وغالبا ما تتضمن هندسة الأنسجة في التوسع في المختبر من أجل خلق طعم ذاتي لتجديد الأنسجة. في هذه الدراسة تم تطوير طريقة لتوسيع الأنسجة، وتجديد، وإعادة البناء في الجسم الحي من أجل تقليل تجهيز الخلايا والمواد البيولوجية خارج الجسم.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
وغالبا ما تتضمن هندسة الأنسجة في التوسع في المختبر من أجل خلق طعم ذاتي لتجديد الأنسجة. في هذه الدراسة تم تطوير طريقة لتوسيع الأنسجة، وتجديد، وإعادة البناء في الجسم الحي من أجل تقليل تجهيز الخلايا والمواد البيولوجية خارج الجسم.
يمكن أن تتم التقنيات التقليدية لتوسيع الخلايا وزرع الخلايا الذاتية لأغراض هندسة الأنسجة في مرافق زراعة الخلايا البشرية المجهزة بشكل خاص. تشمل هذه الطرق عزل الخلايا في معلق خلية واحدة والعديد من الأحداث الشاقة والمستهلكة للوقت قبل إعادة الزرع إلى المريض. تشير الدراسات السابقة إلى أنه يمكن استخدام الجسم نفسه كمفاعل حيوي لتوسيع الخلايا وتجديد الأنسجة من أجل تقليل التلاعب خارج الجسم الحي بالأنسجة والخلايا قبل الزرع للمريض. كان الهدف من هذه الدراسة هو إظهار طريقة لحصاد الأنسجة ، وعزل الظهارة المستمرة ، وفرم الظهارة إلى قطع صغيرة ودمجها في مادة حيوية ثلاثية الطبقات. ثم عملت المادة الحيوية ثلاثية الطبقات كوسيلة توصيل ، للسماح بالمناولة الجراحية ، وتبادل التغذية عبر عملية الزرع ، والتدهور الخاضع للرسائر. تتكون المادة الحيوية من طبقتين خارجيتين من الكولاجين ونواة بوليمر مستقر ميكانيكيا وقابل للتحلل ببطء. تم دمج الظهارة المفرومة في إحدى طبقات الكولاجين قبل الزرع. عن طريق فرم الأنسجة الظهارية إلى قطع صغيرة ، يمكن أن تنتشر القطع وبالتالي يتم تحفيز انتشار الخلايا. بعد الأخذ الأولي لعمليات الزرع ، سيحدث توسيع الخلايا وإعادة تنظيمها وتنضج المصفوفة خارج الخلية للسماح بنمو الشعيرات الدموية والأعصاب ومزيد من نضوج المصفوفة خارج الخلية. تقلل هذه التقنية من التلاعب خارج الجسم الحي وتسمح بحصاد الخلايا وإعداد الطعم الذاتي والزرع للمريض كتدخل بسيط من مرحلة واحدة. في المستقبل ، يمكن البدء في توسيع الأنسجة حول قالب ثلاثي الأبعاد داخل الجسم نفسه ، وفقا للاحتياجات المحددة للمريض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء هذه التقنية في بيئة جراحية عادية دون الحاجة إلى مرافق زراعة خلايا متطورة.
وتشمل معظم الدراسات هندسة الأنسجة على زرع على الجلد والجهاز البولي التناسلي المحاصيل خلية ذاتي من الأنسجة السليمة وتوسيع الخلية في مرافق زراعة الخلايا مجهزة خصيصا 1،2.
بعد توسيع الخلية، وعادة ما تكون مخزنة الخلايا لاستخدامها لاحقا عندما يتم تحضير المريض لتلقي الطعم الذاتي. المجمدات النيتروجين تسمح التخزين على المدى الطويل في درجات حرارة منخفضة من -150 درجة مئوية أو أقل. ويجب أن تكون عملية تجميد دقيق والتحكم حتى لا تفقد الخلايا. خطر واحد من موت الخلايا وتبلور الماء داخل الخلايا أثناء عملية ذوبان الجليد، والتي يمكن أن تؤدي إلى تمزق أغشية الخلايا. عادة ما يتم إجراء تجميد الخلية عن طريق بطيئة وتسيطر التبريد (-1 ° C لكل دقيقة)، وذلك باستخدام تركيز عال من الخلايا، مصل بقري جنيني، وسلفوكسيد ثنائي ميثيل. بعد ذوبان الجليد، تحتاج الخلايا التي سيتم تجهيزها مرة أخرى عن طريق إزالة المتوسطة تجميد وزرع على البلاستيك زراعة الخلايا أومادة بيولوجية قبل الزرع إلى المريض.
جميع الخطوات المذكورة أعلاه تستغرق وقتا طويلا، وشاقة، وتكلفة 3. وبالإضافة إلى ذلك، كل في المختبر تجهيز خلايا المعدة للزرع المريض درجة عالية من التنظيم ويتطلب موظفين مدربين تدريبا جيدا والمعتمدين ومختبرات 4. جميع في كل شيء، لشراء عملية التصنيع آمنة وموثوق بها، ويمكن وضع هذه التقنية إلا في عدد قليل جدا من المراكز المتقدمة تقنيا واستخدامها على نطاق أوسع في اضطرابات الجراحية المشتركة أمر مشكوك فيه.
من أجل التغلب على القيود المفروضة على زراعة الخلايا في بيئة المختبر، يتم تقديم مفهوم من زرع الأنسجة المفروم للتوسع خلية في الجسم الحي باستخدام الجسم نفسه بأنه مفاعل حيوي. لهذه الأغراض، فإن تفضيلي يتم زرعها على طعم ذاتي على العفن 3D وفقا للشكل أن هناك حاجة لإعادة إعمار النهائي للجهاز طnterest 5-7.
في الأصل، تم تقديم فكرة زرع ظهارة مفروم التي كتبها ميك عام 1958 عندما وصف كيف ينمو ظهارة من حواف الجرح. وقد أوضح أن قطعة صغيرة من الجلد من شأنه أن يزيد من هوامش أرباحها وبالتالي قدرته على توسيع الخلية بنسبة 100٪ عن طريق قطع قطعة مرتين في الاتجاهات المتعامدة (الشكل 1) 8. وقد تم دعم هذه النظرية عن طريق استخدام الطعوم سماكة الجلد جزئية مزجها لزرع الجلد 9 وفي الجلد التئام الجروح نماذج 10.

الشكل 1: نظرية وديع وفقا لنظرية ميك، وظهارة تنمو على حواف الجرح. من خلال زيادة مساحة كشفها بواسطة تكنولوجيا تنميق، الأنسجة المفروم epithelializes الجروح من العديد من المواقع.
وتعتمد الدراسة الحالية على فراش لا تسببأطروحة أن نفس المبدأ يمكن تطبيقها على الأنسجة تحت الجلد عن طريق وضع ظهارة مفروم حول القالب. إن الخلايا الظهارية حشد من زرع مفروم (تنظيم)، وتغطي مناطق الجرح (تهاجر) والقسمة (توسيع) من أجل تشكيل neoepithelium المستمر الذي يغطي منطقة الجرح ويفصل جسم غريب (القالب) من الجسم الداخلية ( الشكل 2).

الشكل 2: كارتون من قالب 3D مع ظهارة المفروم في الجسم الحي توسيع الأنسجة intracorporal وفقا لنظرية ميك باستخدام الأنسجة المفروم وضعت على قالب ثم زرعها في الأنسجة تحت الجلد، والفرضية هي أن الخلايا الظهارية تهاجر من حواف الأنسجة المفروم وإعادة تنظيم وتوسيع ذلك لتشكيل neoepithelium المستمر الذي يغطي منطقة الجرح ويفصل جسم غريب (القالب) من الجسم الداخلية.
على الرغم من أن الدراسات السابقة في الجسم الحي تظهر نتائج واعدة، ويمكن تحقيق مزيد من التحسينات من خلال تعزيز طعم ذاتي بحيث ظهارة مجدد يمكن أن تحمل الصدمات الميكانيكية أفضل 7. لهذه الأغراض، تم تحديد أهم الشروط الأساسية لمادة بيولوجية الناجحة، مثل: نشر السهل من المواد الغذائية والفضلات، إمكانية العفن بطريقة 3D وسهولة التعامل الجراحي. وقدمت النتائج أن هذه الاحتياجات يمكن تلبيتها عن طريق إضافة مادة بيولوجية المركبة إلى الأنسجة المفروم.
الدراسة الحالية تهدف إلى تطوير سقالة تتكون من الأنسجة المفروم في الكولاجين البلاستيك ضغط تحتوي على نواة يعزز من نسيج القابلة للتحلل. بهذه الوسائل، يمكن أن خلايا قابلة للحياة تهاجر من جزيئات الأنسجة المفروم وتتكاثر مع الميزات المورفولوجية سمة من ظهارة الأصلية (الجلد أو الظهارة البولية). باستخدام ضغط من البلاستيك، وكانت سقالة الحدتم المغطى د في حجمها من 1 سم إلى حوالي 420 ميكرون كما الجسيمات المفروم في الكولاجين الطبقة العليا. النسيج الأساسية يمكن أن يكون أي البوليمر ولكن يحتاج إلى تعديل مع سطح ماء من أجل الربط بين مع تغطي طبقات الكولاجين 11.
توفير طريقة لسلامة سقالة معززة من خلال دمج شبكة محبوك تتكون من بولي (ε-caprolactone) (PCL) في غضون سنتين من البلاستيك المضغوط والمواد الهلامية الكولاجين باستخدام بأنها سقالة لزراعة مفروم مخاطية المثانة أو الجلد مفروم من الخنازير. وقد حافظت على بناء في ظروف زراعة الخلايا لمدة تصل إلى 6 أسابيع في المختبر، مما يدل على تشكيل الناجح لالطبقية، الظهارة البولية متعدد الطبقات أو الحرشفية ظهارة الجلد على الجزء العلوي من بناء الهجين موحد بشكل جيد. كان بناء السهل التعامل معها ويمكن خياطة في مكان لأغراض المثانة زيادة أو تغطية عيوب البشرة. جميع أجزاء من سقالة الأنسجة وادارة الاغذية والعقاقير وافق وتقنيةيمكن استخدامها في إجراءات مرحلة واحدة من قبل الحصاد الأنسجة، تنميق، وضغط من البلاستيك، وزرع العودة إلى المريض كتدخل واحد على مراحل. يمكن إجراء العملية للتوسع الأنسجة وإعادة الإعمار تحت ظروف معقمة في أي وحدة الجراحة العامة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقبل الموافقة على جميع البروتوكولات الحيوان من قبل لجنة مقاطعة ستوكهولم على الحيوانات ويتفق جميع الإجراءات لوائح للاستخدام الحيواني، وكذلك القوانين الاتحادية ذات الصلة.
1. إجراءات الحيوان
2. مفروم الأنسجة التحضير
3. إعداد البلاستيك المضغوط PCL / الكولاجين طعم ذاتي
4. خياطة لطعم ذاتي
الحمار = "jove_title"> 5. نهاية
6. في المختبر الثقافة
ملاحظة: تقييم تشريحيا تطور النسيج المفروم في بنيات PCL / الكولاجين في المختبر، والكولاجين / PCL / بقع مفروم يتم تربيتها في لوحات 12-جيدا باستخدام المتوسطة القرنية.
7. المناعية
ملاحظة: يتم تقسيم بروتوكول المناعية عموما إلى الخطوات التالية: (1) تثبيت والبارافين التضمين، (2) الصغيرة باجتزاء إلى 5 ميكرون شرائح والتنسيب على الشرائح، deparaffination، والإماهة، (3) المستضد إماطة اللثام، تلطيخ وتتصاعد . قبل البدء في الخطوات الأخيرة في إجراء المناعية، وإعداد مخازن الغسيل والحل فضح مستضد (انظر التفاصيل المادية منفصلة). إعداد الحل ABC معقدة لا يقل عن 30 دقيقة قبل الاستخدام.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تقدم هذه الدراسة طريقة يوضح كيفية إنتاج مادة بيولوجية للزرع باستخدام ضغط البلاستيك الكولاجين والأنسجة المفروم.
مخاطية المثانة والجلد ويمكن أن تحصد ثم مفروم ميكانيكيا الى جزيئات صغيرة (الشكل 3). بواسطة ضغط من البلاستيك، وتدرج الجسيمات المفروم داخل سقالة مركبة تتألف من البوليمر قابلة للتحلل وضعها مركزيا الذي هو قوي ميكانيكيا في الطبقات الخارجية من هلام الكولاجين (الشكل 4). جزيئات ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تقدم هذه الدراسة مقاربة الاستخدام السهل أن تنتج بقع جدار المثانة مع الأنسجة ذاتي للزرع على طاولة العمليات الجراحية. تتشكل بقع من قبل مجموعة من الحياكة بوليمر قابلة للتحلل في الوسط والكولاجين مع وبدون الأنسجة المفروم في الأسطح الخارجية في تركيبة مع ضغط من البلاستيك. ضغط البلاستيك هو الطريقة الموصوفة سابقا من قبل مؤلفين آخرين، ويمكن تعريفها بأنها الطرد السريع من السوائل من المواد الهلامية الكولاجين 12،13. والمصنف الأنسجة المفروم من الغشاء المخاطي المثانة أو الجلد في هذه ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يشكر المؤلفون الجمعية السويدية للبحوث الطبية ، ومؤسسة بروموبيليا ، ومؤسسة ولي العهد الأميرة لوفيزا ، ومؤسسة الماسونية لرعاية الأطفال ، والجمعية السويدية للطب ، ومؤسسة سولستيكان ، ومعهد كارولينسكا ، ومجلس مدينة ستوكهولم على الدعم المالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| قسطرة سيليكون 10-فرنسي | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| DMEM 10x | Gibco | 31885-023 | قسم ضغط البلاستيك 4 |
| 24 ألواح البئر Falcon | 08-772-1 | قسم ضغط البلاستيك 4 | |
| 3 '، 3 '، 5-Triiodothyronine | Sigma-Aldrich | IRMM469 | In vitro < / em > ثقافة ؛ القسم 5 |
| 4٪ PFA | Labmed Solutions | 200-001-8 | الكيمياء المناعية. القسم 6 |
| 70٪ الإيثانول | Histolab | الكيمياء المناعية ؛ القسم 6 | |
| مجموعة ABC Elite: مجموعة الكشف عن البيوتين والستربتافيدين | Vector | PK6102 | Immunocytocytochemistry ؛ القسم 6 |
| الإيثانول المطلق | Histolab | 1399.01 | الكيمياء المناعية. القسم 6 |
| Adenine | Sigma-Aldrich | A8626 | in vitro< / em> ثقافة. القسم 5 |
| الأتروبين 25 & جم / كجم | Temgesic ، RB Pharmaceuticals ، بريطانيا | العظمى إعداد للجراحة ، القسم 1 | |
| Azaperone 2 & thinsp ؛ ملغ / كجم | Stresnil, Janssen-Cilag, Pharma, النمسا | تحضير للجراحة, القسم 1 | |
| السلامة الحيوية المستوى 2 غطاء محرك السيارة | ضغط البلاستيك القسم 4 | ||
| الحظر: تم إنشاء مصل طبيعي من نفس النوع مثل الجسم المضاد الثانوي الثانوي. | ناقلات | يعتمد حل الحجب على أصل الجسم المضاد الأول | للكيمياء المناعية. القسم 6 |
| بوبرينورفين 45 & mu; جم / كجم | أتروبين ، شركة ميلان ، كانونسبورغ ، بنسلفانيا | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| كاربروفين 3 & thinsp ؛ ملغ / كجم | Rimadyl ، Orion Pharma ، السويد | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| غلوكونات الكلورهيكسيدين ؛ | كركديه 40 & thinsp ؛ ملغ / مل ، ريجنت الطبية ، إنجلترا | إعداد للجراحة ، القسم 1 | |
| الكوليرا | سيجما ألدريتش | C8052 | في المختبر < / م > ثقافة. القسم 5 |
| جرة كوبلين: جرة تلطيخ لغلي | Histolab | 6150 | الكيمياء المناعية. القسم 6 |
| غير قابل للصدأ (33 مم × 22 مم × 10 مم) | ؛ القسم 4 | ||
| DMEM | Gibco | 3188-5023 | البلاستيك القسم 4. ابق على الجليد عند استخدامه في ضغط البلاستيك |
| عامل نمو البشرة | سيجما ألدريتش | E9644 | في المختبر < / م > ثقافة; القسم 5 |
| Ethilon (الشعيرات الأحادية غير القابلة للامتصاص لخيوط الجلد)جراحة | الإيثيكون | ، القسم 1 | |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | Gibco | 10437-036 | البلاستيك القسم 4 |
| ملقط (أديسون مع الأسنان) تحضير | للجراحة ، القسم 1 | ||
| شاش (Gazin Mullkompresse) | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| Ham's F12 | Gibco | 31765-027 | قسم ضغط البلاستيك 4 |
| Hematoxylin | Histolab | 1820 | Immunocytochemistry ؛ القسم 6 |
| غرفة الرطوبة | DALAB | الكيمياء المناعية. القسم 6 | |
| هيدروكورتيزون | سيجما ألدريتش | H0888 | في المختبر < / م > ثقافة; القسم 5 |
| محلول بيروكسيد الهيدروجين 30٪ | سيجما ألدريتش | H1009 | الكيمياء المناعية ؛ القسم 6 |
| الأنسولين | سيجما ألدريتش | I3536 | في المختبر< / em> ثقافة; القسم 5 |
| Isoflurane | Isoflurane ، باكستر ، ديرفيلد ، إلينوي | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| ليدوكائين 5 مجم / مل | زيلوكايين ، أسترازينيكا ، السويد | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| Lucose 25 & thinsp ؛ ملغ / مل | باكستر ، ديرفيلد ، إلينوي | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| قلم | قلم Sigma-Aldrich | Z377821-1EA | Immunocytochemistry ؛ القسم 6 |
| Medetomidine 25 & mu; جم / كجم | Domitor ، Orion Pharma ، السويد | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| جهاز الفرم | Applied Tissue Technologies LLC | تحضير الأنسجة المفرومة ، القسم 2 | |
| Monocryl (الشعيرات الأحادية القابلة للامتصاص) | جراحة الإيثيكون | ، القسم 1 | |
| كلوريد الصوديوم | سيجما-ألدريتش | S7653 | الكيمياء المناعية ؛ القسم 6 |
| هيدروكسيد الصوديوم 1 N | Merck Millipore | 106462 | قسم ضغط البلاستيك 4 وشبكة نايلون ثقافة |
| الخلية ، 110 & mu ؛ M حجم المسام السميكة 0.04 ضغط البلاستيك sqmm | . القسم 4 | ||
| Oculentum simplex APL: مرهم لحماية العين | جراحة 336164 APL | Vnr | ، القسم 1 |
| PBS | Gibco | 14190-094 | قسم ضغط البلاستيك 4 |
| Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140-122 | قسم ضغط البلاستيك 4 |
| Phenobarbiturate 15 & nbsp ؛ ملغ / كجم | Pentobarbital ، APL ، السويد | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| PCL محبوك النسيج | ضغط البلاستيك ؛ القسم 4 | ||
| ذيل الفئران الكولاجين | First LINK، Ltd ، المملكة المتحدة | 60-30-810 | قسم ضغط البلاستيك 4 ، حافظ على شفرة مشرط الثلج |
| - 15 | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| مقصات | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| شبكة الفولاذ المقاوم للصدأ ، 400 & nbsp ؛ مو M حجم | السميكة ضغط البلاستيك. القسم 4 | ||
| قفازات | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| العباءات | تحضير للجراحة ، القسم 1 | ||
| الستائر | |||
| Sterilium | Bode Chemie HAMBURG | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| خياطة خيط Ethilon | تحضير للجراحة الجراحة ، القسم 1 | ||
| محلول TE (محلول كشف القناع بالمستضد) يتكون من 10 ملي تريس و 1 ملي EDTA ، درجة الحموضة 9.0 | 10 ملي تريس / 1 ملي مولار EDTA ، ؛ ضبط درجة الحموضة على 9.0 | ||
| تيليتامين هيبوكلوريد 2.5 ملغ / كغ | إعداد للجراحة ، القسم 1 | ||
| Transferrin | Sigma-Aldrich | T8158< | em>in vitro < / em > ثقافة ؛ القسم 5 |
| قاعدة تريزما ، H2NC | سيجما ألدريتش | T6066 | الكيمياء المناعية. القسم 6 |
| مجموعة ناقلات VIP: إنزيم مجموعة ركيزة بيروكسيداز | Vector | SK4600 | Immunocytochemistry ؛ القسم 6 |
| فيكريل (مخطط قابل للامتصاص) | جراحة الإيثيكون | ، القسم 1 | |
| تريس عازلة درجة الحموضة 7.6 (محلول الغسيل) | محلول TE: اصنع 10x (0.5 م تريس ، 1.5 م كلوريد الصوديوم) عن طريق الخلط: 60.6 جم تريس (قاعدة تريزما ، H2< / sub>NC (CH2< / sub>OH) 3< / sub> ، م = 121.14 جم / مول) ، أضف 800 مل من الماء المقطر ، واضبط الرقم الهيدروجيني حتى 7.6 ، أضف 87.7 جم كلوريد الصوديوم واملأه حتى 1,000 مل بالماء المقطر. خفف إلى 1x بالماء المقطر. | ||
| X-tra solv (مذيب) DALAB | 41-5213-810 | الكيمياء المناعية ؛ القسم 6. استخدم تحت غطاء الدخان | |
| زولازيبام هيبوكلوريد | زوليتيل ، فيرباك ، فرنسا | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| شرائط الشمع لإزالة الشعر | Veet | تحضير للجراحة ، القسم 1 | |
| الصوديوم Pentobarbital | Lundbeck | ، القسم 3 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.