Evaluación de Biomateriales para el aumento de la vejiga usando análisis cistométricos en modelos de roedores Varios
9 de agosto de 2012
Etapas quirúrgicas de aumento de la vejiga se describen utilizando en 3-D andamios en modelos murinos y la rata. Para probar la eficacia de las configuraciones de biomateriales para su uso en aumento de la vejiga, las técnicas para cistometría tanto despierto y anestesiado se presentan.
El objetivo de este procedimiento es evaluar el uso de biomateriales para la ampliación de la vejiga mediante la obtención de datos funcionales por citometría. Esto se logra primero anerosando el andamiaje a un defecto creado en la vejiga. El segundo paso del procedimiento consiste en tunelizar el tubo de cistostomía hacia el abdomen.
El tercer paso consiste en colocar el tubo de cistostomía en la vejiga aumentada y fijarlo en el dorso del animal. El paso final es realizar citometría para evaluar la vejiga aumentada desde un punto de vista funcional. En última instancia, los resultados pueden mostrar cambios en la capacidad y compliancia de la vejiga, presiones miccionales, tiempos del ciclo nutricional y volúmenes residuales postmiccionales mediante citometría consciente.
Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia la terapia de anomalías congénitas y adquiridas de la vejiga o la uretra que provocan una capacidad, compliancia y función general de la vejiga deficientes. Dado que los nuevos biomateriales utilizados para la ampliación de la vejiga deben evaluarse funcionalmente, tras preparar a un animal para una cirugía abdominal, utilice un bisturí para realizar una incisión media inferior a través de la piel.
Con pinzas dentadas, eleve el músculo recto y separe la superficie posterior del músculo con tijeras finas de metzenbaum y bálsamo; corte el resto del músculo en la línea media durante toda la longitud de la incisión cutánea para exteriorizar la vejiga a través de la herida incisional. Una vez al día, coloque una sutura a través de la pared posterior de la vejiga y luego a través de la pared anterior de la vejiga. Coloque suturas adicionales lateralmente en la vejiga, pero no anude estas suturas.
Cuando se tensan las suturas, la vejiga tendrá una configuración cuadrada que mide aproximadamente un centímetro cuadrado de tamaño, a través de la vejiga longitudinalmente por la pared anterior de la vejiga, justo inferior al domo de la vejiga a lo largo de la línea media. Tenga cuidado de no aplicar demasiada tensión sobre estas suturas, ya que pueden atravesar fácilmente el tejido de la vejiga. Para este paso, se prefiere la ampliación con lupa para la anastomosis del andamio. Con tijeras finas, recorte el andamio de seda hasta el área aproximada del defecto de la vejiga.
Comience en una esquina del andamio y suture ala vejiga de forma continua. Para crear un sello hermético alrededor de todo el defecto, es muy importante que el cirujano realice una anastomosis hermética y sin tensión entre el andamio y la vejiga. Esto garantizará la contención de toda la orina dentro de la vejiga, ya que cualquier fuga intraperitoneal probablemente resultará en mortalidad animal.
Como prueba, utilice una aguja hipodérmica de calibre 30 para llenar la vejiga con agua. Si se encuentra una fuga, ciérrela con una sutura interrumpida adicional. Luego, reduzca la vejiga reconstruida de vuelta al abdomen antes del cierre de la pared abdominal.
Inyecte el músculo recto y los tejidos subcutáneos con bupivacaína para anestesia local y cierre la incisión. A continuación, utilice una sutura continua corrida para reaproximar el músculo recto y cierre la piel con una sutura continua corrida. Después de limpiar y secar la incisión, traslade al animal a una jaula limpia y cálida para que despierte de la anestesia.
Antes de comenzar, cree un anclaje en el extremo de un tubo de PE 50 de 10 centímetros para que no se salga de la vejiga. Para ello, ensanche el extremo del tubo exponiéndolo suavemente a una llama. En segundo lugar, verifique que el tubo no esté ocluido.
Injecte el extremo no ensanchado con suero salino y asegúrese de que fluya. Después de preparar un animal para cirugía, antes de exponer la vejiga, realice una incisión de un centímetro en el dorso entre las escápulas. Utilizando las tijeras de bálsamo Metson, cree un plano entre la piel y el músculo subyacente.
Luego, coloque las puntas de las tijeras en el plano y ábrelas para crear un túnel subcutáneo hasta el abdomen ventral. A continuación, voltee al animal. Exponga y devuelva la vejiga al abdomen.
Regresando a la incisión dorsal, coloque una pinza pequeña dentro del túnel subcutáneo. Utilice sus dedos para proteger el contenido intraabdominal y luego use las puntas de la pinza para perforar la pared abdominal. A continuación, sujete el extremo liso del tubo abocinado con la pinza y extráigalo a través de la incisión dorsal.
No tire del extremo anclado ensanchado más allá de la pared abdominal con el tubo a través de la incisión. Coloque una sutura en bolsa de tabaco en la cúpula de la vejiga. Deje una pinza pequeña en el extremo suelto de la sutura para que no se tire accidentalmente a través de la puntada.
Además, no tense el punto de sutura. Ahora utilice una aguja EU de calibre 18 para perforar la pared de la vejiga en el centro del punto de sutura en bolsa de tabaco, solo lo suficiente para que quede intraluminal. Luego, coloque la pinza fina en la abertura y sepárela suavemente para agrandar el orificio.
Introduzca el extremo ensanchado del catéter en el defecto de la vejiga hasta que quede intraluminal. Ajuste más el punto de sutura en bolsa de aro alrededor del catéter y anúdelo. A continuación, enrolle el extremo libre de la sutura una vez alrededor del catéter y anúdelo.
Ahora, pruebe la vejiga inyectando lentamente suero salino en ella a través del tubo. Si hay flujo por la uretra, aspire el suero salino para descomprimir la vejiga nuevamente. Si se encuentra una fuga, esta debe repararse con sutura, ya que una fuga de orina puede provocar mortalidad.
Cierre la incisión abdominal como se demostró anteriormente. Luego, proceda a cerrar la incisión dorsal. El procedimiento para cerrar la incisión dorsal es diferente en ratas y ratones.
Para ratas, use tijeras para cortar el tubo del catéter a la altura de la piel. Luego inserte una aguja de punta roma de calibre 22 en el tubo. Utilice puntos de sutura continuos para cerrar la piel sobre el tubo, dejando el cono de la aguja expuesto.
Ahora coloque una tapa de línea intravenosa en la aguja roma y asegure la punta del catéter a la piel. Posteriormente, limpie la incisión y permita que el animal se recupere en un ambiente cálido. En ratones, el catéter debe asegurarse de la siguiente manera: deje el catéter largo y ocluya el extremo del catéter derritiéndolo con una llama.
Enrolle el extremo del tubo y déjelo dentro del bolsillo subcutáneo en el dorso del animal. Cierre la piel sobre el tubo de forma continua y sucesiva. Antes del análisis citrato, permita al menos cinco a siete días de recuperación posoperatoria tanto para ratas como para ratones.
Después de la recuperación el día de la citometría. Para los ratones, es necesario abrir primero la incisión dorsal bajo anestesia y extraer el tubo en espiral del bolsillo subcutáneo. Después de retirar el tubo, cierre esta incisión y espere a que el ratón despierte completamente de la anestesia antes de realizar la citometría; comience colocando los animales en jaulas metabólicas suspendidas sobre balanzas.
Ahora acceda a los catéteres suprapúbicos con una aguja de 27 gauge conectada mediante una ttu al transductor de presión y a la bomba de infusión. Comience la infusión de solución salina fisiológica. Permita que el trazado del patrón de micción se estabilice.
En los próximos 10 a 20 minutos, la presión de la vejiga aumenta primero, y esto va seguido de una micción. Luego registre los ciclos de micción durante 15 a 120 minutos, o al menos tres o cuatro ciclos de micción durante el procedimiento. Esté atento a la flexión del catéter y otras complicaciones.
Los registros urodinámicos pueden analizarse luego para obtener parámetros como volúmenes evacuados, compliancia, presiones máximas de micción durante la contracción, intervalo, tiempo del ciclo miccional y volúmenes residuales postmiccionales. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo aumentar la vejiga utilizando cualquier biomaterial. También sabrá cómo evaluar la función de la vejiga de cualquier roedor mediante cistometría consciente sin restricciones.
Descripción general
Este artículo describe las etapas quirúrgicas de la ampliación de la vejiga mediante andamios 3-D en modelos murinos y de rata. La eficacia de las configuraciones de biomateriales para la ampliación de la vejiga se evalúa mediante técnicas de cistometría en estado de vigilia y bajo anestesia.
Componentes clave del estudio
Área de la Ciencia
- Neurociencia
- Biomateriales
- Técnicas quirúrgicas
Antecedentes
- El aumento de la vejiga es un procedimiento quirúrgico destinado a mejorar la función vesical.
- Los biomateriales se utilizan cada vez más para mejorar los resultados quirúrgicos.
- Los datos funcionales de la cistometría son fundamentales para evaluar el rendimiento de la vejiga después de la cirugía.
- Comprender las implicaciones de estas técnicas puede ayudar en el tratamiento de anomalías de la vejiga.
Objetivo del estudio
- Evaluar el uso de biomateriales para la ampliación de la vejiga.
- Obtener datos funcionales mediante cistometría.
- Evaluar los cambios en la capacidad y la compliancia de la vejiga después de la ampliación.
Métodos Utilizados
- Preparación del animal para cirugía abdominal.
- Creación de un defecto vesical y anastomosis del andamio.
- Colocación de un tubo de cistostomía para drenaje urinario.
- Realización de cistometría para evaluar la función vesical.
Resultados principales
- Las evaluaciones funcionales mostraron cambios en la capacidad y la compliancia de la vejiga.
- Se midieron las presiones miccionales y los volúmenes residuales posmicción.
- Los resultados indicaron la eficacia de los biomateriales utilizados.
- Se discutieron aplicaciones potenciales para anomalías vesicales congénitas y adquiridas.
Conclusiones
- El estudio demuestra la viabilidad del uso de andamios 3-D para la ampliación de la vejiga.
- Los datos funcionales respaldan el uso de biomateriales en aplicaciones quirúrgicas.
- Se necesita más investigación para optimizar las técnicas y los materiales.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La evaluación funcional de biomateriales para la ampliación de la vejiga requiere modelos animales estandarizados y análisis cistométrico para evaluar la capacidad, la compliancia y la dinámica de la micción. Este enfoque permite reducir riesgos preclínicos en los diseños de andamiajes al vincular las propiedades estructurales con los resultados funcionales antes de realizar estudios en animales grandes o estudios clínicos. La metodología apoya la validación de objetivos en medicina regenerativa urológica al proporcionar lecturas cuantitativas y trasladables para tomar decisiones de avance o interrupción en las líneas de desarrollo de biomateriales.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Interroga hipótesis terapéuticas mediante la correlación entre la regeneración tisular mediada por andamiajes y las mejoras funcionales en urodinámica.
- Valor operativo: Permite la reducción del riesgo biológico mediante la validación histológica y cistométrica del desempeño del implante in vivo.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Valor científico: Prepara sistemas biológicos validados para análisis posteriores mediante el establecimiento de parámetros funcionales de referencia en vejigas aumentadas.
- Valor operativo: Facilita la estandarización y reproducibilidad de ensayos mediante cistometría consciente en modelos de roedores, lo que permite una evaluación comparativa confiable de configuraciones de biomateriales.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Demuestra la continuidad traslacional desde el descubrimiento hasta la validación preclínica, vinculando las propiedades del andamiaje con las características restauradas de la micción.
- Valor operativo: Informa decisiones de avance ajustadas al riesgo mediante la cuantificación de cambios en la capacidad vesical, la compliancia y los volúmenes residuales posmiccionales como puntos finales funcionales.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
El método se integra en la continuidad del descubrimiento, desde la evaluación temprana de biomateriales hasta la identificación de candidatos y la validación preclínica, proporcionando datos funcionales que orientan las decisiones de avance.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis y la aclaración de vías al evaluar cómo las propiedades del andamiaje influyen en la regeneración del tejido y la función vesical.
- Selección: Proporciona preparación para ensayos y resultados cuantitativos mediante mediciones cistométricas de compliancia, capacidad y presiones de vaciamiento.
- Análisis: Genera resultados estadísticos como volúmenes evacuados, presiones máximas y tiempo del ciclo miccional para permitir comparaciones entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Se conecta con la continuidad preclínica al establecer la viabilidad in vivo de biomateriales antes de los estudios en animales grandes.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma reutilizable para evaluar diversas configuraciones de biomateriales en modelos de aumento vesical.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la eficacia del biomaterial, reducción de la ambigüedad mecanicista en los resultados de regeneración tisular.
- Valor operativo: Normalización, reproducibilidad y escalabilidad de la evaluación funcional en modelos roedores.
- Valor estratégico: Mejora en las decisiones de continuar/descartar, eficiencia del capital en el desarrollo de biomateriales y reducción del riesgo biológico en fases avanzadas.
- Impacto en la cartera: Priorización basada en riesgo de candidatos a andamiaje según su rendimiento urodinámico funcional.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en cirugía urológica en roedores, manipulación de andamios y técnica cistométrica.
- Depende de bombas de infusión, transductores de presión y jaulas metabólicas para la cistometría en animales conscientes.
- Necesita una estandarización entre equipos de los protocolos quirúrgicos y analíticos entre los grupos de urología, biomateriales y farmacología.
- Implica consideraciones de adaptación debidas a las diferencias en el tamaño de la vejiga y las variaciones anatómicas entre ratones y ratas.
- Está limitado por los requisitos de tiempo de recuperación postoperatoria y la posibilidad de complicaciones relacionadas con el catéter que afecten la calidad de los datos.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
Chapters in this video
0:05
Title
1:25
Incision and Exposure of the Bladder
2:43
Anastomosis of the Scaffold
4:21
Cystostomy Surgery Part 1
7:08
Cystostomy Surgery Part 2: Closing the Dorsal Incision
8:43
Cystometric Analysis in Alert Animals
9:35
Urodynamic Tracing Analysis
9:56
Conclusion
