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

Robert Strouse ve araştırma bilgi çözümleri & yenilikler bölümü Nationwide Çocuk Hastanesi desteklerinden dolayı grafik tasarımında kabul etmek istiyoruz. Bu eser bir hibe NIH (NHLBI K08HL138460) tarafından desteklenmiştir.

Tüm yöntem tanımlamak burada kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) Nationwide Çocuk Hastanesi tarafından onaylanmıştır.
1. İskele imalatı
<ol><li>Bir polimer nanofiber öncü çözüm tarafından hazırlamak: 1) eriterek 8 wt evde beslenen hayvan 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol ve 60 ° c ve çözüm Isıtma 2) 3 wt % PU 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol oda sıcaklığında içinde eriterek tarafından %.</li>
	<li>Soğutmalı sonra evde beslenen hayvan ve PU (20:...

<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>

Bir fare modeli için tasarlanmış doku tracheas TETGs klinik çeviri sınırlı faktörleri anlamak gerekli bir gelişmedir; Yani greft Daralt, stenoz ve gecikmiş epithelialization4. Bu sınırlamalar için katkıda birkaç faktör greft malzeme, üretim süreci, iskele tasarımı ve protokolleri tohum hücre içerir. Bu modeli bu faktörlerin daha hızlı değerlendirme için onları etkileyen hücresel ve moleküler mekanizmaları anlamak için izin verir.
Biz bura...

Uzun segment trakeal kusurları tam trakeal halkalar ve trakeal agenezi, hem de travma, malignite ve enfeksiyon gibi nadir konjenital koşullar olarak sunabilirsiniz. Yetişkin ve çocuklarda trakeal uzunluğu % 30'u 6 cm aşıldığında, bu kusurları cerrahi rekonstrüksiyon tarafından tedavi edilemez. Otolog doku, kadavra nakli ve yapay yapıları ile hava yolu yerine girişimleri, kronik enfeksiyon, granülasyon, mekanik arıza ve stenoz tarafından rahatsız olması.
Mühendislik doku trakeal Greftler (TETGs) büyük olasılıkla ömür boyu immünosupresyon ihtiyacını kaçınırken bu sorunları ele alabilir. Son on yılda TETGs hayvan modellerinde test edilmiş ve klinik olarak şefkatli kullanım1,2,3nadir durumlarda kullanılmaktadır. Hem klinik hem de büyük hayvan çalışmalarında mühendislik doku hava yolu yerine ameliyat sonrası kurtarma çok sayıda müdahaleler savaş stenoz için gerekli (olarak tanımlanan > % 50 luminal daralma) ve hava yolu a_ılabilinirse korumak. Ek TETG çalışma seçim, vaskülarizasyon ve İskele tasarımı tohum hücrenin rolünün değerlendirilmesi yoluyla bu stenoz azaltmak yollarını araştırmıştır. Hücre tohumlama seçimler ve yerel Trakea yapısı/işlevi geri yükleme adlı amaçlı iskele tasarımı esas olarak solunum epitel hücreleri ve çeşitli tekrar Emilebilen, tekrar Emilebilen sigara ve decellularized iskele üzerinde seribaşı kondrosit odaklı olması. Vaskülarizasyon büyük olasılıkla stenoz gelişiminde önemli bir rol oynarken, diğer gruplar vitro veya heterotopik modelleri revaskülarizasyon veya neoangiogenesis4hızlandırmak için optimize üzerinde odaklanmıştır. Bununla birlikte, aynı zamanda mekanik olarak yetkili ve fonksiyonel TETG koruyarak başarılı vaskülarizasyon elde bir meydan kalır. Son gelişmeler rağmen stenoz minimize klinik çeviri için kritik bir engel kalmıştı.
Bu histopatolojik yanıt-e doğru TETG implantasyon vivo içindearaştırmak için doku Mühendisliği trakeal yerine ovine bir model geliştirdi. Greft karışık polietilen tereftalat (PET) ve kemik iliği türevi mononükleer hücreler ile (BM-çok uluslu şirketler) numaralı seribaşı poliüretan (PU) electrospun iskele oluşmaktadır. Bu küçük kohort, numaralı seribaşı Otolog BM-çok uluslu şirketler yeniden epithelialization hızlandırılmış ve stenoz5gecikmeli gösterdi. Otolog geliştirilmiş BM-çok uluslu şirketler hayatta kalma ile tohum rağmen hangi işlevsel neotissue oluşumu BM-çok uluslu şirketler modüle hücresel mekanizma belirsizdir.
Bir fare modeli doku hücresel düzeyde gerekli gelişimi üzerinde soruşturma trakeal değiştirme mühendislik. Benzer şekilde ovine çalışma, biz bir PET:PU electrospun iskele BM ile seribaşı kullanılan-ovine modeli, implantasyon1,2,3 aşağıdaki ilk iki hafta boyunca geliştirilen TETG stenoz ile tutarlı çok uluslu şirketler. ,5. Bu fare modeli daha fazla hava yolu darlığı temel hücresel mekanizmaları sorguya çekmek olanaklı kılar daha önce gözlenen patoloji recapitulated ileri sürdü.
İskele imalatı, BM-MNC yalıtım, tohum greft ve implantasyon (Resim 1, Resim 2) de dahil olmak üzere fare modeli trakeal yedek doku mühendisliği için bu raporda, biz bizim protokol ayrıntı.

<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

Konjenital veya ikincil uzun segment trakeal kusurları için tedavi seçenekleri tarihsel olarak fonksiyonel doku yerine bir yetersizlik nedeniyle sınırlı olmuştur. Doku Mühendisliği hücreleri ve sinyal molekülleri 3 boyutlu bir iskele entegre gerçekleştirememesine neden olan olası bir çözüm olarak büyük söz sahibidir. Son iş mühendislik doku trakeal Greftler (TETGs) ile bazı başarı gördü ama onların çeviri greft stent tarafından sınırlı, Daralt grefti ve epithelialization gecikmiş. Bu sorunlar sürüş mekanizmaları araştırmak için doku Mühendisliği trakeal greft implantasyonu için bir fare modeli geliştirdik. TETGs electrospun polimerler polietilen tereftalat (PET) ve poliüretan evde beslenen hayvan ve PU (20:80 yüzde ağırlığı) karışımı kullanılarak inşa. İskele sonra seribaşı 6-8 haftadan izole kemik iliği mononükleer hücreler kullanma-eski C57BL/6 fareler degrade Santrifüjü tarafından. Greft başına on milyon hücre iskele Lümen tohumlari ve implantasyon üçüncü ve yedinci trakeal halkalar arasında önce gecede kuluçkaya için izin. Bu greft stenoz bulguları özetlemek başardık ve histolojik analizi ve Keratin 5 ve Keratin 14 Bazal epitelyal hücreler üzerinde ayirt eksikliği tarafından gösterildiği gibi epithelialization gecikmiş. Bu model hücresel ve moleküler mekanizmaları remodeling konukçuda ilgili soruşturma için bir araç olarak hizmet verecek.

Şekil 1 bir şematik TETG tohum ve implantasyon göstermektedir. Kemik iliği C57BL/6 fare--dan hasat ve vitrokültürlü. BM-çok uluslu şirketler tarafından yoğunluk Santrifüjü izole ve TETG numaralı seribaşı. Numaralı seribaşı TETGs syngeneic C57BL/6 alıcı fareye implante edildi.
Şekil 2 üretim süreci PET:PU TETG iskele bir bakış niteliği...

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

Greft stenoz mühendislik doku hava yolu değiştirme kritik bir engel teşkil etmektedir. Stenoz temel hücresel mekanizmaları araştırmak için bir fare modeli doku Mühendisliği trakeal değiştirme numaralı seribaşı kemik iliği mononükleer hücreler (BM-MNC) kullanmaktadır. Burada, iskele imalatı, BM-MNC yalıtım, greft tohum ve implantasyon dahil olmak üzere bizim Protokolü ayrıntılı.

Tohum ve bir biyosentetik doku Mühendisliği trakeal greft bir fare modeli implantasyonu

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

Doku mühendisliğiyapılan trakeanın klinik uygulamaları greft darlığı ve gecikmiş epitelizasyon nedeniyle sınırlandırılmıştır. Ortotopik trakeal replasman bir fare modeli rejenerasyon sürüş hücresel mekanizmaların çalışma izin verir. Hava yolunun uzun segmentli defektleri mevcut tedavilerin tedavi edebildikleri nden daha fazla olabilir.Doku mühendisliği trakea bu koşullar için bir yedek organ oluşturmak için potansiyel sunuyor. Bu model transgenik ve soy izleme özelliği olan hayvanlara uygulanabilir. Daha sonra greft rejenerasyonuna katkıda bulunan konak faktörleri modüle edebiliriz.İskelelerin üretimindeki en önemli zorluklardan biri, elektrospinning parametrelerinin her seferinde aynı olduğunu ölçmek ve belirlemek olacaktır. Bu nedenle, her bir iskele ürettiğinizde, iskelelerin her seferinde aynı olduğundan emin olmak için kolektöre mesafeyi, nemi ve sıcaklığı ölçmeniz gerekir. Bu modelin başarısı için kritik mikrocerrahi tekniklerin iyileştirilmesi ve işlem boyunca spontan ventilasyon alabilmek için doğru anestezi düzleminin bakımıdır.Ev sahibi trakea yaklaşık bir milimetre iç çapı olduğundan, greft ve yerli doku işleme ve dikiş yerleşimi önemli ve en iyi görsel gösterilmiştir. Sekiz ağırlık yüzde polietilen tereftalat eriterek başlayın, veya PET, heksafloroisopropanol ve 60 santigrat derece ye çıkan çözüm ısıtma. Çözelti ısıtılırken, PET çözeltisi soğuduktan sonra çözeltileri birleştirerek, hekzafloroisopropanol'de yüzde üç ağırlık poliüretan veya PU çözün.Polimer karışımı ile 20-gauge künt ucu iğne ile donatılmış bir 60 mililitrelik şırınga yükleyin. Şırıngayı ve iğnede 14 kilovolt pozitif olacak şekilde ayarlanmış yüksek voltajlı DC güç kaynağını, eksi üç kilovolta ayarlanmış başka bir yüksek voltajlı DC güç kaynağını, saatte beş mililitrelik akış hızına ve polimeri dakikada 350 dönüşte 350 dönüşe dönen bir milimetre çapındaki paslanmaz çelik çubuk üzerine elektrospin lemek için 20 santimetrelik bir uç-substrat mesafesini kullanın. 300 mikrometrelik iskele duvar kalınlığı elde edilene kadar elektrospinning devam edin.Sonra, çubuk kapalı iskele kaydırın, herhangi bir kalıntı çözücü kaldırmak için bir gecede vakum altında iskele yerleştirin, ve yaklaşık 15 dakika boyunca kare bir ultraviyole ışık dozajı ile iskele sterilize 350 milijoules santimetre santimetre. Steril koşullar altında, altı ila sekiz haftalık, kadın, C57-Siyah/6 fare ince makas ve mikro-Adson forceps ile arka bacaklardan deri kaldırmak ve fasya ve tendonlar kaldırmak için Dumont sayısı beş forceps ve Dumont sayısı 5/45 forceps kullanın. Kemikleri her iki uçtan da kesilebilmek için ayırın ve kemik iliğini 30 mililitre RPMI ortamı içeren bir Petri kabına atmak için 25 kalibrelik bir iğneyle donatılmış beş mililitrelik bir şırınga kullanın.Tüm kemikler temizlendiğinde, kemik iliğini 70 mikrometrelik naylon hücresüzden 50 mililitrelik konik bir tüpe filtreleyin ve tüpü biyogüvenlik kabinine aktarın. Filtrelenmiş mononükleer hücre solüsyonu, beş mililitre lik polisukroz ve sodyum diatrizoat içeren 15 mililitrelik bir tüpün kenarına katmanları karıştırmadan ekleyin ve plazmayı yoğunluk gradyan ayrımı ile beyaz ve kırmızı kan hücrelerinden ayırın. Santrifüj sonunda, kemik iliği mononükleer hücrelerden oluşan orta açık tabakayı toplayın ve kemik iliği mononükleer hücrelerini pbs'de bire bir oranında santrifüj le yıkayın.Peleti ikinci bir yıkama için beş mililitre PBS'de yeniden askıya alın, ardından saymak için 10 mililitre taze RPMI ortamında yeniden süspansiyon alın. Sonra, ek bir santrifüj ile hücreleri toplamak ve taze RPMI konsantrasyonu beş mikrolitre başına yedi hücre ye bir kez 10 hücreleri seyreltmek. İskeleyi tohumlamadan önce, polimeri gerektiği gibi beş milimetre uzunluğa kesin ve iskeleyi beş mikrolitre RPMI orta sıyla beş dakika boyunca ıslayın.Kuluçka sonunda, fazla ortamı çıkarın ve iskele lümenini kemik iliği mononükleer hücre solüsyonunun beş mikrolitresi ile 10 dakika yükleyin. Daha sonra, iskelenin lümeninden 21 kalibrelik bir iğne yerleştirin ve grefti bir gecede 37 derecelik bir kantinde bir mililitre RPMI ortamına yerleştirin. Genel anestezi indüksiyon sonra, alıcı hayvan ayak sıkışma yanıt eksikliği onaylamak ve hayvanın gözlerine merhem uygulayın.Çeneden köprücük kemiğine kadar cerrahi alandaki tüyleri kırpın ve hayvanı sırt örme pozisyonunda cerrahi bir pedin üzerine yerleştirin. Aseptik tekniği kullanarak, ardışık povison-iyot, %70 etanol, povison-iyot silme serisi ile cerrahi bölgeyi dezenfekte edin ve fareyi saat 12'de kafayla diseksiyon mikroskobun altına hareket ettirin. Köprücük kemiğinden hyoid kemiğe orta hat kesisi yapmak için ince makas ve mikro-Adson forceps kullanın ve kesi içine kendi kendini koruyan Colibri retractor eklemeden önce fasya temizlemek için Dumont sayısı beş ve yedi numaralı ince forceps ve steril pamuklu bez kullanın.Tiroid kıkırdak, krikoid kıkırdak ve trakea ortaya çıkarmak için kayış kasları açmak için forceps kullanın, ve açıkça doku her iki tarafında paralel çalışan tekrarlayan laringeal sinirler den trakea ayırmak, özofagus trakea çevresel ayrılması takip. 20-gauge iğne ve cerrahi marker kullanarak, trakea ön kısmını leke. Bir çift Vannas-Tubingen yay makası ve bir çift Dumont yedi numaralı ince keçekullanarak trakeanın üç halkalı bölümünü rezeksiyon etmek için üçüncü trakeal kıkırdak halkasının altında bir kesi yapın.İnce kavisli çiller ile trakea tutarak, geçici bir trakeostomi oluşturmak için sternum için trakea distal ucunu güvenli steril 9-0 naylon dikiş kullanın, ve greft ön kısmını leke 20-gauge iğne ve cerrahi marker kullanın. Greftimplantiçin, 9-0 steril naylon sütür kullanın, Dumont sayısı yedi ince forceps, ve proksimal posterior eklemek için bir iğne tutucu, proksimal lateral, ve proksimal-ön dikiş, ve hayvan açmak 180 derece. Fare pozisyondayken, geçici trakeostomi serbest, ve distal anastomoz kolaylaştırmak için greft ön kısmından beş milimetre uzaklıkta lateral bir kesi yapmak.Distal anastomoz tamamlamak için, proksimal anastomoz benzer bir şekilde dikiş yerleştirin, ve greft pozisyonu ve kayış kasları yeniden yaklaşık. Daha sonra, 9-0 steril naylon dikişleri ile kesi kapatın ve tam iyileşme kadar izleme ile bir ısıtma yastığı üzerine yerleştirilen bir kurtarma kafesi tek başına hayvan yerleştirin. İmplantasyondan iki hafta sonra, doku yapımı trakeal greft doku bölümlerinde bazal hücre likeratin beş ve 14 boyama ile birkaç bazal epitel hücre görülebilir.Bazal hücreler de implantasyondan yedi gün sonra greftin luminal yüzeyinde tespit edilir. Eksplantasyon ve histolojik analizler sonucunda greft darlığı, solunum sıkıntısı ve stridor belirtileri gösteren greft implantlı farelerde ana etken olarak tanımlanmıştır. Greft ve yerli trakeanın teleskopik cerrahi tekniğin bir sonucu olarak sık rastlanan bir bulgu olduğunu unutmayın.F4/80 için boyama bazal epitel hücrelerinvarlığı ile birlikte greft stenotik bölgede konak makrofajlar ortaya koymaktadır. Tekrarlayan laringeal sinirlerin manipülasyonundan kaçının ve anastomozda hava geçirmez bir mühür sağlamak için proksimal ve distal dikişlerin yerinde olduğundan emin olun. Bu protokol biyogüvenlik seviyesi tek ajan farelerden elde edilen kemik iliği mononükleer hücreleri ile ilgili olduğundan, kontaminasyonu önlemek için uygun kişisel koruyucu ekipman giymek önemlidir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Protein ve hücre Etrafının İki Boyutlu Desenli Yüzeyler Oluşturma

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

Otolog Endotelyal progenitör Hücre-Yayımlama Teknoloji ve Büyük Hayvan Modeli Kardiyovasküler Cihazlar için Biyouyumluluk Testleri

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

Tri-broşür Polimer Vanalar göreceli hidrodinamik Değerlendirme Protokolü

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

Doku Engineered Vasküler Greftlerinin ve sonraki İmplantasyonunda Cerrahi Tekniği<em&gt; İn Vivo</em&gt; İzleme

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

Bir Fare Modeli Doku mühendisliği Kapların Üretimi ve Tırnak

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

3D Doku mühendisliği İnsan Özofagus Mukozal Modeli Üretimi, Karakterizasyonu ve Potansiyel Kullanımları

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

Kombine bir 3D doku mühendisliği<em&gt; İn Vitro</em&gt; /<em&gt; Siliko</emSpesifik mutasyonel Arka İlaç Etkinliği tahmin için&gt; Akciğer Tümör Modeli

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

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

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

Astrocyte ağlar gelişimsel mekanizmaları özetlemek ve sinir sistemi yeniden oluşturma işlemi kolaylaştırmak için tasarlanmış üç boyutlu doku uyumlu

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

Hücre tohum için özel özel Wells ve kendinden montajlı 3D baskı kalıpları kullanarak doku yüzük imalatı

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