Athymic الجرذ نموذج لتقييم المهندسة الرباط الصليبي الأمامي الطعوم

الهدف العام من الإجراء التالي هو استخدام نموذج القوارض لتقييم الطعوم المهندسة للأنسجة لاستبدال الرباط الصليبي الأمامي. يتم تحقيق ذلك عن طريق تصنيع سقالة بوليمر قابلة للتحلل الحيوي أولا. في الخطوة الثانية ، يتم زرع السقالة في ركبة الفئران.

بعد 16 أسبوعا ، يتم حصاد الأربطة الجديدة المتكونة من السقالة للتحليل النسيجي. في النهاية ، يتم اختبار القوة الميكانيكية الحيوية للكولاجين لتقييم جودة هذه الطعوم الهندسية للأنسجة لاستخدامها في إعادة بناء الرباط الصليبي الأمامي. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الأخرى لتقييم السقالات في أن هذا النموذج يعرض السقالة لبيئة معقدة في الجسم الحي ، بينما يظل فعالا من حيث التكلفة وأسهل في التعامل معه من النماذج الحيوانية الكبيرة.

يمكن أن يساعد هذا النموذج في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال هندسة الأنسجة ، مثل كيف ستتكامل السقالة الهندسية مع البيئة في الجسم الحي لتشكيل الرباط الجديد؟ يمكن أن تؤدي هذه التقنية إلى علاجات جديدة وإعادة بناء الرباط الصليبي الأمامي. نظرا لأن نماذج الصغيرة هي الخطوة الأولى للترجمة السريرية ، على الرغم من أنه يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم سقالتنا الخاصة.

يمكن أيضا تطبيقه على العقود الأخرى التي تم تصميمها في مجال الأنسجة مثل تلك التي تحتوي على خلايا وعوامل نمو. نقوم بتحسين التقنية الجراحية من خلال تعديل الأساليب التي يستخدمها الدكتور سكوت روديو وزملاؤه في مستشفى الجراحة الخاصة في نيويورك. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث قد يكون من الصعب تعلم الخطوات الجراحية والغزل الكهربائي من التعليمات المكتوبة وحدها.

عند الغزل الكهربائي ، تقوم سقالات بولي كابرولاكتون بصندوق أكريليك كبير مع نقاط دخول لمحلول بولي كابرولاكتون المصدر. ستكون هناك حاجة إلى مغزل تجميع يعمل بمحرك ومنفذ تفريغ مدفوع بمصدر جهد يوضع داخل غطاء دخان كيميائي ليكون بمثابة وسيط فراغ معزول لعملية الغزل الكهربائي. قبل البدء في الإجراء ، قم بتنظيف الصندوق جيدا باستخدام 70٪ من الإيثانول وقم بتغطية جميع الأسطح بألواح الأغشية لإزالة أي شوائب قد تضر بجودة المنتج المغزول الكهربائي.

ثم قم بتشغيل المروحة وقم بتحميل ثلاثة ملليلتر من بوليمر بولي كابرولاكتون المحضر حديثا في حقنة سعة 10 ملليلتر بإبرة قياس 18 حادة. بعد إزالة أي فقاعات هواء ، قم بقفل المحلول في مضخة حقنة قابلة للبرمجة وأدخل الإبرة في صندوق الأكريليك من خلال منفذ الدخول ، مع ترك حوالي نصف بوصة من الإبرة خارج الصندوق. بعد ذلك ، قم بتغطية مغزل اللوح الدوار بإحكام بشريط رفيع من رقائق الألومنيوم وأغلق المغزل في المحرك على الجانب الآخر من الصندوق ، على بعد حوالي 15 سم من إبرة الحقنة ليكون بمثابة المجمع الذي يدخل خرطوما بلاستيكيا في منفذ التفريغ.

ثم قم بتوصيل الخرطوم بمصدر فراغ غطاء الدخان وقم بتشغيله. الآن قم بتغطية صندوق الأكريليك بالغطاء واضبط معدل التسريب لمضخة الحقنة القابلة للبرمجة على 2.5 مل في الساعة. ثم قم بتأريض الرصاص السالب ، وقم بتشغيل المحرك لتشغيل المغزل عند 3 ، 450 دورة في الدقيقة واستخدم مشبك التمساح لتوصيل السلك الموجب لمصدر الجهد بطرف الإبرة خارج الصندوق.

ضخ محلول بولي كابرولاكتون في تشغيل مصدر الجهد وضبطه على جهد تشغيل 20 كيلو فولت. بعد 12 دقيقة من التسريب ، ستتشكل صفعة متجانسة من 0.5 مل من محلول بولي كابرولاكتون. قم بإيقاف تشغيل جميع المعدات بما في ذلك الجهد والمصدر والمحرك والمكنسة الكهربائية ومضخة الحقنة.

قم بإزالة المغزل من المحرك ، وقم بإزالة صفعة البوليمر من المغزل ، وقم بعمل قطع عرضي واحد ينتج عنه حصيرة مستطيلة كهربائية. ثم قم بقص السجادة بالليزر لتشكيل عدة صفائح صغيرة ، والتي يتم تقطيعها لاحقا إلى شرائح مكدسة بسمك أربع طبقات وخياطة معا لتشكيل سقالات قبل بدء الجراحة. أولا ، تأكد من التخدير الكافي من خلال عدم الاستجابة لضغط القدم الخلفية.

ثم قم بعمل شق رأسي بطول سنتيمترين في الركبة متمركزة على مستوى الرضفة ، مع سحب الجلد بشكل جانبي حسب الضرورة. بعد ذلك ، استخدم مشرطا لعمل بضع مفصل الرضفة الإنسي الإنسي فقط في الرضفة ، ويمتد بشكل قريب إلى مستوى الوصلة العضلية الوتر لعضلات الفخذ وبعيدا إلى مستوى إدخال وتر الرضفة على درنة الظنبوب. الآن قم بعمل شق عمودي بطول سنتيمتر واحد من خلال كبسولة الركبة بشكل جانبي إلى وتر الرضفة لتحرير الرضفة بشكل جانبي.

ثم تأكد من تمديد الركبة ، مرر زوجا من المقصات الدقيقة أسفل الرضفة من الجانب الجانبي إلى الجانب الإنسي ، وانشر المقص عدة مرات بحيث يمكن ترجمة آلية الباسطة إلى أي من الجانبين أثناء ثني الركبة. قم بترجمة الرضفة بشكل جانبي لكشف مفصل الركبة داخل مفصل الركبة ، مما يؤكد التصور الواضح للشق بين اللقمة واللقمة الفخذية. ثم قم بتمرير الرباط الصليبي الأمامي و PCL في الشق.

الآن ضع طرف سلك K مقاس 1.6 ملم متصل بمثقاب كهربائي على أصل الرباط الصليبي الأمامي في الشق بين اللقمة وقم بالحفر بشكل جانبي بينما يقوم المساعد بتثبيت الركبة. ثم قم بتمرير سلك K للداخل والخارج عدة مرات لضمان مرور واضح للكسب غير المشروع. تصور نقطة الخروج على الجانب الجانبي لعظم الفخذ ، وإزالة أي أنسجة رخوة حسب الضرورة باستخدام مشرط.

عندما يكون النفق واضحا ، ضع السلك K على بصمة الرباط الصليبي الأمامي على هضبة الظنبوبك وقم بالحفر بشكل جانبي بينما يقوم المساعد بتثبيت الركبة. ثم تخيل نقطة الخروج على الظنبوب القريب الأمامي الوحشي باستخدام المشرط لتنظيف الأنسجة الرخوة حسب الضرورة بحيث تكون النقطة التي يخرج فيها السلك K من الساق مرئية تماما وتمر بإبرة كيث قصيرة لا يزيد طولها عن بوصتين عبر نفق عظم الفخذ. الآن قم بربط طرفي الخيط من أحد طرفي الكسب غير المشروع عبر عين إبرة واستخدم الإبرة لسحب أحد طرفي الكسب غير المشروع عبر نفق الفخذ.

ثم استخدم الإبرة لتمرير الطرف الآخر من الكسب غير المشروع عبر نفق الظنبوبة باستخدام خياطة فيكريل بأربعة صفر. بعد ذلك ، قم بلصق نهاية الفخذ من الكسب غير المشروع على الأنسجة الرخوة المحيطة برقم ثمانية غرزة مع الحفاظ على الركبة في حالة تمديد لخلق توتر يدوي في الكسب غير المشروع. استخدم شكلا آخر من ثمانية غرزة لتثبيت الطرف الظنبوبي للكسب غير المشروع على الأنسجة الرخوة المحيطة ، وقطع الكسب غير المشروع الزائد على كلا الطرفين بمقص وترك ملليمتر إلى ملليمتر على كل طرف بعد الغرزة.

أخيرا مد الركبة وتقليل الرضفة. ثم باستخدام خياطة Vicryl بأربعة صفور ، ضع شكلا واحدا من ثمانية غرزة لإغلاق كبسولة المفصل الإنسي ، مما يمنع الخلع الجانبي للرضفة وإغلاق الجلد باستخدام خياطة Monocryl أو Vicryl تحت الجلد بخمسة صفر أو فيكريل. في 16 أسبوعا بعد إعادة البناء ، يوضح التحليل النسيجي للركبة المقطعة أن مصفوفة السقالة تتسلل إلى حد كبير بواسطة الخلايا الليفية ، مما يؤدي إلى إفراز الكولاجين اليوزيني مع تكامل جيد في أنفاق العظام.

في هذه التجربة ، تم تقييم الخصائص الميكانيكية الحيوية للمفصل مباشرة بعد التضحية. فشلت جميع العينات المختبرة في منتصف المادة باستخدام منحنيات الإزاحة المنخفضة الناتجة عن اختبار الشد. تم حساب حمل الفشل والصلابة لكل مجموعة.

في 16 أسبوعا بعد الزرع ، ضاعف طعم البوليمر الكهربائي تقريبا ذروة الحمل وصلابة الكسب غير المشروع الذي تم اختباره مباشرة بعد الزرع. على الرغم من أن هذه القيم كانت لا تزال أقل من الرباط الصليبي الأمامي الأصلي بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء جراحة في حوالي 15 دقيقة. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر إجراء إغلاق جيد لا تظهر فيه خياطة من الخارج.

بعد هذا الإجراء ، يمكن إجراء تحليلات أخرى لنقطة النهاية مثل التلوين الإضافي والمقايسات الكيميائية الحيوية. مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال هندسة الأنسجة لتقييم خيارات الكسب غير المشروع المتعددة لعمل إعادة بناء الرباط الصليبي الأمامي. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع سقالة بوليمر للزرع في نموذج القوارض لإعادة بناء الرباط الصليبي الأمامي.

لا تنس أن العمل مع الحية يمكن أن يكون خطيرا ، وأنه يجب اتخاذ الاحتياطات مثل الالتزام بالتوصيات البيطرية وارتداء معدات الحماية الشخصية في جميع الأوقات أثناء تنفيذ هذا الإجراء.