يونيو 27, 2018
نقدم هنا، أسلوب اليكتروسبينينج معدلة لاختلاق PCL ترقيع الأوعية الدموية مع ألياف سميكة والمسام الكبيرة، ووصف وضع بروتوكول لتقييم الأداء في فيفو في نموذج الفئران لاستبدال الشريان الاورطي البطني.
الهدف العام من هذا التدخل الجراحي هو زرع طعم وعائي كهربائي في الشريان الأورطي البطني للفئران ، وتقييم أداء الكسب غير المشروع على المدى الطويل. تم إنشاء هذه الطريقة من قبل البروفيسور ديلينج كونغ وزملاء آخرين في مجموعتنا ، ويمكن أن تساعد في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في دراسة الطعوم الوعائية المغزولة كهربائيا ، مثل تأثير الهيكل وخصائص سطح الكسب غير المشروع على تجديد الأوعية الدموية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تتمتع بقابلية تكرار جيدة ومعدل بقاء مرتفع على قيد الحياة الحيوانية.
إلى جانب ذلك ، من السهل إدارة النموذج الحيواني بتكلفة منخفضة. سيتم إجراء هذا العمل من قبل زميلنا الدكتور وانغ. للبدء ، قم بإعداد محلول البوليمر عن طريق إذابة بولي كابرولاكتون في خليط من 1 إلى 5 من الميثانول والكلوروفورم ، وتقليبه في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة.
قم بتحميل محلول البوليمر في حقنة زجاجية سعة 10 مليلتر ، وقم بتجهيزه بإبرة غير حادة عيار 21. بعد ذلك ، ضع مغزل من الفولاذ المقاوم للصدأ على أداة التجميع ، وتأكد من تأريضه بشكل صحيح. اضبط مسافة العمل من طرف الإبرة إلى المجمع إلى 17 سم لمحلول بولي كابرولاكتون 25٪.
بعد ذلك ، اضبط معدل التدفق على مضخة الحقنة على ثمانية ملليلتر في الساعة. بعد ذلك ، اضبط الجهد على مصدر الطاقة على 11 كيلو فولت ، وابدأ في دوران المغزل عند 40 دورة في الدقيقة من أجل تجميع الألياف الكهربائية لتوزيع الألياف بشكل مناسب. مع إعداد كل شيء الآن ، قم بتشغيل مصدر الطاقة ومضخة الحقنة لبدء جمع الألياف الكهربائية.
بعد 4.5 دقيقة ، قم بإيقاف تشغيل مضخة الحقنة ومصدر الطاقة ومحرك المغزل. اترك الكسب غير المشروع يجف في غطاء المحرك لمدة ساعة واحدة. بعد ذلك ، قم بإزالة الكسب غير المشروع من المغزل باستخدام الكحول المطلق ، وضعه في فراغ طوال الليل لإزالة المذيب المتبقي.
عقم الكسب غير المشروع بأكسيد الإيثيلين ، واتركه يجف في غطاء احتواء بيولوجي معقم. باستخدام التقنيات القياسية ، احصل على صور SEM لتجويف الطعوم ، واستيرادها إلى ImageJ. استخدم أدوات القياس لقياس كل من قطر الألياف ومتوسط حجم المسام في كل صورة ، لضمان الاتساق عبر العينات.
للحصول على معلومات حول الخواص الميكانيكية لمادة الكسب غير المشروع ، قم أولا بقطع سقالة أنبوبية إلى أقسام ثلاثة ملليمترات باستخدام شفرة حلاقة. ثم استخدم الفرجار لقياس سمك السقالات. بعد ذلك ، قم بتحميل السقالات في مقابض آلة اختبار الشد ، بحيث يكون هناك ملليمتر واحد بين المقابض.
أمسك السقالات محوريا ، بمعدل 10 ملليمترات في الدقيقة ، حتى تتمزق. تأكد من تسجيل كل من قوة الشد والاستطالة القصوى عند الكسر للعينات. قبل الجراحة ، فئران Sprague Dawley الذكور السريعة ، التي تزن 240 إلى 270 جراما ، لمدة 24 ساعة قبل جراحة الزرع.
تخدير الجرذ وإعداده للجراحة كما هو موضح في بروتوكول النص المصاحب. تأكد من التخدير الكافي عن طريق التأكد من أن الجرذ لديه عضلات مسترخية وتنفس ثابت. ثم ضع الجرذ تحت مجهر التشغيل في وضع ضعيف.
باستخدام المقص الجراحي ، قم بإجراء شق البطن بطول أربعة إلى خمسة سنتيمترات ، وكشف تجويف البطن. اسحب الأمعاء ولفها بعناية بشاش مبلل بمحلول ملحي. أثناء النظر من خلال مجهر التشغيل ، قم بإزالة الشريان الأورطي البطني من الأنسجة المجاورة.
حدد وربطها جميع الفروع الصغيرة للشريان الأورطي الهابط ، باستخدام خيوط نايلون أحادية الشعيرات 9-0. بعد ذلك ، استخدم المشابك الوعائية لتثبيت جزء معزول يصل إلى سنتيمتر واحد من الشريان الأورطي. بعد ذلك ، استخدم زوجا من المقصات الدقيقة لتمرير الشريان الأورطي البطني بين المشابك.
اغسل طرفي الشريان الأورطي باستخدام محلول ملحي هيباريني لإزالة الدم المتبقي. انزع ظهور الشريان الأورطي المثبت باستخدام مقص صغير. بعد ذلك ، ضع جزءا بطول سنتيمتر واحد من الكسب غير المشروع المعقم في الفجوة الناتجة عن الجزء الذي تمت إزالته من الشريان الأورطي.
باستخدام خيوط نايلون أحادية الشعيرات 9-0 ، قم ببناء أربعة مفاغرة باستخدام نمط خياطة الشكل ثمانية عند الساعة التاسعة ، والساعة الثالثة ، والساعة 12 ، ثم مواضع الساعة السادسة للجانب القريب. بعد ذلك ، قم ببناء مفاغرة الأربعة الأخرى بين كل من الغرز في الجانب القريب. ضع الكسب غير المشروع عموديا لإظهار الفاصل الزمني المتساوي بين الغرز الثمانية تحت مجهر التشغيل.
بعد الانتهاء من الخيط القريب ، كرر العملية على الجانب البعيد. بمجرد ربط الكسب غير المشروع ، قم بإزالة المشبك البعيد للسماح للدم بالتدفق إلى الكسب غير المشروع ، ثم قم بإزالة المشبك القريب. باستخدام كرة قطنية معقمة ، اضغط لوقف أي نزيف ملحوظ في نقاط الخياطة.
اضغط لمدة ثلاث دقائق حتى يحدث الإرقاء. بعد ذلك ، أعد الأمعاء إلى تجويف البطن ، واغسل تجويف البطن باستخدام محلول ملحي فسيولوجي دافئ يحتوي على الجنتامين. ثم قم بخياطة جدار البطن باستخدام خياطة 3-0 من النايلون في طبقات العضلات والجلد.
استخدم اليود على الشق بعد الجراحة مرة واحدة فقط. أعد الجرذ إلى صحبة الآخرين بمجرد أن يتعافى تماما. يمكن أن يؤثر تركيز بولي كابرولاكتون في محلول الغزل الكهربائي على كل من قطر الألياف والخصائص الميكانيكية للطعوم.
ينتجعن محلول التركيز العالي 25٪ طعوم وعائية بألياف أكثر سمكا ومسام أكبر من محلول 10٪. بعد ثلاثة أشهر في الجسم الحي ، كشف التلوين النسيجي عن طبقة من الأنسجة الجديدة التي تشكلت على تجويف الكسب غير المشروع ، وكمية كبيرة من ترسب الكولاجين داخل الكسب غير المشروع نفسه. تصطف هذه الطبقة النسيجية الجديدة بالخلايا البطانية ، والتي يمكن العثور تحتها على طبقة من كل من خلايا العضلات الملساء والإيلاستين المحاذاة محيطيا.
بعد 12 شهرا في الجسم الحي ، بدا النسيج الجديد متكاملا جيدا ، وظلت طبقات البطانية والعضلات الملساء سليمة. بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال هذه التقنية في غضون ساعة إلى ساعتين ، إذا تم تنفيذها بشكل مناسب. باتباع هذا الإجراء ، يمكن إجراء تدابير أخرى مثل الموجات فوق الصوتية دوبلر الملونة من أجل الإجابة على أسئلة إضافية ، مثل بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع الطعوم الوعائية المغزولة كهربائيا ، وتقييم أدائها في الجسم الحي في نموذج استبدال الشريان البطني للفئران.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه الدراسة طريقة غزل كهربائي معدلة لتصنيع طعوم وعائية من بولي كابرولاكتون (PCL) تتميز بألياف سميكة ومسام واسعة. كما يقيم البروتوكول الأداء الحيوي لهذه الطعوم في نموذج جرذ لاستبدال الأبهر البطني.
تعالج الطعوم الوعائية المغزولة كهربائياً ذات البنية ذات المسام الكبيرة والمحسنة تحدياً رئيسياً في هندسة الأنسجة الوعائية: وهو تمكين تغلغل الخلايا وتجديد الأنسجة مع الحفاظ على النفاذية على المدى الطويل. ويدعم هذا النهج الثقة التنبؤية في النماذج قبل السريرية من خلال إثبات استمرارية وظيفة الطعم دون حدوث إعادة تشكيل سلبية على مدار 12 شهراً. وتوفر هذه الطريقة نموذجاً للجرذان قابلاً للتكرار وفعالاً من حيث التكلفة لتقييم بدائل الشرايين، مما يساعد في اتخاذ قرارات المضي قدماً أو التوقف في مسارات تطوير الطعوم الوعائية.
تندرج هذه الطريقة ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية، مما يدعم تقييم المواد الحيوية في مراحلها المبكرة من خلال دراسات الزرع طويلة الأمد في نموذج استبدال شرياني ذي صلة سريرياً.