Name: apparatus for harvesting tissue microcolumns
Uploaded: 2018-10-25T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Apparatus for Harvesting Tissue Microcolumns at JoVE.com

이 작품은 육군, 해군, NIH, 공군, 버지니아 및 건강 업무 상 번호 아래 기업 II 노력을 지원 하기 위해 의해 부분적으로 지원 W81XWH-13-2-0054입니다. 미국 육군 의료 연구 수집 활동, 820 챈들러 스트리트, 요새 Detrick, MD 21702-5014 수 여 하 고 관리 수집 사무실입니다. 의견, 해석, 결론, 및 권장 사항 저자의 이며 반드시 국방부에 의해 승인 되지 않습니다.

모든 작업 관련 된 살아있는 동물 그리고 동물 조직 샘플 매사추세츠 일반 병원 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에 의해 승인 되었습니다.
1입니다. 바늘의 생산
<ol><li>생산 단계의 설정<ol>
<li>게시물에 여성 luer 잠금 커넥터 연결 하 고는 luer 잠금 (그림 1A) 무대의 중앙에 회전 무대에 게시물을 탑재.</li>
		<li>이 첫 번째 회전 무대를 세?...

<ol>
	<li>Sun, B. K., Siprashvili, Z., Khavari, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+skin+grafting+and+treatment+of+cutaneous+wounds.">Advances in skin grafting and treatment of cutaneous wounds.</a> Science. 346 (6212), 941-945 (2014).</li><li>Singh, 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=Challenging+the+Conventional+Therapy:+Emerging+Skin+Graft+Techniques+for+Wound+Healing.">Challenging the Conventional Therapy: Emerging Skin Graft Techniques for Wound Healing.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4), 524-530 (2015).</li><li>Tam, J., 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=Fractional+Skin+Harvesting:+Autologous+Skin+Grafting+without+Donor-site+Morbidity.">Fractional Skin Harvesting: Autologous Skin Grafting without Donor-site Morbidity.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. Global Open. 1 (6), 47 (2013).</li><li>Tam, J., 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=Reconstitution+of+full-thickness+skin+by+microcolumn+grafting.">Reconstitution of full-thickness skin by microcolumn grafting.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (10), 2796-2805 (2017).</li><li>Huang, 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=Regeneration+of+hair+and+other+skin+appendages:+A+microenvironment-centric+view.">Regeneration of hair and other skin appendages: A microenvironment-centric view.</a> Wound Repair and Regeneration. 24 (5), 759-766 (2016).</li><li>Fernandes, J. 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=Micro-mechanical+fractional+skin+rejuvenation.">Micro-mechanical fractional skin rejuvenation.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 131 (2), 216-223 (2013).</li><li>Rettinger, C. L., Fletcher, J. L., Carlsson, A. H., Chan, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+epithelialization+and+improved+wound+healing+metrics+in+porcine+full-thickness+wounds+transplanted+with+full-thickness+skin+micrografts.">Accelerated epithelialization and improved wound healing metrics in porcine full-thickness wounds transplanted with full-thickness skin micrografts.</a> Wound Repair and Regeneration. 25 (5), 816-827 (2017).</li><li>Franco, 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=Fractional+skin+harvesting:+device+operational+principles+and+deployment+evaluation.">Fractional skin harvesting: device operational principles and deployment evaluation.</a> Journal of Medical Devices. 8 (4), 041005 (2014).</li><li>Rasmussen, C. 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=Chimeric+autologous/allogeneic+constructs+for+skin+regeneration.">Chimeric autologous/allogeneic constructs for skin regeneration.</a> Military Medicine. 179, 71-78 (2014).</li><li>Ter Horst, B., Chouhan, G., Moiemen, N. S., Grover, 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=Advances+in+keratinocyte+delivery+in+burn+wound+care.">Advances in keratinocyte delivery in burn wound care.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 123, 18-32 (2018).</li><li>Wong, V. W., Levi, B., Rajadas, J., 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=Stem+cell+niches+for+skin+regeneration.">Stem cell niches for skin regeneration.</a> International Journal of Biomaterials. 2012, 926059 (2012).</li><li>Manstein, D., Herron, G. S., Sink, R. K., Tanner, H., Anderson, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fractional+photothermolysis:+a+new+concept+for+cutaneous+remodeling+using+microscopic+patterns+of+thermal+injury.">Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 34 (5), 426-438 (2004).</li><li>Iriarte, C., Awosika, O., Rengifo-Pardo, M., Ehrlich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+applications+of+microneedling+in+dermatology.">Review of applications of microneedling in dermatology.</a> Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. 10, 289-298 (2017).</li><li>Anderson, R. 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=Laser+treatment+of+traumatic+scars+with+an+emphasis+on+ablative+fractional+laser+resurfacing:+consensus+report.">Laser treatment of traumatic scars with an emphasis on ablative fractional laser resurfacing: consensus report.</a> Journal of the American Medical Association Dermatology. 150 (2), 187-193 (2014).</li><li>Hogan, S., Velez, M. W., Ibrahim, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microneedling:+a+new+approach+for+treating+textural+abnormalities+and+scars.">Microneedling: a new approach for treating textural abnormalities and scars.</a> Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 36 (4), 155-163 (2017).</li><li>Manuskiatti, W., Fitzpatrick, R. E., Goldman, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effectiveness+and+side+effects+of+carbon+dioxide+laser+resurfacing+for+photoaged+facial+skin.">Long-term effectiveness and side effects of carbon dioxide laser resurfacing for photoaged facial skin.</a> Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (3), 401-411 (1999).</li></ol>

여기에 설명 된 방법은 비보에 큰 동물 연구, 상용 실험실에서 만든 도구를 사용 하 여 충분 한 수량에 조직 microcolumns 컬렉션을 사용 하기 위한 것입니다. 이 장치는 이전 조직 삭제 인간의 피부4,9 라이브 돼지 피부3에서 수확에 사용 되었습니다. 설명 하는 특정 매개 변수는 돼지에 사용 하기 위해 가장 적합 하는 것을 발견 했다...

자가 피부 이식 상처 복구의 주류 이지만 그것은 기증자 사이트 부족 및 병 적 상태, 기존의 피부 이식1,2 대체 하는 새로운 치료 옵션을 개발 하 최근 몇 십년 간에서 공동된 노력을 선도 의해 제한 . 우리는 최근 기증자 사이트 사망률을 최소화 하면서 전체 간격 피부 이식의 혜택을 활용 하는 피부를 수확의 다른 방법 개발. 소형 (~0.5 m m 직경) "microcolumns"의 형태로 전체 간격 피부 수집, 기증자 사이트 신속 하 고 정상적인 상황에서 흉터 없이 치유 수 있습니다 (잠재적인 예외 아래 토론 섹션 참조)3. Microcolumns 가속 상처 폐쇄, 수축3, 줄이고 상처 침대에 직접 적용할 수 있으며 다양 한 표 피 및 피부 세포 유형 및 기능 부속 구조4에서 결여 되는 많은 복원 기존의 분할 간격 피부 이식 또는 현재 bioengineered 피부 대체5. 치유 증가 시키기 위해 microcolumns의 능력과 그들의 기증자 사이트 흉터 없이 치료 하는 둘 다 독립적으로 유효성이 검증 되지 다른 연구 그룹6,7.
우리는 이전 규모8; microcolumns 컬렉션을 사용 하기 실험실 수확 시스템 개발 그러나,이 시스템은 널리 사용할 수 있는 여러 사용자 지정된 구성 요소 구성 된다. 여기, 우리가 자세히 설명 과정에서 주로 상용 구성 요소, 대량 수확을 달성 하는 데 사용할 수 있습니다 만든 간단한 컬렉션 시스템, 뿐만 아니라 바늘, 수확 생산. 이 원고에 설명 된 장치는 적합 한 시험관 및 동물 작업, 그러나 인 간에 있는 사용. 인 간에 있는이 기술을 적용 하기 위한 임상 장치 FDA 허가를 상업적으로 사용할 수 있지만 여기에서 다루지 않습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:688px;" width="687">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Diamond wheel</td>
			<td style="width:135px;">Dremel</td>
			<td style="width:119px;">545</td>
			<td style="width:219px;"></td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:216px;">Hypodermic needle (19G)</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-840-98</td>
			<td style="width:219px;">Other needle sizes could be used, depending on experimental needs</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:216px;">Stome wheel</td>
			<td style="width:135px;">Dremel</td>
			<td style="width:119px;">540</td>
			<td style="width:219px;"></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Syringe (20mL with luer lock)</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">22-124-967</td>
			<td style="width:219px;"></td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:216px;">Suction adapter</td>
			<td style="width:135px;">Tulip Medical</td>
			<td style="width:119px;">PA20BD</td>
			<td style="width:219px;">Optional, for high volume harvesting</td>
		</tr>
		<tr height="70">
			<td height="70" style="height:71px;width:216px;">Suction canister</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">19-898-212</td>
			<td style="width:219px;">Optional, for high volume harvesting. Sterilize before use.</td>
		</tr>
		<tr height="58">
			<td height="58" style="height:59px;width:216px;">Suction tubing</td>
			<td style="width:135px;">Medline</td>
			<td style="width:119px;">DYND50216H</td>
			<td style="width:219px;">Optional, for high volume harvesting</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

apparatus for harvesting tissue microcolumns

이 원고는 전체 두께 피부 조직의 microcolumns를 수집 하는 데 사용할 수 있습니다 상용 구성 요소에서 만든 실험실 기구에 대 한 생산 과정을 설명 합니다. 작은 크기는 microcolumns의 수 기증자 기증자 사이트 전체 두께 조직 활성화 피부 조직의 포함 하 여 모든 세포와 세포 외 구성 요소의 관련을 수확 하면서 흉터를 유발 하지 않고 신속 하 게 치료 하는 사이트 깊은 피부 지역와 부속 피부 구조는 기존의 조직 공학 기법을 사용 하 여 성공적으로 복제를 아직 있다. microcolumns을 치료, 보강 피부 상처에 직접 적용 될 수 있다 또는 다른 조직 공학 접근에 대 한 헌 세포/조직 소스로 사용할 수 있습니다. 수확 바늘 표준 피하 주사 바늘, 수정 하 여 만들어진 고 수확 하는 적은 양의 조직에 대 한 단독 사용 하거나 간단한 흡입 기반 컬렉션 시스템 (또한 일반적으로 사용 가능한 실험실에서 만든)을 함께 수 있습니다. 높은-볼륨에서 큰 동물 모델 연구를 촉진 하기 위하여 수확.

수확 바늘 microcolumns 약 80-90% 성공 속도, 전체 두께 피부 조직의 수집 수 그리고 각 microcolumn 표 피, 진 피, 그리고 피하 지방을 (그림 4)를 포함 해야 합니다. 수확의 성공률은 낮은, 또는 조직에 바늘을 삽입 하기 어려워진 경우 새로운 바늘 가능성이 필요 하다. 수확에 대 한 성공률도 새 바늘으로 일관 되 게 낮은 경우 바늘 너무 짧은 아마 있습니다.</p...

Watch this Scientific Journal Video about Apparatus for Harvesting Tissue Microcolumns at JoVE.com

Apparatus for Harvesting Tissue Microcolumns

우리가 생산 하는 수확에 대 한 프로토콜을 설명 하는 여기 전체 간격 피부 조직 기증자를 유발 하지 않고 수집 하는 데 사용할 수 있는 바늘 흉터 사이트. 바늘 대량 수확을 달성 하는 간단한 컬렉션 시스템 결합 될 수 있다.

조직 Microcolumns 수확 용

This manuscript describes the production process for a laboratory apparatus, made from off-the-shelf components, that can be used to collect microcolumns ...

이 방법은 천연 피부에 포함 된 다양한 세포 유형과 구조를 대체하는 방법입니다 피부 조직 재생 분야에서 필수적인 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 자가 전체 두께 피부가 최소한의 기증자 부위 이환율로 수집 될 수 있다는 것입니다. 절차를 시연하는 것은 우리의 실험실에 있는 연구 동료인 빌 Farinelli가 될 것입니다.텍스트 프로토콜에 설명된 대로 프로덕션 단계를 설정하여 이 절차를 시작합니다. 로터리 도구에 두 개의 컷오프 휠을 동심으로 설치합니다. 더 작은 낮은 그리드 다이아몬드 컷오프 휠을 더 높은 그리드 스톤 컷오프 휠 위에 사용하십시오.오버헤드 광원을 회전 공구 위에 조절 가능한 암으로 배치하여 커팅 휠을 겨냥한 라이트를 배치합니다. 시각화를 향상시키기 위해, 원피스가 절단 디스크에 초점을 맞출 수 있도록 생산 설정에 해부 현미경을 배치합니다. 바늘 끝을 재구성 할 때, 눈이나 기도에 들어가는 미금속 입자를 방지하기 위해 보호 안경과 수술 마스크를 착용하십시오.실험 요구 사항에 따라 적절한 게이지 크기의 피하 바늘을 선택합니다. 각 수확 바늘에 의도 된 길이를 표시합니다. 외부 절단 디스크의 가장자리를 사용하여 로터리 공구에 수직으로 바늘을 낮추면 표시된 지점에서 바늘의 초과 길이를 차단합니다.단축된 무딘 바늘을 생산 단계의 여성 Luer 잠금 커넥터에 연결합니다. 수평 회전 스테이지를 조정하여 바늘이 로터리 공구의 절단 디스크와 평행하게 12도 각도로 되도록 합니다. 오버헤드 라이트를 켜고 바늘의 중간선에서 빛이 반사될 때까지 배율 하에서 바늘을 관찰하면서 위치를 조정합니다.로터리 도구의 전원. 그런 다음 번역 단계를 사용하여 바늘을 내부 절단 디스크쪽으로 진행합니다. 절단 디스크가 바늘의 중간선에 도달할 때까지 절단 디스크에 대해 천천히 바늘을 전진하십시오.내부 다이아몬드 휠에서 잘라낸 바늘 표면을 바깥쪽 돌 바퀴로 천천히 이동하여 절단 된 바늘 표면을 더 미세한 광택으로 마무리합니다. 절단 디스크에서 바늘을 철회합니다. 수직 회전 단계를 사용하여 바늘을 180도 회전합니다.바늘의 다른 쪽을 재구성하기 위해 이 단계를 반복합니다. 이제 생산 단계에서 바늘을 제거합니다. 바늘의 내경보다 약간 작은 금속 와이어로 내부 보어를 청소하십시오.날카로운 나무 막대기를 사용하여 새로 형성 된 바늘의 가장자리에 부착 할 수있는 버를 제거하십시오. 대량의 마이크로컬럼이 필요한 경우 20밀리리터 주사기에서 플런저를 제거합니다. 그런 다음 흡입 어댑터에 주사기를 부착합니다.주사기에 수확 바늘을 부착하여 조립을 완료합니다. 흡입 어댑터를 멸균 흡입 용기에 연결하기 위해 멸균 흡입 튜브를 사용합니다. 수확 장치가 액체가 방해받지 않고 캐니스터로 흐를 수 있도록 캐니스터 입력에 연결되어 있는지 확인하십시오.이제 장치를 음압 원에 연결합니다. 수확 바늘을 피부에 삽입하여 마이크로 컬럼을 수확하십시오. 수확 시술 시술 중에 수확 바늘을 멸균 식염수 용기에 간헐적으로 찍어 시스템을 플러시합니다.수확 바늘의 내경보다 약간 작은 금속 와이어 또는 바늘을 손에 보관하십시오. 바늘이 막히면 금속 와이어를 바늘 구멍에 삽입하여 지울 수 있습니다. 원하는 양의 마이크로컬럼이 캐니스터에 축적되면 장치를 흡입에서 분리합니다.그런 다음 흡입 캐니스터의 내용을 필터를 통해 부어 마이크로 컬럼을 수집합니다. 여기에 표시된 완성된 수확 바늘은 정면과 측면에서 바라보았다. 팁의 두 절삭점에 유의하십시오.수확 바늘은 대략 80 에서 90%의 성공률을 가진 전체 두께 피부 조직에서 마이크로 컬럼을 수집할 수 있어야 합니다. 이 그림에서 확인 표시는 1밀리미터를 나타냅니다. 각 마이크로컬럼에는 표피, 진피 및 일부 피하 지방이 포함되어야 합니다.마이크로 컬럼은 상처 치유에 직접 적용될 수 있거나 조합 구조를 생성하기 위해 다른 매트릭스 재료와 결합될 수 있습니다. 마이크로 컬럼은 또한 체외 연구를 위한 문화에서 유지될 수 있습니다. 대량 수확을 수행하는 동안 간헐적 식염수 플러시를 통합하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.이 방법은 피부 상처 수리를 위해 설계되었지만, 자가 조직 이식이 필요한 근육과 같은 다른 장기 시스템에도 유사한 원리를 적용할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Electrospinning Fundamentals: Optimizing Solution and Apparatus Parameters

Electrospinning 기본 : 최적화 솔루션 및 장치 매개 변수

Electrospun nanofiber scaffolds have been shown to accelerate the maturation, improve the growth, and direct the migration of cells in vitro. ...

연구

생체공학

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus (SCUVA)

Quantitatively Measuring In situ Flows using a Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus SCUVA

양적 측정 현장에서</em독립적인 수중 Velocimetry 장치 (SCUVA)을 사용하여> 흐름

The ability to directly measure velocity fields in a fluid environment is necessary to provide empirical data for studies in fields as diverse as ...

Harvesting Murine Alveolar Macrophages and Evaluating Cellular Activation Induced by Polyanhydride Nanoparticles

Polyanhydride의 Nanoparticles에 의해 유도된 Murine Macrophages 폐포 수확 및 평가 세포 활성화

Biodegradable nanoparticles have emerged as a  versatile platform for the design and implementation of new intranasal vaccines  against respiratory ...

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

라만 분광학을 사용하여 세포와 세포외 기질의 비 접촉, 레이블이없는 모니터링

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

3 차원 세포 배양을위한 자기보고 발판

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Hydrogel Nanoparticle Harvesting of Plasma or Urine for Detecting Low Abundance Proteins

낮은 풍부 단백질을 검출하기위한 플라즈마 또는 소변의 하이드로 겔 나노 입자 수확

Novel biomarker discovery plays a crucial role in providing more sensitive and specific disease detection. Unfortunately many low-abundance biomarkers ...

Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance

자기 공명 이미지 지침에 열성 리포좀에서 시스플라틴의 트리거 된 릴리스를위한 맞춤 설계 레이저 기반의 가열 장치

Liposomes have been employed as drug delivery systems to target solid tumors through exploitation of the enhanced permeability and retention (EPR) effect ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

샌드위치 같은 미세 환경은 셀 / 재료의 상호 작용을 활용하는

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

높은 처리량 단일 세포의 분리 및 문화를위한 미세 유체 플랫폼

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Isolation and Culture of Primary Human Gingival Epithelial Cells using Y-27632

Y-27632를 사용하여 1차 인간 칭기발 상피 세포의 격리 및 배양

The gingival tissue is the first structure that protects periodontal tissues and plays meaningful roles in many oral functions. The gingival epithelium is ...