Aussaat und Implantation von einem biosynthetischen Tissue-Engineering trachealen Transplantat in einem Mausmodell

Matthew  G. Wiet; Sayali Dharmadhikari; Audrey White; Susan  D. Reynolds; Jed Johnson; Christopher  K. Breuer; Tendy Chiang

doi:10.3791/59173

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Methodenartikel

Aussaat und Implantation von einem biosynthetischen Tissue-Engineering trachealen Transplantat in einem Mausmodell

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DOI:

10.3791/59173

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1. April 2019

Matthew G. Wiet^*¹^,² , Sayali Dharmadhikari^*¹^,³ , Audrey White¹^,² , Susan D. Reynolds⁴ , Jed Johnson⁵ , Christopher K. Breuer³^,⁶ , Tendy Chiang¹^,³

¹Department of Otolaryngology Head & Neck Surgery, Nationwide Children's Hospital, ²The Ohio State University College of Medicine, ³Center for Regenerative Medicine, Research Institute at Nationwide Children's Hospital, ⁴Center for Perinatal Research, Nationwide Children's Hospital, ⁵Nanofiber Solutions, Inc., ⁶Department of Pediatric Surgery, Nationwide Children's Hospital

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Transplantat Stenose stellt eine kritische Hindernis Gewebezüchtungen Atemwege Ersatz. Um zellulären Mechanismen, die Stenose zu untersuchen, verwenden wir ein Mausmodell entwickelt trachealen Gewebeersatz mit kernigen Knochenmark mononukleären Zellen (BM-MNC). Hier zeigen wir unsere Protokoll, einschließlich Gerüst Herstellung, BM-MNC Isolierung Transplantat Aussaat und Implantation.

Zusammenfassung

Behandlungsmöglichkeiten bei angeborenen oder sekundäre langes Segment trachealen Mängel wurden historisch beschränkt aufgrund einer Unfähigkeit, funktionale Gewebe ersetzen. Gewebetechnik hält großes Versprechen als eine mögliche Lösung mit seiner Fähigkeit, Zellen und Signalmoleküle in eine 3-dimensionale Gerüst zu integrieren. Neuere Arbeiten mit Gewebezüchtungen trachealen Transplantationen (TETGs) hat einige Erfolge gesehen, aber ihre Übersetzung von Transplantat Stenose begrenzt, Transplantat Zusammenbruch und Epithelisierung verzögert. Um die Mechanismen fahren diese Fragen zu untersuchen, haben wir ein Mausmodell für Gewebezüchtungen trachealen Graft Implantation entwickelt. TETGs wurden unter Verwendung Electrospun Polymere Polyethylenterephthalat (PET) und Polyurethan (PU) in einer Mischung aus PET und PU (20: 80 Prozent Gewicht) konstruiert. Gerüste wurden dann ausgesät mit Knochenmark mononukleären Zellen isoliert von 6-8 Wochen-alte C57BL/6 Mäusen durch gradient zentrifugieren. 10 Millionen Zellen pro Graft waren auf das Lumen des Gerüstes ausgesät und erlaubt über Nacht vor der Implantation zwischen dem dritten und siebten trachealen Ringe auszubrüten. Diese Transplantate konnten die Ergebnisse der Stenose zu rekapitulieren und Epithelisierung verzögert, wie histologische Analyse und Mangel an Keratin 5 und Keratin 14 basalen Epithelzellen auf Immunfluoreszenz zeigen. Dieses Modell dient als Instrument für die Untersuchung von zellulärer und molekularer Mechanismen Host Umgestaltung beteiligt.

Einleitung

Long-Segment trachealen Mängel können als seltene angeborene Erkrankungen wie komplette trachealen Ringe und trachealen Agenesie sowie Trauma, Bösartigkeit und Infektion darstellen. Bei Überschreitung von 6 cm bei Erwachsenen oder 30 % der trachealen Länge bei Kindern können diese Mängel durch chirurgische Rekonstruktion behandelt werden. Versuche, die Atemwege mit Eigengewebe, cadaveric Transplantationen und künstliche Konstrukte zu ersetzen haben chronische Infektion, Granulation, mechanisches Versagen und Stenose geplagt.

Gewebezüchtungen trachealen Transplantate (TETGs) können möglicherweise diese Probleme anzugehen, unter Vermeidung de....