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

이 연구는 한국보건산업진흥원(KHIDI)을 통해 한국보건기술R&D 사업지원, 보건복지부(보조금 번호: HI16C0362) 및 기초과학연구 교육부의 지원을 받는 국립연구재단(NRF)을 통한 프로그램(2017R1B2011132). 이 연구에 사용된 생물표본및 데이터는 한국바이오뱅크 네트워크 회원인 서울대학교병원 바이오뱅크가 제공했다.

여기에 설명된 모든 방법은 서울대학교병원의 기관동물관리및사용위원회(IACUC No. 17-0164-S1A0)의 승인을 받았습니다.
1. 비계 제조
참고 : 2 층 식도 스캐폴드는 전기 방사 및 3D 프린팅을 결합하여 제조됩니다. 관형 스캐폴드의 내부 멤브레인은 컬렉터로서 회전하는 스테인리스 스틸 만드렐로전기방사 폴리우레탄(PU)에 의해 제조되었다.
<o...

<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>

인공 식도에 기존 동물 연구는 여전히 몇 가지 중요 한 요인에 의해 제한. 이상적인 인공 식도 스캐폴드는 생체 적합성이어야하며 우수한 물리적 특성을 가져야합니다. 그것은 해부학 누설을 방지하기 위해 초기 수술 후 기간에 점막 상피를 재생할 수 있어야합니다. 내측 원형 및 외측 세로 근육층의 재생은 기능연동동동사12,13에도중요하다.
<p class="...

선천성 기형 및 식도 암과 같은 식도 장애의 치료는 식도의 구조적 세그먼트 손실로 이어질 수 있습니다. 대부분의 경우, 위 풀업 도관 또는 결장 간과 같은 자가 대체 이식편이1,2로수행되었습니다. 그러나, 이러한 식도 교체는 다양한 외과적 합병증 및 재수술 위험이3. 따라서, 네이티브 식도를 모방한 조직 공학식도 비계의 사용은 궁극적으로 손실된 조직을 재생하기 위한 유망한 대안 전략이 될 수 있다4,5,6.
조직 공학식도 잠재적으로 식도 결함의 현재 치료에 대 한 대안을 제공 하지만, 그것의 생체 내 응용 프로그램에 대 한 중요 한 장벽이 있다. 이식된 식도 비계의 수술 후 해부학 적 누설 및 괴사는 필연적으로 매질7과같은 주변 무균 공간의 치명적인 감염으로 이어질 수 있습니다. 따라서 상처 및 비위 관의 음식이나 타액 오염을 방지하는 것이 매우 중요합니다. 위장관 절제술 또는 정맥 영양은 1 차적인 상처 치유가 완료될 때까지 고려되어야 합니다. 현재까지, 식도 조직 공학은 큰 동물이 스캐폴드8의이식 후 2-4 주 동안 정맥 과충에 의해서만 공급될 수 있기 때문에 큰 동물 모델에서 수행되었다. 그러나, 이러한 비oral 공급 모델은 작은 동물에서 식도 이식 후 조기 생존을 위해 확립되지 않았다. 이것은 동물이 매우 활동적이고 통제 할 수 없었기 때문에 장기간 동안 수유 튜브를 위장에 보관 할 수 없었기 때문입니다. 이러한 이유로, 작은 동물에 성공적인 식도 이식의 몇 가지 경우가 되었습니다.
식도 조직 공학의 상황을 고려하여, 우리는 전기 스펀 나노 섬유 (내부 층)로 구성된 2 층 관 형 스캐폴드를 설계했습니다. 도 1A)및 3D 프린팅 가닥(외부 층; 도 1B)변형된 위절제술 기법을 포함한다. 내부 나노 섬유는 분해되지 않는 폴리머 인 PU로 만들어졌으며 음식과 타액의 누출을 방지합니다. 외부 3D 프린팅 가닥은 기계적 유연성을 제공하고 연동 운동에 적응할 수 있는 생분해성 폴리카프로롤락톤(PCL)으로 만들어집니다. 인간 지방 유래 중간엽 줄기 세포(hAD-MSCs)는 스캐폴드의 내부 층에 씨를 뿌리고 상피화를 촉진하였다. 나노섬유 구조는 세포 이동을 위한 구조적 세포외 매트릭스(ECM) 환경을 제공함으로써 초기 점막 재생을 용이하게 할 수 있다.
우리는 또한 생물 반응기 재배를 통해 접종 된 세포의 생존율과 생체 활성을 증가시켰습니다. 이식된 스캐폴드는 식도 점막과 근육 층의 보다 안정적인 재생을 가능하게 하기 위해 갑상선 플랩으로 덮여 있었다. 이 보고서에서는 스캐폴드 제조, 중간엽 줄기 세포 기반 생물 반응기 재배, 변형 된 위절제술을 사용한 우회 공급 기술 및 수정 된 수술을 포함한 식도 조직 공학 기술에 대한 프로토콜을 설명합니다. 쥐 모형에 있는 원주 식도 재건을 위한 해부학 기술.

<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

원주 식도 재건을 위한 생체 적합성 물질의 사용은 쥐에서 기술적으로 도전적인 작업이며 영양 지원을 지원하는 최적의 임플란트 기술이 필요합니다. 최근에는 식도 조직 공학에 많은 시도가 있었지만 연석의 특별한 환경에서 초기 상피화의 어려움으로 인해 성공률이 제한되었습니다. 여기서, 우리는 2층 관 성 비계, 중간 엽 줄기 세포 기반 생물 반응기 시스템 및 변형된 바이패스 공급 기술을 통해 식도 점막과 근육 층의 재생을 향상시킬 수 있는 인공 식도를 개발했습니다. 위장관 절제술. 스캐폴드는 외벽을 감싸는 3차원(3D) 인쇄 폴리카프롤락톤 가닥을 가진 원통형 형태의 폴리우레탄(PU) 나노섬유로 이루어진다. 이식에 앞서, 인간 유래 중간엽 줄기 세포를 스캐폴드의 내루에 파종하고, 세포 반응성을 향상시키기 위해 생물반응기 재배를 수행하였다. 우리는 외과 적 해부학을 적용하고 갑상선 플랩으로 이식 된 보철을 덮고 일시적인 비내구 위절제술 을 통해 이식 생존율을 향상시켰습니다. 이 접목은 조직학 분석에 의해 입증된 바와 같이 이식된 부위 의 주위에 초기 상피화 그리고 근육 재생의 사실 인정을 되풀이할 수 있었습니다. 또한, 엘라스틴 섬유 증가 및 혈관 신생은 이식편 주변에서 관찰되었다. 따라서,이 모델은 원주 식도 재건을위한 잠재적 인 새로운 기술을 제시한다.

도 1은 PU-PCL 2층 관형 스캐폴드의 제조 공정에 대한 개략적 도표를 나타낸다. 상기 PU 용액은 두께 200 μm의 원통형 내부 구조를 만들기 위해 18 G 바늘로부터 전기스펀을 하였다. 이어서, 용융된 PCL을 PU 나노섬유의 외벽에 일정한 간격으로 인쇄하였다. 완성된 관성 스캐폴드의 내벽및 외벽의 표면 형태는 주사 전자 현미경 이미지에서 볼 수 있다.
<p c...

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

식도 재건은 도전적인 절차이며, 식도 점막과 근육의 재생을 가능하게하고 인공 이식으로 이식 할 수있는 조직 공학 식도의 개발이 필요합니다. 여기에서는 스캐폴드 제조, 생물 반응기 재배 및 다양한 수술 기법을 포함한 인공 식도를 생성하는 프로토콜을 제시합니다.

쥐의 원주 식도 재건을 위한 조직 공학 이식편

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

외경 식도 수리는 쥐 모델에서 기술적으로 도전적이며, 식도 점막과 근육의 재생을 식도 해부학 누출없이 재생할 수 있도록 조직 으로 설계된 식도의 개발이 필요합니다. 우리는 이식 후 타액 누출을 최소화하기 위해 미세 혈관 해부학과 함께 내부 나노 섬유 및 외부 3D 프린팅 가닥으로 구성된 파일럿 모델로서 2 층 관 비계를 구현했습니다. 기존의 표준 식도 재건은 광범위한 합병증 및 이환율과 관련이 있습니다.따라서 식도 조직 공학은 토착 환자 식도 모델을 개발하기위한 유망한 대체 전략일 수 있습니다. 하이브리드 스캐폴드, 생물 반응기 재배 및 경구 영양 시스템의 조합은 지속적인 기계적 압력으로 유사한 오염 된 환경을 가진 모든 시스템에 적용 할 수 있습니다. 자외선에 1시간 노출된 3D 프린팅 식도 스캐폴드, 에탄올에 10분 담그고 PBS를 사용하여 세 개의 세가지 를 살균하는 것으로 시작합니다.마지막 세척 후, 2층 관 비계 비계 비부착 24-웰 조직 배양 판에 배치하고, 부드럽게 하지만 균일하게 비계의 내부 표면에 성장 배지로 보충 지하 막 매트릭스의 밀리리터 당 여섯 지방 유래 인간 중간 엽 줄기 세포에 1 배 10을 추가합니다. 맥동 유량 생물 반응기 시스템을 사용하여 세포 종자 관 비계를 생물 반응기의 배양 챔버의 아크릴 홀더에 단단히 고정하고 챔버에 500 밀리리터의 성장 배지를 추가합니다. 그런 다음, 5%의 이산화탄소를 함유한 습한 대기 하에서 유동유도 전단 응력의 1cm 제곱을 적용한다.5일 후, LIVE/DEAD 생존가능성 분석 키트를 사용하여 표준 프로토콜에 따라 스캐폴드의 내부 표면에 세포 반응을 결정하고, 공초점 현미경검사법에 의한 세포를 이미지한다. 수술 을 시작하기 전에 마취 된 쥐의 페달 반사에 대한 반응의 부족을 확인하고, 멸균 드레이프에 척추 위치에 동물을 배치합니다. 클리퍼를 사용하여 수술 부위에서 머리카락을 제거하고 순차적인 BETADINE 및 70 % 에탄올 스크럽으로 노출된 피부를 소독하십시오.T-튜브 배치의 경우, 쥐의 복부에 중간 피부와 근육 절개를 하고 메스 블레이드를 사용하여 전방 위벽에 3mm 오리피스를 만듭니다. 실리콘 T 튜브의 끝을 결함 부위에 삽입하여 위벽에 고정하고 튜브를 위 근육 조직에 조심스럽게 봉합합니다. 4-0 VICRYL 봉합사와 복벽을 봉합.이식된 T-튜브의 단부 끝을 목 뒤쪽으로 조심스럽게 삽입하고, 앙고카테터를 사용하여 위 내용물이 뒤로 흐르는 것을 방지하기 위해 하이파린 캡을 T 튜브 끝에 연결합니다. 캡이 제자리에 있을 때, 4-0 폴리글락틴 봉합사를 사용하여 복부 피부의 모든 층을 닫고 쥐를 완전한 자제할 때까지 모니터링하여 신진 대사 케이지에 넣습니다. T-튜브 배치 후 1 주일, 입증 된 대로 수술을 위해 쥐를 준비.쥐를 현미경 아래에 놓고 노출된 소독 된 피부에 전방 중앙목 절개를 합니다. 스트랩 근육을 분리하여 기관식도 구조를 노출시합니다. 기관에서 식도의 왼쪽을 분리합니다.식도의 상부를 갑상선과 조심스럽게 분리하고 외과 가위를 사용하여 식도의 모든 층을 포함하는 5mm 길이의 전체 둘레 결함을 만듭니다. 다음으로, 상부 식도 잔재 및 비계의 오른쪽 추론 마진 사이에 9-0 봉합사를 삽입하고, 상층식도와 비계 사이에 오른쪽에서 왼쪽으로 봉합을 계속하여 말단 식도 결함의 상부 끝에 미세아나스토모사를 생성한다. 이어서, 하부 식도 잔재의 상한마진과 동일한 방식으로 비계를 마취한다.해부학이 완료되면 이식 부위에 주변 갑상선 플랩을 놓아 이식편에 혈관 공급과 안정적인 유지 보수를 보장합니다. 그런 다음 피하 근육및 피부 조직을 4-0 VICRYL 봉합사로 스티치하고, 완전한 복종까지 모니터링하여 적외선 온난화 장치에 쥐를 대사 케이지에 넣습니다. 주입을 통해 비계의 내벽에 균일한 적용 후, 인간 중간엽 줄기 세포 에 내장된 지하 막 매트릭스는 전자 현미경 검사를 스캔하여 평가한 것으로 예상되는 중간엽 줄기 세포 형태를 입증한다.식도 이식 후 전체 정황 식도 결함을 가진 쥐로 이식 한 후, 이식된 부위에 안정적인 고정 및 혈관 공급을 위해 갑상선 플랩으로 접목이 덮여 있습니다. 식도 이식 된 쥐는 시술 후 약 9 일까지 340 그램에 남아 있으며, 이 시점에서 동물은 다양한 원인으로 인해 체중이 급격히 감소하여 15 일째까지 사망합니다. 대부분의 쥐는 털공에 의한 비 식도 방해를 개발하지만, 전반적으로 공수, 혈청 축적, 농양 형성 또는 실험 동물에서 주변 연조직 괴사의 총 증거가 없다.이식 부위의 재상화는 케라틴에 대한 면역형광 염색에 의해 확인될 수 있으며, 재생된 콜라겐 층 및 엘라스틴 섬유는 Masson의 삼색 염색에 의해 명확하게 관찰될 수 있다. 식도 근육 층의 재생은 또한 desmin 면역 조직 화학 분석에 의해 평가된 풍부한 신생 혈관화에 의해 입증된다. 이 절차의 성공은 식도 재건 중에 영양을 제공하기 위해 목 뒤에 고정을 통해 T 튜브의 안정적인 유지 보수에 의존합니다.이 절차의 전형적인 초기 사망률을 극복하기 위하여는, 오르가노이드 또는 초기 혈관화 기술은 기능적인 식도 재건을 돕기 위하여 식도 이식 에 따라 적용될 수 있었습니다.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

조직 평가에 대한 자기 공명 Elastography 방법론은 구조 성장하는 기술

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

연구

생체공학

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

트라이 전단지 폴리머 밸브의 상대 유체 역학 평가를위한 프로토콜

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

티슈 엔지니어링 혈관 이식 및 이후의 이식을위한 수술 기법<em&gt; 생체</em&gt; 모니터링

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

마우스 모델에서 조직 공학 혈관의 생성 및 손톱 확장

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

3 차원 조직 공학 인간의 식도 점막 모델의 제조, 특성 및 사용 가능성

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

조직 공학 알긴산 미세 입자와 Thermogelling 폴리 (N- 이소 프로필) -graft - 콘드로이틴 황산 복합 재료의 합성

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

결합 된 3 차원 조직은 엔지니어링<em&gt; 체외</em&gt; /<em&gt; 인 실리코</em특정 돌연변이 배경에서 약물의 효과를 예측&gt; 폐 종양 모델

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

의 응용 프로그램<em&gt; 생체</em&gt; 조직 평가를위한 쥐 앞정 전방의 기능 테스트는 골격근 수리 엔지니어링

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

3 차원 조직 설계 정렬 사이토 네트워크 발달 메커니즘을 정리 하 고 신경 재생을 촉진 하

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