نموذج الرئة اللاخلوي والخلوية لدراسة ورم خبيث

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية المتعلقة بتطور الورم. يسمح نموذج الرئة اللاخلوية والخلوية خارج الجسم الحي بتكوين ورم أولي ينمو بمرور الوقت ويشكل خلايا سرطانية منتشرة وآفات نقيلية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بدراسة تطور السرطان في وقت قصير ونمو أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى علاجنا الشخصي حيث يمكن استخدام الخلايا السرطانية من المرضى في النموذج لتقييم فعالية الأدوية العلاجية بما في ذلك الخلايا المناعية. ابدأ بفأر مخدر بعمق. احلق الصدر والبطن وامسح الجلد بمسحة الكلورهيكسيدين.

بعد فتح التجويف الصدري ، قم بإجراء بضع الصدر الثنائي عن طريق قطع الجانب الأمامي من القفص الصدري على الجانب الأيمن من الحجاب الحاجز. امسك القفص الصدري لأعلى وحقن ملليلترين من 1000 وحدة لكل مليلتر من الهيبارين في البطين الأيمن للقلب النابض باستخدام إبرة قياس 27 لمنع تكوين جلطات دموية في الرئة. بعد إزالة القفص الصدري ، ضع إبرة قياس 18 في البطين الأيسر كفتحة تهوية للسماح بخروج الدم ، ثم استخدم إبرة قياس 25 لحقن 15 مل من 12.5 وحدة لكل مليلتر من PBS الهيباريني في البطين الأيمن.

بعد ذلك ، قم بقطع القصبة الهوائية في قاعدة الغدة الدرقية وقم بإزالة الشريان الأورطي الهابط بعناية على مستوى الوريد الدموي وفروع الشريان الأورطي عند القوس. بعد إزالة كتلة القلب والرئة من التجويف الصدري ، قم بقطع نصف البطينين الأيمن والأيسر ثم ضع قنية إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ عيار 18 حسب الطلب من خلال البطين الأيمن في الشريان الرئوي الرئيسي. قم بتأمين القنية برباط الحرير 2-0 وكشف البطين الأيمن والأذين بعناية.

ابدأ بتشغيل PBS الهيباريني عند ضغط نضح فسيولوجي يبلغ 30 ملم زئبق حتى يتدفق بحرية إلى زجاجة وحدة إزالة الخلايا ، ثم قم بتوصيل كتلة القلب والرئة بوحدة إزالة الخلايا في نهاية الشريان الرئوي عبر قنية الشريان الرئوي. بعد 15 دقيقة من الغسيل باستخدام PBS الهيباريني ، استبدل زجاجة PBS الهيبارينية بأخرى تحتوي على 0.15٪ كبريتات دوديسيل الصوديوم والماء منزوع الأيونات ، وقم ببث الرئة لمدة ساعتين لإزالة الخلايا. بعد إزالة الخلايا ، يتم تعقيم الماء منزوع الأيونات من خلال سقالة الرئة لمدة 15 دقيقة متبوعا بمنظف غير أيوني بنسبة 1٪ في ماء منزوع الأيونات لمدة 10 دقائق.

أخيرا ، استبدل الزجاجة ب 500 مل من PBS المعقمة المكملة بالمضادات الحيوية. قم بتشغيل المضخة بسرعة ستة ملليلتر في الدقيقة وقم ببث الرئتين لمدة 72 ساعة وبعد ذلك تكون الرئة اللاخلوية جاهزة للاستخدام الفوري. رش 70٪ من الإيثانول على خرطوشة المضخة وقم بإعداد جهاز الأكسجين عن طريق توصيل طرف التدفق الخارجي لجهاز الأكسجين بأنبوب المضخة والطرف الآخر بأنبوب 1.5 قدم في المفاعل الحيوي.

قم بإعداد زجاجة المفاعل الحيوي في خزانة السلامة الحيوية في ظل ظروف معقمة. قم بتوصيل محبس ثلاثي الاتجاهات برأس قفل Luer الأنثوي للتحكم في التدفق عبر الشريان الرئوي ، ثم قم بتوصيل محبس أحادي الاتجاه بحاجز قفل Luer أنثى أخرى لبذر الخلايا عبر القصبة الهوائية. قم بتوصيل أنبوب بوصتين من الخارج وأنبوب بحجم ستة بوصات داخل الزجاجة لتدوير الوسط.

قم بإعداد الأنبوب لتوصيل زجاجة المفاعل الحيوي بالأكسجين. قم بتركيب قفل Luer ذكر على أنبوب قدمين وقم بإرفاق نمط Luer الأنثوي T لتوفير إمكانية الوصول ، وقم بإرفاق قفل Luer ذكر وقفل Luer أنثوي بأنبوبين للقدم. أضف وسط زراعة الخلية وانقل المفاعل الحيوي إلى الحاضنة.

قم بتوصيل أنبوب الأكسجين بالطرفين المفتوحين لجعله مفاعلا حيويا مغلق الحلقة. قم بتشغيل المضخة مسبقا بسرعة ستة ملليلتر في الدقيقة لملء الأكسجين والأنابيب بوسط الثقافة بحيث لا توجد فقاعات هواء في الأنبوب. بمجرد ملء الأنابيب بالوسط ، أغلق محبس وافصل أجهزة الأكسجين عن طرفي زجاجة المفاعل الحيوي.

ضع زجاجة المفاعل الحيوي في خزانة السلامة الحيوية ، وقم بتمرير وسط الثقافة عبر محبس ، وقم بإرفاق القنية الرئوية لسقالة الرئة. إذا كنت تعمل مع نموذج الرئة الخلوية ، فتخطي إزالة الخلايا. يمكن ضبط الرئة المحصودة بشكل ثنائي في المفاعل الحيوي.

قم بتمرير وسط الاستزراع عبر محبس أحادي الاتجاه مرة أخرى لإزالة أي هواء وربط قنية القصبة الهوائية بخيط حريري بالقصبة الهوائية ، ثم أغلق غطاء زجاجة المفاعل الحيوي. انقل المفاعل الحيوي إلى الحاضنة وابدأ تشغيل المضخة. قم بتشغيل وسط المزرعة لمدة 10 إلى 15 دقيقة للتأكد من نفخ جميع الفصوص وتبدو الرئة في حالة جيدة.

قم بتعديل سقالة الرئة اللاخلوية أو الخلوية على النحو التالي للنموذج النقيلي. افتح غطاء المفاعل الحيوي بسقالة الرئة المعلقة واستخدم حقنة قفل لور لتمرير خمسة ملليلتر من وسط الثقافة عبر القصبة الهوائية. استخدم ملقطا زاويا لتمرير 2-0 حرير عبر القصبة الهوائية عند نقطة التشعب.

اربط القصبة الهوائية المتجهة إلى الرئة اليمنى عند نقطة التشعب وتحقق من التدفق الحر للوسائط عبر القصبة الهوائية إلى الرئة اليسرى عن طريق تمرير وسط الاستزراع. قم بإعداد حجم 50 مليلتر من خلايا سرطان الرئة مثل A549 أو H1299 في وسائط مزرعة كاملة RPMI 1640 بتركيز مليوني إلى ثلاثة ملايين خلية لكل مليلتر. ضع حقنة قفل Luer سعة 20 مليلتر فوق قنية القصبة الهوائية وأضف 15 مل من الخلايا إلى المحقنة.

اسمح لتعليق الخلية بالمرور عبر فصوص الرئة عن طريق الجاذبية. أضف باقي الخلايا قبل مرور أي فقاعات هواء. بمجرد البذر ، قم بإزالة المحقنة وانتظر لمدة 15 دقيقة ، ثم أضف وسيطا جديدا إلى المفاعل الحيوي.

أعدها إلى الحاضنة ، وبعد إزالة أي فقاعات هواء ، قم بنشر سقالة الرئة بسرعة ستة ملليلتر في الدقيقة. يظهر علم الأنسجة المرضية للرئة السليمة الحويصلات الهوائية والخلايا الرئوية. كما هو موضح هنا ، يؤدي نزع الخلايا إلى الإزالة الكاملة لخلايا الرئة ، ويكشف علم الأنسجة المرضي للرئتين اللاخلوية عن غشاء قاعدي سليم

يكشف خماسي موفات وصبغة الإيلاستين في الرئة منزوعة الخلايا عن وجود الكولاجين والفيبرين والإيلاستين مع الأوعية الدموية السليمة والشعب الهوائية. يظهر تحليل الحمض النووي للرئة منزوعة الخلايا انخفاضا في محتوى الحمض النووي بأكثر من 99٪ يمكن استخدام الرئة اللاخلوية مباشرة في المفاعل الحيوي لزراعة الخلايا. يظهر التحليل النسيجي وجود نمو الورم.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر حقن الهيبارين في البطين الأيمن للقلب. بعد هذا التطور ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال أبحاث السرطان لاستكشاف التغيرات الجينية والجينية التي تؤدي إلى ورم خبيث للخلايا السرطانية في سرطان الرئة.