Name: mouse model of pressure ulcers after spinal cord injury
Uploaded: 2019-03-09T13:00:00
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Diese Arbeit wurde teilweise durch die New-Jersey Kommission auf Spinal Cord Research (CSCR15IRG010), das US Department of Defense (SC160029) und der Yale Department of Operation Ohse Research Grant-Programm unterstützt. Wir danken Sean o ' Leary von w.m. Keck Center for Collaborative Neuroscience, Rutgers für technische Hilfe.

Nach einem Protokoll durch die Rutgers University institutionelle Animal Care and Use Committee genehmigt wurden alle Umgang mit Tier und chirurgische Eingriffe durchgeführt. Mäuse wurden Standardkost und Wasser ad libitum gefüttert.
1. Vorbereitung der chirurgische und nicht-chirurgische Instrumente
<ol><li>Sterilisieren Sie die chirurgische und nicht-chirurgische Instrumente in einem Autoklaven.</li>
	<li>Reinigen Sie die chirurgische OP-Tisch mit 70 % Ethanol und ein Heizkissen auf 37 ...

<ol>
	<li>Rappl, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+changes+in+tissues+denervated+by+spinal+cord+injury+tissues+and+possible+effects+on+wound+healing.">Physiological changes in tissues denervated by spinal cord injury tissues and possible effects on wound healing.</a> International Wound Journal. 5 (3), 435-444 (2008).</li><li>Salcido, R., Popescu, A., Ahn, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+in+pressure+ulcer+research.">Animal models in pressure ulcer research.</a> The Journal of Spinal Cord Medicine. 30 (2), 107-116 (2007).</li><li>Mak, A. F., Zhang, M., Tam, E. 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C., Berthiaume, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+complete+spinal+cord+injury+on+healing+of+skin+ulcers+in+mouse+models.">Impact of complete spinal cord injury on healing of skin ulcers in mouse models.</a> Journal of Neurotrauma. 35 (6), 815-824 (2018).</li><li>Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+simple,+noninvasive,+clinically+relevant+model+of+pressure+ulcers+in+the+mouse.">Development of a simple, noninvasive, clinically relevant model of pressure ulcers in the mouse.</a> Journal of Investigative Surgery. 17 (4), 221-227 (2004).</li><li>Peirce, S. M., Skalak, T. C., Rodeheaver, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia-reperfusion+injury+in+chronic+pressure+ulcer+formation:+a+skin+model+in+the+rat.">Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation: a skin model in the rat.</a> Wound Repair and Regeneration. 8 (1), 68-76 (2000).</li><li>Wong, V. W., Sorkin, M., Glotzbach, J. P., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+approaches+to+create+murine+models+of+human+wound+healing.">Surgical approaches to create murine models of human wound healing.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 969618-969625 (2011).</li></ol>

Das Protokoll in dieser Studie beschreibt ein neuartige experimentelles Modell der Eiter Bewertung die Auswirkungen von SCI auf die Wundheilung. Die Haut Eiter waren veranlasst, über eine 12 h-Applikation von zwei 12 mm Durchmesser Scheibenmagnete auf eine dorsale Hautfalte, entweder oberhalb oder unterhalb der SCI-Website einstellen. Daten zeigen, dass SCI verlangsamt sich die Wundheilung der Haut bei Mäusen. Wichtig ist, diese Beobachtungen wurden speziell in Hautwunden unterhalb Innervation des SCI, als Wunden ü SC...

Dekubitus (PUs) sind die wichtigsten sekundären Komplikationen der traumatischen SCI1. Eiter sind lokalisierte Verletzungen der Haut bzw. darunter liegende Gewebe, die in der Regel über knöchernen Protuberanzen wo ist Körpergewicht konzentriert auftreten, während der Patient sitzen oder liegen1. Haut, Fett und Muskeln sind diese konstanten Druck ausgesetzt, die zur Entwicklung der lokalisierte Ischämie, Entzündung der Gewebe, mechanische Beschädigungen und Nekrose2,3führt.
Die Entwicklung von Eiter ist durch mehrere lokale Faktoren, einschließlich des Umfangs der Druck und Scherung, laden, Dauer, Hautfeuchtigkeit und Temperatur, Verletzungen Langlebigkeit und allgemeine Hauthygiene betroffen. Auch gibt es systemische Faktoren, die eine Rolle, wie allgemeine Kondition, Knochen und Muskel Gewebe Morphologie und Stärke4, Alter des Patienten, hämatologischen Maßnahmen, Geschlecht und auch sozio-ökonomische Faktoren wie Familienstand, Bildung, und Einkommen4,5.
Vorbeugung und Behandlung von Eiter bleiben erhebliche Herausforderungen bei SCI Patienten. SCI-Patienten entwickeln sich Eiter in ~ 30-40 % der Fälle mit einem Wiederauftreten von 60-85 %, möglicherweise aufgrund schwacher Narbengewebe und schützende Empfindung1. So Eiter führt oft zu erneuten Krankenhausaufenthalt SCI Patienten und insgesamt stellen eine beträchtliche finanzielle Belastung (80 % vs. SCI nur) auf das Gesundheitssystem5,6,7,8,9 , 10.
Nach bestem Wissen und gewissen gab es keine Studien in kontrollierten experimentellen Einstellungen, um die Auswirkungen der SCI auf den Heilungsprozess PU wegen des Mangels an geeigneten Tiermodellen untersucht. Hier wird eine reproduzierbare und klinisch relevante Mausmodell der PU in der Haut beschrieben. Dieses Modell kann verwendet werden, um die Dynamik der PU-Beginn und anschließende Heilung zu studieren sowie mögliche therapeutische Ansätze zur Vermeidung PU oder PU im Rahmen des Sci Heilung verbessern zu testen

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:840px;" width="840">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Magnets</td>
			<td style="width:303px;">Master Magnetcs, Inc., Castle Rock, CO</td>
			<td style="width:116px;">CD14C</td>
			<td style="width:187px;">3800 G Magnetic force</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Mice standard diet</td>
			<td>PMI Nutrition International, Brentwood, MO</td>
			<td style="width:116px;"></td>
			<td>Standard Food Pellet</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Isoflurane</td>
			<td>HENRY SCHEIN Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;">SKU 029405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">ImageJ</td>
			<td style="width:303px;">NIH, Bethesda, MD</td>
			<td style="width:116px;"></td>
			<td>Image Analysis Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">BETADINE Surgical Scrub</td>
			<td>HENRY SCHEIN Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ophthalmic Ointment&#160;</td>
			<td>HENRY SCHEIN Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;">SKU 008897</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NAIR-Hair Remover Lotion</td>
			<td style="width:303px;">Church &#38; Dwight Co., Inc. Princeton, NJ</td>
			<td style="width:116px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ELOXIJECT (meloxicam) Injection</td>
			<td>HENRY SCHEIN Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;">SKU 049755</td>
			<td>5 mg/mL, 10 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cefazolin Sodium</td>
			<td>HENRY SCHEIN Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;">SKU 054846</td>
			<td>1 g, 10 mL bottle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Buprenorphine-SR&#160;</td>
			<td style="width:303px;">ZooPharm, Windsor, CO</td>
			<td style="width:116px;">-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.9% Sodium Chloride Injection USP</td>
			<td style="width:303px;">BRAUN, Irvine, CA</td>
			<td style="width:116px;">S8004-5384</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10% Neutral Buffered Formalin&#160;</td>
			<td style="width:303px;">VWR, Radnor, PA</td>
			<td>16004-130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">BALB/C Male Mouse</td>
			<td style="width:303px;">Charles River Lab., Wilmington, MA</td>
			<td style="width:116px;">28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Sterile Cotton Tipped Applicator</td>
			<td style="width:303px;">Puritan, Guilford, ME</td>
			<td style="width:116px;">SKU#: 25-806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:235px;">Michel Suture Clips</td>
			<td style="width:303px;">Fine Science Tools (USA) Inc., Foster City, CA</td>
			<td style="width:116px;">12040-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Surgical Suture, U.S.P.</td>
			<td>Henry Schein Animal Health&#160;</td>
			<td style="width:116px;">101-2636</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mouse model of pressure ulcers after spinal cord injury

Dekubitus (PUs) sind häufig schwächenden Komplikationen von traumatischer Querschnittlähmung (SCI) und neigen dazu, in weiche Gewebe um knöcherne Protuberanzen auftreten. Es ist allerdings wenig über die Auswirkungen des SCI auf Hautwunden heilen im Kontext von Tiermodellen in kontrollierten experimentellen Einstellungen bekannt. In dieser Studie wird eine einfache, nicht-invasive, reproduzierbare und klinisch relevante Mausmodell der Eiter im Zusammenhang mit der kompletten SCI vorgestellt. Erwachsene männlichen Mäusen (Balb/c, 10 Wochen alt) waren rasiert und Epilation. Post-Epilation (24 h), Mäuse Laminektomie gefolgt von kompletten Rückenmark Durchtrennung (T9-T10-Wirbel) ausgesetzt waren. Unmittelbar nach war eine Hautfalte an der Rückseite der Mäuse aufgehoben und eingeklemmt zwischen zwei magnetischen Scheiben, die an der Stelle für die nächsten 12 h, wodurch es einen ischämischen Bereich, der in den folgenden Tagen zu einem PU entwickelt. Die verwundeten Bereiche zeigte Gewebe Ödem und epidermalen verschwinden von Tag 3 Post-Magnet-Anwendung. Eiter spontan entwickelt und geheilt. Heilung war, jedoch langsamer in den SCI-Mäusen im Vergleich um-SCI Mäuse steuern, wenn die Wunde unter dem Niveau des Sci umgekehrt erstellt wurde, galt keinen Unterschied bei der Heilung zwischen SCI und Kontrolle-SCI-Mäusen Erstellungsdatum die Wunde über dem Niveau des Sci. Dieses Modell ist ein potenziell nützliche Tool, studieren die Dynamik der Haut PU Entwicklung und Heilung nach SCI sowie therapeutische Ansätze zu erproben, die helfen können, solche Wunden zu heilen.

Dieses Protokoll schafft eine PU in der Umgebung des kompletten Sci kurz (wie in Abbildung 1dargestellt), alle Mäuse mit oder ohne komplette SCI die Magnete sehr gut vertragen, die blieben in ihrer ursprünglichen Position für die volle 12 h (Abb. 1 c, 1D, 1f, 1 h ). Die Mäuse entwickelten zwei kreisrunde Wunden, die durch eine Brücke des normalen Gewebes (Abb. 1e, 1 g, 1i) getrennt. Der erste verletzte Antwo...

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Mouse Model of Pressure Ulcers After Spinal Cord Injury

Maus-Modell von Dekubitus nach Verletzungen des Rückenmarks

Hier beschreiben wir eine einfache Methode, um klinisch relevante Haut Dekubitus (PUs) induzieren in einem Mausmodell der Rückenmarksverletzung ("SCI"). Dieses Modell kann in präklinischen Studien als Bildschirm für verschiedene Therapeutika für heilende Eiter im SCI Patienten verwendet werden.

Pressure ulcers (PUs) are common debilitating complications of traumatic spinal cord injury (SCI) and tend to occur in soft tissues around bony ...

Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von Rückenmarksverletzungen auf die Dynamik der Entwicklung von Druckgeschwüren und Heilung in einem Tiermodell zu untersuchen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie die Tierbewegungen nicht beeinträchtigt und sehr reproduzierbar ist. Dieses Modell bietet eine Plattform, um die Dynamik der Wundheilung zu untersuchen und verschiedene therapeutische Strategien für SCI-Patienten zu testen.Vor Beginn des Verfahrens sorgen sie für eine ordnungsgemäße Anästhesie durch die fehlende Reaktion auf eine Schwanzprise. Rasieren Sie das Haar über dem Dorsum mit einem elektrischen Clipper. Dann die Enthaarungscreme auftragen und drei Minuten ziehen lassen, um das restliche Haar zu entfernen.Nach drei Minuten die Enthaarungscreme mit dem nassen Peeling entfernen und das Dorsum ähnlich waschen. Und dann bringen Sie die Tiere in ihre Käfige zurück. Am nächsten Tag die Tiere befeuchten und die ophthalmologische Salbe auf die Hornhäuten auftragen, um die Augen während des chirurgischen Eingriffs vor dem Trocknen zu schützen.Dann schrubben Sie die Tierhaut dreimal mit Betadinpeeling und 70% Ethanol. Vor dem Einschnitt verwenden Sie eine Spritze mit einer 25-Meter-Nadel, um 100 Mikroliter 0,125%bupivacaine um die Einschnittstelle als Analgesie zu injizieren. Zählen Sie von den schwebenden Rippen zurück, die T13 entsprechen, um T8 bis T12 zu identifizieren.Nach der Schaffung eines ein bis 1,5 Zentimeter Großen Einschnitts, entlang der Mittellinie, auf der Rückseite, auf der Ebene von T8 bis T12 Wirbel n. Chr. löschen Sie das subkutane Fettgewebe, um auf die paraspinalen Muskeln zuzugreifen. Und dann sezieren sie langsam, um die spinösen Prozesse und Lamina auf beiden Seiten zu entlarven. Es ist sehr wichtig, dieses Verfahren sehr sorgfältig zu tun, um übermäßige Blutungen und Verletzungen des Rückenmarks zu vermeiden.Führen Sie eine Laminektomie der Wirbel T9 bis T10 durch, um das Rückenmark freizulegen, indem Sie die Spinallamina mit Mikrosesektieren sanft abschälen. Verwenden Sie Zangen, um die Wirbelsäule bei T8 zu sichern und zu heben, um die Wirbelsäulenkrümmung zu übertreiben. Verwenden Sie dann eine feine Schere, um das Rückenmark zwischen den Wirbeln T9 und T10 bis zum Boden des Wirbelkanals zu sektionieren, um eine vollständige Transektion zu gewährleisten.Nach Beobachtung der kompletten Transektion unter einem chirurgischen Mikroskop tragen Sie ein Stück subkutanes Fett über die Laminektomie-Stelle auf, um dem Rückenmark vor dem chirurgischen Standortverschluss zusätzlichen Schutz zu bieten. Schließlich schließen Sie die Wunde und Nähen sie die paravertebralen Muskeln und oberflächliche Faszien. Schließen Sie dann die Haut mit Nahtclips.Unmittelbar nach der SCI-Operation schrubben Sie den Rücken des Tieres mit Betadin und 70% Alkohol. Für ein Druckgeschwür unterhalb der Rückenmarksverletzungsstelle verwenden Sie eine 25-Meter-Nadel, um 10 Mikroliter 0,125%bupivacaine-Lösung in eine Ellipse in der Rückenhaut, in der Nähe des Kreuzbeins, mit den Punkten 0,5 bis 1 Zentimeter auseinander zu injizieren. Heben Sie vorsichtig eine Hautfalte auf der Rückseite der Maus und Sandwich es zwischen zwei magnetischen Scheiben.Unmittelbar nach magnetiger Anwendung kehren die Tiere in einzelne Käfige zurück, die auf ein Heizkissen gelegt werden, bis das volle Bewusstsein wiedererlangt ist. Nach 12 Stunden Magnetanwendung das Tier mit Isofluran leicht anästhesieren und die Magnete entfernen. Nehmen Sie ein Foto von den Wundstellen auf, um das ursprüngliche Auftreten des Druckgeschwürs am Tag null Zeitpunkt aufzuzeichnen.Bedecken Sie die Wunde mit transparenter Verbandsfolie, um Eintrocknung oder Kontamination zu vermeiden. Einhausung der Tiere nach dem Verfahren. Unmittelbar nach der Operation injizieren Sie das Tier mit einem Milliliter 0,9% Saline für Hydratation und Buprenorphin SR für Analgesie.Führen Sie zweimal täglich eine manuelle Blasenevakuierung durch. Entfernen Sie die chirurgischen Clips sieben Tage nach einer Operation mit Rückenmarksverletzungen. Sammeln Sie verwundete Hautproben von der eingeschläferten Maus zum gewünschten Zeitpunkt nach Rückenmarksverletzung und Hautdruckgeschwürinduktion.Fix in 10%formalin für 24 Stunden. Nach 24 Stunden auf 70% Ethanol übertragen und bei vier Grad Celsius bis zum Schnitt lagern. Dieses Bild zeigt das Verschwinden der Epidermis in einem Kontrolltier am dritten Tag der Post-Magnet-Entfernung.Pfeile zeigen die epidermalen Wundkanten an, die sich dort befinden, wo die Epithelauskleidung ausdünnt. Im Kontrolltier taucht die Epidermis am siebten Tag wieder auf. Bei Wunden, die unterhalb des Niveaus des SCI erzeugt werden, wird bei SCI-Mäusen eine deutlich langsamere Migration beobachtet.Hier zeigt die Abbildung eine langsamere Wundheilung und Verschluss in den SCI-Mäusen im Vergleich zu den Kontrollmäusen. Immunostaining für Ki67, ein Marker von sich ausbreitenden Zellen, der durch die roten Pfeile angezeigt wird, zeigte eine geringere Proliferation in der SCI-Gruppe. Die Färbung von CD31, einem Marker für Blutgefäße, der durch die roten Pfeile angezeigt wird, ergab eine geringere Blutgefäßdichte in der SCI-Gruppe.Schließlich, Immunstainierung für Alpha glatte MuskelAkt in offenbarte niedrigere Ebenen dieses Proteins in der Haut Wunden von SCI-Mäuse. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, die Magnete richtig zu platzieren, um zwei kreisförmige Wunden zu entwickeln, die durch intakte Haut getrennt sind. Dies reduziert die Variabilität in der Wundentwicklung und -heilung.Hautdruckgeschwüre bei Rückenmarksverletzten verursachen erhebliche Kosten für das US-Gesundheitssystem. Dieses Tiermodell bietet eine Plattform zum Testen verschiedener therapeutischer Strategien zur Unterstützung der Druckgeschwürheilung bei Rückenmarksverletzten.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Impulsive Pressurization of Neuronal Cells for Traumatic Brain Injury Study

Impulsive Druckbeaufschlagung des neuronalen Zellen zur Traumatic Brain Injury Study

A novel impulsive cell pressurization experiment has been developed using a Kolsky bar device to investigate blast-induced traumatic brain injury (TBI). ...

Forschung

Biotechnik

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Entwurf eines zyklischen Druck Bioreaktor für die Ex Vivo Studium der Aorten-Herzklappen

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

Die Messung linksventrikulärer Druck in der späten embryonalen und neugeborenen Mäusen

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

Constant Pressure-controlled Extrusion Method for the Preparation of Nano-sized Lipid Vesicles

Constant Pressure-gesteuerte Extrusionsverfahren zur Herstellung von Nano-Größe Lipidvesikeln

Liposomes are artificially prepared vesicles consisting of natural and synthetic phospholipids that are widely used as a cell membrane mimicking platform ...

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

Generierung und Pfropfen von Tissue Engineering Gefäße in einem Maus-Modell

The construction of vascular conduits is a fundamental strategy for surgical repair of damaged and injured vessels resulting from cardiovascular diseases. ...

Procedure for Decellularization of Rat Livers in an Oscillating-pressure Perfusion Device

Verfahren für Dezellularisierung von Rattenlebern in einer oszillierenden Druck Perfusionsvorrichtung

Decellularization and recellularization of parenchymal organs may enable the generation of functional organs in vitro, and several protocols for rodent ...

Training Persons with Spinal Cord Injury to Ambulate Using a Powered Exoskeleton

Personen mit Rückenmarksverletzungen Ausbildung zum ambulate eines aktiven Exoskelett Verwendung

Powered exoskeletons have become available for overground ambulation in persons with paralyses due to spinal cord injury (SCI) who have intact upper ...

Ammonia Synthesis at Low Pressure

Ammoniaksynthese bei niedrigem Druck

Ammonia can be synthesized at low pressure by the use of an ammonia selective absorbent. The process can be driven with wind energy, available locally in ...

Antimicrobial Peptides Produced by Selective Pressure Incorporation of Non-canonical Amino Acids

Antimikrobielle Peptide produziert durch Selektionsdruck Einbeziehung der nicht-kanonischen Aminosäuren

Nature has a variety of possibilities to create new protein functions by modifying the sequence of the individual amino acid building blocks. However, all ...

Seeding and Implantation of a Biosynthetic Tissue-engineered Tracheal Graft in a Mouse Model

Aussaat und Implantation von einem biosynthetischen Tissue-Engineering trachealen Transplantat in einem Mausmodell

Treatment options for congenital or secondary long segment tracheal defects have historically been limited due to an inability to replace functional ...