إنشاء اثنين من تمدد الأوعية الدموية العجزية المهضومة بالإيلاستيز مع ديناميكا الدم المختلفة في أرنب واحد
أبريل 15, 2021
يصف هذا البروتوكول خطوات إنشاء نموذج أرنب مع اثنين من تمدد الأوعية الدموية المهضوم بالإيلاستيز مع ديناميكا الدم المختلفة (كوكبة الجذع والتشعب). هذا يسمح باختبار أجهزة الأوعية الدموية الجديدة في تمدد الأوعية الدموية مع مختلف البنية الوعائية وظروف الدورة الدموية داخل واحد.
يصف بروتوكولنا تقنية قابلة للتكرار لإنشاء نموذج تمدد الأوعية الدموية للأرانب مع كل من ديناميكا الدم الجذعية والتشعب وحالة الجدار المنحلة في واحد وخلال نهج جراحي واحد مع انخفاض معدلات المراضة والوفيات وارتفاع معدلات المباح. يسمح النموذج بإجراء مقارنة مباشرة للمسار الطبيعي لتمدد الأوعية الدموية العجزي فيما يتعلق بدور ديناميكا الدم ، بالإضافة إلى اختبار الأجهزة داخل الأوعية الدموية في اثنين من تكوين تمدد الأوعية الدموية المتميز وحالة التدفق. يبقى العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو نفسه بالنسبة لإنشاء نموذج تمدد الأوعية الدموية الكلاسيكي للتشعب والجذع ، والحاجة إلى معدات مختبرية متطورة ومهارات جراحية مجهرية محددة.
استخدم مشرطا لعمل شق متوسط في الجلد من العظم اللامي حتى 1.5 سم ذيلي إلى ستيرني المانوبريوم. تحضير الأنسجة تحت الجلد والدهنية من الشق الإنسي أثناء إجراء الإرقاء الدقيق. حرر العضلة القصية الرأسية من النسيج الضام الملتصق ، وتطبيق يدوكائين موضعيا لتجنب الرمع العضلي.
كشف الشريان السباتي الشائع الأيمن، أو CCA، عن طريق العضلة القصية الدماغية، وإبقائه مبللا بمسحات مبللة. تحضير الأجزاء الجانبية والقريبة من العضلة القصية الرأسية ، وسحبها بشكل إنسي باستخدام حلقة وعاء لفضح CCA. تحديد الوريد الوداجي الخارجي ، وحمايته بمسحة صغيرة مبللة.
تشريح النسيج الضام بعناية على طول CCA حتى تشعب الجذع العضدي للكشف عن الشريان. إذا كانت الفروع الصغيرة تخرج من الشريان ، فقم بتخثرها مع الكي. ضع مقطعين مؤقتين ، الأول في أصل CCA والثاني سنتيمترين بعيدين عنه.
ضع وسادة مطاطية تحت الوعاء ، واشطفها بهيدروكلوريد بابافيرين لتوسيع الأوعية. إزالة adventitia بعناية باستخدام مقص مجهري. قم بإجراء بضع الشرايين أسفل المشبك البعيد باستخدام قسطرة رباعية قياس 22 ، وأدخل القسطرة بشكل سببي حتى المشبك القريب.
اغسل الجزء داخل اللمعان بكلوريد الصوديوم الهيبارين حتى لا يكون هناك دم مرئي. ثم إصلاح القسطرة مع الرباط 4-0. من خلال القسطرة ، حقن 0.1 إلى 0.2 ملليلتر من elastase في قطاع الشريان ، واحتضن لمدة 20 دقيقة.
بعد 20 دقيقة من وقت الحضانة مع الإيلاستاز ، قم بمسح محلول الإيلاستاز ، وقم بتغيير المحقنة لشطف جزء الشريان حوالي 10 مرات بنسبة 0.9٪ ملحية. ضع اثنين من الأربطة ، مع الأول في خمسة ملليمترات بعيدة من المقطع القريب والثاني بالقرب فقط تحت بضع الشرايين. قطع السفينة في حوالي ثلاثة ملليمترات فوق الرباط الأول ومرة أخرى بين الرباط الثاني والمشبك البعيد.
احتفظ بهذا الطعم الذاتي في محلول هيبارين حتى يتم إنشاء تمدد الأوعية الدموية المتشعب. افتح بعناية أول مقطع قريب ، وقم بقياس تمدد الأوعية الدموية. لإنشاء تمدد الأوعية الدموية التشعب ، قم بإزالة adventitia بعناية ، وقم بعمل شق طولي يبلغ طوله حوالي مليمترين أفقيا في جذع CCA الأيمن.
ضع مقطعين مؤقتين على CCA الأيسر لتحديد المقطع الذي يبلغ حوالي سنتيمتر واحد ، وقم بإزالة adventitia بينهما. قم بإجراء بضع الشرايين باستخدام إبرة قياس 23. ثم ، اغسل الجزء بكلوريد الصوديوم الهيبارين.
قم بتكبير بضع الشرايين باستخدام المقص المجهري إلى حوالي أربعة إلى خمسة ملليمترات للسماح بخياطة CCA الأيمن وجيب تمدد الأوعية الدموية. لإجراء المفاغرة ، قم بخياطة الجدار الخلفي القريب من حادة السباتي اليمنى بخمس غرز ، بدءا من الحافة القريبة من بضع الشرايين على CCA الأيسر. بعد ذلك ، قم بخياطة الجانب الخلفي من كيس تمدد الأوعية الدموية بأربع إلى خمس غرز ، بدءا من الحافة البعيدة لاستئصال الشرايين على CCA الأيسر.
استمر في الجانب الخلفي البعيد على مستوى شق فم السمكة لخياطة الجانب الخلفي الرأسي لطعم تمدد الأوعية الدموية بثلاث غرز. خياطة الجانب الأمامي من شق فم السمك بثلاث غرز ، تبدأ لأعلى وتتحرك لأسفل. الانتهاء من خياطة الجبهة بين CCA الأيسر والجانب الأمامي من طعم تمدد الأوعية الدموية و CCA الأيمن مع حوالي ست غرز.
قبل الانتهاء من المفاغرة ، شطف الأوعية بمحلول ملحي هيبارين 0.9٪ داخل اللمعان. قم بإزالة المقطع الموجود على CCA الأيمن مع وضع بعض الضغط على المفاغرة باستخدام المسحات الدقيقة للإرقاء. ثم تابع بإزالة المقطع البعيد من CCA الأيسر.
إذا لم يكن هناك نزيف كبير ، فاستمر في إخراج المشبك القريب على CCA الأيسر للسماح بتدفق الدم. في المتابعة ، تم تأكيد تمدد الأوعية الدموية عن طريق تصوير الأوعية بالرنين المغناطيسي. يتم عرض تسلسل TOF ثلاثي الأبعاد تم الحصول عليه باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي ثلاثي التسلا الذي يركز على شرايين الرقبة.
لوحظ تمدد الأوعية الدموية الجذع على الشريان تحت الترقوة الأيمن ، ولوحظ تمدد الأوعية الدموية التشعب على التشعب الناتج عن مفاغرة CCA اليمنى على الشريان تحت الترقوة الأيسر. كما تم تأكيد تمدد الأوعية الدموية عن طريق الفحص العياني بعد استخراج الأنسجة. تشير الأخاديد الرئيسية على المقطع إلى ملليمتر واحد ، وتشير الأخاديد الصغيرة إلى 0.5 ملم.
تم إجراء تحليل مجهري لتمدد الأوعية الدموية الجذع والتشعب بعد تلطيخ العينات بالهيماتوكسيلين - الإيوسين. هناك خطوتان حاسمتان أثناء الجراحة ، الأولى ، التعرض وتشريح الشريان السباتي الأيمن حتى الجذع العضدي ، والثانية ، حماية الهياكل الحيوية مثل القصبة الهوائية والوريد الوداجي والعصب الحنجري.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
يصف هذا البروتوكول تقنية يمكن تكرارها لإنشاء نموذج أرنب باثنين من تمددات الأوعية الدموية المهضومة بالإيلاستاز وتظهر خصائص ديناميكية دموية مختلفة. يسهل هذا النموذج اختبار الأجهزة الوعائية الدموية الجديدة في تمددات الأوعية الدموية ذات البنية الوعائية المتفاوتة وظروف التدفق.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- بيولوجيا الأوعية الدموية
- الجراحة الوعائية الدموية
الخلفية
- يسمح النموذج بدراسة تمددات الأوعية الدموية الكيسية في بيئة خاضعة للرقابة.
- يوفر رؤى حول دور الديناميكا الدموية في تطور تمددات الأوعية الدموية.
- ترتبط معدلات المراضة والوفيات المنخفضة بهذا النهج الجراحي.
- تعزز معدلات الانفتاح العالية من موثوقية النموذج لاختبار الأجهزة.
هدف الدراسة
- لإنشاء نموذج تمدد مزدوج في الأرانب للدراسات المقارنة.
- لتقييم تأثير الظروف الديناميكية الدموية المختلفة على سلوك تمددات الأوعية الدموية.
- لاختبار فعالية الأجهزة الوعائية الدموية الجديدة في إعداد جراحي واحد.
الطرق المستخدمة
- إنشاء شق جلدي وسطي من عظم اللسان إلى جسم عظم القص.
- تحضير الأنسجة تحت الجلدية والدهون مع تحكم دقيق في النزف.
- عزل عضلة الصدر الرأسي من الأنسجة الضامة.
- استخدام الليدوكائين موضعيًا للحد من انقباضات العضلات.
النتائج الرئيسية
- أظهر النموذج بنجاح ظروف ديناميكية دموية مميزة.
- سمح بالمقارنة المباشرة لسلوك تمددات الأوعية الدموية تحت ظروف تدفق متفاوتة.
- تم اختبار الأجهزة الوعائية الدموية بفعالية في كلا التكوينين.
- بشكل عام، أظهرت التقنية معدلات مضاعفات منخفضة.
الاستنتاجات
- يعد نموذج الأرنب أداة قيّمة لدراسة تمددات الأوعية الدموية.
- يوفر رؤى حول تأثيرات الديناميكا الدموية على تقدم تمددات الأوعية الدموية.
- الطريقة قابلة للتكرار ومناسبة لاختبار الأجهزة الجديدة.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Robust preclinical models that recapitulate human aneurysm hemodynamics are essential for translational device development and mechanistic de-risking in neurovascular R&D. This dual-aneurysm rabbit model enables direct, within-animal comparison of distinct flow conditions, supporting predictive confidence in device screening and biological hypothesis testing. The approach addresses a critical inflection point for validating therapeutic strategies targeting aneurysm biology under variable hemodynamic stress.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of hemodynamic contributions to aneurysm pathophysiology in a controlled, reproducible system.
- Supports functional validation of biological targets influenced by flow dynamics and wall degeneration.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing side-by-side evaluation of two aneurysm types in one animal.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo platform for quantitative assessment of endovascular device performance across distinct aneurysm architectures.
- Standardizes biological variability by enabling intra-animal comparison, improving assay reproducibility and screening reliability.
- Supports scalability for iterative device or therapeutic candidate evaluation under diverse hemodynamic conditions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical testing with disease-relevant hemodynamic and morphological features observed in human aneurysms.
- Enables continuity from discovery-stage mechanistic studies to preclinical device validation in a single workflow.
- Reduces translational risk by modeling both stump and bifurcation aneurysm biology within the same subject.
Pipeline & Workflow Integration
This model bridges early discovery, device screening, and preclinical validation by providing a unified platform for hypothesis testing and comparative analytics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis-driven investigation of flow-mediated aneurysm progression and target engagement.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative readouts for device efficacy and biological response in two hemodynamic contexts.
- Analytics: Enables direct statistical comparison of dependent variables such as patency, thrombosis, and wall degeneration between aneurysm types.
- Translational Research: Models clinically relevant aneurysm diversity, supporting biomarker alignment and risk-adjusted advancement.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, standardized animal model for cross-program device and therapeutic evaluation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in device and target validation by controlling for hemodynamic variables.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization through intra-animal comparison and protocol consistency.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by reducing biological ambiguity early in the pipeline.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on robust, comparative preclinical data.
Implementation Considerations
- Requires advanced microsurgical expertise and specialized laboratory infrastructure for model creation and maintenance.
- Demands rigorous cross-team standardization to ensure reproducibility and data comparability.
- Necessitates adaptation for use with different device types or therapeutic modalities as supported by the model's design.
- Patency and complication rates must be monitored to maintain model integrity and experimental validity.
- Model scalability may be limited by technical complexity and resource requirements.
