غشائي ذاتي السلف الخلوي البذر التكنولوجيا واختبار توافق مع الحياة للحصول على أجهزة القلب والأوعية الدموية في نموذج حيواني كبير

الهدف العام من هذه التجربة هو زرع الأوعية الدموية بخلايا السلف البطانية المشتقة من الدم الذاتي ثم ملاحظة تأثير هذا العلاج على تجلط الدم في نموذج حيواني كبير. يتم تحقيق ذلك من خلال الحصول على عينة دم محيطية من الخنازير لعزل الخلايا السلفية البطانية الخنازير المتأخرة. بعد ذلك ، جهاز قابل للزرع.

يتم تثبيت أنبوب التيتانيوم في دراستنا على المبدأ مع أجهزة الكمبيوتر الذاتية. ثم يتم زرع الجهاز في الوريد الأجوف السفلي للخنزير. تظهر النتائج أن هناك حماية ضد تجلط الدم بناء على سالكية أنبوب التيتانيوم القائم على EPC بدلا من الأنبوب المعدني العاري المسدود والمحتجز.

تلتزم جراحة ديوك بتعزيز الأبحاث الرائدة والمبتكرة. العرض التقديمي التالي هو أحد الأمثلة على كيفية عملنا عبر الأقسام والتخصصات للنهوض بالطب. يقود الدكتور إي كي جهدا بحثيا لتطوير تقنية جلوس الخلايا التي من شأنها منع تجلط الدم عن طريق تبطين سطح ملامسة الدم لأجهزة الأوعية الدموية بالخلايا السلفية للمريض.

نظرا لأن هذه الخلايا مشتقة من نفس المرضى الذين سيتلقون الغرسة ، فإننا نتجنب الرفض من قبل الجهاز المناعي. نجاحنا والأساليب الموضحة هنا هي نتائج جهد جماعي كبير. سيتم عرض الزرع الجراحي من قبل شون غيج من قسم جراحة الأوعية الدموية ، ويتني لين ، طالبة الطب في ديوك ، وأنا.

أود الآن أن أقدم ألكسندر يانسن ، طالب الدكتوراه من قسم الهندسة الطبية الحيوية ، الذي سيأخذنا خلال عملية بذر الخلايا بالتفصيل ، سأوضح كيفية بذر أنابيب التيتانيوم بخلايا السلف البطانية المشتقة من الدم قبل الزرع في نموذج الخنزير. تعمل هذه الطريقة كدليل على المفهوم ويمكن تطبيق نفس المبادئ الأساسية على العديد من الأجهزة الأخرى القابلة للزرع مثل دعامات النيتينول وأجهزة مساعدة الدورة الدموية الميكانيكية. يتم عزل EPCs عن طريق طلاء جزء الخلية أحادية النواة من دم الخنازير وعادة ما تظهر بعد حوالي سبعة أيام.

يمكن التعرف عليها من خلال مورفولوجيا الحصى النموذجية. قم بتوسيع EPCs إلى إجمالي 9 ملايين خلية في المزرعة. اشطف EPCs المحضرة مرتين في وسط خال من المصل ، مع الحرص على الحد من تعرضها للضوء أثناء وبعد الملصقات.

ثم قم بتغطية الخلايا بملصق الفلورسنت ، PKH 26 وسجل كمية المحلول المطبق. احتضان الخلايا في درجة حرارة الغرفة لمدة أربع دقائق. أوقف تفاعل الملصقات عن طريق إضافة كمية متساوية من مصل الخنازير إلى محلول الصبغة بعد دقيقة واحدة.

قم بتخفيف الحلول المدمجة بشكل فردي مع وسط النمو الكامل. ثم استنشق السائل واشطف الخلايا ثلاث مرات بوسط نمو كامل متبوعا بغسلتين و DPBS بدون الكالسيوم أو كلوريد المغنيسيوم. بعد ذلك ، قم بتغطية الخلايا في التربسين مع ملاحظة الحجم المستخدم واحتضانها عند 37 درجة مئوية.

بعد ثلاث دقائق من الحضانة ، استخدم الفحص المجهري للتحقق من انفصال الخلايا ، وإذا كان الأمر كذلك ، أضف ضعف محلول تحييد التربسين الذي تمت إضافته. التربسين ، اجمع محاليل الخلايا في أنبوب واحد وقياس كثافة الخلية باستخدام مقياس الخلوي الدموي. أخيرا ، قم بتقطيع تعليق الخلية وأعد تعليق الخلايا في 4.5 مل على الأقل من الوسط الخالي من المصل.

بعد تحضير الخنزير للجراحة ، قم بشق خط الوسط بشفرة مشرط رقم 15 من المجموعة الثانية من غدد الذاكرة. يؤدي Cran إلى المجموعة الثانية إلى الأخيرة بشكل لطيف باستخدام الكي الكهربائي. انقل التشريح إلى لفافة البطن.

ارفع الصفاق بملقط البعوض وأدخله بعناية باستخدام مقص mets andal ، وقم بإخراج المثانة البولية وضع خياطة سلسلة محفظة Vicryl بثلاثة أوه في جدار المثانة. قم بعمل شق طعنة في وسطه وأدخل قسطرة فولي الفرنسية 16 في الشق. ثم قم بإعطاء السوائل الوريدية لمعايرة إخراج البول إلى ما لا يقل عن مليلتر واحد لكل كيلوغرام في الساعة أثناء الجراحة.

بعد ذلك ، قم بإخراج الأمعاء الصغيرة المتضخمة ووضع ضاعين جراحيين لفضح الجانب الخلفي للتجويف البريتوني وتحديد IVC باستخدام تشريح حاد وغير حاد. حرر IVC بعناية من الأنسجة المحيطة. ثم هيكل عظمي للوعاء من الشريان الكلوي الأيمن القريب إلى تشعب التمرين البعيد IVC.

قد يؤدي الحذر الشديد أثناء تشريح IVC ، حيث أن العيب الصغير جدا في IVC قد يؤدي إلى نزيف سريع وإخراج رباط. تهتم جميع الفروع الجانبية لجزء IVC بتشريح وربط الوردين القطنيين الخلفيين الكبيرين القريبين مباشرة من تشعب IVC. غالبا ما يكون هناك وريد قطني كبير على الجانب الخلفي.

قم بتشريح هذا الوريد مجانا والتحكم فيه باستخدام حلقات السفينة. الآن بالتوازي مع الجراحة ، ابدأ في زرع الغرسة باستخدام EPCs قبل البدء في هذا الإجراء. يجب أن تكون سقالات مقاعد الأنسجة الأنبوبية المصنوعة من التيتانيوم مجمعة بالكامل وجاهزة للاستخدام في مجال معقم.

افتح مجموعة أنبوب التيتانيوم المعقم بالغاز في حقنة خمسة سم مكعب. ثم قم بإزالة المكبس من المحقنة ذات الخمسة سم مكعب ، لكن لا تتخلص منها غطاء جاذبية ثابت للحقنة. استخدم ماصة لملء المحقنة بتعليق EPC.

ثم استبدل المكبس. قم بإزالة الغطاء وأدخل طرف إغراء المحقنة في أنبوب السيليكون المفتوح للمجموعة حتى يصبح دافئا. ولكن لا مزيد من إزالة أي فقاعات عن طريق دفع محلول الخلية ببطء حتى يصل إلى الجزء العلوي من غطاء الرأس.

ثم أغلق المجموعة بغطاء إغراء وأغلقها في قفاز معقم. أدخل هذه المجموعة بأكملها في حامل حقنة آلية وضعها في حاضنة 37 درجة مئوية. استخدم مقياسا للتأكد من مستوى غرف الجلوس والسماح للتجميع بالاحتضان بدوران لطيف.

استمر في الجراحة مباشرة بعد ربط IVC عن طريق إعطاء 100 وحدة من الهيبارين لكل كيلوغرام من الخنزير. ثم قم على الفور بتثبيت IVC بزاوية 45 درجة بعيدا على IVC والوريد القطني ، ثم بشكل قريب. بعد ذلك ، استخدم شفرة مشرط ومقص وعاء لعمل بضع الأذن الوريدية الطولية بطول أربعة سنتيمترات بين المشابك القريبة والبعيدة.

قم بإخلاء أي دم من IVC وغسل التجويف الداخلي باستخدام DPBS معقم. الآن أدخل الغرسة EPC أو وحدة تحكم معدنية مكشوفة في IVC لمنع الخلايا من الجفاف وإخلاء الهواء. املأ IVC ب DPBS بكلوريد الكالسيوم وكلوريد المغنيسيوم.

ثم أغلق استئصال الأذن الوريدي بخياطة تشغيل أربعة أوه برولين وقم بإزالة مشبك قريب واحد لإزالة الهواء IVC من خلال كمية صغيرة من نزيف الظهر. بعد النزيف ، قم بإزالة المشبك البعيد للحفاظ على الغرسة في مكانها. ضع خياطة البقاء في الأنبوب PVC الذي يمر عبر جدار الوريد.

أغلق اللفافة باستخدام العيادات الخارجية على إبرة التصوير المقطعي المحوسب. أغلق المساحة تحت الجلد مع اثنين من تشغيل Vicryl. ثم قم بتدبيس الجلد المغلق.

قم بتطبيق ما يصل إلى 20 مل من 0.25٪ ماركائين تحت الجلد على طول موقع الشق وقم بتغطية الجرح بالشاش والتيجاديم للألم. أعط الأنفلونزا نيكسون وأوكسيمورفون تحت الجلد حسب الحاجة. توقف عن التخدير وعندما يستيقظ الخنزير ، أعده إلى قفصه خلال الأيام السبعة القادمة.

قم بإعطاء الأتريلين كل 24 ساعة كمضاد حيوي وقائي وتأكد من أن رقعة الفنتانيل المطبقة قبل الجراحة تظل ملتصقة لمدة ثلاثة أيام. بعد ثلاثة أيام ، تمت إزالة غرسات أنبوب التيتانيوم الجالسة وفحص الأسطح الداخلية. تحت الطول الموجي للإثارة 550 نانومتر ، تم العثور على طبقة ملتقرة من الخلايا ذات العلامات الفلورية في أنبوب آخر.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تلطيخ خلايا المقطع بعلامة التصاق الخلايا البطانية للصفائح الدموية لتصور حدود الخلية. يمكن استخدام مجموعة متنوعة من البقع في هذا الإجراء. على النقيض من ذلك ، فإن غرسة أنبوب التيتانيوم العاري تسد تماما في بيئة المشاركة المنخفضة للتخثر في الوريد الأجوف السفلي.

كما هو موضح في الصورتين A و C ، يظهر أنبوب التيتانيوم الموجود في الخلية في الصورة B وظل خاليا من الجلطة بعد إجراء العزل مع ذروة الدم. يظهر EPC بعد سبعة أيام في المتوسط في الثقافة أثناء إجراء العملية الجراحية ، من المهم جدا هيكل عظمي للحقن الوريدي بعناية ولطف لأن حتى أصغر تمزق في IVC أو فروعه الجانبية يمكن أن يؤدي إلى استئصال الخنزير. بعد هذا الإجراء ، يمكن أن تكون المواد الأخرى الملامسة للدم أكاذيب بطانية سريعة لمنع تجلط الدم.

تحاكي الدعامات الوعائية البطانية ، على سبيل المثال ، مع EPCs الخاصة بنا البطانة الأصلية لجدار الأوعية الدموية وقد تمنع إعادة تضيق الدعامة وتجلط الدم بعد تطورها. ستسمح تقنية الرؤية السريعة الخاصة بنا بتبطين الأجهزة داخل الأوعية الدموية بالخلايا السلفية البطانية المشتقة من الدم في غضون دقائق في غرفة العمليات أو مختبر القسطرة. لذلك ، ثقافة exvivo لفترات طويلة.

يتم تجنب الوقت على الجهاز نفسه وتصبح التكنولوجيا عملية للترجمة إلى ممارسة سريرية.