Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

ייצור של ממשק היקפי מורכב משובי היקפית (C-RPNI) בעכברוש למבוגרים

Published: February 25, 2020 doi: 10.3791/60841
Automatic Translation
1, 1, 1,2, 1,2
1Department of Surgery, Division of Plastic Surgery, University of Michigan, Ann Arbor, 2Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor

Summary

כתב היד הבא מתאר את השיטה הרומן לפיתוח biologic, סגור לולאה מערכת משוב עצבית כינה את ממשק משובי היקפית מורכבים היקפי (C-RPNI). במבנה זה יש את היכולת להשתלב עם עצבי היקפי כדי להגביר את אותות המנוע efferent תוך שהוא מספק בו משוב חושי.

Abstract

ההתפתחויות האחרונות בנוירותותבות אפשרו לאלה החיים עם אובדן הגפיים להתרבות פונקציות רבות ממקור לגפיים הנעדרים, ולעיתים קרובות מושגת באמצעות אינטגרציה עם מערכת העצבים ההיקפית. למרבה הצער, שיטות המועסקים כיום משויכים לעתים קרובות עם נזק רקמות משמעותי אשר מונע שימוש ממושך. בנוסף, התקנים אלה חסרים לעיתים קרובות כל מידה משמעותית של משוב חושי כאשר לחות הבנייה המורכבים שלהם ויברציות או תחושות אחרות שהמשתמש היה תלוי בעבר בעת שימוש בתותבות פשוטות יותר. ממשק היקפי משובי היקפית (C-RPNI) פותחה כאורווה, ביולוגי לבנות עם היכולת להגביר את האותות העצביים המוטוריים, תוך מתן משוב חושי משוב חושים בו. C-RPNI מורכב מקטע של שתל חינם העורי ושריר השתלת מאובטח סביב היעד מעורב sensorimotor העצב, עם מועדף מנוע עצבי העצב של השתל שריר העצב החושי של השתל העורי. בחולדות, המבנה הזה הראה את הדור של פוטנציאל פעולה שרירים מורכבים (CMAPs), הגברה של האות של עצב היעד מתוך רמת מיקרו עד מילי וולט, עם אות ליחסי רעש בממוצע כ 30-50. גירוי של המרכיב העורי של המבנה יוצר מתחם עצבי חושים מורכבים (CSNAPs) בעצב הבית. ככזה, המבנה הזה יש מבטיח בעתיד השירות לקראת הגשמת האידיאל, התותבת אינטואיטיבי.

Introduction

קטיעות הגפיים להשפיע על כמעט 1 ב 190 אמריקאים1, ואת שכיחות שלהם מוקרן להגדיל מ 1,600,000 היום על 3,600,000 על ידי 20502. למרות השימוש המתועד במשך יותר מאלף, תותבת אידיאלית טרם התממשו3. כיום, קיימים תותבות מורכבות מסוגל מניפולציות משותפת מרובים עם פוטנציאל לשכפל פונקציות מוטוריות רבות של הגפיים הטבעי4,5. עם זאת, התקנים אלה אינם נחשבים אינטואיטיביים כמו התנועה תותבת הרצויה הוא בדרך כלל נפרד מבחינה פונקציונלית מהאות בקרת קלט. משתמשים בדרך כלל לשקול אלה "תותבות מתקדמות" קשה ללמוד ולכן לא מתאים לשימוש יומיומי1,6. בנוסף, מורכבות תותבות כרגע בשוק לא מספקים שום מידה ניכרת של משוב חושי עדין עבור שליטה נאותה. תחושת המגע והקינסטזיה הינם חיוניים לביצוע משימות יומיות, ובלעדיהם, מעשים פשוטים כגון להרים ספל קפה הופכים לבורדכמה כפי שהוא מסתמך לחלוטין על רמזים חזותיים7,8,9. מסיבות אלו, תותבות מתקדמות משויכים למידה משמעותית של עייפות נפשית ומתוארות בדרך כלל כ-עיק ובלא משביע רצון5,10,11. כדי לטפל בכך, כמה מעבדות מחקר פיתחו תותבות מסוגל לספק מידה מוגבלת של משוב חושי באמצעות אינטראקציה עצבית ישירה12,13,14,15, אבל משוב מוגבל בדרך כלל לאזורים קטנים, מפוזרים על הידיים והאצבעות12,13, והתחושות היו ציינו להיות כואבים ולא טבעי בזמן15. רבים ממחקרים אלה למרבה הצער חסר כל מעקב לטווח ארוך והיסטולוגיה עצבים כדי להתוות השפעות רקמה מקומיות, בעוד לציין כשל ממשק בקנה מידה של שבועות עד חודשים16.

עבור אוכלוסיה זו, המכשיר האידיאלי תותבת יספק אמינות גבוהה בקרת מנוע לצד משוב המגע משמעותי מהסביבה של הפרט במשך כל חייהם. קריטי על העיצוב של אמר האידיאל האידיאלי הוא הפיתוח של יציבה, ממשק אמין שיאפשר שידור סימולטני של מידע המגע כלי לימפה עם אותות מוטוריים efferent. ממשקי האדם הנוכחי המבטיחים ביותר הם אלה שיוצרים אינטראקציה עם מערכת העצבים ההיקפית ישירות, וההתפתחויות האחרונות בתחום התותבות המשולבות של המערכת פעלו לקראת גישור הפער בין ביואלקטריים לאותות מכניים17. הממשקים הנוכחיים מנוצלים כוללים: לוחיות העצב גמיש14,15,18, אלקטרודות אקסטרה עצביים13,19,20,21,22,23, הרקמה החודרת לרקמות24,25,31,32, וכימיקלים לפני השטח26,27 ,28. עם זאת, כל אחת מהשיטות האלה הוכיחה מגבלות לגבי ספציפיות העצבים, פגיעה ברקמות, ניוון סיבי, מיאלין מיאימס, ו/או צלקת היווצרות של צלקות הקשורות לתגובה גוף זר שכינתה כרונית16,17,18,19. לאחרונה, זה כבר הציע כי הנהג מאחורי כישלון האלקטרודה מושתל בסופו של דבר הוא ההבדל המשמעותי של המודוללי הצעיר בין החומר האלקטרוני רקמות עצביות טבעי. רקמת המוח כפוף micromotion משמעותי על בסיס יומי, והוא כבר תיאוריה כי המתח להטות הנגרמת על ידי הבדלים של מודלי צעירים מודולים גורם לדלקת בסופו של דבר הצטלקות30,31,32. אפקט זה מורכב לעתים קרובות בגפיים, כאשר עצבי היקפי כפופים שני מיקרומטר פיזיולוגי ו macromotion הגפיים מכוון. בשל תנועה זו קבועה, סביר להסיק כי ניצול של ממשק היקפי אביוטיים לחלוטין הוא לא אידיאלי, וממשק עם רכיב יולוגי יהיה מתאים יותר.

כדי לטפל בצורך זה ברכיב יולוגי, המעבדה שלנו פיתחה ממשק עצבי ביוטי כינה את ממשק העצבי ההיקפי ההיקפית (RPNI) כדי לשלב את העצבים ההיקפית היקפית באיבר שיורית עם מכשיר תותבת. ייצור RPNI כרוך בניתוח השתלת העצב ההיקפי לתוך שתל אוטוולוגי שרירים חינם, אשר לאחר מכן revascularizes ו reinnervates. המעבדה שלנו פיתחה זה ממשק עצבי יולוגי בעשור האחרון, עם הצלחה הגברה ושידור אותות מוטוריים כאשר בשילוב עם אלקטרודות מושתל בבעלי חיים ובניסויים אנושיים, המאפשר שליטה תותבת מתאים עם דרגות מרובות של חופש2,34. בנוסף, יש לנו בנפרד הפגינו משוב חושי דרך השימוש בעצבים היקפיים מוטבע שתלי העורי, כינה את הממשק החושי עורי (dsi)3,35. בעוד הרבה יותר, באמצעות המבנים האלה בו הוא אפשרי כמו מנוע והחושים בתוך העצב ההיקפי היעד ניתן להפריד בניתוח. עם זאת, עבור כריתות ברמה הגבוהה ביותר, זה לא אפשרי עקב התמזגות של סיבים מוטוריים וחישה. ממשק היקפי הפריפריה ההיקפית (C-RPNI) פותחה עבור כריתות האבועות יותר, וזה כרוך בנטיעת העצב sensorimotor מעורב לתוך בונה המורכב השתל בחינם שרירים מאובטח על קטע של השתל עורי (איור 1). עצבי היקפי להפגין מועדפים ממוקד ממוקדות, ובכך סיבי חישה יהיה re-innervate השתל העורי וסיבים מוטוריים, שתל שריר. למבנה זה יש את היכולת להגביר בו אותות מוטוריים תוך מתן המגע משוב36 (איור 2), המאפשר להגשמת האידיאלי, אינטואיטיבי, מורכב תותבת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הניסויים בבעלי חיים מתבצעים באישור ועדת אוניברסיטת מישיגן בנוגע לשימוש ולטיפול בבעלי חיים.

הערה: לחולדות התורמות מותר גישה חופשית למזון ולמים לפני הליכי העור ותרומת השריר. המתת חסד מבוצעת תחת הרדמה עמוקה ולאחריה הזרקת אשלגן פנים-לב עם שיטה משנית של חזה-אוויר דו צדדי. כל זן של חולדה יכול תיאורטית להיות מנוצל עם הניסוי הזה; עם זאת, המעבדה שלנו השיגה תוצאות עקביות הן זכר ונקבה פישר F344 חולדות (~ 200-250 g) בגיל שנתיים עד ארבעה חודשים. עכברים תורמים חייבים להיות. איזוגניים לחולדות הנסיוניות

1. הכנת השתל עורי

  1. החולדה התורמת מורדם בחדר אינדוקציה באמצעות פתרון של 5% isofלוריאן בחמצן 0.8-1 L/min. לאחר החולדה כבר מורדם, להסיר מן החדר אינדוקציה ומקום על קונוס נשימה מחדש, הפחתת isofלפני 2-2.5% עבור תחזוקה של הרדמה.
  2. ניהול פתרון של 0.02-0.03 mL Carprofen (50 mg/mL) ב 0.2 mL של תת-עורי תמיסת מלח סטרילי בין להבי הכתף עבור כאבים.
  3. החלת משחת דמעות מלאכותית על שתי העיניים כדי למנוע כיבים בקרנית.
  4. באמצעות קוצץ, לגלח את הגפיים התחתונות כולו (s), אזור הקרסול, ואת הצדדים של כפה (s).
  5. ניקוי בחרו הגוף האחרון plantar משטח של כפה עם אלכוהול, ואחריו פתרון שפתי-התחת והכל, סיום עם לטהר הסופי עם אלכוהול כדי להסיר שיורית שפתי-שיני.
  6. באמצעות יד מוחזק מיקרו מנוע במהירות גבוהה לקדוח עם מעגל נשלף בסדר הליטוש אבן ליטוש (4000 rpm), בר משטח plantar של כף כדי להסיר את האפידרמיס. בעוד burring, להחיל טפטוף של תמיסת מלח כדי לא לשרוף את העור. המראה הבסיסי יהיה מראה מבריק עם דימום מדויק.
  7. החלת חוסם עורקים על הקצה התחתון כדי להאט את זרימת הדם.
  8. להסיר את העור plantar בחדות עם אזמל #15 ומקום בגזה הלחלח מלוחים כדי למנוע התייבשות. חלק רקמה tendinous וחיבור יהיה מיסודו יוסר עם העור בשלב זה יוסרו מאוחר יותר.
  9. החל לעטוף גזה על הרגל דימום כדי דימום איטי. חזור על שלבים 1.5-1.9 אם ביצוע שני בנייה.
  10. תחת מיקרוסקופ (הגדלה 20x), להסיר את הרקמה tendinous ואת החיבור מהשכבה העמוקה של שתל העור באמצעות מיקרו מספריים. שמור על עצמך לא לעשות חורים בשתל. השתל העור דיללו צריך להיות אטום מעט המכיל רק dermis, מדידת כ 0.5 ס"מ x 1.0 ס מ בגודל.
  11. מניחים בגזה מלוחים לחלח עד מוכן ל-C-RPNI בניית הייצור. שתלי שתלים צריך להיות מנוצל בתוך 2 שעות של קציר.

2. הכנת שתל שריר

  1. לעשות חתך האורך לאורך ההיבט הקדמי של האיבר הקודם התחתון ממעל הקרסול רק מתחת לברך עם אזמל #15. . כדי לחשוף את השרירים הבסיסיים
  2. בהיבט המרוחק של החתך, לחשוף את הוספות tendinous של השרירים הגפיים התחתון. התחשורי הקדמי (TA) הוא בדרך כלל החלק הגדול ביותר והקדמי ביותר של השרירים, ומתחת ואחורי של שריר זה שקרים החירום פושט הארוך (אדי). לבודד את גיד אדי מהגידים האחרים באזור, לוקח לדאוג לא לסמן את הכניסה בשלב זה.
  3. להבטיח בידוד של הגיד הנכון על ידי החדרת שני שיני מלקחיים מתחת גיד והפעלת לחץ כלפי מעלה על ידי פתיחת מלקחיים כדי לגרום לטיול גיד. מניפולציה של גיד זה צריך לגרום לכל הבהונות להאריך בו זמנית.
  4. לבצע החיתוך המרוחק עם מספריים קשתית חדה ולהפריד את השריר מן הרקמות הסובבות במיומנות עם כריתת השרירים (או מספריים בוטה אחרים) עובד באופן פרוסטריאלי למצוא את המקור tendinous.
  5. לאחר הגיד הקרוב ביותר הוא דמיינו, שוב לבצע החיתוך באמצעות קשתית חדה מספריים. הציבו את שתל השריר בגזה. הלחלח בתמיסת מלח כדי למנוע התייבשות
  6. לאחר כל השתלים הרצוי הוסרו עכברוש תורם, המתת חסד בעיקר על ידי הזרקת KCl הפנים-לב (1-2 mEq K +/ק"ג) ואחריו המתת חסד משנית עם החזה הדו נקב האוויר עם להב #15.

3. בידוד עצבי משותף והכנה

  1. בהתאם לפרוטוקול המתואר בשלבים 1.1-1.3.
  2. לגלח את הירך הרצויה ולטהר עם אלכוהול, בטדין, ולסיים עם אלכוהול כדי להסיר עקבות של בבטאדין.
  3. מעבר חיה משולחן ההכנה כירורגית לשולחן מיקרוסקופ כירורגי ומקום על משטח חימום עם בדיקה טמפרטורה עבור תחזוקה טמפרטורת הגוף. המשך בשעה 2-2.5% וחמצן בשעה 0.8-1 L/min.
  4. . לחלק הנחות של הברך סימון זה צריך להיות נחות, ובזווית הרחק, עצם הירך. לעשות את החתך עם להב ה#15 מfascia דרך שרירי הזרוע הבסיסית של השרירים.
  5. בזהירות לנתח דרך שריר שרירי השרירים עם או מיקרו הפסטטיסטיקה או קהה-מספריים במיקרו מספרים לחלל שרירי הזרוע ריר.
    הערה: העצב הראשי נע בערך באותו כיוון של החתך הראשוני שנעשה. ישנם שלושה סניפים, בדרך כלל עם האחוריים העצבים סוראל והעצב המשותף העצבי העצמי נע שטחי ועמוק לברך, בהתאמה.
  6. בעקבות זיהוי של העצב המשותף peroneal (CP), באמצעות זוג של מיקרו, מלקחיים בסדר משופעת מיקרו מספריים, בזהירות לבודד את העצב CP מן הענפים האחרים ולהסיר את כל רקמת חיבור מתמשכת distally.
  7. בנקודה שבה העצב חוצה את פני השטח של הברך, מעביר בחדות את העצב עם זוג מיקרו-מספריים.
    הערה: שימוש במספריים חדים חשוב ביותר בשלב זה, כגורם לטראומה משמעותית בעצב, להגביר את הסיכון להיווצרות מבנה עצבי.
  8. בזהירות לשחרר את כל רקמת החיבור שנותרה מן העצב CP ולעבוד באופן פרוסימאלי כדי לשחרר את העצב לאורך של כ 2 ס מ.

4. C-RPNI בנייה הייצור

  1. להסיר את השתל שריר מלוחים הלחלח גזה ולהסיר את כל הרקמה tendinous מרכזית, כמו גם קטע מרכזי קטן של epimysium. . תשאיר את הקצוות הטקניים ללא פגע
  2. שימוש ב8-0 תפר ניילון, לאבטח את הסוף של הקצה הטרנס של העצב CP לאזור של השתל שריר נטול epimyend עם שני תפרים הפריעו משני צדי העצב.
  3. אבטח את השתל השריר לעצם הירך עם התפר אחד 6-0 מקוטע תפרים הפריעו הן הפרברית ו קרוב עם הצומת שריר העצב הפונה הרחק מעצם הירך.
    הערה: לאבטח את השריר כך שהוא באורך רגוע נורמלי. נסה לא למתוח את השריר באופן משמעותי או להשאיר יותר מדי מבוכה בעת הנעילה.
  4. מניחים 8-0 תפר ניילון על הנחות, השוליים המרכזיים של השתל שריר epimysium הבטחת את זה כדי לעצב את העצבים של CP בדרך כדי ליצור מבוכה בתוך השתל שריר ולסייע להקל על כל מתח עתידי זה עשוי להיות חשוף עם האמבולציה מאוחר יותר.
  5. הסר את שתל העור מתוך גזה הלחלח מלוחים ולסדר אותו על השתל שריר בצורה כזאת לחלוטין לכסות את העצב ואת רוב השריר. ודא כי השוליים העמוקים של הדרמיס מונחים על השריר. מעבר לגבול השריר.
  6. אבטח את השתל העור כדי השתל שריר לעקוף באמצעות 8-0 תפרים. מפריעים לניילון בדרך כלל, 4-8 התפרים הכולל משמשים בהתאם לגודל של המבנה.
  7. סגור את שרירי הזרוע ריר על המבנה באופן פועל עם תפר כרוממית 5-0.
  8. לסגור את העור על הפנים עם תפר כרוממית 4-0 באופנה ריצה.
  9. לנגב את האזור כירורגי עם כרית אלכוהול ולהחיל משחה אנטיביוטית.
  10. הפסקת שאיפה הרדמה ולאפשר עכברוש להתאושש עם מקורות מזון ומים נפרד מחברים בכלוב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בניית הייצור נחשב מוצלח אם חולדות לפתח זיהום או לא לשרוד הרדמה כירורגית. מחקרים קודמים הצביעו על בנייה אלה דורשים בערך שלושה חודשים כדי revascularize ו reinnervate2,3,17,36. בעקבות תקופת ההחלמה של שלושה חודשים, בניית בדיקות יכול להיות נרדף כדי לבחון את הכדאיות. חשיפה כירורגית של המבנים לאחר שלושה חודשים תחשוף שריר ועור מחדש אם מוצלחת (איור 3). לעתים, שתלי שרירים חינם והעור יכול להיות מורכב רק של רקמת צלקת, ו/או את העצב לא יהיה מצורף למבנה; ממצאים אלה מצביעים על ניסיון לא מוצלח. עם זאת, אם מוצלחת, לסחוט עדין של העצב peroneal משותף עם מלקחיים האבופי למבנה יגרום התכווצות שרירים גלויים (וידאו 1). ניתוח היסטולוגית של בנייה צריך להפגין עור קיימא, עצב, שריר (איור 4). בנוסף, העיבוד החיסוני יחשוף את מנוע העצב והחושים העצביים לצמתים הנוירוסוריים שלהם ולאברי החישה החושיים, בהתאמה (איור 5). אם העצב הנפוץ peroneal לא reinnervate רקמות אלה, כתמים חיסוני לא להפגין כל סיבי עצב הפרט בתוך המבנה למעט העצב מושתל עצמו.

בדיקות אלקטרופיזיולוגיות ניתן לבצע על מבנים אלה ב vivo (איור 6); המחקר הקודם נערך ב 3 ו 9 חודשים בעקבות C-RPNI הייצור36 (שולחן 1). לאחר גירוי מקסימלי עם אלקטרודה הוק על העצב המשותף peroneal הנפוצים רק המראה שלה מן העצב הגיד, שרירים מורכבים פעולה פוטנציאל (CMAPs) ניתן למדוד ברכיב השריר עם התכווצות שרירים גלויים. סוג האלקטרודה המשמשת את השריר יכול להשתנות בהתאם להעדפה, אך תיקון מעבר לתקן, ואלקטרודות בדיקה דו-קוטבית שימשו בהצלחה במחקר זה. הממוצע CMAP משרעת הקליט בשריר היה 8.7 ± 1.6 mV ב 3 חודשים ו 10.2 ± 2.1 mV ב 9 חודשים. מהירות ההולכה הממוצעת הייתה 10 ± 1.2 מ מ ב-3 חודשים ו 9.5 ± 0.6 m/9 בחודש. בהשוואה, CMAPs שנוצר על ידי השריר הפיזיולוגי אדי בדרך כלל נע בין 10-18 mV37. בעקבות גירוי במרכיב העורי של C-RPNI, המתחם העצבי החושי פעולה פוטנציאל (CSNAPs) הופקו בעצב peroneal משותף הקרובים, עם משרעת CSNAPS ממוצעת מדידה 113.7 ± 35.1 μV ב 3 חודשים ו 142.9 ± 63.7 μV ב 9 חודשים. איור 7 ממחיש cmap יחיד וסיכום ואותות cmap המתקבלים במהלך בדיקות אלקטרופיזיולוגיות בפורמט גרפי.

C-RPNI משמש כדי להגביר את האות הטבועה של העצב מיקרווולט, והמחקר הקודם הוכיחה הגברה מספקת ממיקרו וולט לרמה מילי38. לכן, אם המבנה אינו מספק את רמת הגברה זו, היא אינה נחשבת מוצלחת. אם גם השרירים, השריר, או שני הרכיבים של C-RPNI להיכשל, בדיקה תגרום הקלטות לחקות את אות גירוי מנוצל. עבור רכיב השריר במיוחד, תוצאה תת אופטימלית (אבל אחד שעדיין נחשב מבצעי) יהיה אחד כי יש משרעת CMAP ומהירות ההולכה בטווח הנופל בין הערך גירוי האות וזה של שריר הפיזיולוגי אדי. בנוסף, אותות אלה יכולים להיות מחליש וחסרים המאפיין CMAP צורת גל (איור 8א). תוצאות משנה אופטימלית ברמה של הרכיב העורי יכול להתרחש אך קשה לכמת בהתחשב כי חולדות לא יכול לבטא את איכות התחושה שהם חווים. תוצאות מיטביות אלה כוללות בדרך כלל לחות של צורת הגל עם רעש רקע משמעותי (איור 8ב). עם זאת, אם יש צלקות משמעותיות או מקבל שימוש של שתל העור, או השתל מינימלי שרד, שום CSNAPs לא יהיה מוערך על העצב המשותף peroneal משותף ללא קשר לערך גירוי.

Figure 1
איור 1: המחשה סכמטית של המבנה C-RPNI. העצב הנפוץ peroneal ניתן לראות מאובטח בין שכבת העורי העליון לבין שכבת השריר התחתונה. המבנה הזה מאובטח לעצם הירך והפריסטאלי. באמצעות הצמתים השטקניים של אדי אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: ייצוג ציורי של ה-C-RPNI במטופל בעל כריתה טרנס-רדיאלית. המשתמש יוצר כוונה מוטורית הרצוי ברמת מוחין (למשל, לתפוס מלקחיים), אשר מועבר כאות מנוע efferent C-RPNI דרך העצב ההיקפית מושתל. האות הזה מייצר הפוטנציאל פעולה שרירים מורכבים (CMAP) ברכיב השריר, אשר נרשם על ידי אלקטרודות מושתל מוכר על ידי המכשיר תותבת, יצירת התנועה הרצויה. חיישנים על קצות האצבעות מכירים את כמות הלחץ שנוצר, ומסרו את המידע לאלקטרודה מושתל במרכיב העורי של C-RPNI. אותות אלה להפעיל את האיברים החושית המתאימים החושים, יצירת מתחם כלי לימפה המוח החושי פעולה פוטנציאל (csnap) המועבר דרך העצב ההיקפי לקליפת החושים. אות דוגמה שנוצרת בכל רכיב מתואר בתוך התיבות הכחולות הנמצאות ליד כל רכיב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: C-RPNI בvivo. (א) C-RPNI מיד לאחר הייצור ו ב (ב) 3 חודשים לאחר הבנייה בזמן של בדיקות אלקטרופיזיולוגיות. רכיב השריר הוא הרובד העמוק של המבנה והעורי, השטונים. רקמת השריר מסומנת על ידי (M), דרמיס (D), ואת העצב peroneal משותף (N). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: C-RPNI היסטולוגיה 6 חודשים. C-RPNI H & E ב 6 חודשים ב (א) חתך רוחב ו (ב) מקטע האורך. השריר המצוין על ידי (M), דרמיס (D), ואת העצב (N). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: כתמים חיסוני של C-RPNI. (א) דוגמה מייצגת לחתך של רקמת שריר, עם חיצים אדומים המזהים צמתים נוירוקולסטיות. הגדלה גבוהה יותר של הצומת המרכזי הנוירולוגי השרירים (NMJ) הוא בתמונה בחלק התחתון הימני. (ב) קלוז-up של צומת עצבי כאמור במדגם. עבור (א) ו (ב), אדום כתמים (אלפא-bungarotoxin) מציין נוכחות של קולטני cholinergic ברקמת השריר; כחול (נוירופילמנט 200) מציין נוכחות של חוטים בתוך רקמה עצבית; וירוק (כולין acetyltransferase) מציין במפורש נוכחות תא מנוע. (ג) דוגמה ייצוגית של תמונת idisco המתמקדת בצומת עורי, עם חיצים אדומים המציינים נוירונים (לבן) הנכנסים לתוך dermis. (ד) על-שכבה תצוגה של idisco הדגמת נוירונים מרובים חושים (לבן, נוירופילמנט 200). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: הבדיקה האלקטרולוגית בדיקת סכימטי. התמונה העליונה היא איור של סידור האלקטרודה הסטנדרטית לבדיקת מבנים C-RPNI. יש תיקון ו/או בדיקה אלקטרודה להציב הן על שריר הרכיבים השרירים העורי של C-RPNI, עם אלקטרודות וו כפול ממוקם על העצב המקובל peroneal. התמונה התחתונה היא דוגמה vivo להסדר הבדיקה בנושא חולדה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 7
איור 7: איתות אופייני C-RPNI אלקטרופיזיולוגי. (א) אות cmap יחיד שנרשם ברכיב השריר בעקבות אות 5.00 mA להחיל את העצב CP. (ב) 24 cmaps שנוצרו על ידי גירוי 5.00 mA בעצב. (ג) האות csnap יחיד שנרשם מעצב CP האבובית בעקבות גירוי רכיב עורי ב 900 μa. (ד) סדרה של csnap הקליט מן העצב CP האבובית לאחר גירוי גובר על הרכיב עורי מ 500 μA כדי 1000 μa. לחץ כאן כדי לצפות בגירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 8
איור 8: RPNI לא תקין C-איתות. (A) סדרה של cmaps שהתקבלו תוך הסדרת גירוי עצבי CP מ 0.2 כדי 4 mA. צורות גל השיא בנקודות שונות ולהיכשל לחזור הבסיסית, אולי המציין אלקטרודות פגום או תפקוד כללי לקוי המבנה. (ב) סיכום של csnaps שהושג בעת עירור רכיב העורי, הצמדה 0.1 ל 5 mA. ממצאים אלה יכולים להתרחש עבור שפע של סיבות, כולל אלקטרודה בפועל (s), השתל העורי הצטלקות, ו/או נזק עצבי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

נתוני שלושה חודשים CMAP נתונים (להמריץ את העצב CP ולהקליט משתל שריר) CSNAP נתונים (לעורר שתל העור ולהקליט מעצב CP)
מספר זהות חולדה בנו משקל (גר') משרעת גירוי (mA) מהירות הולכה (m/s) V שיא לשיא (mV) משרעת גירוי (mA) מהירות הולכה (m/s) V שיא לשיא (μV)
4607 0.087 4.17 11.3 10.3 18 11.1 121
4608 0.15 1.65 11.1 17.1 7.7 6.5 136
4611 0.113 8.3 9.6 11.2 10 10 121
4613 0.116 3.18 10 9.6 1.44 8.3 134
4614 0.189 3 10.8 9.6 7.39 9 151
4616 0.122 5.2 9.4 14.9 1.8 9.1 100
4620 0.118 2.91 7.6 7.4 8.7 10 219
נתוני 9 חודשים CMAP נתונים (להמריץ את העצב CP ולהקליט משתל שריר) CSNAP נתונים (לעורר שתל העור ולהקליט מעצב CP)
מספר זהות חולדה בנו משקל (גר') משרעת גירוי (mA) מהירות הולכה (m/s) V שיא לשיא (mV) משרעת גירוי (mA) מהירות הולכה (m/s) V שיא לשיא (μV)
4687 0.238 1.35 9.6 18.2 0.99 11 181
4688 0.131 1.08 10 8.8 1.11 8 132
4689 0.26 1.26 9.6 21.8 1.9 8.6 237
4690 0.192 4.2 8.3 12.8 n/a n/a n/a
4691 0.213 1.38 10 18.6 6.6 8 153
4693 0.178 1.11 9.6 15.1 8.7 8.3 306

טבלה 1: בדיקות אלקטרופיזיולוגיות של C-RPNIs ב 3-ו 9-חודשים לאחר הבנייה. כדי להשיג CMAPs, אלקטרודה הקלטה הונחה על השריר עם אלקטרודה מגרה על העצב המשותף הטוב ביותר של peroneal. סדרת הגירוי הגובר בשרעת החלה על העצב עד לקבלת ערכי CMAP המקסימלית והתוצאות נרשמו. מתודולוגיה דומה הוחלה על הרכיב עורי, אך עם אלקטרודה ההקלטה מונחת על החוצפה ומגרה אלקטרודה על dermis. עבור הערכה חושית של עכברוש 4690 בחודש 9, השתל עורי נמצאה מצולק מדי כדי לאפשר בדיקות.

Video 1
וידאו 1: התכווצות שרירים בתוך C-RPNI. זוג מלקחיים ניתן לראות משמאל הווידאו לסחוט בעדינות את העצב המשותף הטוב ביותר. התוצאה היא כיווץ של רכיב השריר של C-RPNI בן 3 חודשים הגלוי לצופה. אנא לחץ כאן כדי להציג וידאו זה (לחץ לחיצה ימנית כדי להוריד).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

C-RPNI הוא מבנה הרומן המספק הגברה בו של מנוע עצבי מטרה efferent אותות עם אספקת משוב חושי. בפרט, C-RPNI יש כלי ייחודי עבור אלה החיים עם הקטיעות האבותיים כמו המנוע שלהם fascicles מנוע לא יכול בקלות להיות מופרדים מכנית במהלך הניתוח. במקום זאת, ה-C-RPNI מנצל את תכונות העצבים הטמונות בעצב עצמו כדי לעודד הטיות של סיבי החישה לאיברים הפנימיים של החושים והסיבים המוטוריים לצמתים הנוירוקולסוריים.

כמו C-RPNI הייצור מסתמך על יכולות הרמרבציה של עצב היעד, טיפול זהיר של העצב הוא העליונה במהלך ההליך. במהלך הניתוח, להימנע מניפולציה ישירה של, וטראומה אל, את עצב המטרה. אם יש לטפל בעצב, מומלץ לתמרן במקום זאת מניפולציות או רקמת חיבור מסביב. למרות שהמעבדה שלנו לא נתקלה בהיווצרות עצבית בתוך המבנה הזה, תיאורטית, טראומה עצבית משמעותית עלולה להגביר את הסיכון. צעד מפתח נוסף בתהליך הוא קצירת השתלים בעורי. כל רקמות עוריות חייב להיות מוסר מן השתל החודש כמו האפידרמיס נשמר יכול להגביר את הסיכון של זיהום והכללה ציסטות במהלך תהליך הריפוי. יתר על כן, השתל עורי חייב להיות מספיק לדבר כדי לקדם את הספיגה ואת revascularization ברחבי השתל ולהימנע משמעותיים איסכמיה נמק.

למרות רוב המחקרים שנערכו עם C-RPNI בוצעו על העצב peroneal משותף, כל העצב sensorimotor מעורבת יכול להיות מוחלף. מנוע טהור או עצב חושי טהור יכול להיות מנוצל, אבל התוצאות קשה לנבא והוא עלול לגרום לשריר או במידה רבה או השרירים העורי, בהתאמה. ביחס לשתל השריר, כל עוד epimysium סיום מוסר מן החלק ליצור קשר עם העצב, כל שתל שריר דומה בגודל יכול להיות מנוצל כל עוד זה הכיל tendinous או רקמה בסופו של דבר מתאים לעיגון הסמוך קרום. עבור השתל העורי, רקמת העור משמשת במיוחד בשל הפוטנציאל לצמיחת השיער בעקבות השתלה. בעבר, העור לא היה מגולע, אך בשל הקושי של הסרת זקיקי שיער בודדים, כל המבנים כתוצאה היו צמיחת שיער משמעותיים, דלקת, וצלקות בעקבות תקופת ההבשלה של שלושה חודשים. בנוסף, מינים עכברים אחרים יכולים להיות מועסק, אבל לואיס ופישר חולדות מומלצות לניסוי זה כמו רבים אחרים עכברוש יהיה מומים עצמית משני העצביים רוחבי39,40.

בהתחשב בעיכוב בין הליך לבין התוצאות, קשה לדעת מראש אם יש שינויים כלשהם שיש לעשות בשיטה. זיהום הוא סיכון תיאורטי לעתים רחוקות נתקל המעבדה שלנו, אבל אם הזיהום מתרחש, זה בדרך כלל מגיב לאנטיביוטיקה. לעיתים, עכברים לועסים על החתכים שלהם גרימת מבוכה, וזה יכול להיות מטופל עם כשלון, הסתבכות, וסגירת מחדש. אם, לאחר שלושה חודשים בזמן החשיפה, המבנה נמצא כבלתי פונקציונלי ו/או מצולק, יש מספר גורמים פוטנציאליים. לעתים, אם העצב אינו מאובטח כראוי למבנה עם שלושה תפרים לפחות, החוצפה עלולה להיקרע מהמבנה באמצעות האמבולציה. בנוסף, שתלי השריר ו/או העורי יכול necrose, גרימת כישלון. בדרך כלל, זהו תוצאה של זיהום חוזר ונשנה, השתל עורי להיות עבה מדי, או שריר ניזוק מדי בקציר כדי להתאושש כראוי. בנוסף, אם השריר אינו מאובטח הקרום באורך מנוחה, התכווצות יכול להיות לקוי גרימת אותות לקוי במהלך הבדיקה. לעתים, המבנה ייראה בר קיימא אבל לא לייצר CMAPs הולם/Cmaps בדיקות (5-10% של בנייה, בממוצע). זה יכול להיות משני כדי כישלון ציוד, עכבה אלקטרודה מוגבה, או משמעותי העור מקבל שימוש. העור callusing יכול לצנן ולחסום לחלוטין התמרה אותות אם דרמיס הוא לא דיללו כראוי במהלך הייצור. אם אחד מהאירועים המתוארים לעיל נראה לעתים קרובות במהלך תהליך הבדיקה, יש לחזור לפרוטוקול ולבצע שינויים מתאימים. בניסיון של המעבדה שלנו עם מעל 90 C-RPNI מוצלחת מבנים, שיעור הכישלון שלנו הוא < 5% ובדרך כלל מיוחס שגיאה כירורגית במהלך הייצור.

שיטות המועסקים בדרך כלל כדי להגביר או להקליט אותות עצביים כוללים לוחות עצב גמיש18, אלקטרודות אקסטרה עצביים19,20,21,22,23, רקמת חדירה לרקמות24,25,31,32, ואלקטרודות התוך הפנים26,27,28, שכולם שויך עם פגיעה ברקמות, ניוון אקאליות, ו/או רקמת צלקת היווצרות. צלקות זה מיוחס לעתים קרובות כרונית שכינתה התגובה גוף זר29 ולהטות את הלחץ הנגרמת על ידי הבדלים של מודלי הצעיר30. ה-C-RPNI, עם זאת, הוא בניית ביולוגי ולכן אינו מזרז את תגובת הגוף הזר ברקמת העצבים. בנוסף, תכונותיו המכאניות הן מספר גורמים הקרובים יותר לרקמות עצביות מאשר אלקטרודות. ניתוח היסטולוגית של דגימות אלה לא הפגינו כל מידה משמעותית של רקמת צלקת היווצרות בעצב עם שימוש כרוני, ובכך מאפשר C-RPNI לממשק עם העצב לתקופות ממושכות בהשוואה לשיטות המפורטות לעיל. למרות שיטה זו יעילה מאוד הגברה של אותות מוטוריים efferent, זה מוגבל לגבי ייצור האות החישה כלי לימפה. יש לנו למדוד והתאפיין התמרה אותות המיוצר עם גירוי מכני וחשמלי של הרכיב עורי של C-RPNI36; עם זאת, נושאים אלה עכברוש לא יכול לאשר את סוג או מידת התחושות הנובעת מגירוי של מבנה זה. ככזה, בשלב זה אי אפשר לדעת איזה סוג של השפעה ה-C-RPNI מייצר ביחס לתחושה. ההנחיות העתידיות למבנה זה יכללו אפיון של אותות המיוצרים בעצב הקרוב ביותר בעקבות גירויים ספציפיים שסופקו (למשל, חום, כאב, לחץ וכו ') וכן מתאם עם פוטנציאל מעורר הסוחושי שנוצר בקליפת החושים של המוח המכרסמים. זה המטרה של המעבדה שלנו להקים בסיס מקיף עבור C-RPNIs כי יהיה לסלול את הדרך לתרגום קליני לנושאים אנושיים.

קודמו של C-RPNI, the RPNI (ממשק היקפי היקפית משובי), מורכב שתל שריר חינם המצורפת העצב transected, עם סיבים מוטוריים reinnervating בעבר הצמתים הנוירורירים העצביים. RPNI הוכיחה את השירות בנושאים אנושיים, עם מספר חולים שליטה תותבות מתקדם אותות מוגבר על ידי-והקליט מ-אלה RPNIs34. יתר על כן, RPNIs אלה הפגינו השפעות טיפול מועיל מעבר לשליטה תותבת, עם מספר רטרוספקטיבה ראשונית ומחקרים פוטנציאליים המראים היווצרות נוירויומה, כאב כרוני, וכאב פנטום האיבר בחולים אלה עם קטיעות הגפיים. למרות ההצלחות הללו, התלונה המשותפת לאלה העושים שימוש בתותבות מתקדמות אלה, לעומת זאת, היא הצורך להמחיש את התותב במהלך השימוש כאשר התותבות הללו אינן מספקות משוב חושי מינימלי. C-RPNI יכול להיות פתרון הביקורת המשותפת הזאת על ידי מתן דרך לספק משוב חושי דרך המרכיב העורי, המוביל למימוש הרצוי ביותר, אידיאלי התותבת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין כל גילוי.

Acknowledgments

המחברים רוצים להודות לג'נה מון על סיוע טכני מומחה. מחקרים שהוצגו במאמר זה ממומנים באמצעות R21 (R21NS104584) מענק SK.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
#15 Scalpel Aspen Surgical, Inc Ref 371115 Rib-Back Carbon Steel Surgical Blades (#15)
4-0 Chromic Suture Ethicon SKU# 1654G P-3 Reverse Cutting Needle
5-0 Chromic Suture Ethicon SKU# 687G P-3 Reverse Cutting Needle
6-0 Ethilon Suture Ethicon SKU# 697G P-1 Reverse Cutting Needle (Nylon suture)
8-0 Monofilament Suture AROSurgical T06A08N14-13 Black polyamide monofilament suture on a threaded tapered needle
Experimental Rats Envigo F344-NH-sd Rats are Fischer F344 Strain
Fluriso (Isofluorane) VetOne 13985-528-40 Inhalational Anesthetic
Micro Motor High Speed Drill with Stone Master Mechanic Model 151369 Handheld rotary tool; kit comes with multiple fine grit stones
Oxygen Cryogenic Gases UN1072 Standard medical grade oxygen canisters
Potassium Chloride APP Pharmaceuticals 63323-965-20 Injectable form, 2 mEq/mL
Povidone Iodine USP MediChoice 65517-0009-1 10% Topical Solution, can use one bottle for multiple surgical preps
Puralube Vet Opthalmic Ointment Dechra 17033-211-38 Corneal protective ointment for use during procedure
Rimadyl (Caprofen) Zoetis, Inc. NADA# 141-199 Injectable form, 50 mg/mL
Stereo Microscope Leica Model M60 User can adjust magnification to their preference
Surgical Instruments Fine Science Tools Various User can choose instruments according to personal preference or from what is currently available in their lab
Triple Antibiotic Ointment MediChoice 39892-0830-2 Ointment comes in sterile, disposable packets
VaporStick 3 Surgivet V7015 Anesthesia tower with space for isofluorane and oxygen canister
Webcol Alcohol Prep Coviden Ref 6818 Alcohol prep wipes; use a new wipe for each prep

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Biddiss, E. A., Chau, T. T. Upper limb prosthesis use and abandonment: A survey of the last 25 years. Prosthetics and Orthotics International. 31 (3), 236-257 (2007).
  2. Kung, T. A., et al. Regenerative peripheralnerve interface viability and signal transduction with an implanted electrode. Plastic and Reconstructive Surgery. 133 (6), 1380-1394 (2014).
  3. Larson, J. V., et al. Prototype Sensory Regenerative Peripheral Nerve Interface for Artificial Limb Somatosensory Feedback. Plastic and Reconstructive Surgery. 133 (3 Suppl), 26-27 (2014).
  4. Hijjawi, J. B., et al. Improved myoelectric prosthesis control accomplished using multiple nerve transfers. Plastic and Reconstructive Surgery. 118 (7), 1573-1578 (2006).
  5. Pylatiuk, C., Schulz, S., Döderlein, L. Results of an Internet survey of myoelectric prosthetic hand users. Prosthetics and Orthotics International. 31 (4), 362-370 (2007).
  6. Baghmanli, Z., et al. Biological and electrophysiologic effects of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) on regenerating peripheral nerve fibers. Plastic and Reconstructive Surgery. 132 (2), 374-385 (2013).
  7. Dhillon, G. S., Horch, K. W. Direct neural sensory feedback and control of a prosthetic arm. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 13 (4), 468-472 (2005).
  8. Romo, R., Hernández, A., Zainos, A., Salinos, E. Somatosensory discrimination based on cortical microstimulation. Nature. 392, 387-390 (1998).
  9. O'Doherty, J., et al. Active tactile exploration using a brain-machine-brain interface. Nature. 479, 228-231 (2011).
  10. Stein, R. B., Walley, M. Functional comparison of upper extremity amputees using myoelectric and conventional prostheses. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 64 (6), 243-248 (1983).
  11. Millstein, S. G., Heger, H., Hunter, G. A. Prosthetic Use in Adult Upper Limb Amputees: A Comparison of the Body Powered and Electrically Powered Prostheses. Prosthetics and Orthotics International. 10 (1), 27-34 (1986).
  12. Zollo, L., et al. Restoring tactile sensations via neural interfaces for real-time force-and-slippage closed-loop control of bionic hands. Science Robotics. 4 (27), eaau9924 (2019).
  13. Tan, D. W., et al. A neural interface provides long-term stable natural touch perception. Science Translational Medicine. 6 (257), 257ra138 (2014).
  14. Stieglitz, T., et al. On Biocompatibility and Stability of Transversal Intrafascicular Multichannel Electrodes-TIME. Converging Clinical and Engineering Research on Neurorehabilitation II. 15, 731-735 (2017).
  15. Petrini, F. M., et al. Six-months assessment of a hand prosthesis with intraneural tactile feedback. Annals of Neurology. 85 (1), 137-154 (2019).
  16. Jung, R., Abbas, J., Kuntaegowdanahalli, S., Thota, A. Bionic intrafascicular interfaces for recording and stimulating peripheral nerve fibers. Bioelectronics in Medicine. 1 (1), 55-69 (2018).
  17. Micera, S., Navarro, X., Yoshida, K. Interfacing With the Peripheral Nervous System to Develop Innovative Neuroprostheses. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 17 (5), 417-419 (2009).
  18. Stieglitz, T., Schuettler, M., Schneider, A., Valderrama, E., Navarro, X. Noninvasive measurement of torque development in the rat foot: measurement setup and results from stimulation of the sciatic nerve with polyimide-based cuff electrodes. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 11 (4), 427-437 (2003).
  19. Polasek, K. H., Hoyen, H. A., Keith, M. W., Tyler, D. J. Human nerve stimulation thresholds and selectivity using a multi-contact nerve cuff electrode. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 15 (1), 76-82 (2007).
  20. Nielson, K. D., Watts, C., Clark, W. K. Peripheral nerve injury from implantation of chronic stimulating electrodes for pain control. Surgical Neurology. 5 (1), 51-53 (1976).
  21. Waters, R. L., McNeal, D. R., Faloon, W., Clifford, B. Functional electrical stimulation of the peroneal nerve for hemiplegia. Long-term clinical follow-up. Journal of Bone and Joint Surgery. 67 (5), 792-793 (1985).
  22. Larsen, J. O., Thomsen, M., Haugland, M., Sinkjaer, T. Degeneration and regeneration in rabbit peripheral nerve with long-term nerve cuff electrode implant: a stereological study of myelinated and unmyelinated axons. Acta Neuropathologica. 96 (4), 365-378 (1998).
  23. Krarup, C., Loeb, G. E., Pezeshkpour, G. H. Conduction studies in peripheral cat nerve using implanted electrodes: III. The effects of prolonged constriction on the distal nerve segment. Muscle Nerve. 12 (11), 915-928 (1989).
  24. Micera, S., Navarro, X. Bidirectional interfaces with the peripheral nervous system. International Review of Neurobiology. 86, 23-38 (2009).
  25. Urbanchek, M. G., et al. Microscale Electrode Implantation during Nerve Repair: Effects on Nerve Morphology, Electromyography, and Recovery of Muscle Contractile Function. Plastic and Reconstructive Surgery. 128 (4), 270e-278e (2011).
  26. Yoshida, K., Horch, K. Selective stimulation of peripheral nerve fibers using dual intrafascicular electrodes. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 40 (5), 492-494 (1993).
  27. Branner, A., Stein, R. B., Normann, R. A. Selective stimulation of cat sciatic nerve using an array of varying length microelectrodes. Journal of Neurophysiology. 85 (4), 1585-1594 (2001).
  28. Zheng, X. J., Zhang, J., Chen, T., Chen, Z. Longitudinally implanted intrascicular electrodes for stimulating and recording fascicular physioelectrical signals in the sciatic nerve of rabbits. Microsurgery. 23, 268-273 (2003).
  29. del Valle, J., Navarro, X. Interfaces with the peripheral nerve for the control of neuroprostheses. International Review of Neurobiology. 109, 63-83 (2013).
  30. Stiller, A. M., et al. A Meta-Analysis of Intracortical Device Stiffness and Its Correlation with Histological Outcomes. Micromachines. 9 (9), 443 (2018).
  31. Hanson, T., Diaz-Botia, C., Kharazia, V., Maharbiz, M., Sabes, P. The "sewing machine" for minimally invasive neural recording. bioRxiv. , Published online (2019).
  32. Yang, X., et al. Bioinspired neuron-like electronics. Nature Materials. 18, 510-517 (2019).
  33. Irwin, Z. T., et al. Chronic recording of hand prosthesis control signals via a regenerative peripheral nerve interface in a rhesus macaque. Journal of Neural Engineering. 13 (4), 046007 (2016).
  34. Kubiak, C. A., et al. Abstract 24: Successful Control of Virtual and Robotic Hands using Neuroprosthetic Signals from Regenerative Peripheral Nerve Interfaces in a Human Subject. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 6 (4), 19-20 (2018).
  35. Sando, I. C., et al. Dermal-Based Peripheral Nerve Interface for Transduction of Sensory Feedback. Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4 Suppl), 19-20 (2015).
  36. Kubiak, C. A., et al. Abstract 36: Viability and Signal Transduction with the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI). Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 7 (4), 26-27 (2019).
  37. Kubiak, C. A., et al. Abstract QS18: Neural Signal Transduction with the Muscle Cuff Regenerative Peripheral Nerve Interface. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 7 (4 Suppl), 114 (2019).
  38. Woo, S. L., et al. Utilizing nonvascularized partial skeletal muscle grafts in peripheral nerve interfaces for prosthetic control. Journal of the American College of Surgeons. 219 (4), e136-e137 (2014).
  39. Sporel-Özakat, R. E., Edwards, P. M., Hepgul, K. T., Savas, A., Gispen, W. H. A simple method for reducing autotomy in rats after peripheral nerve lesions. Journal of Neuroscience Methods. 36 (2-3), 263-265 (1991).
  40. Carr, M. M., Best, T. J., Mackinnon, S. E., Evans, P. J. Strain differences in autotomy in rats undergoing sciatic nerve transection or repair. Annals of Plastic Surgery. 28 (6), 538-544 (1992).

Tags

Bioengineering סוגיה 156 ממשק עצבי היקפי שליטה תותבת C-RPNI מערכת משוב עצבית
ייצור של ממשק היקפי מורכב משובי היקפית (C-RPNI) בעכברוש למבוגרים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Svientek, S. R., Ursu, D. C.,… More

Svientek, S. R., Ursu, D. C., Cederna, P. S., Kemp, S. W. P. Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in the Adult Rat. J. Vis. Exp. (156), e60841, doi:10.3791/60841 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter