Name: tissue-engineered graft for circumferential esophageal reconstruction in rats
Uploaded: 2020-02-10T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tissue-Engineered Graft for Circumferential Esophageal Reconstruction in Rats at JoVE.com

מחקר זה היה נתמך על ידי קוריאה טכנולוגיה בריאות R & הפרויקט באמצעות המכון לפיתוח בריאות קוריאה (קהידי), ממומן על ידי משרד הבריאות & רווחה, הרפובליקה של קוריאה (מספר המענק: HI16C0362) ומחקר בסיסי המדע תוכנית באמצעות קרן המחקר הלאומי של קוריאה (NRF) ממומן על ידי משרד החינוך (2017R1C1B2011132). הביודגימות והנתונים המשמשים במחקר זה סופקו על ידי Biobank של האוניברסיטה הלאומית של סאול החולים, חבר של קוריאה Biobank רשת.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (IACUC No. 17-0164-S1A0) של האוניברסיטה הלאומית של סיאול בית החולים.
1. ייצור פיגום
הערה: שני פיגומים על הוושט מיוצרים על ידי שילוב אלקטרורוטווד והדפסת תלת מימד. הקרום הפנימי של הפיגום הכרישים היה מפובר?...

<ol>
	<li>Irino, T., 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=Long-term+functional+outcomes+after+replacement+of+the+esophagus+with+gastric,+colonic,+or+jejunal+conduits:+a+systematic+literature+review.">Long-term functional outcomes after replacement of the esophagus with gastric, colonic, or jejunal conduits: a systematic literature review.</a> Diseases of the Esophagus. 30 (12), 1-11 (2017).</li><li>Flanagan, J. 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=Esophagectomy+and+Gastric+Pull-through+Procedures:+Surgical+Techniques,+Imaging+Features,+and+Potential+Complications.">Esophagectomy and Gastric Pull-through Procedures: Surgical Techniques, Imaging Features, and Potential Complications.</a> Radiographics. 36 (1), 107-121 (2016).</li><li>Liu, J., Yang, Y., Zheng, C., Dong, R., Zheng, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+outcomes+of+different+approaches+to+esophageal+replacement+in+long-gap+esophageal+atresia:+A+systematic+review.">Surgical outcomes of different approaches to esophageal replacement in long-gap esophageal atresia: A systematic review.</a> Medicine. (Baltimore). 96 (21), e6942 (2017).</li><li>Luc, G., 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=Decellularized+and+matured+esophageal+scaffold+for+circumferential+esophagus+replacement:+Proof+of+concept+in+a+pig+model.">Decellularized and matured esophageal scaffold for circumferential esophagus replacement: Proof of concept in a pig model.</a> Biomaterials. 175, 1-18 (2018).</li><li>Wang, F., Maeda, Y., Zachar, V., Ansari, T., Emmersen, J. <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+the+oesophageal+muscle+layer+from+oesophagus+acellular+matrix+scaffold+using+adipose-derived+stem+cells.">Regeneration of the oesophageal muscle layer from oesophagus acellular matrix scaffold using adipose-derived stem cells.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 503 (1), 271-277 (2018).</li><li>La Francesca, 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=Long-term+regeneration+and+remodeling+of+the+pig+esophagus+after+circumferential+resection+using+a+retrievable+synthetic+scaffold+carrying+autologous+cells.">Long-term regeneration and remodeling of the pig esophagus after circumferential resection using a retrievable synthetic scaffold carrying autologous cells.</a> Scientific Reports. 8 (1), 4123 (2018).</li><li>Ponten, J. 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=Early+severe+mediastinal+bleeding+after+esophagectomy:+a+potentially+lethal+complication.">Early severe mediastinal bleeding after esophagectomy: a potentially lethal complication.</a> Journal of Thoracic Disease. 5 (2), E58-E60 (2013).</li><li>Catry, 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=Circumferential+Esophageal+Replacement+by+a+Tissue-engineered+Substitute+Using+Mesenchymal+Stem+Cells:+An+Experimental+Study+in+Mini+Pigs.">Circumferential Esophageal Replacement by a Tissue-engineered Substitute Using Mesenchymal Stem Cells: An Experimental Study in Mini Pigs.</a> Cell Transplant. 26 (12), 1831-1839 (2017).</li><li>Lee, S. 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=Characterization+and+preparation+of+bio-tubular+scaffolds+for+fabricating+artificial+vascular+grafts+by+combining+electrospinning+and+a+3D+printing+system.">Characterization and preparation of bio-tubular scaffolds for fabricating artificial vascular grafts by combining electrospinning and a 3D printing system.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 17 (5), 2996-2999 (2015).</li><li>Kim, I. G., 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=Tissue-Engineered+Esophagus+via+Bioreactor+Cultivation+for+Circumferential+Esophageal+Reconstruction.">Tissue-Engineered Esophagus via Bioreactor Cultivation for Circumferential Esophageal Reconstruction.</a> Tissue Engineering Part A. , (2019).</li><li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinational+effects+of+mechanical+forces+and+substrate+surface+characteristics+on+esophageal+epithelial+differentiation.">Combinational effects of mechanical forces and substrate surface characteristics on esophageal epithelial differentiation.</a> Journal of Biomedical Materials Research A. 107, 552-560 (2019).</li><li>Jensen, T., 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=Polyurethane+scaffolds+seeded+with+autologous+cells+can+regenerate+long+esophageal+gaps:+An+esophageal+atresia+treatment+model.">Polyurethane scaffolds seeded with autologous cells can regenerate long esophageal gaps: An esophageal atresia treatment model.</a> Journal of Pediatric Surgery. 3468 (18), 30685-30687 (2018).</li><li>Nakase, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrathoracic+esophageal+replacement+by+in+situ+tissue-engineered+esophagus.">Intrathoracic esophageal replacement by in situ tissue-engineered esophagus.</a> Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 136 (4), 850-859 (2008).</li><li>Kwiatek, M. 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=Mechanical+properties+of+the+esophagus+in+eosinophilic+esophagitis.">Mechanical properties of the esophagus in eosinophilic esophagitis.</a> Gastroenterology. 140 (1), 82-90 (2011).</li><li>Anjum, 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=Biocomposite+nanofiber+matrices+to+support+ECM+remodeling+by+human+dermal+progenitors+and+enhanced+wound+closure.">Biocomposite nanofiber matrices to support ECM remodeling by human dermal progenitors and enhanced wound closure.</a> Scientific Reports. 7 (1), 10291 (2017).</li><li>Kuppan, P., Sethuraman, S., Krishnan, U. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PCL+and+PCL-gelatin+nanofibers+as+esophageal+tissue+scaffolds:+optimization,+characterization+and+cell-matrix+interactions.">PCL and PCL-gelatin nanofibers as esophageal tissue scaffolds: optimization, characterization and cell-matrix interactions.</a> Journal of Biomedical Nanotechnology. 9 (9), 1540-1555 (2013).</li></ol>

לימודי בעלי חיים קיימים בושט מלאכותי עדיין מוגבלים במספר גורמים קריטיים. לפיגום הוושט המלאכותי האידיאלי צריך להיות ביולוגי ולהיות בעל סגולות פיזיות מצוינות. זה אמור להיות מסוגל לחדש את האפיתל רירית בתקופה הפוסט מוקדם כדי למנוע דליפה anastomotic. התחדשות של שכבות המעגל הפנימי העגול החיצוני שר?...

הטיפול בהפרעות הוושט, כגון מומים מולדים וקרצינומות הוושט, יכול להוביל לאובדן קטע מבניים של הוושט. ברוב המקרים, שתלי החלפת אוטוולוגי, כגון תעלות משיכה בקיבה או המעי הגס, בוצעו1,2. עם זאת, אלה מחליפים הוושט יש מגוון של סיבוכים כירורגיים הפעלה מחדש סיכונים3. כך, השימוש ברקמות מהונדסים הוושט פיגומים קפלי מחקה את הוושט יליד יכול להיות אסטרטגיה חלופית מבטיח בסופו של דבר מתחדשות רקמות איבד4,5,6.
למרות הוושט מהונדסים רקמות פוטנציאלי מציע חלופה לטיפולים הנוכחיים של פגמים הוושט, יש מחסומים משמעותיים עבור שלה ביישום vivo. פוסט anastomotic דליפה ונמק של הגרדום הוושט מושתל בהכרח להוביל זיהום קטלני של מרחב אספטי שמסביב, כגון קרומי7. לכן, חשוב מאוד למנוע זיהום של מזון או רוק בפצע ושפופרת הקיבה. יש לשקול את הטיפול בחלזונות או בעירוי עד להשלמת ריפוי הפצע הראשוני. עד כה, הנדסת רקמת הוושט בוצעה במודלים בעלי חיים גדולים, כי בעלי חיים גדולים ניתן להאכיל רק על ידי ורידי hyperalimentation עבור 2-4 שבועות לאחר השרטת של הגרדום8. עם זאת, מודל כזה האכלה ללא אוראלי לא הוקמה להישרדות מוקדמת לאחר השתלת הוושט בבעלי חיים קטנים. זה בגלל החיות היו פעילים מאוד בלתי נשלט, כך הם לא יכלו לשמור את צינור האכלה בבטן שלהם למשך זמן ממושך. מסיבה זו, היו מקרים מעטים של השתלת הוושט מוצלחת בבעלי חיים קטנים.
לאור הנסיבות של הנדסת רקמת הוושט, עיצבנו בשני שכבות פיגום צינורי המורכב של אלקטרוסיבי ננו (השכבה הפנימית; איור 1א) ו-גדיל מודפס תלת-ממדי (שכבה חיצונית; איור 1ב) כולל טכניקת הגמניפולציה שהשתנתה. הננו סיבים פנימיים עשוי פו, פולימר לא תכלה, ומונע דליפת המזון והרוק. הגדילים החיצוניים תלת-ממדיים עשויים מסיבי פוליקטטון מתכלה (PCL), אשר יכולים לספק גמישות מכנית ולהסתגל לתנועה הפריסטלטית. בתאי גזע האדם הנגזרים משומן האנושי (היה-MSCs) הופרה על השכבה הפנימית של הפיגום כדי לקדם את האפיתל החדש. מבנה nanofiber יכול להקל על התחדשות המקורי רירית ידי מתן מטריצה מבניים (ecm) הסביבה להעברת תאים.
כמו כן הגבירו את שיעור ההישרדות ואת הפעילות הביואקטיביות של התאים שחוסנו באמצעות טיפוח ביוריאקטור שחקן. הגרדום המושתל היה מכוסה בכנף בלוטת התריס כדי לאפשר התחדשות יציבה יותר של רירית הוושט ושכבת השריר. בדוח זה, אנו מתארים פרוטוקולים עבור טכניקות הנדסת רקמת הוושט, כולל ייצור הפיגום, mesenchymal גזע תא מבוסס וטיפוח ביוריאקטור, טכניקת האכלה מעקף עם הגסטרו שונה, ו כירורגי שונה טכניקת ההשקה לשיקום שחזור הוושט במודל חולדה.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Metabolic cage</td>
			<td>TEUNGDO BIO &#38; PLANT</td>
			<td>JD-C-66</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil (50 mg/g dose)</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>1000000188</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.25% Trypsin-EDTA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25200-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>309659</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2% xylazine hydrochloride (Rumpun)</td>
			<td>Byely</td>
			<td>Q-0615-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4% paraformaldehyde</td>
			<td>BIOSOLUTION</td>
			<td>BP031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Vicryl</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>W9443</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9-0 Vicryl</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>W2813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic gentamicin (Septopal).</td>
			<td>Septopal</td>
			<td>0409-1207-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>5470</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citrate Buffer, ph6.0, 10X</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C9999</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAB PEROXIDASE SUBSTRATE KIT</td>
			<td>VECTOR</td>
			<td>SK4100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desmin</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-23879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elastic stain kit</td>
			<td>ScyTeK</td>
			<td>ETS-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serun (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>16000-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutaraldehyde</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>354400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Mouse IgG (H+L) Secondary Antibody</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>A-11001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin cap</td>
			<td>Hyupsung Medical</td>
			<td>HS-T-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hMSC (STEMPRO) / growth medium 
			(MesenPRO RSTM)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>R7788-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horseradish peroxidase-conjugated kit (Vectastain)</td>
			<td>VECTOR</td>
			<td>PK7800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide</td>
			<td>JUNSEI</td>
			<td>7722-84-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keratin13</td>
			<td>Novus</td>
			<td>NBP1-97797</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LIVE/DEAD Viability Assay Kit</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>L3224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel</td>
			<td>Corning</td>
			<td>354262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-dimethylformamide (DMF)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>227056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nonadherent 
			24-well tissue culture plates.</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OsO4</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>O5500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3072115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline (PBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline (PBS), 10X</td>
			<td>BIOSOLUTION</td>
			<td>BP007a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycaprolactone (PCL) polymer</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>440744</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyurethane (PU+A2:A24) polymer</td>
			<td>Lubrizol</td>
			<td>2363-80AE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply</td>
			<td>NanoNC</td>
			<td>HV100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProLong Gold antifade reagent with DAPI</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rumpun</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>Q-0615-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone T-tube</td>
			<td>Sewoon Medical</td>
			<td>2206-005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terramycin Eye Ointment</td>
			<td>Pfizer Pharmaceutical Korea</td>
			<td>W01890011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiletamine/Zolazepam (Zoletil)</td>
			<td>Virbac Laboratories</td>
			<td>Q-0042-058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trichrome stain kit</td>
			<td>ScyTeK</td>
			<td>TRM-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>von Willebrand Factor (vWF)</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc 14014</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tissue-engineered graft for circumferential esophageal reconstruction in rats

השימוש בחומרים ביולוגיים לשיקום הוושט הוא משימה מאתגרת מבחינה טכנית בחולדות ודורשת טכניקת שתל אופטימלית עם תמיכה תזונתית. לאחרונה, היו ניסיונות רבים הנדסת רקמת הוושט, אבל שיעור ההצלחה הוגבלה בשל קושי הרקמות המוקדמות בסביבה מיוחדת של פריסטלזיס. כאן, פיתחנו ושט מלאכותי שיכול לשפר את התחדשות רירית הוושט ואת שכבות השריר דרך פיגום שני שכבתית, תא גזע mesenchymal מבוססי מערכת, וטכניקת האכלה מעקף עם שינוי . הכול בסדר הפיגום עשוי פוליאוריתן (PU) ננו סיבים בצורת גליל עם תלת מימדי (3D) מודפס גדיל polycalacטונוס עטוף סביב הקיר החיצוני. לפני ההשתלה, בתאי גזע של mesenchymal, שנגזרו על ידי בני אדם הפכו לתוך לומן הפיגום, והטיפוח הביולוגי בוצע כדי לשפר את הפעילות החוזרת התאית. שיפרנו את שיעור ההישרדות של השתל על ידי החלת השקה כירורגי וכיסוי תותבת מושתל עם דש בלוטת התריס, ואחריו האכלה זמנית שאינם אוראלי הזנה. שתלים אלה הצליחו ללכוד את הממצאים של האפיתל הראשונית התחדשות שרירים סביב האתרים מושתל, כפי שניתן להדגים על ידי ניתוח היסטולוגית. בנוסף, הגדילו את סיבי האלסטין ו ניאוואסקולריזציה נצפו בפריפריה של השתל. לכן, מודל זה מציג טכניקה חדשה פוטנציאלית לשיקום הוושט.

איור 1 מציג תרשים סכמטי של תהליך הייצור של הפיגום הצינורי הדו-PCL שני שכבות. הפתרון PU היה אלקטרוסובב מ 18 גרם מחט לעשות מבנה פנימי גלילי עם עובי של 200 μm. לאחר מכן, PCL מומס הודפס על הקיר החיצוני של nanofiber PU במרווחי זמן קבועים. ניתן לראות את המבנה הפנימי של הקירות הפ...

Watch this Scientific Journal Video about Tissue-Engineered Graft for Circumferential Esophageal Reconstruction in Rats at JoVE.com

Tissue-Engineered Graft for Circumferential Esophageal Reconstruction in Rats

שחזור הוושט הוא הליך מאתגר, ופיתוח של הוושט רקמה מהונדסים המאפשרת התחדשות של רירית הוושט ואת השריר, כי ניתן להשתיל כמו שתל מלאכותי הוא הכרחי. כאן, אנו מציגים את הפרוטוקול שלנו כדי ליצור ושט מלאכותי, כולל ייצור פיגום, טיפוח ביוריאקטור, וטכניקות ניתוח שונות.

רקמת הנדסה לשיקום שחזור הוושט בחולדות

The use of biocompatible materials for circumferential esophageal reconstruction is a technically challenging task in rats and requires an optimal implant ...

תיקון הוושט ההיקפי הוא מאתגר מבחינה טכנית במודל חולדה, המחייב פיתוח של ושט מהונדס רקמות המאפשר התחדשות של רירית הוושט ושרירים ללא דליפת anastomosis הוושט. יישמנו פיגום צינורי דו שכבתי כמודל פיילוט, המורכב ננופייבר פנימי גדיל חיצוני 3D הדפסה בשילוב עם anastomosis microvascular כדי למזער את דליפת הרוק לאחר ההשתלה. שחזור הוושט הסטנדרטי הקונבנציונלי קשור למגוון רחב של סיבוכים ותחלואה.לכן, הנדסת רקמות הוושט עשויה להיות אסטרטגיות חלופיות מבטיחות לפיתוח מודלים מקוריים של הוושט החולה. השילוב של פיגומים היברידיים, גידול bioreactor, מערכת תזונה אוראלית ניתן ליישם על כל מערכת שיש לה סביבה מזוהמת דומה עם הלחץ המכאני המתמשך שלה. התחל על ידי עיקור פיגום הוושט בהדפסה תלת-ממד עם חשיפה של שעה לאור אולטרה סגול, טבילה של 10 דקות באתנול ושלוש שטיפות עם PBS.לאחר הכביסה האחרונה, מניחים את הפיגום הצינורי הדו-שכבתי לתוך צלחת תרבות רקמה לא עקבית של 24 בארות, ומוסיפים בעדינות אך באופן אחיד פי 10 לששת תאי הגזע הקסנצ'ימליים האנושיים שמקורם בשומן למיליליטר מטריצת קרום מרתף בתוספת מדיום צמיחה לפני השטח הפנימיים של הפיגום. השתמש במערכת bioreactor זרימה pulsatile כדי לתקן היטב את הפיגום צינורי זרעי תא למחזיק אקרילי בתא התרבות של bioreactor, ולהוסיף 500 מיליליטר של מדיום צמיחה לתא. לאחר מכן, יש למרוח 1 dyne אחוז בריבוע של מתח גזיר הנגרמת על ידי זרימה תחת אטמוספירה לחה המכילה 5%פחמן דו חמצני.לאחר חמישה ימים, השתמש בערכת בדיקה של יכולת הקיום LIVE/DEAD כדי לקבוע את תגובות התאים על פני השטח הפנימיים של הפיגום בהתאם לפרוטוקולים סטנדרטיים, ודמיין את התאים באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית. לפני תחילת ההליך הכירורגי, לאשר חוסר תגובה רפלקס הדוושה בחולדה הרדמה, ולמקם את החיה בתמונת supine על וילון סטרילי. השתמש קוצץ כדי להסיר את השיער מהאתר הכירורגי, ולחטא את העור החשוף עם BETADINE רציף ו 70% קרצוף אתנול.עבור מיקום T-tube, לעשות חתך בעור קו האמצע ושרירים בבטן של החולדה, ולהשתמש בלהב אזמל כדי ליצור פתח שלושה מילימטר בקיר הקיבה הקדמי. הכנס את הקצה של צינור T סיליקון לתוך אתר הפגמים כדי לתקן את זה לקיר הבטן, בזהירות לתפור את הצינור לרקמת שריר הקיבה. תפר את דופן הבטן עם תפר VICRYL 4-0.הכנס בזהירות את הקצה הדיסטלי של צינור T המושתל דרך המנהרה התת עורית לתוך החלק האחורי של הצוואר, ולהשתמש אנגיוקטטר כדי לחבר כובע הפרין לקצה T-tube כדי למנוע את תכולת הקיבה זורם לאחור. כאשר הכובע נמצא במקום, להשתמש 4-0 תפרים polyglactin לסגור את כל השכבות של עור הבטן, ולמקם את החולדה לתוך כלוב מטבולי עם ניטור עד רשלנות מלאה. שבוע לאחר מיקום צינור T, להכין את החולדה לניתוח כפי שהוכח.מניחים את החולדה מתחת למיקרוסקופ, ולעשות חתך צוואר חציוני לפני העור החשוף. הפרד את שרירי הרצועה כדי לחשוף את מבנה קנה הנשימה. לבודד את הצד השמאלי של הוושט מקנה הנשימה.בזהירות להפריד את החלק העליון של הוושט בלוטות התריס, ולהשתמש מספריים כירורגיים כדי ליצור פגם היקפי מלא באורך חמישה מילימטר המכיל את כל השכבות של הוושט. לאחר מכן, הכנס תפר 9-0 בין השוליים הנחותים הימניים של שאריות הוושט העליון והפיגום, והמשך לתפור מימין לשמאל בין שאריות הוושט העליון לבין הפיגום כדי ליצור מיקרואנסטומוזיס בקצה העליון של הפגם הוושט הדיסטלי. לאחר מכן, anastomose את הפיגום באותו אופן כמו השוליים העליונים של יתד הוושט התחתון.כאשר anastomoses הושלמו, להניח את דש בלוטת התריס שמסביב מעל האתר המושתל כדי להבטיח אספקת כלי דם ותחזוקה יציבה של השתל. לאחר מכן, לתפור את השריר התת עורי ואת רקמת העור עם תפר VICRYL 4-0, ולמקום את החולדה לתוך כלוב מטבולי על מכשיר התחממות אינפרא אדום עם ניטור עד התחדשות מלאה. לאחר יישום אפילו לקיר הפנימי של הפיגום באמצעות הזרקה, מטריצת קרום המרתף האנושית משובצת תאי הגזע ממחישה את המורפולוגיה הצפויה של תאי גזע קסנצ'ימליים כפי שהוערכה על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים.לאחר השתלת הוושט לחולדות עם מומים וושט היקפיים מלאים כפי שהוכח, השתל מכוסה בדש בלוטת התריס עבור קיבעון יציב ואספקת כלי דם לאתר המושתל. החולדות המושתלות בוושט נשארות על 340 גרם עד כתשעה ימים לאחר ההליך, ובנקודה זו בעלי החיים יורדים במהירות במשקלם בשל סיבות שונות, וכתוצאה מכך מוות ביום 15. למרות שרוב החולדות לפתח חסימה לא ושט הנגרמת על ידי כדורי שיער, בסך הכל אין ראיות ברוטו של ניקוב, דליפת anastomosis עם פיסטולה, הצטברות סרומה, היווצרות מורסה, או נמק רקמות רכות סביב כל חיה ניסיונית.אפיתליזציה מחדש של אתר ההשתלה יכולה להיות מאושרת על ידי כתמי immunofluorescence עבור קרטין, ואת שכבת קולגן מחדש ואת סיבי אלסטין ניתן לראות בבירור על ידי כתמי trichrome של מאסון. התחדשות של שכבת שריר הוושט הוא גם עדות על ידי neovascularization בשפע כפי שהוערך על ידי ניתוח אימונוהיסטוכימי desmin. ההצלחה של הליך זה מסתמכת על תחזוקה יציבה של T-tube באמצעות קיבעון מאחורי הצוואר כדי לספק תזונה במהלך שחזור הוושט.כדי להתגבר על התמותה המוקדמת האופיינית להליך זה, ניתן ליישם את טכנולוגיית האורגנואיד או כלי הדם המוקדמים בעקבות השתלת הוושט כדי לסייע בשחזור הוושט התפקודי.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

תהודה מגנטית elastography מתודולוגיה להערכת של רקמות מהונדסות צמיחה Construct

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

פרוטוקול להערכה הידרודינמית יחסית של הפולימר שסתום Tri-עלון

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

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר<em&gt; In vivo</em&gt; ניטור

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

דור והארכת כלי רקמות מהונדסות במודל עכבר

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

ייצור, אפיון ופוטנציאל שימושים של הוושט רירי דגם אדם מהונדס-רקמות 3D

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

Synthesis of Thermogelling Poly(N-isopropylacrylamide)-graft-chondroitin Sulfate Composites with Alginate Microparticles for Tissue Engineering

Synthesis of Thermogelling PolyN-isopropylacrylamide-graft-chondroitin Sulfate Composites with Alginate Microparticles for Tissue Engineering

סינתזה של Thermogelling midi (N-isopropylacrylamide) מרוכבים -graft-כונדרואיטין סולפט עם אלגינט microparticles עבור הנדסת רקמות

Injectable biomaterials are defined as implantable materials that can be introduced into the body as a liquid and solidify in situ. Such materials offer ...

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

רקמת 3D משולב תכנון הנדסי<em&gt; במבחנה</em&gt; /<em&gt; סיליקו</em&gt; דגם גידול ריאות לניבוי יעילות טיפול תרופתי רקעים מוטציוני ספציפיים

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

יישומים של<em&gt; In vivo</em&gt; בדיקות פונקציונליות של עכברוש השוקה הקדמי להערכת רקמות מהונדסות תיקון שרירי שלד

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

תלת מימדי רקמות מהונדסים מיושר אסטרוציט רשתות כדי לסכם מנגנונים התפתחותית וכדי להקל על מערכת העצבים התחדשות

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