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Artículo de método

Ingeniería de tejidos por intrínseca Vascularización en una

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DOI:

10.3791/54099

30 de mayo de 2016

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Esta es una guía para construir tejido vascularizado in vivo utilizando un asa arteriovenosa microquirúrgica o una configuración de pedículo de flujo continuo dentro de una cámara de ingeniería de tejidos. Los tejidos vascularizados generados se pueden emplear para la regeneración de órganos y el reemplazo de defectos tisulares, así como para pruebas de medicamentos y modelado de enfermedades.

Resumen

En la cirugía reconstructiva, existe una necesidad clínica de una alternativa a los métodos actuales de reconstrucción autóloga que son complejos, costosos y el comercio un defecto para otro. La ingeniería de tejidos mantiene la promesa para hacer frente a esta creciente demanda. Sin embargo, la mayoría de las estrategias de ingeniería de tejidos no logran generar sustitutos de tejidos estables y funcionales debido a la mala vascularización. Este documento se centra en un modelo de cámara de la ingeniería de tejidos in vivo de la vascularización intrínseca de una arteria y una vena perfundido ya sea como un asa arteriovenosa o una configuración de flujo a través del pedículo se dirige dentro de una cámara hueca protegida. En este sistema basado en cámara de germinación angiogénico se produce a partir de los vasos arteriovenosas y este sistema atrae la migración celular endógeno isquémica e inflamatoria impulsado que llena gradualmente el espacio de la cámara con el tejido fibro-vascular. celular exógena / implantación de la matriz en el momento de la construcción de la cámara aumenta sur celularsupervivencia y determina la especificidad de los tejidos de ingeniería que se desarrollan. Nuestros estudios han demostrado que este modelo de cámara puede generar con éxito diferentes tejidos tales como la grasa, el músculo cardíaco, el hígado y otros. Sin embargo, se requieren modificaciones y mejoras para garantizar la formación de tejido diana es consistente y reproducible. En este artículo se describe un protocolo estandarizado para la fabricación de dos modelos de cámara ingeniería de tejidos vascularizados diferentes in vivo.

Introducción

La fabricación de tejido vascularizado funcional utilizando un enfoque de la ingeniería de tejidos es un paradigma emergente en la medicina regenerativa. 1,2 Muchos enfoques para diseñar tejido nuevo y sano para el reemplazo de tejido lesionado o órganos defectuosos se han desarrollado de forma experimental, 3-6 en pequeños modelos animales con potencial clínico prometedor. 7,8 Sin embargo, la vascularización sigue siendo uno de los grandes desafíos para la ingeniería de tejidos, limitando su potencial para crecer tejidos de tamaño clínicamente relevante. 9

Los enfoques actuales para vasculariza....

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Protocolo

Los protocolos descritos aquí han sido aprobados por el Comité de Ética Animal del Hospital St. Vincent de Melbourne, Australia, y se llevaron a cabo bajo una estricta adherencia a las directrices del Consejo de Investigación Médica y Salud Nacional de Australia.

NOTA: Dos protocolos de la cámara se describen a continuación. Los dos modelos diferentes y sus diseños de cámara específicos se ilustran en la Figura 1. Cámara (1) está hecha de policarbonato (para el modelo de cámara bucle arteriovenosa rata). Su forma es cilíndrica con un diámetro 13 mm interno y altura 4 mm. Una ventana en un punto en la pared permite el acceso libre del pedículo. En el segundo model....

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Resultados

Se realizó la creación microquirúrgico de cámaras de ingeniería de tejidos como se describe en el protocolo anterior. Los tejidos generados dentro de las cámaras pueden ser examinados histológicamente como describen en el paso protocolo 3. Varios tipos de tejidos han sido diseñados con éxito utilizando la cámara de vascularizado in vivo (Figura 2). Estos incluyen el tejido cardíaco con los cardiomiocitos neonatales de rata (Figura 2a), el tejido.......

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Discusión

Ingeniería de la microcirculación está siendo investigado actualmente fundamentalmente a través de dos enfoques. El primero implica el desarrollo de una red vascular altamente interconectada dentro de la construcción in vitro de manera que cuando se implanta, los capilares de la cama vascular anfitrión se conectan con los de la trasplantado construir a través de un proceso llamado inosculation, asegurando así el suministro de nutrientes no sólo a la periferia pero también para el núcleo. 21,32,33 Est.......

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por subvenciones del NHMRC y Fundación Médica Stafford Fox. Los autores agradecen la asistencia quirúrgica de Sue McKay, Liliana Pepe, Anna Deftereos y Amanda Rixon de la Medicina Experimental y Unidad Quirúrgica, Hospital de San Vicente, de Melbourne. También se presta apoyo por el Departamento de Innovación, Industria del Gobierno del Estado de Victoria y el Programa de Apoyo a la Infraestructura Operacional de Desarrollo Regional.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
1 bisturí con hoja 15BraunBB515
1 pinza Adson dentadaBraunBD527R
1 portaagujasBraunBM201R
1 coagulador bipolar BraunUS335
1 portaagujas microquirúrgico B-15-8.3S & T00763
1 pinza dilatadora microquirúrgica D-5a.2S & T00125
1 pinza de joyero microquirúrgica JF-5S & T00108
1 tijeras microquirúrgicas rectas SAS-11S & T00098
1 tijeras microquirúrgicas curvas SDC-11S & T00090
2 pinzas simples B-3S & T00400
2 suturas de nailon 10/0S & T03199
1 sutura de nailon 6/0BraunG2095469
2 suturas de seda 4/0BraunC0760145
Xilocaína al 1%Dealmed15073310 mg/ml
Heparina sódicaDealmed2723015,000 UI/ml
Ringer lactatoBaxterJB2323500 ml
1 cámara de ingeniería de tejidos con forma de cúpulahecho a medida
1 cámara de flujo continuohecho a medida
Lectina I, Griffonia Simplicifolia Vector LaboratoriesB-11051.67 μg/ml
anticuerpo contra troponina TAbcamAb82954 μg/ml
anticuerpo específico para humano Ku80AbcamAb805920.06 μg/ml
anticuerpo contra desminaDakoM07602.55 μg/ml
tinte Cell Tracker CM-DiIThermo Fisher ScientificC-70003 mg/106 células
Lethabarb (pentobarbital sódico)figure-materials-1 Virbac Animal HealthLETHA450325 mg/ml
almohadilla térmica flexiblefigure-materials-2 Redzone HeatingRZ/Medium

Referencias

  1. Spiliopoulos, K., et al. Current status of mechanical circulatory support: A systematic review. Cardiol Res Pract. , 574198(2012).
  2. Hsu, P. L., Parker, J., Egger, C., Autschbach, R., Schmitz-Rode, T., Steinseifer, U. Mechanical circulatory support for rig....

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Etiquetas

Crecimiento de tejido vascularizadoModelo de asa arteriovenosaConfiguraci n de ped culo de flujo continuoAnastomosis microquir rgicaImplantaci n in vivoFormaci n de tejido fibrovascularSeguimiento de c lulas endotelialesCuantificaci n por estereolog a