Name: seeding and implantation of a biosynthetic tissue-engineered tracheal graft in a mouse model
Uploaded: 2019-04-01T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Seeding and Implantation of a Biosynthetic Tissue-engineered Tracheal Graft in a Mouse Model at JoVE.com

نود أن نعترف روبرت Strouse وحلول المعلومات البحثية وشعبة الابتكارات في مستشفى "الأطفال على الصعيد الوطني" لدعمها في تصميم الرسوم البيانية. وأيد هذا العمل بمنحه من المعاهد الوطنية للصحة (نهلبي K08HL138460).

عليها جميع الأساليب الموصوفة هنا "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) في مستشفى "الأطفال على الصعيد الوطني".
1-سقالة التصنيع
<ol><li>إعداد حل بوليمر سلائف نانوفيبير من: 1) حل 8 wt % الحيوانات الأليفة في 1,1,1,3,3,3-هيكسافلورويسوبروبانول، وتدفئة الحل إلى 60 درجة مئوية وب 2) يذ...

<ol>
	<li>Macchiarini, P., 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=Clinical+transplantation+of+a+tissue-engineered+airway.">Clinical transplantation of a tissue-engineered airway.</a> The Lancet. 372 (9655), 2023-2030 (2008).</li><li>Jungebluth, P., 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=Tracheobronchial+transplantation+with+a+stem-cell-seeded+bioartificial+nanocomposite:+A+proof-of-concept+study.">Tracheobronchial transplantation with a stem-cell-seeded bioartificial nanocomposite: A proof-of-concept study.</a> The Lancet. 378 (9808), 1997-2004 (2011).</li><li>Elliott, M. 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=Stem-cell-based,+tissue+engineered+tracheal+replacement+in+a+child:+A+2-year+follow-up+study.">Stem-cell-based, tissue engineered tracheal replacement in a child: A 2-year follow-up study.</a> The Lancet. 380 (9846), 994-1000 (2012).</li><li>Chiang, T., Pepper, V., Best, C., Onwuka, E., Breuer, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Translation+of+Tissue+Engineered+Trachea+Grafts.">Clinical Translation of Tissue Engineered Trachea Grafts.</a> Annals of Otology, Rhinology and Laryngology. 125 (11), 873-885 (2016).</li><li>Clark, E. S., 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=Effect+of+cell+seeding+on+neotissue+formation+in+a+tissue+engineered+trachea.">Effect of cell seeding on neotissue formation in a tissue engineered trachea.</a> Journal of Pediatric Surgery. 51 (1), 49-55 (2016).</li><li>Cole, B. B., Smith, R. W., Jenkins, K. M., Graham, B. B., Reynolds, P. R., Reynolds, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracheal+basal+cells:+A+facultative+progenitor+cell+pool.">Tracheal basal cells: A facultative progenitor cell pool.</a> American Journal of Pathology. 177 (1), 362-376 (2010).</li><li>Onwuka, 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=The+role+of+myeloid+cell-derived+PDGF-B+in+neotissue+formation+in+a+tissue-engineered+vascular+graft.">The role of myeloid cell-derived PDGF-B in neotissue formation in a tissue-engineered vascular graft.</a> Regenerative Medicine. 12 (3), 249-261 (2017).</li><li>Grimmer, J. F., 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=Tracheal+reconstruction+using+tissue-engineered+cartilage.">Tracheal reconstruction using tissue-engineered cartilage.</a> Archives of Otolaryngology - Head and Neck Surgery. 130 (10), 1191-1196 (2004).</li><li>Wood, M. W., Murphy, S. V., Feng, X., Wright, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracheal+reconstruction+in+a+canine+model.">Tracheal reconstruction in a canine model.</a> Otolaryngology - Head and Neck Surgery (United States). 150 (3), 428-433 (2014).</li><li>Haag, 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=Biomechanical+and+angiogenic+properties+of+tissue-engineered+rat+trachea+using+genipin+cross-linked+decellularized+tissue.">Biomechanical and angiogenic properties of tissue-engineered rat trachea using genipin cross-linked decellularized tissue.</a> Biomaterials. 33 (3), 780-789 (2012).</li><li>Best, 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=Designing+a+tissue-engineered+tracheal+scaffold+for+preclinical+evaluation.">Designing a tissue-engineered tracheal scaffold for preclinical evaluation.</a> International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology. 104, 155-160 (2018).</li></ol>

من الضروري تطوير نموذج الماوس للأنسجة المهندسة تراتشيس في فهم العوامل التي حدت من الترجمة السريرية من تيتجس؛ إلا وهي انهيار الاختلاس وتضيق وتأخر ابيثيلياليزيشن4. عدد قليل من العوامل التي تسهم في هذه القيود تشمل اختيار المواد الاختلاس، وعملية التصنيع، وتصميم سقالة وخلية الب?...

يمكن أن يقدم العيوب الرغامى طويل-الجزء كالشروط الخلقية النادرة مثل حلقات القصبة الهوائية كاملة و agenesis الرغامى، فضلا عن الصدمات النفسية، وخبيثة والعدوى. عندما يتجاوز 6 سم في 30% من طول القصبة الهوائية في الأطفال أو الكبار، لا يمكن أن تعامل هذه العيوب التعمير الجراحية. محاولات لاستبدال مجرى الهواء بنسيج ذاتي وزرع المأخوذة بنيات مصطنعة ابتليت بعدوى مزمنة وتحبيب والاعطال الميكانيكية، وتضيق.
ترقيع الأنسجة المهندسة القصبة الهوائية (تيتجس) يمكن أن يحتمل أن تعالج هذه المشاكل مع تجنب الحاجة للكبت المناعي مدى الحياة. في العقد الماضي، تم اختبارها في نماذج حيوانية وتستخدم سريرياً في حالات نادرة من استخدام الرأفة1،،من23تيتجس. في الدراسات الحيوانية السريرية والكبيرة على حد سواء، يتطلب الشفاء بعد العمليات الجراحية من الأنسجة المهندسة مجرى الهواء استبدال العديد من التدخلات لمكافحة تضيق (يعرف > تضييق لومينال 50%)، والحفاظ على مجرى الهواء سالكيه. عمل إضافي تيتج سعت إلى تخفيض هذا التضيق من خلال تقييم دور خلية بذر خيار والأوعية الدموية وتصميم سقالة. خلية بذر الخيارات وتصميم سقالة تهدف إلى استعادة هيكل/الدالة الأصلية القصبة الهوائية تركزت أساسا على الخلايا الظهارية التنفسية و chondrocytes المصنف على السقالات ريسوربابل وغير ريسوربابل وديسيلولاريزيد المختلفة. كما الأوعية الدموية المحتمل يلعب دوراً رئيسيا في التنمية لتضيق، ركزت المجموعات الأخرى على النحو الأمثل في المختبر أو نماذج هيتيروتوبيك للتعجيل بعودة التوعي أو نيوانجيوجينيسيس4. ومع ذلك، تحقيق الأوعية الدموية الناجحة مع أيضا الحفاظ على تيتج ميكانيكيا المختصة والفنية لا يزال يشكل تحديا. وعلى الرغم من التقدم الذي أحرز مؤخرا، تقليل تضيق يظل عقبة حاسمة لترجمة السريرية.
للتحقيق في هذه الاستجابة نسيجية إلى تيتج غرس في فيفو، قمنا بتطوير نموذج الأغنام لاستبدال الأنسجة المهندسة الرغامى. وتألفت الاختلاس مختلطة البولي ايثلين (الحيوانات الأليفة) والبولي يوريثان سقالة اليكتروسبون (PU) المصنف مع الخلايا وحيدات النوى المشتقة من نخاع العظم (بي أم-الشركات المتعددة الجنسيات). في هذا الفوج الصغيرة، أظهرنا أن BM ذاتي المبذورة-الشركات المتعددة الجنسيات التعجيل بإعادة ابيثيلياليزيشن وتأخر تضيق5. على الرغم من أن البذر مع بقاء BM-الشركات المتعددة الجنسيات تحسين ذاتي، الآلية الخلوية التي تعدل BM-الشركات المتعددة الجنسيات تشكيل نيوتيسوي الوظيفية لا يزال غير واضح.
التحقيق بشأن وضع نموذج مورين من الأنسجة المطلوبة المستوى الخلوية المهندسة استبدال القصبة الهوائية. مماثلة للدراسة الأغنام، علينا الاستفادة من سقالة اليكتروسبون PET:PU المصنف مع بي أم-الشركات المتعددة الجنسيات-تمشيا مع النموذج الأغنام، وتضيق تيتج نمواً على مدى الأسبوعين الأولين بعد غرس1،2،3 ،5. هذا يشير إلى أن نموذج مورين لخص الباثولوجيا لوحظ سابقا، مما مكننا من مواصلة استجواب الآليات الخلوية الكامنة وراء تضيق مجرى الهواء.
في هذا التقرير، نحن التفصيل لدينا بروتوكول لهندسة الأنسجة استبدال القصبة الهوائية في طراز الماوس بما في ذلك تصنيع السقالة والعزلة BM-الشركات متعددة الجنسيات والاختلاس بذر وغرس (الشكل 1و الشكل 2).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:827px;" width="827">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">0.9% Sodium chloride injection</td>
			<td style="width:119px;">APP Pharmaceuticals</td>
			<td style="width:119px;">NDC 63323-186-10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">10cc serological pipet</td>
			<td style="width:119px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">357551</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">18G 1.5in. Needle</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">1mL Syringe</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">24-well plate</td>
			<td style="width:119px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">3526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">25cc serological pipet</td>
			<td style="width:119px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">356535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">25G 1in. Needle</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">50cc tube</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">352070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">Alcohol prep pads</td>
			<td style="width:119px;">Fisher Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">NDC 69250-661-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">Baytril (enrofloxacin) solution</td>
			<td style="width:119px;">Bayer Healthcare, LLC</td>
			<td style="width:119px;">NDC 0859-2267-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:423px;">Black polyamide monofilament suture, 9-0</td>
			<td style="width:119px;">AROSurgical Instruments Corporation</td>
			<td style="width:119px;">T05A09N10-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">C57BL/6, female</td>
			<td style="width:119px;">Jackson laboratories</td>
			<td style="width:119px;">664</td>
			<td style="width:167px;">6-8 weeks old</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Citrate Buffer pH 6.0 20x concentrate</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Colibri retractors</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">17000-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Cotton tipped applicators</td>
			<td style="width:119px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">23-400-118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Cytokeratin 14 Monoclonal Antibody</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">MA5-11599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Dumont #5 Forceps</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">11251-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Dumont #5/45 forceps</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">11251-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Dumont #7 - Fine Forceps</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">11274-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">F4/80 Rat anti-mouse antibody</td>
			<td style="width:119px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">MCA497R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Ficoll</td>
			<td style="width:119px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">10831-100mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Fine scissors- Sharp-blunt</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">14028-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Fisherbrand Premium Cover Glasses</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">12-548-5M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Fluoroshield Mounting Media with DAPI</td>
			<td style="width:119px;">Abcam</td>
			<td style="width:119px;">ab104139</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Goat-anti mouse IgG Secondary Antibody Alexa Fluor 594</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">A-11001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Goat-anti Rabbit IgG Secondary Antibody Alexa Fluor 594</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">A-11012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Goat-anti Rat IgG Secondary Antibody Alexa Fluor 647</td>
			<td style="width:119px;">ThermoFisher</td>
			<td style="width:119px;">A-21247</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">Ibuprofen</td>
			<td style="width:119px;">Precision Dose, Inc</td>
			<td style="width:119px;">NDC 68094-494-59</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:423px;">Iodine prep pads</td>
			<td style="width:119px;">Professional disposables international, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">NDC 10819-3883-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Keratin 5 Polyclonal Antibody, Purified</td>
			<td style="width:119px;">BioLegend</td>
			<td style="width:119px;">905501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Ketamine hydrochloride injection</td>
			<td style="width:119px;">Hospira Inc.</td>
			<td style="width:119px;">NDC 0409-2053</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Micro-Adson forceps</td>
			<td style="width:119px;">F.S.T</td>
			<td style="width:119px;">11018-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Microscope</td>
			<td style="width:119px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">M80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Non-woven sponges</td>
			<td style="width:119px;">Covidien</td>
			<td style="width:119px;">441401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:423px;">Opthalmic ointment</td>
			<td style="width:119px;">Dechra Veterinary products</td>
			<td style="width:119px;">NDC 17033-211-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">PBS</td>
			<td style="width:119px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">10010-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">PET/PU (Polyethylene terephthalate &#38; Polyurethane) scaffolds</td>
			<td style="width:119px;">Nanofiber solutions</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom ordered</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Petri dish</td>
			<td style="width:119px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">353003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">RPMI 1640 Medium</td>
			<td style="width:119px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">11875-093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">TISH Needle Holder/Forceps</td>
			<td style="width:119px;">Micrins</td>
			<td style="width:119px;">MI1540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Trimmer</td>
			<td style="width:119px;">Wahl</td>
			<td style="width:119px;">9854-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vannas-T&#252;bingen Spring Scissors</td>
			<td>F.S.T</td>
			<td>15008-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:423px;">Warm water recirculator</td>
			<td style="width:119px;">Gaymar</td>
			<td style="width:119px;">TP-700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:423px;">Xylazine sterile solution</td>
			<td style="width:119px;">Akorn animal health</td>
			<td style="width:119px;">NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

seeding and implantation of a biosynthetic tissue-engineered tracheal graft in a mouse model

خيارات العلاج للعيوب الخلقية أو الثانوي قطعة طويلة الرغامى تاريخيا محدودة بسبب عدم قدرة على استبدال أنسجة وظيفية. هندسة الأنسجة يحمل وعدا كبيرا كحل محتمل مع قدرته على دمج الخلايا والجزيئات الإشارات في سقالة ثلاثي الأبعاد. عمل مؤخرا مع ترقيع الأنسجة المهندسة القصبة الهوائية (تيتجس) وقد شهد بعض النجاح ولكن ترجمتها كان محدودا بالاختلاس تضيق graft انهيار وتأخر ابيثيلياليزيشن. من أجل التحقيق في آليات القيادة في هذه القضايا، قمنا بتطوير نموذج ماوس لزرع الأنسجة المهندسة الاختلاس الرغامى. وشيدت تيتجس باستخدام اليكتروسبون البوليمرات البولي ايثلين (الحيوانات الأليفة) والبولي يوريثان (PU) في خليط من الحيوانات الأليفة والبلوتونيوم (20:80 نسبة الوزن). كانت تبذر السقالات ثم استخدام خلايا النخاع وحيدات النوى معزولة من الأسبوع 6-8-الفئران C57BL/6 القديم بالتدرج في استخدام الطرد المركزي. 10 مليون من الخلايا الواحدة والاختلاس المصنفة على التجويف السقالة ويسمح لاحتضان بين عشية وضحاها قبل غرس بين الحلقات الثالثة والسابعة الرغامى. كانت قادرة على تلخيص نتائج تضيق هذه الطعوم وتأخر ابيثيلياليزيشن كما يتبين من التحليل النسيجي ونقص الكيراتين 5 و 14 الكيراتين القاعدية الخلايا الظهارية في الفلورة. هذا النموذج سيكون بمثابة أداة للتحقيق في الآليات الخلوية والجزيئية التي تشارك في استضافة يعيد البناء.

ويبين الشكل 1 تخطيطي تيتج بذر وغرس. وكان حصادها من الفئران C57BL/6 نخاع العظام ومثقف في المختبر. BM-الشركات المتعددة الجنسيات كانت معزولة بسبب كثافة استخدام الطرد المركزي والمصنفة على تيتج. تم زرع تيتجس المصنف في ماوس المتلقية C57BL/6 سينجينيك.
<p class="jove_conten...

Watch this Scientific Journal Video about Seeding and Implantation of a Biosynthetic Tissue-engineered Tracheal Graft in a Mouse Model at JoVE.com

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

تضيق الفساد يشكل عقبة حاسمة في استبدال الأنسجة المهندسة مجرى الهواء. للتحقيق في الآليات الخلوية الكامنة وراء تضيق، نستخدم نموذج موريني لاستبدال الأنسجة المهندسة الرغامى مع الخلايا وحيدات النوى المبذورة نخاع العظم (بي أم-الشركات متعددة الجنسيات). هنا، نحن التفصيل لدينا البروتوكول، بما في ذلك تصنيع السقالة BM-الشركات متعددة الجنسيات العزلة والبذر الاختلاس، وغرس.

بذر وغرس الاختلاس الرغامى السكروز هندسة الأنسجة في طراز الماوس

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

وقد تم الحد من التطبيقات السريرية من القصبة الهوائية التي هندسها الأنسجة بسبب تضيق الكسب غير المشروع وتأخر الظهارة. نموذج الماوس من استبدال القصبة الهوائية العظام يسمح بدراسة الآليات الخلوية القيادة التجديد. يمكن أن تتجاوز العيوب الطويلة في مجرى الهواء ما العلاجات الحالية قادرة على علاج.القصبة الهوائية التي هندسها الأنسجة توفر إمكانية إنشاء جهاز بديل لهذه الظروف. ويمكن تطبيق هذا النموذج على الحيوانات ذات خصائص تتبع المعدلة وراثيا ونسب. يمكننا بعد ذلك تعديل العوامل المضيفة التي تسهم في تجديد الكسب غير المشروع.واحدة من التحديات الرئيسية في إنتاج السقالات يكون قياس وتحديد أن المعلمات electrospinning هي نفسها في كل مرة. لذلك في كل مرة كنت تنتج سقالة، تحتاج إلى قياس المسافة من طرف إلى جامع، والرطوبة، ودرجة الحرارة لضمان السقالات هي نفسها في كل مرة. حاسمة لنجاح هذا النموذج هو صقل التقنيات المجهرية والحفاظ على الطائرة الصحيحة من التخدير للسماح التهوية التلقائية طوال العملية.منذ القصبة الهوائية المضيفة لديها قطر داخلي من حوالي ملليمتر واحد، والكسب غير المشروع والأنسجة المحلية التعامل مع ووضع خياطة هي مهمة وأفضل أظهرت بصريا. تبدأ عن طريق حل ثمانية الوزن في المئة البولي ايثيلين تيريفثالات، أو PET، في سداسي فلوريoro الايزوبروبانول والتدفئة الحل الناتج إلى 60 درجة مئوية. في حين يتم تسخين الحل، حل ثلاثة وزن في المئة البولي يوريثين، أو PU، في سداسيfluoroisopropanol، والجمع بين الحلول مرة واحدة في حل PET قد برد.قم بتحميل حقنة 60 ملليلتر مجهزة بإبرة 20 قياساً غير حادة مع خليط البوليمر. استخدام حقنة وارتفاع الجهد DC إمدادات الطاقة تعيين إلى إيجابية 14 كيلوفولت على الإبرة، وآخر امدادات الطاقة العاصمة عالية الجهد تعيين إلى ناقص ثلاثة كيلوفولت، ومعدل تدفق خمسة ملليلتر في الساعة، ومسافة 20 سنتيمترا من طرف إلى الركيزة لكهربية البوليمر على قضيب الفولاذ المقاوم للصدأ قطر واحد ملليمتر يجري تحويلها في دوران 350 في الدقيقة الواحدة. استمر في الصعق الكهربائي حتى يتم تحقيق سمك جدار سقالة 300 ميكرومتر.ثم، حرك السقالة من قضيب، ووضع سقالة تحت فراغ بين عشية وضحاها لإزالة أي مذيب المتبقية، وتعقيم سقالة مع جرعة خفيفة فوق البنفسجية من 350 ملليجول لكل سنتيمتر مربع لمدة 15 دقيقة تقريبا. في ظل ظروف معقمة، وإزالة الجلد من الأطراف الخلفية من ستة إلى ثمانية أسابيع من العمر، أنثى، C57-الأسود/6 ماوس مع مقص ناعم وملقط Adson الدقيقة، واستخدام دومون عدد خمسة ملقط ودومونت عدد 5/45 ملقط لإزالة اللفافة والأوتار. فصل العظام للسماح لكل واحد منهم أن تكون قطع على كلا الطرفين، واستخدام حقنة خمسة ملليلتر مجهزة بإبرة 25 قياس لطرد نخاع العظم في طبق بيتري التي تحتوي على 30 ملليلتر من متوسطة RPMI.عندما يتم مسح جميع العظام، تصفية نخاع العظام من خلال مصفاة خلية نايلون 70 ميكرومتر في أنبوب مخروطي 50 ملليلتر، ونقل الأنبوب إلى مجلس الوزراء السلامة البيولوجية. أضف بلطف محلول الخلية الأحادية النوى المصفاة إلى أسفل جانب أنبوب 15 ملليلتر يحتوي على خمسة ملليلترات من البولي سكروز وdiatrizoate الصوديوم دون خلط الطبقات، وفصل البلازما عن خلايا الدم البيضاء والأحمرة عن طريق فصل التدرج الكثافة. في نهاية الطرد المركزي، وجمع طبقة واضحة الأوسط تتكون من خلايا أحادية النواة نخاع العظم، وغسل خلايا أحادية النواة نخاع العظم بنسبة واحد إلى واحد في برنامج تلفزيوني عن طريق الطرد المركزي.Resuspend بيليه في خمسة ملليلتر من برنامج تلفزيوني لغسل الثانية، تليها resuspension في 10 ملليلتر من المتوسط RPMI الطازجة للعد. ثم، وجمع الخلايا مع طرد مركزي إضافي، وتمييع الخلايا إلى واحد مرات 10 إلى الخلايا السبع في كل خمسة ميكرولترات من تركيز RPMI الطازجة. قبل بذر السقالة، وقطع البوليمر إلى طول خمسة ملليمترات حسب الضرورة، والرطب سقالة مع خمسة ميكروليترات من المتوسط RPMI لمدة خمس دقائق.في نهاية الحضانة، وإزالة المتوسطة الزائدة، وتحميل التجويف سقالة مع خمسة ميكرولترات من محلول الخلية أحادية النوى نخاع العظام لمدة 10 دقائق. ثم، أدخل إبرة قياس 21 من خلال تجويف السقالة، ووضع الكسب غير المشروع في ملليلتر واحد من متوسطة RPMI بين عشية وضحاها في حاضنة 37 درجة مئوية. بعد تحريض التخدير العام ، تأكد من عدم الاستجابة لقرصة إصبع في الحيوان المتلقي ، وتطبيق المرهم على عيون الحيوان.قص الشعر على موقع الجراحة من الذقن إلى الترقوة، ووضع الحيوان على وسادة جراحية في موضع إعادة خصي الظهر. باستخدام تقنية معقمة، وتطهير الموقع الجراحي مع povidone-اليود متتابعة، 70٪ الإيثانول، povidone اليود مسح سلسلة، وتحريك الماوس تحت مجهر تشريح مع الرأس في الساعة 12. استخدام مقص غرامة والملقط micro-Adson لجعل شق خط الوسط من الترقوة إلى عظم الهيويد، واستخدام دومون رقم خمسة وعدد سبعة ملقط غرامة ومسحة القطن العقيمة لتنظيف اللفافة قبل إدخال سحب القولونية الذاتي الاحتفاظ في شق.استخدام ملقط لفتح عضلات حزام لفضح غضروف الغدة الدرقية، والغضروف cricoid، والقصبة الهوائية، وفصل بصراحة القصبة الهوائية من الأعصاب الحنجرة المتكررة تعمل بالتوازي على جانبي الأنسجة، تليها فصل محيطي من القصبة الهوائية من المريء. باستخدام إبرة قياس 20 وعلامة جراحية، وصمة عار الجزء الأمامي من القصبة الهوائية. جعل شق أسفل حلقة الغضروف القصبي الثالث باستخدام زوج من مقص الربيع Vannas-Tubingen وزوج من دومون عدد سبعة ملقط غرامة لالاستئصال مقطع من ثلاث حلقات من القصبة الهوائية.عقد القصبة الهوائية مع ملقط منحنية غرامة، واستخدام خياطة النايلون العقيمة 9-0 لتأمين نهاية القاصي من القصبة الهوائية إلى القص لخلق استئصال القصبة الهوائية المؤقت، واستخدام الإبرة 20 قياس وعلامة الجراحية لطخة الجزء الأمامي من الكسب غير المشروع. لزرع الكسب غير المشروع، واستخدام خياطة النايلون العقيم 9-0، دومون عدد سبعة ملقط غرامة، وحامل إبرة لإدراج غرز القريبة الخلفية، القريبة من الجانب، وقريبة الأمامية، وتحويل الحيوان 180 درجة. عندما يكون الماوس في موضعه، حرر استئصال القصبة الهوائية المؤقت، وشق شق جانبي على بعد خمسة ملليمترات من الجزء الأمامي من الكسب غير المشروع لتسهيل استئصال القذر.لإكمال anastomosis، وضع الغرز بطريقة مماثلة لosistomosis القريبة، وإعادة تقريبية موقف الكسب غير المشروع وعضلات حزام. ثم، إغلاق شق مع 9-0 خياطة النايلون العقيمة في نمط تشغيل، ووضع الحيوان وحده في قفص الانتعاش وضعت على وسادة التدفئة مع رصد حتى الشفاء الكامل. بعد أسبوعين من الزرع، يمكن ملاحظة عدد قليل من الخلايا الظهارية القاعدية بواسطة الكيراتين الخلايا القاعدية خمسة و14 تلطيخ في أقسام أنسجة الكسب غير المشروع القصبي النسيجية.كما يتم الكشف عن الخلايا القاعدية على السطح اللمعاني للكسب غير المشروع في سبعة أيام بعد زرعها. عند الزراعة والتحليل النسيجي ، تم تحديد تضيق الكسب غير المشروع باعتباره العامل الرئيسي المساهم في الفئران المزروعة بالطعوم التي تظهر علامات الضائقة التنفسية وstridor. لاحظ أن التدليس من الكسب غير المشروع والقصبة الهوائية الأصلية هو نتيجة شائعة نتيجة لتقنية الجراحة.يُظهر التلطيخ لـ F4/80 الضامة المضيفة داخل المنطقة النتوية للكسب غير المشروع بالتزامن مع وجود الخلايا الظهارية القاعدية. تجنب التلاعب في الأعصاب الحنجرة المتكررة، وضمان أن الغرز القريبة والهرجة في مكان للسماح ختم محكم في منظار الأنف. وبما أن هذا البروتوكول يتعامل مع خلايا أحادية النواة نخاع العظم المستمدة من مستوى السلامة البيولوجية واحد عامل الفئران، فمن المهم ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة لتجنب التلوث.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

إنشاء ثنائي الأبعاد ركائز منقوشة على الحبس البروتين والخلايا

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Autologous Endothelial Progenitor Cell-Seeding Technology and Biocompatibility Testing For Cardiovascular Devices in Large Animal Model

غشائي ذاتي السلف الخلوي البذر التكنولوجيا واختبار توافق مع الحياة للحصول على أجهزة القلب والأوعية الدموية في نموذج حيواني كبير

Implantable cardiovascular devices are manufactured from artificial materials (e.g. titanium (Ti), expanded polytetrafluoroethylene), which pose the risk ...

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

بروتوكول لتقييم هيدرودينامي النسبية للثلاثي النشرة بوليمر صمامات

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

تقنية جراحية لزرع الأنسجة المهندسة الأوعية الدموية الطعوم واللاحقة<em&gt; في فيفو</em&gt; الرصد

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

جيل ومسمار سفن الهندسة الأنسجة في نموذج الفأر

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

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

إنتاج وتوصيف والمحتملة استخدامات الأنسجة المهندسة-3D الإنسان المريء المخاطي نموذج

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

A Combined 3D Tissue Engineered In Vitro/In Silico Lung Tumor Model for Predicting Drug Effectiveness in Specific Mutational Backgrounds

والأنسجة المشتركة 3D هندسيا<em&gt; في المختبر</em&gt; /<em&gt; في السيليكو</em&gt; الرئة نموذج الورم للتنبؤ فعالية الدواء في خلفيات الطفرات محددة

In the present study, we combined an in vitro 3D lung tumor model with an in silico model to optimize predictions of drug response based on a specific ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Three-dimensional Tissue Engineered Aligned Astrocyte Networks to Recapitulate Developmental Mechanisms and Facilitate Nervous System Regeneration

ثلاثي الأبعاد الأنسجة المهندسة الانحياز شبكات Astrocyte الخص الآليات الإنمائية وتيسير التجدد العصبي

Neurotrauma and neurodegenerative disease often result in lasting neurological deficits due to the limited capacity of the central nervous system (CNS) to ...

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

تلفيق من الآبار المخصصة [اغروس] لبذر الخلية والأنسجة خاتم التجميع الذاتي باستخدام قوالب طباعة 3D

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...