Summary
Здесь мы описываем сердечной хирургической процедуры по имплантации инженерии тканей в атриовентрикулярного (АВ)-паз взрослой крысы Льюис.
Abstract
Грызун хирургия часто важным компонентом в оценке полезности инженерии тканей. Широкий спектр хирургических операций могут быть выполнены в общих лабораторных крыс или мышей, и эти довольно часто служат промежуточным шагом между настольные эксперименты и больших испытаний на животных или испытания на человеке. Учитывая, что грызуны обеспечить установлено, экономически эффективной, и физиологически соответствующие модели системы, в которой для тестирования новых комбинаций лесов материалов и клеток, они особенно хорошо подходят для сердечно-сосудистых исследований тканевой инженерии. В настоящее время мы описываем на открытом сердце хирургическая процедура, чтобы имплантат инженерии ткани, содержащей миогенной клеток-предшественников в атриовентрикулярная (AV) паз сердце крысы. Эти имплантаты предназначены для создания электрических связующим звеном между правое предсердие и правый желудочек с конечной целью предоставления альтернативного лечения с обычными имплантации кардиостимулятора у детей с полной блокадой сердца [1]. Инженерии тканей имплантируется в AV-паз посредством торакотомии. Для наших целей, Льюис крыс под наркозом и invasively вентилируемые для поддержания положительного давления в дыхательных путях во время стерильные хирургические процедуры. Подход к сердцу осуществляют право торакотомия через передне-боковой разрез на 5
Protocol
Часть 1: Индукция общей анестезии
- 200-250 г Льюис крысы под наркозом с 50 мг / кг кетамина и 4 мг / кг Ксилазин вводят иглу 30 G в внутрибрюшинного полости. Верхней части живота и правой груди, обрезаются для удаления волос и разреза тщательно очищены с 70% этанола, а затем повидон-йод раствор для наружного применения антисептика.
- Животное интубированных endotracheally использованием 16 G внутривенный катетер подключен к небольшой респиратор животных (Harvard аппарат). Респиратор связан с испарителем на поставку 0,5 до 1,0% изофлюрана (Baxter), смешанного с 100% кислорода для поддержания общей анестезии. Скорость дыхания и дыхательный объем регулируется в зависимости от массы тела крысы. Животное помещают на грелку (Hood Термо-Pad) для поддержания температуры тела во время хирургического вмешательства.
- Для контроля частоты сердечных сокращений и насыщения кислородом всей хирургической процедуры, пульсоксиметр устройства (Nellcor) обрезается на одну из задних конечностей.
Часть 2: Торакотомия и спроектирован имплантации ткани
- Хирургических сайт подготовлен при стерильных хирургических драпировки, которая удерживается на месте с полотенцем зажимов.
- Разрез делается из передне-боковой для боковой стенке правой груди, чуть выше 5-го межреберья. Интерьер грудь можно получить через 5-го межреберья и небольшой втягивающим (Roboz) находится в положении максимального зрения.
- Перикарда режется чуть выше приложением правое предсердие и правый желудочек от основания к верхушке сердца. После этого паз А.В., была идентифицирована и эпикарда слое, прилегающем к аорто-предсердно-желудочковой треугольник мягко дразнили друг от друга.
- 7-0 Prolene шва (Ethicon) помещается через базальную плечо правого желудочка. 2 х 2 х 2 мм кусок рассечена от инженерии построить ткани и располагаются в пределах паз А.В. и аккуратно связали с Prolene шва.
- Операционного поля проверяется на наличие кровотечения и две 4-0 Викрил швов (Ethicon) помещаются между верхней и нижней межреберье для закрытия грудную клетку.
- Любое очевидное пневмоторакс добывается путем расширения легких путем искусственной вентиляции легких.
- Грудной клетки затем закрывается в слоях.
Часть 3: восстановление
- В то время как животное оправится от операции, разрез сайт проникли с 5 мл 0,25% бупивакаина [2].
- Животное экстубацию следующие отлучение от респиратора и возвращается в клетку со свежей постельные принадлежности, когда он будет окончательно проснулся и грудных. Крыса в дальнейшем вводят 0,01 мг / кг Бупренорфин обезболивания подкожно каждые 12 часов в течение 3 дней.
Часть 4: Представитель результаты
Если выполнены должным образом, описанный хирургической имплантации инженерии тканей в AV-паз сердца (рис. 1) приводит к более чем 90% восстановления животных.
Рисунок 1. Фотографию подвергается сердце показывает месте имплантации инженерных ткани.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Для благоприятного исхода хирургического вмешательства, очень важно правильно интубации и вентиляции invasively животного. Если крыса просто седативные и позволили самостоятельно дышать, обоих легких неизбежно крушение в то время как грудная клетка открыта в связи с общим плевры у грызунов. Перед закрытием груди, любая пневмоторакс должна быть полностью устранены, и легкие полностью расширены, чтобы уменьшить ателектаза. В противном случае, отлучение от респиратора, и восстановление будет неудачной и животных станет гиперкапнической и / или гипоксическим [3]. Удаление эпикардиальных ткани в паз А.В. является потенциально опасным и может привести к массивным кровотечением венозного из правого предсердия из-за деликатного характера крысы предсердий стене. При размещении Prolene шва в шаге 2.4, важно знать и избежать эпикардиальных коронарных ветвей. Животное должно быть теплым на заголовке площадку во время восстановительного периода или ее температура тела резко упадет.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и правилами, установленными Институциональные уходу и использованию животных комитетом на Детской больнице Бостона с.
Acknowledgments
Эта работа проводится при поддержке грантов от Национального института здоровья (HL068915; HL088206) и взносов в Фонд сердечной проводимости при Детской больнице Бостона.
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).
