Summary
Zu eng mimischen Modus von Brandverletzungen erfordert das Zusammenspiel von klinischen Beobachtungen und Studien in Tiermodellen. In dieser Studie wurde ein Schweine-Modell der schwere Brandverletzung gegründet, um einer experimentellen Dressing in physiologische und pathophysiologische Einstellungen zu beurteilen.
Abstract
Wundheilung ist eine dynamische Reparatur-Prozess und der komplexe biologische Prozess im menschlichen Leben. Als Reaktion auf Verletzungen zu verbrennen beeinträchtigen Veränderungen biologischer Signalwege der Entzündungsreaktion, was bei der verzögerten Wundheilung. Beeinträchtigte Wundheilung tritt häufig bei Patienten mit Diabetes führt zu ungünstigen Ergebnissen wie Amputation. Daher sind Verbände haben positive Wirkung bei der Förderung von Burn Wunde Reparatur erforderlich. Studien zu brennen Wundbehandlung sind jedoch wegen des Mangels an korrekten Tiermodellen beschränkt. Unsere früheren Studie zeigte Wundheilung Leistung in Ratten und Schweine Modelle verwenden eine minimal-invasive Operationstechnik. Diese Studie zielte darauf ab, ein Schweine-Modell der schweren Brandverletzungen zu demonstrieren, die Kontraktion der Wunde beseitigt und entspricht mehr die menschlichen Prozessen der Re Epithelisierung und Gewebsneubildung. Dieses Protokoll bietet eine detaillierte Anleitung für die Erstellung von konsistenten Brandwunden und Prüfungsleistung die Wundheilung unter der Behandlung von einer experimentellen Dressing in einem Schweine-Modell. Sechs Brandwunden entstanden symmetrisch auf den Handrücken, die waren bedeckt mit einer klinischen dressing aus vier Schichten: einer inneren Kontaktschicht experimentelle Materialien, einer inneren Zwischenschicht aus wasserdichten Folie, einer äußeren Zwischenschicht aus Gaze, und eine äußere Schicht der Wundpflaster. Nach Abschluss der Experimente wurden Wundverschluss, Wundbereich und Vancouver Narbe Skala Score untersucht. Die Proben der Haut von jedem Post-Tieropfer reseziert wurden histologisch vorbereitet und gefärbt mit Hämatoxylin und Eosin Färbung. Antibakterielle Aktivität jedes Dressing im Rahmen der Wundheilung wurde ebenfalls untersucht. Die Anwendung der klinischen Wundauflage, die Wunden in Schweine Modell ahmt die biologischen Prozesse des menschlichen Wundheilung im Hinblick auf die Prozesse der Epithelisierung, Zellproliferation und Angiogenese. Daher stellt diese Schweine-Modell eine einfach zu erlernendes, kostengünstige und robuste Methode zur Beurteilung der Wirkung von klinischen Dressings in schwere Brandverletzung.
Introduction
Eine Brandverletzung initiiert den entzündlichen Prozess und führt zu komplexen pathologische Auswirkungen, die zahlreiche Körperfunktionen unmittelbar nach einem Unfall, was negative Auswirkungen auf die Lebensqualität der Patienten zu beeinflussen. Beeinträchtigte Wundheilung führt zu signifikanter Morbidität und Mortalität bei Patienten mit Diabetes Mellitus1,2. Die meisten Patienten mit Brandverletzungen Schmerzen während brennen Wunde Debridement, die als quälenden Prozess trotz der Verwendung von starken opioid-Analgetika3bekannt ist.
Im Gegensatz zu anderen Säugetieren teilen Schweine mehrere anatomische und physiologische Eigenschaften mit den Menschen in Bezug auf den Prozess der Epithelisierung, Zellproliferation und Angiogenese. Dadurch Schweine ein potenziell besseres Modell für bestimmte Verfahren und Studien, und häufig werden sie in späteren Studien, die vielversprechende Ergebnisse bei Mäusen nachgewiesen. Diese Eigenschaften führten zu der zunehmenden Nutzung von Schweinen als wichtige Spezies in präklinischen Erprobung. Vor kurzem wurde ein Anstieg in der biomedizinischen Forschung mit Respekt zu Herz-Kreislauf-, Harn, Hautanhangsgebilde und Verdauungssysteme4,5,6beobachtet. Diese Studie zielt auf eine Schweinegrippe-Modell der schwere Brandverletzung zu demonstrieren, die Wunde Kontraktion verhindert und bietet eine bessere Annäherung an die menschliche Wunde Heilungsprozesse und die Bildung von neuem Gewebe. Sechs Brandwunden sind symmetrisch auf der Rücken, drei auf jeder Seite der Wirbelsäule von den Schweinen entstanden. Als nächstes wurde Anexperimental Dressing in einem Schweine-Modell der schweren Brandverletzungen, untersucht die menschliche Wundheilung (Abbildung 1) replizieren angepasst werden können. Die Wunden waren bedeckt mit einem klinischen Verband, der aus vier Schichten besteht: eine Innere Kontaktschicht experimentelle Materialien, einer inneren Zwischenschicht aus wasserdichten Folie, einer äußeren Zwischenschicht aus Gaze und eine äußere Schicht der Wundpflaster. Eine wasserdichte Folie hält das Wundmilieu feucht während bakterielle Infektion zu verhindern und damit Gase, das Dressing zu durchdringen. Der äußeren Zwischenschicht aus Gaze war auf die wasserdichten Folien angewendet und gesichert durch eine äußere Schicht der Wundpflaster. Nach Abschluss der Experimente wurden Wundverschluss, Wundbereich und Vancouver Narbe Skala (VSS) Score untersucht. Die Proben der Haut von jedem Post-Tieropfer reseziert wurden histologisch vorbereitet und gefärbt mit Hämatoxylin und Eosin (HE) Färbung. Antibakterielle Aktivität jedes Dressing im Rahmen der Wundheilung wurde auch in diesem Modell untersucht. Unsere früheren Studie hat wundheilende Leistung in Ratten und Schweine-Modell mit einem minimal-invasive Operationstechnik7gezeigt. Da gab es sechs Wunden auf den Handrücken innerhalb jedes Schwein brennen, wurde jede experimentelle Dressing getestet und bewertet in allen Positionen, Voreingenommenheit, die im Zusammenhang mit der Heilungsprozess in verschiedenen Orten auf die Schweinegrippe Dorsum Wunde zu minimieren. Daher das Schweine-Modell der schwere Brandverletzung gegründet in dieser Studie stellt einen neuen Ansatz für die Bewertung von klinischen Dressings und erleichtert die Entwicklung von neuartigen Behandlung von Brandverletzungen. Diese Studie liefert wichtige Werkzeuge um die Pathophysiologie der Wundheilung brennen zu entdecken.
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Protocol
Verfahren im Zusammenhang mit tierischen Themen wurden von der Animal Care Committee am National Defense Medical Center, Taiwan (R.O.C) genehmigt. Diese Studie wurde in Laboratory Animal Center an der National Defense Medical Center. Schweine mit einem Gewicht zwischen 20 und 25 kg hat erfolgreich die Verwendung dieses Protokolls instrumentiert wurden.
1. Anpassung der Tiere, menschliche Behandlung
- Nach der Ankunft in der Anlage Haus der Tiere ist, aber lassen Sie sie miteinander interagieren.
- Bieten Sie den Tieren Ad Libitum Zugang zu Nahrung und Wasser.
- Schweinegrippe auf menschliche Handhabung und Transport von der Tierhaltung an die experimentellen Labor durch den Umgang mit dem Tier mindestens einmal täglich für eine Woche zu akklimatisieren.
- Schnell das Tier für mindestens 12 Stunden vor der Operation, Übelkeit, Erbrechen und Aspiration von Magen Flüssigkeiten zu verhindern.
(2) Sedierung
- Beruhigen Sie vor der Gründung der Wunde brennen Tiere über eine intravenöse Injektion mit Zoletil 50 (25 mg/kg).
(3) Intubation und Beatmung
- Legen Sie das Tier auf einem Tisch bzw. Trolley sternale Position.
- Öffnen Sie den Mund des Tieres mit einer mündlichen Streuer.
- Im Falle nicht ausreichend Entspannung des Kiefers oder Präsenz des Schluckens Reflexe behindern die Intubation, Maske die Schweine mit Isofluran, Sedierung zu induzieren.
- Überwachen Sie Blutdruck, Herzfrequenz und Körpertemperatur durch physiologische Signalmonitor während der Operation, mögliche Komplikationen zu verhindern.
(4) Anästhesie
- Induzieren und Anästhesie zu erhalten; vorzugsweise zu betäuben das Tier durch eine intramuskuläre Injektion von Tiletamin und Zolazepam (25 mg / kg + 25 mg / kg).
- Das Tier mit den Endotrachealtubus Intubation, wenn Muskelentspannung, zeichnet sich durch Verlust der Kiefer Ton und palpebrale zurückgebogen, wurde beobachtet.
- Halten alle Schweine in einer Narkose Zustand bei einem Vaporizer-Wert von 0,5 – 2,5 % (V/V) Isofluran bis zum Ende der Operation.
- Prüfen Sie die Tiefe der Narkose durch Tests Schmerzen Reflexe mit ein Hinterbein Zeh kneifen vor der Operation. Bei Bedarf fügen Sie zusätzliche Anästhesie oder für ein paar Minuten warten. Reflexe der Schmerzen während der Operation regelmäßig zu überprüfen.
5. die Sterilisation der Operationsstelle
- Rasieren Sie und reinigen Sie die Haut des Tieres auf einer Fläche von ca. 25 cm Breite von der Wirbelsäule bis hin zu der Axilla auf beiden Seiten.
- Schrubben Sie die befeuchtete Haut mit Povidon-Jod-Peeling (75 mg/mL) für ca. 5 Minuten.
- Entfernen Sie die Povidon-Jod-Seife aus der Haut mit nassen sterile Gazen.
- Desinfizieren Sie die Haut mit Lotion Povidon-Jod (100 mg/mL).
- Decken Sie das Tier mit sterilen OP-Tüchern, bakterielle Übertragung und nachträgliche Kontamination an der Operationsstelle zu reduzieren.
6. brennen Sie Wunde Schaffung
- Verwenden Sie eine chirurgische Markierstift, um die Mitte der sechs Brandwunden symmetrisch auf den Rücken des Schweins zu markieren. Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen jeder Wunde brennen mindestens größer als der Radius der Wunde (Abbildung 1A) ist.
- Füllen Sie einen modifizierte Lötkolben mit 50 mL Glycerin und fügen Sie ein elektronisches Thermometer hinein, um die Temperatur zu überwachen. Das heiße Eisen besitzt eine Fläche von ca. 9 cm2 (Abbildung 1 b).
- Erwärmen Sie das Bügeleisen auf 137 – 139 ° C mit einer Heizplatte (Abbildung 1).
- Erstellen Sie sechs einheitliche Brandwunden, indem das Eisen auf den markierten Bereich ohne Kraftaufwand für 30 Sekunden (Abbildung 1).
- Waschen Sie die Brandwunden mit 0,9 % Kochsalzlösung (Abbildung 1).
- Wunde Dimensionen messen und Aufzeichnen der Wunde durch Mikrofotografie (Abbildung 1E).
7. Vorbereitung des Dressings
- Jede Wunde mit Kontakt Innenlage aus einem vierlagigen klinische Dressing durch den direkten Kontakt zu decken. Verwenden Sie für diesen Layer CAPS-haltigen Dressing oder alternative Materialien (Abb. 1F).
- Tragen Sie einen wasserdichten Film auf den klinischen Verband als eine Barriere gegen Bakterien eindringen (Abb. 1F) dienen.
- Decken Sie jede Wunde mit einer Gaze (0,5 cm dick) und befestigen Sie mit Papier-Klebeband, als die mittlere Schicht der Wundauflage (Abbildung 1) zu dienen.
- Sichern Sie die Gaze mit einer Außenschicht Wundpflaster. Verlängern Sie diese Schicht mit dem Rumpf, die Vertreibung des Verbandes zu vermeiden (Abbildung 1 H-1J).
8. nach dem Brennen Sie Pflege und Messung
- Injizieren Sie die Schwein mit Buprenorphin (0,1 mg/kg, IM) für die Schmerztherapie für alle 8-12 h, beginnend vor der Wiederherstellung aus der Narkose, eine Woche lang um mögliche Schmerzen zu lindern.
- Den Schwein freien Zugang zu Futter und Wasser zu ermöglichen.
- Ändern Sie die klinischen Dressings alle 2 Tage für die ersten 10 Tage und dann zweimal pro Woche für 6 Wochen zu studieren.
- Reinigen und Wunden vor dem erneuten klinischen Dressings zu messen. Anästhesie beim Verbandwechsel zu verwalten.
- Aufzeichnen die Wunde durch Mikrofotografie für den Vergleich der Wunde Heilungsrate alle 2 Tage für die ersten 10 Tage und dann zweimal pro Woche für 6 Wochen zu studieren.
- Berechnen Sie die Wunde Re Epithelisierung oder Kontraktion als Prozentsatz der ursprünglichen Größe der Wunde nach einer zuvor beschriebenen Methode. Die Analyse der Wundverschluss war eine doppelblinde Weise durchgeführt.
- Die Feuernarbe mit VSS, bestehend aus vier Variablen zu messen: Vaskularität, Höhe (Dicke), Geschmeidigkeit und Pigmentierung an Post-brennen Tagen 0, 7, 21 und 42. Jede Variable hat vier bis sechs möglichen Resultate. Insgesamt reicht von 0 bis 14, wobei eine Punktzahl von 0 spiegelt Punkten normalen Haut.
9. Bakterienwachstum Experimente nach dem Brennen Gewebe
- Wischen Sie die Wunde zu Testzwecken antibakterielle an Post-brennen Tagen 0, 7, 21 und 42.
- Legen Sie den Tupfer in 100 mL steriler Kochsalzlösung 0,9 % und sanft Wirbel um eine homogene Suspension zu erreichen.
- Seriell verdünnen (10−1– 10-5) das Homogenat und 100 μL jeder Verdünnung in selektive und obstructions Medien bzw. Platte.
- 24-72 Stunden inkubieren Sie alle Verdünnungen unter aeroben Bedingungen bei 37 ° C.
- Platte dreifacher Aliquote von 10 μL aus allen Verdünnungen auf Blutagar Teller mit 5 % Schafe Blut zu isolieren, aerobe grampositive Organismen ergänzt.
- Inkubation die Probe durch Verbreitung oder gießen die Probe gleichmäßig auf der Oberfläche einer Nährbodenplatte über Nacht zur Ermittlung der Anzahl der Koloniebildenden Einheiten (KBE).
- Lesen Sie die Platten nach der Inkubation über Nacht. Invertieren Sie der Schafe Blut Nährbodenplatte und unterteilen Sie den Boden der Schale in vier gleichen Quadranten mit einem Marker und kleines Lineal.
- Die Platte auf die Bühne eines Mikroskops Dissektion und zählen der Kolonien auf jeder Platte. Per Definition muss eine Kolonie ein Minimum von 300 KBE aufgelistet werden sollen.
- Zählen Sie die Bakterienkolonien in jedem der drei Wiederholungen. Berechnen Sie der Mittelwert der drei repliziert. Bestimmen Sie die KBE pro Platte mit der endgültigen Verdünnungsfaktor multipliziert den Mittelwert.
10. die Euthanasie und Gewebe Fixierung
- Eine Überdosierung von Natrium-Pentobarbital-Euthanasie-Lösung (80 – 120 mg/kg) intravenös zu injizieren.
- Führen Sie en bloc Exzision von Burn Wundgewebe, die zugrunde liegende Muskulatur und umliegende unverletzten Gewebe aufzunehmen.
- Fixieren Sie Gewebe mit 10 % neutral gepuffertem Formalin.
- Mischen Sie 10 mL Formaldehyd (37 %) in 90 mL Phosphat gepufferte Lösung (PBS) und Store bei 4 ° C.
- Übertragen Sie Gewebe auf Fixiermittel und wirbeln Sie den Container um sicherzustellen, dass alle Gewebe im Fixiermittel vollständig eingetaucht sind. Das Volumen des Fixiermittels muss 30mal Gewebevolumens.
- Beheben Sie Gewebe über Nacht bei 4 ° c.
- Gewebe mit Ethanol zu entwässern und Einbettung in Paraffin-Blöcke. Führen Sie die folgenden Schritte bei 4 ° c in einen Shaker geben.
- Für 30 Minuten zweimal mit PBS waschen.
- Entwässern Sie Gewebe mit 70 % igem Ethanol für 8 Stunden, 80 % Ethanol über Nacht, 95 % igem Ethanol für 8 Stunden, und dann in 100 % igem Ethanol über Nacht.
- Weitere 8 Stunden inkubieren Sie Gewebe in 100 % igem Ethanol.
- Inkubieren Sie Gewebe in drei Änderungen von Xylol jede 30 Minuten lang.
- Ersetzen Sie der Xylol mit frisch geschmolzene (52 ° C) Wachs und 1 Stunde bei 52 ° C in einem Ofen inkubieren.
- Ersetzen Sie das Wachs mit frischem Wachs und 3 Stunden, bei 52 ° C in einem Ofen inkubieren Sie nochmals zu ersetzen Sie und über Nacht bei 52 ° C inkubieren.
- 1 Stunde, Gewebe mit zwei weitere Änderungen des Wachses jedes inkubieren das Gewebe einbetten und Lagerung bei 4 ° C.
- Schneiden Sie und färben Sie die Paraffin-eingebetteten Abschnitte mit er über einem Lichtmikroskop mit 100× Vergrößerungzu visualisieren.
- Paraffin-Abschnitte mit einem rotierenden Mikrotom zu erstellen.
- Wachsentfernung Abschnitte mit drei Änderungen von Xylol jeweils für 3 Minuten.
- Rehydrieren Gewebe mit 100 %, 95 %, 80 % und 70 % igem Ethanol für 3 Minuten, und dann tauchen in destilliertem Wasser.
- Färben mit Hämatoxylin für 10 Minuten, und dann in fließendem Leitungswasser abspülen.
- Für 5 Minuten mit 0,1 % Salzsäure Ethanol unterscheiden Sie, und spülen Sie mit Wasser aus dem Wasserhahn.
- Färben Sie mit Eosin 0,5 % für 1 Minute.
- Entwässern Sie Gewebe mit 70 %, 80 %, 95 % und 100 % Ethanol, 2 Minuten lang.
- Deaktivieren Sie die Färbung mit Xylol und trocknen in Abzug.
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Representative Results
Brennen-Dauer von 30 Sekunden von glühenden Eisen führte zu Wunden, die mit klar definierten Rand kreisförmig und gleichmäßig blass mit einem Rand von Erythema (Abbildung 1). Innerhalb jedes Tier gab es sechs Brandwunden auf den Handrücken. Die Anordnung der Brandwunden wurde in Abbildung 1 Kdargestellt. Brandwunden wurden komplett mit Kappen-haltigen Wundauflage bedeckt und verwendet, um die Tiefe der Narbenbildung an Post-brennen Tagen 0, 7, 21 und 42 auszuwerten und Re Epithelisierung, bestimmt durch die Brutto-Inspektion. Brandwunden wurden erneut epithelialized basierend auf Brutto Abnahme am 42. Tag nach dem Brennen. Größe der Wunde bei diesen Tieren wurde ausgewertet, um festzustellen, die Wundheilung Rate (Abbildung 2A). Wunde Bereiche waren 9, 10, 8 und 3 cm2 am Tage nach dem Brand 0, 7, 21 und 42. Ein deutlichen Rückgang der Wundfläche wurde am Tag nach dem Brennen 42 verglichen mit Tag 0 beobachtet. Die Heilungsrate war definiert als die größte durchschnittliche Wunde Marge Entfernung aus der Wunde Mitte geteilt durch die Zeit zum Ausfüllen der Wundverschluss. Wunden mit Kappen-haltigen Wundauflage zeigte eine 73.43±6.33 % Wundverschluss am Tag nach dem Brennen 42 (Abb. 2 b) behandelt.
Abbildung 3 zeigt die VSS Ergebnisse in Bezug auf die Narbe Vaskularität, Geschmeidigkeit, Pigmentierung und Höhe an Post-brennen Tagen 0, 7, 21 und 42. Die VSS-Punktzahl erreichte 7.4±0.5 am 21. Tag nach dem Brennen und sank auf 3.33±0.58 am Tag nach dem Brennen 42.
Alle Tiere geopfert wurden am Tag nach dem Brennen 42. Proben der Haut von jedem Post-Tieropfer reseziert wurden histologisch vorbereitet und befleckt durch H & E. Histologic Untersuchung der Proben bestätigt, dass Full-Dicke Verbrennungen wurden erreicht, und die Wunden vollständig geheilt (Abbildung 4 erschien). Nekrose infolge Verbrennungen konnte in der Epidermis, Dermis und dermalen Komponenten der Wunde beobachtet werden, ohne die erheblichen Auswirkungen auf die darunter liegenden Muskeln (Abbildung 4). Die Lederhaut Dicke unter dem experimentellen Dressing war 5,4 mm (Abb. 4A). Darüber hinaus die Häutung der Dermis und lymphozytären Infiltration werden beobachtet in der H & E Färbung, wie durch den roten Pfeil in Abbildung 4 bangegeben.
Die antibakterielle Eigenschaft der experimentellen Dressing war entschlossen mit einem KBE-Assay an Post-brennen Tagen 0, 7, 21 und 42. Das Ergebnis zeigte einen leichten Anstieg in der Bakterienzelle Zahlen zwischen Post-brennen Tag 0 und 21 folgte eine deutliche Steigerung am Tag nach dem Brennen 42 (Abbildung 5). Dieses Ergebnis legt nahe, dass die Schweine-Modell der schwere Brandverletzung gegründet in dieser Studie könnten, zur Überwachung der klinischen Leistung von experimentellen Dressings verwendet werden, einschließlich antibakterielle Eigenschaft.
Abbildung 1: Brennen Wunde Schaffung und Anwendung von CAPS-haltigen klinische Dressing. Nach der Haarentfernung und Vorbereitung der Haut mit Jod und Alkohol diente (A) chirurgische Markierstift, sechs Kreise auf den Handrücken, beiderseits der Mittellinie zu skizzieren. (B) das modifizierte Bügeleisen füllte sich mit Glycerin und ein elektronisches Thermometer eingesteckt Glyzerin, die Temperatur zu zeigen. (C) das Eisen mit einer Heizplatte auf 137-139 ° C erhitzt und sechs einheitliche Brandwunden entstanden auf die Markierungen der Haut. Um Brandwunden verursachen, setzen Sie das heiße Eisen mit keine äußere Kraft auf die Schweine zurück Haut (30 Sekunden), zwei volle dicke Wunden zu schaffen. (D) nachdem alle Wunden erstellt wurden, wurden die Wunden mit 0,9 % Kochsalzlösung gewaschen. (E) die Schuppen waren neben der Wunden zum Fotografieren platziert. (F) die erste Schicht ist mit einem Test-Dressing und die zweite Schicht mit einer wasserdichten Folie abgedeckt. (G) die dritte Schicht ist bedeckt mit Gaze von etwa 0,5 cm Dicke und mit Papier-Klebeband fixiert. (H-J) Sichern Sie die Gaze mit einer Außenschicht Wundpflaster. Diese Schicht erstreckt sich auf den Torso, die Vertreibung des Verbandes zu vermeiden. (K) schematische Darstellung der Verteilung Wunde brennen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: Änderung der Größe der Wunde in einem Schweine-Modell. (A) die Rate der Wundverschluss wurde als Prozentsatz der ursprünglichen Wunde am Tag 0 ermittelt. Wunden fast vollständig auf Post-Burn 42 Tage beauftragt hatte, und (B) Veränderungen von der Wundfläche zwischen 0 bis 42 Tagen nach einer Post-brennen-Tiermodell beobachtet wurden. Es zeigt die größte Abnahme am Tag nach dem Brennen 42, ausstellenden 90 ± 4 % Bereich Schließung gewickelt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3. Die durchschnittlichen Gesamtnoten der Vancouver Narbe Skala (VSS) mit einer Doppelblind-experimentellen Design an Post-brennen Tagen in einem Schweine-Modell. Narbe Bewertung umfasst Pigmentierung, Vaskularität, Geschmeidigkeit und Höhe der Narbe. Eine niedrigere Punktzahl zeigt die Narbe unter der Bedingung, die normalen Haut entspricht (P = 0,0005). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4. Hämatoxylin und Eosin Färbung auf Brennen nach dem 42. Tag. (A, B) die schwarzen umgekehrtes Dreieck zeigt das reparierte brennen Gewebe. Die Morphologie der voll-dicke Wunde war glatt und kontinuierlich, und die papilläre Schicht ähnelte Funktionen der hypertrophen Narbenbildung. Beachten Sie die Anwesenheit der Neo-Epidermis auf der Oberfläche der Wunde. (B) der rote Pfeil zeigt die dermalen Bindegewebe infiltriert Entzündungszellen brennen Wunde Schorf über der lebensfähigen Dermis unten. Ursprüngliche Vergrößerung, × 10. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 5. Ein Diagramm zeigt bakterielle Zählung der Wunden zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Antibakterielle Aktivität von Post-Burn Wunde Tiermodell bei 0, 7, 21 und 42 Tagen. Antibakterieller Aktivität wurde von Koloniebildenden Einheiten (KBE) Assay in drei unabhängigen Experimenten bewertet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
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Discussion
Die vorliegende Studie etabliert ein Schweine-Modell der schweren Brandverletzungen und untersucht das Modell mit einem CAPS-haltigen Dressing. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Schweine-Modell für die Überwachung der klinischen Leistung von experimentellen Dressings, einschließlich antibakterielle Eigenschaft verwendet werden kann. Wundheilung Rate, Wundverschluss und antibakterielle Aktivität wurden auch mit VSS, H & E Färbung und antibakterielle Test analysiert. Die Verwendung von tierischen brennen Modellen wurde als ein wertvolles Instrument zur Überprüfung der Pathophysiologie der Brandverletzung entwickelt. Gibt es bestimmte biologische Vorteile der Verwendung von Ratten als experimentelle Themen, darunter die hohe Zahl der Ratte-spezifischen Reagenzien und die praktischen Aspekte der Beschaffung transgener Rats, zur Entdeckung der molekularen Signalwege, die aktiv bei der Beitreibung Prozesses. Der größte Nachteil der Verwendung von Ratten in einem tierischen brennen-Modell ist jedoch seine Nichtbeachtung die menschlichen Wundheilung vollständig anzugleichen. Erneute Epithelisierung ist die wichtigsten Heilungskonzept beobachtet Menschen8, während Kontraktion der Wunde in einer schnellen Art und Weise9Wundheilung bei Ratten stark abhängt. Darüber hinaus die nicht-Anfälligkeit von Ratten zu hypertrophen oder Narbenbildung Keloid bestätigt die Unähnlichkeit von ihren Genesungsprozess Wunde von der des Menschen. Auf der anderen Seite sind Schweine vor kurzem Gegenstand der Aufmerksamkeit der Forscher geworden, weil ihre Haut Architektur ähnlich der menschlichen Haut ist. Darüber hinaus tritt die Wundheilung bei Schweinen und Menschen durch physiologisch ähnliche Phasen wie Entzündung, Proliferation, Re-Epithelisierung und Umbau. In der Regel heilen Verbrennungen bei Schweinen um 21 Tage mit Re Epithelisierung zwischen 7 und 14 Tagen Post-Wunde zufügen10,11, die zu den Zeitleisten passen beim Menschen beobachtet. Schweine zeigen auch größere Morbidität im Vergleich zu den Ratten aufgrund ihrer Körpergröße, die widerstandsfähiger gegen Infektionen Wunde macht. Mäuse sind in der Regel das erste Modell verwendet, um Verbrennungen Wunde Bedingungen unter verschiedenen Behandlungen zu bewerten. Darüber hinaus teilen Schweine im Gegensatz zu anderen Säugetieren, eine Reihe von anatomischen und physiologischen Merkmale mit den Menschen in Bezug auf den Prozess der Epithelisierung, Zellproliferation und Angiogenese. Dies macht Schweine möglicherweise ein besseres Modell, und häufig werden sie in späteren Studien, die viel versprechende Ergebnisse in Mäusen 12,13,14,15nachgewiesen. Darüber hinaus die Verteilung der dermalen Kollagen und elastische Inhalte, kutane Durchblutung, die Abfolge der Ereignisse in der Wundheilung und erneute Epithelisierung haben die Schweine ein Standardmodell der Wundheilung und rekonstruktive chirurgische Behandlungen15 ,16,17,18. Innerhalb jedes Tier gab es sechs Brandwunden befindet sich auf der oberen, mittleren, und unten die Schweine zurück und an der Wirbelsäule symmetrisch verteilt. Brandwunden können auf ähnlichen Positionen, sondern auf verschiedenen Schweine erstellt werden. Daher kann jede experimentelle Dressing getestet und ausgewertet an verschiedenen Orten, Voreingenommenheit, die im Zusammenhang mit der Heilungsprozess in verschiedenen Orten auf die Schweinegrippe Dorsum Wunde zu minimieren. Darüber hinaus diese Schweine-Modell der schwere Brandverletzung gegründet in dieser Studie profitiert auch dafür sorgen, dass jedes Schwein dient als eigener Regie mit einem neuartigen behandelt zu werden und die andere als Fahrzeugkontrolle gewunden, führt zu einem deutlichen Rückgang der Anzahl der Tiere.
Das Management von Brandverletzungen gehört zu den wichtigsten Komplikationen bei der Wundheilung. Der menschlichen Heilungsprozess setzt sich aus vier biologischen Prozessen: Blutstillung, Entzündungen, Vermehrung und Reifung. Sobald der Heilungsprozess gestört oder verzögert wird, fördert es eine handelt Proliferation, die Ergebnisse in eine hypertrophe Narbe, die sichtbar und neigt dazu, über die umgebende Haut16angehoben werden. Sicherstellung der Reproduzierbarkeit und genaue Quantifizierung ist ausreichende Haftung mit Wundpflaster erforderlich sofort nach der Verletzung, die Verzögerung rechtzeitig zu minimieren. Kutane Reizung ist eine häufige Reaktion von Wundpflaster, die Ergebnisse in einen Ausschlag um den klinischen Verband. Daher ist Vorsicht bei der Verwendung der derzeit verfügbaren Wundpflaster empfohlen, Juckreiz zu verhindern. Nach aseptischen Techniken und gründlich desinfizieren alle Geräte (z.B. Bremssattel) zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen zwischen Schweine sind zwingend erforderlich.
Brennen, die Wunde zu heilen ist ein schwieriger Prozess. Eine bestimmte Anzahl von Faktoren wurden identifiziert, um einen negativen Einfluss auf die Wundheilung wie Schmerzen, Juckreiz und bakterielle Kontamination zu haben. Schmerzen wirkt sich negativ auf die Ernährung des Tieres. Ohne ausreichende Nährstoffaufnahme ist die verzögerte Wundheilung unvermeidlich. Daher wurde jede Schweine mit Buprenorphin (0,1 mg/kg, IM) täglich an 7 aufeinanderfolgenden Tagen zur Schmerzreduktion injiziert. Nahrungsaufnahme wurde eine Woche nach der Brennvorgang Schöpfung Wunde überwacht. Einmal am Tag 7, Buprenorphin (0,1 mg/kg, IM) eine Abnahme der Nahrungsaufnahme beobachtet wurde Verwaltung setzte sich bis zum 14. Tag. Bakterielle Infektion, die ein potenzielles Risiko für die Wundheilung, kann Entzündungen auslösen und weiter dämpfen den Heilungsprozess. Daher wurden klinische Wundauflagen bedeckt mit wasserdichten Folien zur Verhinderung und Minimierung möglicher Kontamination. Juckreiz ist ein unangenehm Bestandteil der Wundheilung. Schweine können Kratzer verursachen ihrer eigenen Rücken auf dem Boden zu jucken, zu reduzieren, die für Wundheilung ungünstig sein kann. Ein guter Verband besitzt die Eigenschaften eines beschleunigten Burn Wundheilung mit einem akzeptablen Narbe, Infektionen und Entzündungen zu verhindern, Linderung von Schmerzen, und erlaubt einfache und frühe Mobilisierung19,20. Der Verband kann entfernt werden, bei Bedarf für weitere topische Anwendungen bzw. Messung der Wunde Bereich21,22. Obwohl die Anwendung einer vierlagigen klinische Dressing auf ein Schwein ein komplizierter und zeitaufwändiger Prozess als klinische ist, ermöglicht Schweine Modell größere Annäherung an eine menschliche biologische Reaktion als Maus-Modell. Viele potenzielle Vorteile der Verwendung von Schweine-Modell machen sie eine bessere Plattform für präklinische Tests als andere Arten.
Die klinische Wirksamkeit in Bezug auf die Wunde Schließung Effizienz und Wunde Bereich Reduzierung wurde mit Kappen-haltigen Dressing, die eine 73.43±6.33 % Wundverschluss am Tag nach dem Brennen 42 offenbart überwacht. Darüber hinaus diente der VSS-Partitur, eine validierte subjektive Skala Punktzahl auch Wunden bei Schweinen in dieser Studie17zu beurteilen. Es ist wichtig, hypertrophe Narbenbildung während der Behandlung mit experimentellen Dressings, vor allem in klinischen Studien18zu überwachen. Anwendung von CAPS in der Behandlung von Brandwunden ergab eine signifikante Veränderung in VSS Partituren am Tag nach dem Brennen 42 im Vergleich mit den Kerben am Tag 21. Ein niedrigerer Wert bedeutet, dass der verletzte Bereich versucht, auf eine Bedingung, die eng normal Farbe Hautpigmentierung, Vaskularität, Geschmeidigkeit und Höhe ungefähre wiederherstellen. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der H & E Färbung eine intakte Stratum Corneum-Schicht im Bereich Kappen behandelt. Dieses Ergebnis legt nahe, dass die Schweinegrippe Modell eine schwere Brandverletzung zuverlässig genutzt werden kann, um den Wundbereich, Wundverschluss, VSS-Score und Heilungsfortschritt zu bewerten.
Dieses Protokoll stellt zahlreiche ausführliche Anleitung für den Nachweis der Verwendung einer experimentellen Dressing auf einem Schweine-Modell der schweren Brandverletzungen und auf die Bewertung der alle Arten von klinischen Verband angewendet werden kann. Ein modifizierte Lötkolben mit 50 mL Glycerin gefüllt ist in der Lage die Temperatur innerhalb von 137 bis 139° C während des Erstellungsprozesses Wunde. Diese Methode hat jedoch Einschränkungen wie die Unfähigkeit, absolut real Brandtemperatur und die enge des Bereichs brennen erstellt aufgrund der Lötkolben zu imitieren. Aber die wichtigsten Vorteile der Methode diese Grenzen überwinden. Dieses modifizierte Eisen lässt sich konsistente Wunden mit Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit im Vergleich zu den traditionellen Methoden zu erstellen. Darüber hinaus bietet dieses Modell eine sensible Maßnahme der physiologische und pathophysiologische Reaktion des thermischen Brandverletzung unter der Behandlung von verschiedenen klinischen Dressings. Der Vorteil des vorgeschlagenen Modells, neben den wirtschaftlichen Vorteilen, ist, dass es einfach ist, von denen mit relativ wenig chirurgische Erfahrung behandelt werden. Die Anwendung der klinischen Wundauflage, die Wunden in der Schweine-Modell ahmt die biologischen Prozesse der menschlichen Wundheilung. Daher erleichtert das Schweine-Modell der schwere Brandverletzung aufgebaut und getestet mit klinischen Dressing in dieser Studie die Entwicklung der neuartigen Behandlung von Brandverletzungen. Diese Studie liefert wichtige Werkzeuge um die Pathophysiologie der Wundheilung brennen zu entdecken. Zusammenfassend bietet diese Schweine-Modell eine einfach zu erlernendes, kostengünstige und robuste Methode zur Beurteilung der Wirkung von klinischen Dressings in schwere Brandverletzung.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Diese Studie wurde unterstützt durch einen Zuschuss aus dem Tri-Service General Hospital; National Defense Medical Center, Taiwan (TSGH-C107-042); Ministerium für Wissenschaft und Technologie, Taiwan (die meisten 106-2314-B-016-014); und das National Defense Medical Center (MAB-106-055; MAB-106-010; MAB-107-064).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sedation: | |||
| Ketamine | Merial | 2528 ESP | 10 mL vial |
| Azaperone | China chemical & pharmaceutical | 47W406 | 100 mL vial |
| Atropine | Oriental chemical works | IN120802 | 1 mL vial |
| Anesthetic: | |||
| Tiletamine+Zolazepam | Virbac | BC91 | 5 mL vial |
| Isoflurane | Baxter | N002A225 | 100 mL vial |
| Surgery: | |||
| Hair clippers | Moser | - | - |
| Povidone iodine scrub solution | Ever star | HA161202 | 4 L barrel |
| Modified iron | - | - | - |
| 0.9% saline solution | CHI SHENG | KC130 | 500 mL vial |
| Gauze | China Surgical Dressings Center | MO15900080 | 10 x10 cm |
| CAPS | CoreLeader Biotech Co., Ltd, Taipei, Taiwan | - | - |
| Paper tape | 3M | NDC-8333-1530-01 | 2.5 cm x 9.1m |
| Waterproof film | 3M | NDC-8333-1600-40 | 10 cm x 10 m |
| Adhesive plaster | Young chemical | BH1426015 | 10 cm x 10 m |
| Dissection: | |||
| Pair of standard sharp/blunt straight scissors (14 cm) | Shinetec instruments | ST-S114 | - |
| Halstead-Mosquito (12.5 cm) | Shinetec instruments | ST-H012 | - |
| Handle(# 4) | Shinetec instruments | ST-H004 | - |
| Surgical Blade(#21) | Shinetec instruments | ST-B021 | - |
| Post-Fixation & Storage: | |||
| 50 ml Plastic centrifuge tube | Falcon | 352070 | - |
| 10% neutral buffered formalin | Leica | 3800604EG | - |
| Bacterial Growth Experiments | |||
| Blood agar plate (BAP) (TSA with 5% sheep blood) | CMP | - | 90 mm Mono |
References
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