillämpningen av ickelinjär optisk mikroskopi. Optisk koherenstomografi (OCT) är en optisk metod med intravaskulär bildgivande modalitet som utbredda kliniska verktyg att vägleda hjärt interventionell terapi8. Metoden i OCT rapporterades i litteraturen som ett sätt att bedöma väggtjocklek av TEBVs9,10, tillsammans med jakande avbildningsmetoder för kärlvävnad engineering forskning. Medan, dynamiken i konstruerad vaskulär observerades tillväxt och remodeling inte.
I detta manuskript detalj vi utarbetandet av biologiskt nedbrytbart polymera byggnadsställning-baserade TEBVs för fyra veckor kultur. Mänskliga navelsträngen artärer vaskulära glatta muskelceller (HUASMCs) är expanderat och seedade i en porös nedbrytbara polyglycolic syra (PGA) ställningar i bioreaktor. Biologiskt nedbrytbara polymerer spela rollen i en tillfällig substrat för vävnadsteknik och har en viss nedbrytning kurs11. För att säkerställa en lämplig matchning mellan byggnadsställning nedbrytning och neo-vävnad formation, är ECM och PGA ställningar avgörande faktorer för effektiv vaskulär remodeling. Perfusion systemet simulerar den biomekaniska mikromiljö infödda fartyg och upprätthåller en konsekvent deformation under trycket stimulering.
Syftet med protokollet presenterade är att beskriva en relativt enkel och icke-förstörande strategi för TEBVs imaging och långsiktig övervakning av kultur. Detta protokoll kan utnyttjas för visualisering av morfologiska förändringar och tjocklek mätningar av bakåtkompilerade fartyg under olika odlingsbetingelser. Dessutom kan analyser av polymerbaserade material nedbrytning i den Vävnadsrekonstruktion ställningar utföras för identifiering. Genom att kombinera metoder av scanning electron microscopic(SEM) och polariserande Mikroskop används i detta protokoll, korrelation och kvantifiering av extracellulärmatrix distribution och PGA nedbrytning kan göras, vilket kan underlätta bedömningen av byggnadsställning nedbrytning i kombination med OCT imaging.

<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

Bakåtkompilerade vaskulär grafter med strukturella och mekaniska egenskaper som liknar naturliga blodkärl förväntas möta den växande efterfrågan på arteriell bypass. Karakterisering av tillväxtdynamiken och remodeling process av nedbrytbar polymer byggnadsställning-baserade vävnadstekniska blodkärl (TEBVs) med pulserande stimulering är avgörande för kärlvävnad engineering. Optiska bildteknik sticker ut som kraftfulla verktyg för att övervaka vaskularisering av bakåtkompilerade vävnad möjliggör högupplöst imaging i realtid kultur. Detta papper visar en icke-förstörande och snabbt realtid imaging strategi för att övervaka tillväxten och ombyggnad av TEBVs i långsiktiga kultur med hjälp av optisk koherenstomografi (OCT). Geometriska morfologi utvärderas, inklusive vaskulär remodeling process, väggtjocklek och jämförelse av TEBV tjocklek i olika kultur tidpunkter och förekomsten av pulserande stimulering. Slutligen, ULT erbjuder praktiska möjligheter för realtid observation av nedbrytning av polymeren i rekonstruktionen vävnader under pulserande stimulering eller inte och i varje fartyg-segmentet, med jämfört med bedömningen av polymer nedbrytning med hjälp scanning electron microscopic(SEM) och polariserande Mikroskop.

Tredimensionella kultur systemet bestod av en kultur kammare i bioreaktor och perfusion systemet med en sluten vätska cykel10,13 (figur 1). OCT avbildningskatetern var insatt i den distala änden av Y-korsningen och drog tillbaka i silikon röret för avbildning. OCT imaging användes först att avgränsa strukturella karakterisering av biologiskt nedbrytbart polymera byggnadsställning-baserade 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

Icke-förstörande övervakning av nedbrytbara byggnadsställning-baserade vävnadstekniska blodkärl utveckling med hjälp av optisk koherenstomografi

Ett steg protokoll för icke-förstörande och lång period övervaka processen för vaskulär remodeling och byggnadsställning nedbrytning i realtid kultur av biologiskt nedbrytbart polymera byggnadsställning-baserade vävnadstekniska blodkärl med pulserande stimulering med hjälp av optisk koherenstomografi beskrivs här.

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

Denna metod kan hjälpa till att besvara viktiga frågor inom det vaskulära vävnadsteknikområdet som att övervaka dynamiken i ingenjörens vaskulära tillväxt och ombyggnad under den långsiktiga kulturen. Den största fördelen med att använda optisk koherens tomografi, eller OCT, är att det är en lättillgänglig, realtid och icke-förstörande bildframställning strategi för att karakterisera de strukturella funktioner och ombyggnad process av konstruerade fartyg. Demonstrerar proceduren blir också Shangmin Liu, och Wentao Ma, tekniker från mitt laboratorium.För att påbörja detta förfarande, fabricera PGA-byggnadsställningen som beskrivs i textprotokollet Dip PGA-byggnadsställningar i en mol-per-liter natriumhydroxid i en minut, för att justera nätets spacialstruktur. Sedan blötlägg byggnadsställningarna i vävnadskultur-grade vatten tre gånger i två minuter vardera. Varje gång, försiktigt klappa torka ställningen med ett mjukpapper.Torka sedan upp byggnadsställningarna i en huva med en blåsslag i en timme. För att montera bioreaktorn och y-korsningen för OCT-avbildning, för det första, blötlägga den självutvecklade glascylindriska bioreaktorn, PGA-byggnadsställningar, silikonrör, biokompatibla rör, kontakter, rörbås och utrustning för montering i en etanoltank på 95 procent i två timmar. Dra PGA-ställningen genom sidoarmarna på bioreaktorn som är ansluten till ena sidan med en kontakt, samt till en annan sida med y-korsningen som används för att leverera OCT-ledaren.Montera en annan PGA-byggnadsställning i bioreaktorn på samma sätt. Montera polytetrafluoreten på bioreaktorläpparna genom att dra åt den med 4-0 suturer. Sätt bioreaktorn i etanoltanken igen i en timme innan du torkar den över natten i en huva med blåsen på.Nu, isolera mänskliga umbilical artär glatt muskelceller från mänskliga umbilical artärer av standard explant tekniker I orsaken till att rädda cellerna i PGA byggnadsställningar, undvika att droppa av cell suspension på botten av bioreaktor. Täck även bioreaktorn med silikonpropplock så snart som möjligt efter cellsittning för att förhindra kontaminering. Expandera och underhålla cellerna i glatt muskulatur tillväxt medium.Utsäde den mänskliga navelpulsådern glatt muskelceller i en koncentration av 5 miljoner celler per milliliter i ovanstående odlingsmedium på PGA byggnadsställningar. Efter att ha placerat en sir bar i bioreaktorn, täcka den silikonpropplock som har en matningsrör och tre korta slangsegment insatta för gasutbyte. Fäst PTFE 0,22 mikronfilter på varje luftväxlingsrör, och fäst en heparinlock på matningsröret.Justera omrörningsstången med en omrörningshastighet på 13 omgångar per minut. Sedan montera glasbioreaktorn, silikonpropplock och PGA-byggnadsställning i odlingssystemet. Låt cellerna klibbar i 45 minuter genom att luta bioreaktorn var 15:e minut med stativ åt vänster och till höger.Nu, ansluta LOO-OH-YEE pump, fosfat-buffrad saltlösning väska, och föraren med biokompatibla rör för att skapa profusion systemet. Öppna föraren för att fylla rören med PBS. Placera den totala bioreaktorn i en befuktad inkubator med 5 procent CO2 vid 37 grader Celsius.Fyll odlingskammaren med 450 milliliter av odlingsmediet. Odla de seedade byggnadsställningarna under statisk kultur i en vecka, ändra odlingsmediet var tredje till fjärde dag genom att aspirera hälften av det gamla mediet genom matningsröret och fylla på reaktorn med en motsvarande mängd färskt odlingsmedium. För att förbereda profusionssystemet för OCT-avbildning, pumpa vätskor i PBS-påsen för att cirkulera dem genom de biokompatibla rören och tillbaka till påsen.Öppna kraften hos föraren och reglera pumpinställningen med en frekvens på 60 slag per minut och ett utgående systoliskt tryck på 120 millimeter kvicksilver. Justera de mekaniska parametrarna efter behoven hos vävnads-engineering vaskulär kultur. Klicka på körknappen för att göra det profusion systemet fungerar.Ge fix pulsatile simulering till fartygen i tre veckor genom att iterativt trycksättning de biokompatibla rören efter en vecka av statisk kultur. Använd en ljuskälla för att säkerställa den axiella upplösningen på tio till tjugo mikrometer och bilddjupet på en till två millimeter för att identifiera strukturen hos de vävnadskonstruerade blodkärlen, eller TEVBs, baserat på frekvensdomänen OCT intravaskulära bildsystemet. Slå på strömbrytaren och öppna bildupptagningsprogrammet Anslut den fiberoptiska bildkatetern till drivmotorn och den optiska styrenheten, med den automatiska reträttfunktionen för katetern.Ställ in parametrarna för bilden förvärvshastighet till tio bilder per sekund, med en automatisk pullback hastighet på tio millimeter per sekund. Sätt nu fast bildkatetern på y-korsningen via heparinlocket med en 18-gauge nål. Placera katetern i silikonröret och identifiera PGA-nätens strukturtäthet innan PGA-ställningen laddas på bioreaktorn.Nu, placera katetern välta regionen av intresse. Justera pullback-enheten och kontrollera om bildkvaliteten finns. Förvärva bilder på en, fyra, sju, tio, 14, 17, 21, och 28 dagar i kultur för varje enskild TEBV.Spara dessa bilder sekventiellt med en realtime observation av TEBV mikrostruktur inklusive ytan morfologi, inre struktur och sammansättning. Upprepa mätningen tre gånger för att få en tillförlitlig mätning av de konstruerade fartygen varje gång. Fånga en serie bilder under hela testningen med hjälp av programvaran för bildupptagning.För att använda bildanalysprogram för att mäta den vävnadskonstruerade blodkärlsväggens tjocklek, välj först den bild som ska analyseras. Klicka sedan på spårningsverktyget för att automatiskt identifiera den inre sidan av det vävnadskonstruerade blodkärlet med programvaran och skissa den yttre sidan manuellt. Ett diagram över tjocklek kommer att visas på skärmen.Upprepa mätningen i fem gånger för att få en tillförlitlig mätning av konstruktionerna. Överväg att använda två oberoende utredare skyldig att få information. Öppna silikonproppen lock placeras över bioreaktorn när kulturen är klar, och kasta odlingsmediet.Lossa polytetrafluoreten från bioreaktorläpparna och skär silikonrören från polytetrafluoretens yttersida med sax. Skörda TEBVs från bioreaktorn, och skär dem i sektioner för en scanning-elektronmikroskopi undersökning. Dra ut den stödjande silikonröret, och fixa sektionerna med 4 procent effektformydyld.Utföra rutinmässiga histologiska färgning med masson's trichrome och sirious röda att undersöka morfologi av kollagen och PGA. För att bedöma PGA innehåll och kollagen komponent, observera histologic prover med sirious röd färgning genom en polariserad mikroskop. OCT-bilder jämförs med histopatologiska fynd av TEBVs efter fyra veckors kultur.Oct bilden visar kompakt mikrostruktur och specifika komponenter jämfört med histologisk bedömning. Odlingsmediet, silikonröret, TEBV och PGA-fragmentet är synliga. Masson's trichrome färgning visar kollagen fibrer distribueras i en viss riktning, tillsammans med PGA rester i media lagret av de konstruerade fartyg.Sirius röd färgning avslöjar PGA rester och ett kollagen komponent med hjälp av ett polariserat mikroskop. Scanning-elektronmikrografer av konstruerade fartyg visar en kompakt mikrostruktur. Under tiden antar denna intraluminal imaging modalitet nondestructive och enkel övervakning av TEBVs, inklusive ombyggnad processen och visuella morfologi in-situ i långvariga kultur.Som framgår här, ombyggnad sker tidigare och de morfologiska förändringar manifesteras mer uppenbart i den dynamiska gruppen genom jämförelse av TEBV tjocklek. Denna teknik banar väg för forskare inom området vaskulär vävnadsteknik för att utforska strukturfunktioner och den långsiktiga ombyggnadsprocessen av konstruerade fartyg. Tydlig visning av polymera rester genom polariserad mikroskopi i kombination med OCT-avbildning kan vara användbart för att bedöma byggnadsställningsnedbrytning.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Magnetic Resonance elastografi Metodik för utvärdering vävnadstekniska Construct tillväxt

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

Övervakning av Wall Mechanics Under stentutveckling i ett kärl

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

Integrerad fotoakustisk oftalmoskopi och Spectral-domän optisk koherens tomografi

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

Protokoll för relativ Hydrodynamisk Bedömning av Tri-broschyr Polymer Ventiler

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

Kirurgisk teknik för implantation av vävnadstekniska kärlimplantat och efterföljande<em&gt; In Vivo</em&gt; Övervakning

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

Generation och Nagelvävnadstekniska Fartyg i en musmodell

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

Multimodala volymetriska Retinal Imaging av sneda Scanning Laser Oftalmoskopi (oSLO) och optisk koherenstomografi (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-kardiell sido bränning ljus kateter för övervakning cellulär metabolism med transmural Absorbansspektroskopi av parfymera däggdjurs hjärtan

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

Vävnadskonstruerad transplantat för circumferential esofagial rekonstruktion hos råttor

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 blodflöde-baserade vilotillstånd funktionell anslutning av den mänskliga hjärnan med optisk diffus korrelation spektroskopi

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 ...