Summary
Aqui, descrevemos um procedimento de cirurgia cardíaca para implante de engenharia de tecidos na atrioventricular (AV)-groove de um rato Lewis adulto.
Abstract
Cirurgia de roedores é muitas vezes um componente importante na avaliação da utilidade de tecidos artificiais. Uma grande variedade de procedimentos cirúrgicos podem ser realizados em ratos de laboratório comum ou ratos e estes muito freqüentemente serve como um passo intermediário entre a bancada experimentos e testes em animais grandes ou testes em humanos. Dado que os roedores fornecer um sistema modelo estabelecido, o custo-benefício, e fisiologicamente relevantes em que para testar novas combinações de materiais de andaime e células, elas são particularmente bem adequada para estudos de engenharia de tecidos cardiovasculares. Atualmente, descrevemos um procedimento de coração aberto cirúrgico para implante de engenharia de tecidos que contêm células progenitoras miogênica no atrioventricular (AV) sulco de um coração de rato. Estes implantes têm a intenção de criar um conduto elétrico entre o átrio direito eo ventrículo direito com o objetivo final de oferecer um tratamento alternativo para implante de marcapasso convencional em pacientes pediátricos com bloqueio cardíaco completo [1]. A engenharia de tecidos é implantado na AV-groove por meio de uma toracotomia. Para nossos propósitos, ratos Lewis são anestesiados e ventilados invasiva para manter a pressão positiva nas vias aéreas durante o procedimento cirúrgico estéril. A abordagem do coração é realizada por uma toracotomia direita através de uma incisão ântero-lateral na 5
Protocol
Parte 1: Indução de anestesia geral
- A 200-250 g de ratos Lewis é anestesiados com ketamina 50 mg / kg e 4 Xilazina mg / kg injetado com uma agulha G 30 na cavidade intraperitoneal. Parte superior do abdômen e no peito direito são recortados para remover os pêlos eo local da incisão cuidadosamente limpos com álcool 70% e, em seguida, um iodopovidona solução anti-séptica tópica.
- O animal é entubado endotraqueal usando um cateter 16 G intravenosa conectado a um respirador para pequenos animais (Harvard Apparatus). O respirador é conectado a um vaporizador para abastecer 0,5 a 1,0% do isoflurano (Baxter) misturado com oxigênio a 100% para manter a anestesia geral. Taxa de respiração e do volume corrente é ajustada de acordo com o peso corporal dos ratos. O animal é colocado sobre uma almofada de aquecimento (Hood Thermo-Pad) para manter a temperatura corporal durante o procedimento cirúrgico.
- Para monitor de freqüência cardíaca e saturação de oxigênio durante o procedimento cirúrgico de um dispositivo pulsoximeter (Nellcor) é cortada para um dos membros de volta.
Parte 2: Toracotomia e implantação de engenharia de tecidos
- O sítio cirúrgico é preparado com draping cirúrgica estéril que é mantida no lugar com pinças.
- Uma incisão é feita a partir do antero-lateral da parede lateral do tórax direito, logo acima do espaço de 5 ª intercostal. O interior do peito é acessado através do espaço intercostal 5 ª e um afastador pequeno (Roboz) está posicionado para maximizar a vista.
- O pericárdio é cortado um pouco acima do apêndice do átrio direito eo ventrículo direito a partir da base em direção ao ápice do coração. Depois disso, o sulco AV é identificado ea camada epicárdica adjacente ao triângulo aorto-atrioventricular é suavemente esmiuçadas distante.
- A sutura Prolene 7-0 (Ethicon) é colocado através do ombro basal do ventrículo direito. A 2 x 2 x 2 mm é peça dissecada da construção da engenharia de tecidos e posicionada dentro do sulco AV e delicadamente amarrados com a sutura Prolene.
- O campo cirúrgico é verificada para o sangramento e duas suturas Vicryl 4-0 (Ethicon) são colocados entre o superior e inferior do espaço intercostal para o fechamento do tórax.
- Qualquer pneumotórax aparente é escavada pela expansão dos pulmões por meio do ventilador.
- A parede torácica é fechada em camadas.
Parte 3: Recuperação
- Enquanto o animal se recupera da cirurgia, o local da incisão é infiltrada com 5 mL bupivacaína 0,25% [2].
- O animal é extubado após o desmame do respirador e é devolvido para uma gaiola com camas frescas uma vez que é plenamente desperto e esternal. O rato é subsequentemente administrado 0,01 mg / kg por via subcutânea Buprenorfina analgesia a cada 12 horas durante 3 dias.
Parte 4: Os resultados representativos
Se realizado corretamente, o descrito implante cirúrgico de engenharia de tecidos na AV-groove do coração (Figura 1) resulta em mais de 90% de recuperação dos animais.
Figura 1. A fotografia do coração exposto mostrando o local de implantação da engenharia de tecidos.
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Discussion
Para um resultado favorável ao procedimento cirúrgico, é fundamental à adequada entubar e ventilar o animal invasiva. Se o rato é simplesmente sedado e permitiu a respirar espontaneamente, ambos os pulmões, inevitavelmente, colapso, enquanto o tórax é aberto devido a pleura comuns em roedores. Antes de fechar o tórax, pneumotórax qualquer precisa ser completamente eliminada e os pulmões completamente expandido para reduzir a atelectasia. Caso contrário, o desmame do respirador e recuperação será mal sucedida e que o animal se tornará hipercápnica e / ou hipóxicos [3]. Remoção do tecido epicárdico dentro do sulco AV é potencialmente perigosa, podendo resultar em hemorragia venosa maciça do átrio direito, devido à natureza delicada da parede atrial de rato. Ao colocar a sutura Prolene no passo 2.4, é essencial estar atento e evitar os ramos coronária epicárdica. O animal deve ser mantido quente em uma almofada de título durante o período de recuperação ou de sua temperatura corporal cai abruptamente.
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Disclosures
Experimentos em animais foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos estabelecidos pela Institutional Animal Care e do Comitê Use no Hospital Infantil s Boston.
Acknowledgments
Este trabalho é suportado por verbas de pesquisa dos Institutos Nacionais de Saúde (HL068915; HL088206) e contribuições para o Fundo de Condução Cardíaca do Hospital Infantil de Boston.
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| 7x4 Thermo Pad 4/box | Equipment | Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Canada | MODEL 704R | |
| Inspira ASV Ventilator | Equipment | Harvard Apparatus | ||
| Handheld Pulse Oximeter | Equipment | Nellcor | N20PA | |
| Retractor | Equipment | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6514 | |
| Isoflurane (Forane) | Reagent | Baxter Internationl Inc. | 1001936040 | |
| Ketamine HCl | Reagent | Hospira Inc. | RL-0065 | |
| Xylazine (AnaSed) | Reagent | Lloyd, Inc. | LB15705A | |
| Buprenorphine HCL Inject | Reagent | Bedford Laboratories | Div-BUP-P00 | |
| Bupivacaine 0.25% | Reagent | Hospira Inc. |
References
- Choi, Y. H. Cardiac conduction through engineered tissue. Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).
- Shin, J. W. Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg. 107, 1587-1591 (2008).
- Horstick, G. Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation. Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).
