مقالة منهجية

نموذج جراحي لأنابيب الظهارة البولية أحادية المرحلة المهندسة في الخنازير الصغيرة

DOI:

10.3791/66936

⸱

يوليو 5, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Pediatric Surgery, Department of Surgery and Transplantation, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, 2Laboratory of Tissue Engineering, Department of Clinical Medicine, University of Copenhagen, 3Laboratory of Tissue Engineering, Department of Women's and Children's Health, Karolinska Institutet, 4Department of Experimental Medicine, University of Copenhagen

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نادرا ما تتقدم الغرسات المهندسة بالأنسجة للجراحة الترميمية إلى ما بعد التجارب قبل السريرية بسبب الزراعة الشاقة خارج الجسم الحي ، والتي تتضمن مكونات سقالة معقدة ومكلفة. هنا ، نقدم إجراء أحادي المرحلة مصمم لتحويل البول مع سقالة أنبوبية قائمة على الكولاجين يمكن الوصول إليها تحتوي على ترقيع دقيق ذاتي.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

غالبا ما تواجه العمليات الجراحية الترميمية تحديا بسبب نقص أنسجة التطعيم. في علاج تشوهات الجهاز البولي التناسلي ، كان الحل التقليدي هو حصاد الأنسجة المعدية المعوية لإعادة البناء غير التقويمية بسبب وفرتها لإعادة تأسيس الوظيفة الطبيعية في المريض. غالبا ما ترتبط النتائج السريرية بعد إعادة ترتيب الأنسجة الأصلية داخل الجسم بمراضة كبيرة. وبالتالي ، فإن هندسة الأنسجة تحمل إمكانات محددة في هذا المجال من الجراحة. على الرغم من التقدم الكبير ، لم يتم بعد إنشاء السقالات المهندسة بالأنسجة كبديل علاجي جراحي صالح ، ويرجع ذلك أساسا إلى المتطلبات المكلفة والمعقدة للمواد والإنتاج والزرع. في هذا البروتوكول ، نقدم سقالة أنبوبية بسيطة ويمكن الوصول إليها قائمة على الكولاجين مدمجة مع جزيئات الأنسجة الذاتية الخاصة بالأعضاء ، والمصممة كقناة لتحويل البول. يتم بناء السقالة أثناء العملية الجراحية الأولية ، وتضم مواد جراحية متاحة بشكل شائع ، وتتطلب مهارات جراحية تقليدية. ثانيا ، يصف البروتوكول نموذجا حيوانيا مصمما لتقييم النتائج قصيرة المدى في الجسم الحي بعد الزرع ، مع إمكانية حدوث اختلافات إضافية في الإجراء. يهدف هذا المنشور إلى توضيح الإجراء خطوة بخطوة ، مع إيلاء اهتمام خاص لاستخدام الأنسجة الذاتية والشكل الأنبوبي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في تشوهات الجهاز البولي التناسلي ، يمكن أن تكون هناك حاجة لعملية جراحية ترميمية لاستعادة التشريح الوظيفي ، غالبا على مؤشر حيوي 1,2. استخدمت الأساليب الجراحية التقليدية الأنسجة الأصلية من أنظمة الأعضاء الأخرى (مثل الجهاز الهضمي) لإعادة بناء الأعضاء المشوهة أو المفقودة. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان مع خطر حدوث مضاعفات شديدة بعد العملية الجراحية 3,4. في حالة تحويل البول للمرضى الذين يعانون من خلل وظيفي في المثانة العصبية ويحتاجون إلى قسطرة طويلة الأمد ، غالبا ما يتم استخدام الزائدة الدودية أو أجزاء الأمعاء الدقيقة المعاد تصميمها لبناء قناة بولية 5,6. تقدم هندسة الأنسجة أنسجة تطعيم بديلة يمكن تخصيصها لتلبية الخصائص الخاصة بالأعضاء ، وبالتالي تقليل المراضة بعد الجراحة للمرضى 7,8. في حين يمكن زرع السقالات من أنواع مختلفة من تلقاء نفسها ، فقد ثبت أن السقالة الخلوية الإضافية ، ويفضل أن تكون مع الخلايا الذاتية ، تعمل على تحسين نتائج التجدد بعد الزرع9،10،11،12،13،14. ومع ذلك ، غالبا ما تتكون السقالات المهندسة بالأنسجة من مكونات معقدة ومكلفة ، وثانيا ، متطلبات زراعة الخلايا خارج الجسم الحي وبذر السقالات شاقة وكثيفة الموارد. وقد أعاقت هذه العوامل الترجمة السريرية للسقالات المهندسة بالأنسجة على الرغم من عدة عقود من البحث في هذا المجال. من خلال تقليل التعقيد وكذلك المتطلبات النقدية والمادية ، يمكن تنفيذ السقالات المهندسة بالأنسجة في الجراحة الحديثة على نطاق واسع ، ومعالجة كل من الإجراءات النادرة والأكثر شيوعا.

تم إنشاء الكولاجين سابقا كمنصة قابلة للتطبيق لتوسيع الخلايا ، علاوة على ذلك ، يعمل كمادة لاصقة حيوية مواتية عند ربط الخلايا أو الأنسجة على سقالة للزرع الجراحي15،16،17. يتحايل التطعيم المجهري الذاتي في الفترة المحيطة بالجراحة على الحاجة إلى زراعة الخلايا خارج الجسم الحي عن طريق حصاد الأنسجة ذات الأهمية أثناء الإجراء الأولي وإعادة زرعها مباشرة. عن طريق فرم الأنسجة المقطوعة إلى جزيئات أصغر ، تزداد مساحة السطح وإمكانات النمو ، مما يسمح بنسبة تمدد أكبر على السقالة18. لا تلتصق السقالة القائمة على الكولاجين على وجه التحديد بإعادة بناء الجهاز البولي التناسلي ولكن يمكن تطبيقها نظريا على مناطق متعددة من إعادة بناء الأعضاء المجوفة.

في هذه المخطوطة ، نقدم بروتوكولا لبناء سقالة أنبوبية ، تجمع بين الكولاجين والطعوم الدقيقة للظهارة البولية الذاتية المدمجة ، ونموذج صغير يقيم الجدوى الفنية والسلامة ، بالإضافة إلى الأداء التجديدي ، للسقالة في الجسم الحي. تم تقييم النموذج في 10 إناث صغيرة كاملة النمو باستخدام البروتوكول والطريقة المعروضة هنا. الميزة الرئيسية للسقالة هي بساطة البناء والزرع أحادي المرحلة ، مما يجنب المريض العديد من العمليات الجراحية اللاحقة. يمكن إجراء العملية في الإعدادات الجراحية التقليدية من قبل طاقم جراحي منتظم وتتطلب معدات ومواد قياسية. يسمح النموذج الحيواني ببيئة خاضعة للرقابة لدراسة الزرع بينما يعود بسهولة إلى السلوك الطبيعي ، مع إمكانية إضافية لتنفيذ اختلافات في السقالة والإجراء.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء هذه التجربة في منشأة تجريبية معتمدة من AAALAC وفقا للتشريعات الأوروبية بشأن الاستخدام المختبري للمواضيع الحيوانية وبعد إذن أخلاقي ممنوح من وزارة الأغذية والزراعة الدنماركية (المرجع رقم 2022-15-0201-01206).

1. الإجراء الجراحي

  1. إعداد
    1. بسرعة أنثى خنزير صغير كامل النمو في غوتنغن لمدة 12 ساعة على الأقل قبل الجراحة.
    2. تحضير الطاولة الجراحية بجميع الأواني المعقمة كما هو موضح أدناه.
    3. بالنسبة للخنازير الصغيرة كاملة الحجم ذات الحجم القياسي ، قم بتخدير عن طريق الحقن العضلي ب 1.0-1.4 مل / 10 كجم بمحلول 125 مجم من زولازيبام و 125 مجم من التيلتامين معلق في 1.25 مل من الكيتامين (100 مجم / مل) ، 6.25 مل من الزيلازين (20 مجم / مل) ، 1.25 مل من الميثادون (10 مجم / مل) و 2 مل من بوتورفانول (10 مجم / مل) (يشار إليه لاحقا بخليط التخدير).
    4. إجراء التنبيب الرغامي الموجه بصريا. تأكيد التخدير عن طريق العلامات الحيوية واختبار العين والمناعة الانعكاسية بين الأصابع. تطبيق مرهم العيون ثنائيا.
    5. قم بتركيب قسطرة وريد الأذن الثنائية وحافظ على التخدير باستخدام البروبوفول (10-15 مجم / كجم / ساعة) والفنتانيل (5-15 مجم / كجم / ساعة).
    6. أدخل قسطرة بولية 8 Fr واملأ المثانة ب 250 مل من محلول ملحي متساوي التوتر معتدل من الناحية الفسيولوجية باستخدام حقنة قفل Luer ذات الحجم المناسب.
    7. ضع الخنزير في وضع ضعيف ، ثم هدم وفرك البطن. بعد جولتين أخريين من تنظيف الجلد باستخدام الإيثانول بنسبة 70٪ ، قم بتأطير المجال الجراحي بلف معقم.
  2. حصاد الأنسجة وزرع السقالة الجراحية
    1. قم بإجراء بضع البطن القياسي في خط الوسط السفلي باستخدام مشرط وكي ، وتقسيم الجلد والعضلات والبريتوني ، واسحب المثانة البولية داخل الصفاق إلى الجرح.
    2. إجراء الإرقاء الوقائي على جدار المثانة الأمامي واستئصال جزء كامل الجدار 2 سم 2 ، وترك فتحة قريبة من 1 سم2 مع إغلاق جدار المثانة المتبقي مع خياطة مضفر سريع الامتصاص.
    3. قم بتشريح الطبقة المخاطية للعينة المقطوعة بعناية وفرم عينة مخاطية 2 سم2 إلى 1 مم2 ميكروطعوم لتضمين السقالة (الموضحة أدناه في القسم 2).
    4. بعد الانتهاء من السقالة ، مفاغرة البناء الأنبوبي إلى الفتحة المتبقية على جدار المثانة الأمامي مع خياطة خيوط أحادية بطيئة الامتصاص.
    5. استخدم رفرف بريتوني من الرباط العاني لتصحيح السقالة الأنبوبية ووضع سدادة حقنة شرجية القولون 14 Fr antegrade (ACE) داخل اللمعة في السقالة الأنبوبية.
    6. اربط الطرف البعيد من القناة بخياطة خيوط أحادية الشعيرات بطيئة الامتصاص 4-0 لمنع تسرب البول ، وحقن ما مجموعه 250 مل من المحلول الملحي المعقم مع المحاقن عبر قسطرة المثانة لتأكيد المباح المفاغر.
    7. تشريح بصراحة قناة عبر اللفافة بشكل جانبي إلى خط الوسط ، 2-3 سم ذيلية إلى الغدة الثديية الذيلية على الجانب الأيمن ، ووضع القناة في جيب تحت الجلد. ثبت القناة البعيدة بخيطين أحاديين غير قابلين للامتصاص عبر الجلد لتحديد الموقع على مستوى الجلد.
    8. أغلق اللفافة العضلية الأمامية لعضلة البطن بخياطة تشغيل أحادية الشعيرات البطيئة القابلة للامتصاص ، وقم بتكييف الجلد تحت الجلد بخياطة جري مضفرة سريعة الامتصاص ، وأغلق الجلد بخياطة تشغيل حيدة غير قابلة للامتصاص.
    9. بعد التوقف عن التخدير ، قم بإخراج ومراقبته في الاسطبلات حتى يصبح متنقلا تماما وقادرا على الشرب والأكل بأمان.

2. بناء سقالة

  1. تحضير السقالة المركبة
    1. قبل الجراحة (بحد أقصى 2 ساعة) ، قم بإعداد محلول سائل من النوع الأول من كولاجين ذيل الفئران كما هو موضح سابقا17. باختصار ، أضف 4: 1 من 10x الحد الأدنى من الوسط الأساسي (MEM) إلى محلول الكولاجين وقرب الرقم الهيدروجيني إلى 7.4 مع 1 M NaOH ، وأخيرا أضف 1x MEM ، بهدف تركيز الكولاجين النهائي 1.64 مجم / مل. تخزين الحل في قارورة معقمة على الجليد حتى استخدام آخر.
    2. بعد استئصال الأنسجة الجراحية وفرمها ، ضع جزيئات الغشاء المخاطي يدويا (أي الطعوم الدقيقة) على شبكة قابلة للتحلل الحيوي مقاس 2 سم × 6 سم مع معدل تمدد 1: 6 (على سبيل المثال ، يتم توسيع نسيج مخاطي 2 سم2 إلى شبكة 12 سم2 ) باستخدام ملقط.
    3. قم بإعداد قالب فولاذي مستطيل معقم بقياس 1 سم × 3 سم × 6 سم (الارتفاع × العرض × الطول) فوق صفيحة فولاذية معقمة وضع الشبكة في القالب الفولاذي مع توجيه الطعوم الدقيقة لأعلى. صب 20 مل من محلول الكولاجين برفق في القالب ، مع التأكد من عدم طرد الطعوم الدقيقة من الشبكة. انقل الهيكل بالكامل إلى غرفة تسخين معقمة 38 درجة مئوية واتركه ليتجمد لمدة خمس دقائق.
    4. بعد التصلب الكافي ، حرك الهيدروجيل على شبكة نايلون ترتكز على صفيحة فولاذية مثقبة وقم بإزالة القالب برفق.
    5. اطرد الماء من الهيدروجيل عن طريق وضع شبكة من النايلون ثم صفيحة فولاذية فوق الجل ، ثم قم بضغطها بشكل سلبي بوزن 120 جم (في هذه الحالة يعادل القالب الفولاذي المستخدم للتضمين) الموضوعة فوق الصفيحة الفولاذية لمدة 5 دقائق.
    6. بعد الضغط ، لف السقالة المسطحة حول دعامة قابلة للتحلل ، والطعوم الدقيقة التي تواجه الدعامة ، بقياس 5 سم × 0.6 سم (الطول × القطر الداخلي) ، وخيط السقالة في مكانها طوليا باستخدام خيوط أحادية الشعيرات البطيئة القابلة للامتصاص. القناة المكتملة جاهزة الآن للزرع الجراحي.

3. إدارة ما بعد الجراحة

  1. التسكين والوقاية بالمضادات الحيوية
    1. تطبيق البوبرينورفين (0.05-0.1 ملغ/كغ/8 ساعات عن طريق الوريد) في الأيام الثلاثة الأولى، ميلوكسيكام (0.4 ملغ/كغ/يوم في العضل أو الفم) في الأيام الأربعة الأولى، وتريميثوبريم (2.7 ملغ/كغ/يوم في العضل أو 4.2 ملغ/كغ/يوم عن طريق الفم) وسلفادوكسين (13.3 ملغ/كغ/يوم في العضل أو 20.8 ملغ/كغ/يوم عن طريق الفم) لأول 5 أيام. إدارة الحقن العضلي بعد الجراحة بينما لا يزال مخدرا.
    2. منزل واحد للحيوانات لتجنب قضم قسطرة الوريد الخارجي ومواد خياطة. توفير اتصال مرئي مع الخنازير الصغيرة المجاورة من خلال نوافذ زجاج شبكي وإمكانية الاتصال الخطم بين الأقلام. توفير القش الطازج والتبن يوميا ، وكذلك الألعاب وإمدادات المياه حسب الطلب والتغذية مرتين يوميا.
    3. راقب الحيوانات يوميا بحثا عن السلوك الطبيعي وعادات الأكل وإنتاج البول والبراز وتقييم وزن الجسم أسبوعيا.
    4. في نهاية فترة الملاحظة (6 أسابيع) ، قم بتخدير بحقن 1-1.4 مل / 10 كجم من الحقن العضلي لخليط التخدير وإنهاء بحقن بنتوباربيتال مميت (100 ملغم / كغم عن طريق الوريد).

4. تقييمات ما بعد الوفاة

  1. التشريح الإجمالي
    1. بعد الإنهاء ، قم بتشريح القناة البعيدة على مستوى الجلد وإزالة سدادة ACE. أغلق مجرى البول بمشبك بلاستيكي وحقن 250 مل من محلول تباين 1:20 من iohexol في محلول ملحي متساوي التوتر عبر فتحة القناة البعيدة باستخدام قسطرة.
    2. قم بتقييم باستخدام ماسح التصوير المقطعي المحوسب المكون من 64 شريحة. تصور الصور باستخدام إعادة البناء متعددة المستويات وتحليل جميع الصور باستخدام برنامج معالجة الصور الطبية.
    3. إجراء فحص بالمنظار للمثانة وقناة لومينا باستخدام منظار المثانة المرن 16.2 Fr عبر مجرى البول الأصلي.
    4. قم باستئصال القناة بشكل جماعي مع تقييم أي نتائج تشريحية إجمالية بعناية. بالإضافة إلى ذلك ، قم باستئصال خزعات المثانة كاملة الجدار بهامش 2 سم إلى مفاغرة القناة ومعالجتها بطريقة مماثلة للقيم المرجعية.
  2. المعالجة النسيجية
    1. إصلاح العينة المستأصلة في 10 ٪ الفورمالين لمدة 24 ساعة.
    2. قسم القناة بشكل متعامد باستخدام مشرط إلى أقسام منفصلة متساوية الحجم من مقاطع القناة القريبة والإنسية والبعيدة. قم بتجفيف العينات بزيادة تركيزات الإيثانول وتضمينها في البارافين قبل تقسيم الميكروتوم.
    3. قم بتلطيخ أقسام 5 ميكرومتر باستخدام الهيماتوكسيلين ويوزين (H&E) وبانسيتوكيراتين CK-AE والمسح الضوئي باستخدام ماسح شرائح الأنسجة الرقمي.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة ، يتم تحقيق توسع أنسجة الظهارة البولية في الجسم الحي في سقالة أنبوبية قائمة على الكولاجين. من خلال تضمين السقالة مع جزيئات الأنسجة الذاتية ، التي يتم حصادها ومعالجتها بشكل محيطي ، يسمح الإجراء بزرع سقالة أحادية المرحلة دون الحاجة إلى علاج مثبط للمناعة بعد الجراحة. يتم تمكين المعالجة الجراحية من خلال تعزيز السقالة بشبكة ودعامة قابلة للتحلل (الشكل 1). بعد 6 أسابيع من الملاحظة ، لم يكشف تقييم الأنسجة المجهرية عن أي علامات على رفض المضيف أو العدوى ، وتعرض السقالة الأنبوبية براءة اختراع ودون عائق (الشكل 2). من التقييمات النسيجية ، شوهدت ظهارة لمعية طبقية من أصل ظهارة بولية تغطي كامل السقالة ، ولا تزال بقايا المواد الحيوية التسليح مرئية بعد 6 أسابيع (الشكل 3).

figure-results-1
الشكل 1: بناء السقالة وزرعها. يتم تشريح أنسجة المثانة حول الجراحة (أعلى اليسار). يتم توسيع الطعوم المخاطية الدقيقة المفرومة على شبكة جراحية (أعلى الوسط) ودمجها في الكولاجين الصلب (أعلى اليمين). تم ضغط الكولاجين لطرد الماء ، ويتم تحضير دعامة (أسفل اليسار). يتم تثبيت السقالة حول الدعامة ، ويتم وضع سدادة ACE داخل الدعامة (أسفل الوسط). المثانة مغلقة جزئيا ، ويتم دمج البناء أخيرا في المثانة في الموقع الأصلي لاستئصال الأنسجة (أسفل اليمين). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: التقييم المجهري للسقالة. بعد 6 أسابيع ، يتم القتل الرحيم للحيوان ، ويتم تشريح السقالة (السهم) على مستوى الجلد (أعلى اليسار). تمتلئ المثانة بالتباين (الأصفر) ويتم إجراء التصوير المقطعي المحوسب لتقييم القناة (السهم) لمعرفة المباح وعلامات تكوين التضيق (أعلى اليمين). يتم إجراء تنظير المثانة عبر مجرى البول لتقييم المثانة والمفاغرة (السهم) بعد 6 أسابيع (أسفل اليسار). يتم اختبار القناة مرة أخرى للتأكد من سالكها عن طريق إدخال قسطرة (سهم) عبر الفتحة الخارجية وفي المثانة (أسفل اليمين). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: التقييم المجهري للسقالة. يتم تثبيت القناة المقطوعة ، ويتم إجراء مقاطع عرضية متعامدة لتقييم القناة في الاتجاه القريب البعيد. بعد 6 أسابيع ، يتم تقييم تجويف القناة (1) لتأكيد الظهارة (القمة المكبرة). لا تزال بقايا الدعامة القابلة للتحلل (2) والمواد الشبكية (القاع المكبر) مرئية في هذه المرحلة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يقدم هذا البروتوكول تقنية بسيطة وسهلة للجراحات الترميمية المستقبلية. العيب الشائع في هندسة الأنسجة ، بما في ذلك توسع الخلايا الذاتية ، هو الخطوات التحضيرية المكلفة والكبيرة المطلوبة قبل الزرع الجراحي. قد يبسط التطعيم الدقيق الذاتي العديد من هذه الخطوات ويحتمل أن يسمح بإجراءات أحادية المرحلة. من خلال الزرع الذاتي للكيانات النسيجية المعقدة ، يتم تحفيز إشارات paracrine المؤيدة للتجدد18. في الدراسات السابقة ، اختبرنا أن الطعوم الدقيقة وحدها معرضة للبيئات المادية ما لم يتم ربطها بشكل مناسب بسقالة 15,19. تمت دراسة الكولاجين كبيئة قابلة للحياة لتوسيع الأنسجة في المختبر وتم اختياره لغرضنا بسبب توافقه الحيوي المناسب وتوافره التجاري. تم تحسين السقالة المركبة المعروضة هنا سابقا أثناء التجارب المختبرية لتقييم الاختلافات في تضمين الكسب غير المشروع الدقيق وتركيزات الكولاجين20،21،22. قبل الاختبار في الجسم الحي ، تم تقييم خصائص السقالة فيما يتعلق بالنفاذية والميكانيكا الحيوية والتدهور في المختبر20. علاوة على ذلك ، تم التحقق من صحة تمدد الأنسجة القائمة على السقالة في الجسم الحي سابقا في نماذج القوارضوالأرانب 21,22.

تم اختيار النموذج الجراحي لتقييم نسخة أنبوبية من السقالة ، تحاكي الإعداد السريري لتحويل البول لضعف المثانة العصبية في المرضى الأطفال أو المراهقين. تشمل الخطوات الحاسمة التشريح الدقيق للطعوم المخاطية الدقيقة والحفاظ على بيئة رطبة من وقت الاستئصال إلى تضمين السقالة. خطوة حاسمة أخرى تشمل التصلب هيدروجيل المناسب. يضمن السحب الدقيق للكولاجين عدم تشكل فقاعات الهواء داخل الجل ، وتضمن إعدادات درجة الحرارة الصحيحة وحلول المكونات تصلب الجل بشكل صحيح. سيؤدي الفشل في الحصول على هلام صلب إلى زيادة خطر تفريغ الكولاجين وانفصال الطعم الدقيق. بالنسبة للجزء الجراحي ، يعد التعامل الدقيق أثناء الزرع أمرا بالغ الأهمية لتجنب إتلاف الطعوم الدقيقة بسبب الصدمات الميكانيكية أو التفكك. قبل إغلاق البطن ، يجب معالجة سالكية السوائل بعناية عن طريق نفخ المثانة بالسوائل.

تشمل القيود المفروضة على هذه التقنية سمك السقالة ، والتي لها حدود عليا بشكل حدسي فيما يتعلق بنشر العناصر الغذائية من البيئة الخارجية إلى الطعوم الدقيقة. من ناحية أخرى ، قد يؤدي انخفاض سمك السقالة إلى نفاذية عالية بشكل غير مناسب وتسرب البول. يعتمد تكويننا الحالي على التقييمات السابقة في المختبر ، حيث تمت مقارنة تجديد الخلايا بتركيزات مختلفة من الكولاجين20. يعتمد التطعيم الدقيق للأنسجة الذاتية أيضا على أنسجة الكسب غير المشروع السليمة ، مما يجعل الإجراء الحالي غير مناسب للأمراض الخبيثة حيث لا يمكن استبعاد خطر إعادة الزرع السرطاني بشكل صحيح23 ؛ ومع ذلك ، تم تصميم التقنية الحالية للحالات التي تعاني من إعاقات إفراغ وظيفية حيث لا يعتبر ذلك خطرا. على الرغم من أن النموذج يحاكي عدة خطوات من الإعداد السريري (أي إجراء فغر الزائدة الدودية) ، إلا أن هذه التجربة لا تستخدم فغرة تعمل بكامل طاقتها لتحويل البول لأن القناة مربوطة بعيدا. أيضا ، نظرا لأن المضاعفات السريرية يمكن أن تحدث مدى الحياة ، فقد توفر فترة المراقبة لمدة 6 أسابيع معرفة محدودة بنتائج محددة بشأن القيود والاستمرارية. لذلك ، يمكن إضافة متابعة إضافية لمدة 6 أشهر إلى الدراسة بعد مفاغرة القناة الملتئمة إلى مستوى الجلد.

يتعلق منظور هذه التقنية بالتصميم البسيط ، مما يتيح التطبيقات العالمية في حالة استبدال أصل أنسجة الكسب غير المشروع الدقيق والمواد الحيوية الداعمة ببدائل أخرى ذات صلة. يمكن تعديل هذه المكونات لتناسب الأغراض الخاصة بالأعضاء المتعلقة بقوة السقالة ومرونتها والتحلل البيولوجي. وأخيرا، تسمح النفقات التي يمكن الوصول إليها والمنخفضة التكلفة بإمكانية استنساخ التقنية وترجمتها موسعة.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يود المؤلفون أن يشكروا الموظفين في قسم الطب التجريبي (AEM) ، جامعة كوبنهاغن ، للمساعدة في تخطيط وتنفيذ جراحات وتربيتها ، و ELLA-CS ، s.r.o ، Hradec Kralove ، جمهورية التشيك ، لتوفير دعامات قابلة للتحلل مخصصة تستخدم في الدراسة. تم تقديم الدعم المالي من قبل الجمعية السويدية للبحوث الطبية ، ومؤسسة Promobilia ، ومؤسسة Rydbeck ، ومؤسسة Samariten ، ومؤسسة الرعاية الصحية للأطفال ، ومؤسسة Frimurare Barnhuset في ستوكهولم ، ومؤسسة Novo Nordisk (NNFSA170030576).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
10x MEMGibco ، Thermo Fisher Scientific ، Waltham ، US2517592تحضير الكولاجين
1x MEMGibco ، Thermo Fisher Scientific ، Waltham ، US2508924تحضير الكولاجين
Ambu aScope 4 CystoAmbu A / S ، Ballerup ، DK1000682507منظار المثانة
Aquaflush ACE سدادةAbena ، Taastrup ، DKACE12 / 220501سدادة ACE
بورغال طبيب بيطري 200 + 40 مجم / ملسيفا صحة A / S510460سلفوناميد / تريميثوبريم
بوباك بيطري متعدد الجرعات 0.3 مجم / ملسالفارم دانمارك أ / إس ، DKبوبرينورفين
بوتوميدور بيطري 10 مجم / ملسالفارم دانمارك A / S ، DKبوثورفانول
كومفورتان بيطري 10 مجم / ملديشرا منتجات بيطرية A / S ، DKMetadone
خياطة إثيلون 3-0إثيكون ، جونسون وأمبير جونسون ، نيو برونزويك ، الولايات المتحدةSGBCXVMonofilament غير قابل للامتصاص
Fentanyl inj 50 & micro ؛ جم / مل (هاميل)Hameln Pharma ApS ، DK432520فنتانيل
كيتادور طبيب بيطري inj 100 مجم / ملSalfarm Danmark A / S ، DKالكيتامين
Metacam inj 20 مجم / مل t.cattle / pig / horseBoehringer Ingelheim Animal ، DE6443Meloxcicam
Metacam معلق عن طريق الفم 15 مجم / مل خنازيرBoehringer Ingelheim Animal ، DE482780Meloxcicam
OmnipaqueGF Healthcare ، أوسلو ، لايوجد تباين 16173849لأشعة
موجبة Pancytokeratin CK-AEDAKO AGILENT ، USGA053Clone AE1 / AE3
PDS خياطة 3-0Ethicon ، Johnson & amp جونسون ، نيو برونزويك ، الولايات المتحدةSEMMTQخياطة البرولين أحادية الامتصاص ببطء
4-0Ethicon ، Johnson & amp جونسون ، نيو برونزويك ، الولايات المتحدةPGH187الشعيرات الأحادية غير القابلة للامتصاص
Propolipid t.inj / inf 10 مجم / ملفريسينيوس كابي ، DK21636بروبوفول
ذيل الكولاجين من النوع الأولالأول المحدودة ، ولفرهامبتون ، المملكة المتحدة60-30-8102.06 مجم / مل بروتين في 0.6٪ حمض الأسيتيك
سوبريم البيطري   ؛ 20 + 100 مجم (محلول للاستخدام في مياه الشرب)Dechra Veterinary Products A / S ، DK33661سلفوناميد / تريميثوبريم
SX-ELLA دعامة صفراوية قابلة للتحللELLA-CS ، Trebes ، تشيكوسلوفاكياS23000056-01& oslash ؛ 6 مم × 60 مم
شبكة فيكريلEthicon ، Johnson & amp جونسون ، نيو برونزويك ، الولايات المتحدةVM1208خياطة شبكية
فيكريل 4-0Ethicon ، Johnson & amp جونسون ، نيو برونزويك ، الولايات المتحدةSMBDGDR0مضفر سريع الامتصاص
20 مجم / ملScanVet لصحة A / S ، DK54899زيلازين
زولتيل 50 طبيب بيطري plv / sol t.inj 25 + 25 مجم / ملفيرباك دانمارك A / S ، DKتيلتامين وزولازيبام
502763 531943 492312 115727 زيسول بيطري 568527

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Surer, I., Ferrer, F. A., Baker, L. A., Gearhart, J. P. Continent urinary diversion and the exstrophy-epispadias complex. J Urol. 169 (3), 1102-1105 (2003).
  2. Cranidis, A., Nestoridis, G. Bladder augmentation. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct. 11 (1), 33-40 (2000).
  3. Atala, A., Bauer, S. B., Hendren, W. H., Retik, A. B. The effect of gastric augmentation on bladder function. J Urol. 149 (5), 1099-1102 (1993).
  4. Husmann, D. A. Mortality following augmentation cystoplasty: A transitional urologist's viewpoint. J Pediatr Urol. 13 (4), 358-364 (2017).
  5. Mitrofanoff, P. Trans-appendicular continent cystostomy in the management of the neurogenic bladder. Chir Pediatr. 21 (4), 297-305 (1980).
  6. Leslie, B., Lorenzo, A. J., Moore, K., Farhat, W. A., Bägli, D. J., Pippi Salle, J. L. Long-term followup and time to event outcome analysis of continent catheterizable channels. J Urol. 185 (6), 2298-2302 (2011).
  7. Horst, M., Eberli, D., Gobet, R., Salemi, S. Tissue engineering in pediatric bladder reconstruction-The road to success. Front Pediatr. 7, 91(2019).
  8. Ajalloueian, F., Lemon, G., Hilborn, J., Chronakis, I. S., Fossum, M. Bladder biomechanics and the use of scaffolds for regenerative medicine in the urinary bladder. Nat Rev Uro. 15 (3), 155-174 (2018).
  9. Dorin, R. P., Pohl, H. G., De Filippo, R. E., Yoo, J. J., Atala, A. Tubularized urethral replacement with unseeded matrices: what is the maximum distance for normal tissue regeneration. World J Uro. 26 (4), 323-326 (2008).
  10. El Kassaby, A. W., AbouShwareb, T., Atala, A. Randomized comparative study between buccal mucosal and acellular bladder matrix grafts in complex anterior urethral strictures. J Urol. 179 (4), 1432-1436 (2008).
  11. Casarin, M., et al. Porcine small intestinal submucosa (SIS) as a suitable scaffold for the creation of a tissue-engineered urinary conduit: Decellularization, biomechanical and biocompatibility characterization using new approaches. Int J Mol Sci. 23 (5), 2826(2022).
  12. Casarin, M., et al. A novel hybrid membrane for urinary conduit substitutes based on small intestinal submucosa coupled with two synthetic polymers. J Funct Biomater. 13 (4), 222(2022).
  13. Drewa, T. The artificial conduit for urinary diversion in rats: a preliminary study. Transplant Proc. 39 (5), 1647-1651 (2007).
  14. Liao, W., et al. Tissue-engineered tubular graft for urinary diversion after radical cystectomy in rabbits. J Surg Res. 182 (2), 185-191 (2013).
  15. Reinfeldt Engberg, G., Lundberg, J., Chamorro, C. I., Nordenskjöld, A., Fossum, M. Transplantation of autologous minced bladder mucosa for a one-step reconstruction of a tissue engineered bladder conduit. Biomed Res Int. 2013, 212734(2013).
  16. Ajalloueian, F., Nikogeorgos, N., Ajalloueian, A., Fossum, M., Lee, S., Chronakis, I. S. Compressed collagen constructs with optimized mechanical properties and cell interactions for tissue engineering applications. Int J Biol Macromol. 108, 158-166 (2018).
  17. Chamorro, C. I., Zeiai, S., Engberg, G. R., Fossum, M. Minced tissue in compressed collagen: A cell-containing biotransplant for single-staged reconstructive repair. J Vis Exp. (108), e53061(2016).
  18. Juul, N., et al. Insights into cellular behavior and micromolecular communication in urothelial micrografts. Sci Rep. 13 (1), 13589(2023).
  19. Reinfeldt Engberg, G., Chamorro, C. I., Nordenskjöld, A., Fossum, M. Expansion of submucosal bladder wall tissue in vitro and in vivo. Biomed Res Int. 2016, 5415012(2016).
  20. Juul, N., Ajalloueian, F., Willacy, O., Chamorro, C. I., Fossum, M. Advancing autologous urothelial micrografting and composite tubular grafts for future single-staged urogenital reconstructions. Sci Rep. 13 (1), 15584(2023).
  21. Willacy, O., Juul, N., Taouzlak, L., Chamorro, C. I., Ajallouiean, F., Fossum, M. A perioperative layered autologous tissue expansion graft for hollow organ repair. Heliyon. 10 (3), e25275(2024).
  22. Chamorro, C. I., et al. Exploring the concept of in vivo guided tissue engineering by a single-stage surgical procedure in a rodent model. Int J Mol Sci. 23 (20), 12703(2022).
  23. Casarin, M., Morlacco, A., Dal Moro, F. Bladder substitution: The role of tissue engineering and biomaterials. Process. 9 (9), 1643(2021).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة