Atímicos Rata Modelo de Evaluación de Ingeniería de ligamento cruzado anterior injertos

El objetivo general del siguiente procedimiento es utilizar un modelo de roedor para evaluar los injertos de ingeniería tisular para el reemplazo del ligamento cruzado anterior. Esto se logra fabricando primero un andamio de polímero biodegradable. En el segundo paso, el andamio se implanta en la rodilla de una rata.

Después de 16 semanas, los neoligamentos formados a partir del andamio se extraen para su análisis histológico. En última instancia, se prueba la resistencia biomecánica del colágeno para evaluar la calidad de estos injertos de ingeniería tisular para su uso en la reconstrucción del LCA. Las principales ventajas de esta técnica sobre otros métodos de evaluación de andamios son que este modelo expone el andamio al complejo entorno in vivo, sin dejar de ser rentable y más fácil de manejar que los modelos animales más grandes.

Este modelo puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la ingeniería de tejidos, como ¿cómo se integrará un andamio de ingeniería con el entorno in vivo para formar un neoligamento? Esta técnica puede conducir a nuevos tratamientos y a la reconstrucción del LCA. Como pequeños animales los modelos son el primer paso para la traslación clínica, aunque este método se puede utilizar para evaluar nuestro andamiaje particular.

También se puede aplicar a otros contratos de ingeniería tisular, como los que tienen células y factores de crecimiento. Optimizamos la técnica quirúrgica modificando los métodos empleados por el Dr. Scott Rodeo y sus colegas en el hospital de cirugía especial de Nueva York. La demostración visual de este método es fundamental, ya que los pasos electrogiratorios y quirúrgicos pueden ser difíciles de aprender solo con instrucciones escritas.

Cuando se centrifuga electro polaprolactona andamia una gran caja acrílica con puntos de entrada para la solución de policaprolactona fuente. Se necesitará un mandril colector accionado por un motor y un puerto de vacío accionado por una fuente de voltaje colocada dentro de una campana de humo químico para que sirva como medio de vacío aislado para el proceso de electrohilado. Antes de comenzar el procedimiento, limpie la caja a fondo con etanol al 70% y cubra todas las superficies con láminas de película para eliminar cualquier impureza que pueda comprometer la calidad del producto electrohilado.

Luego encienda el ventilador y cargue tres mililitros de polímero de policaprolactona recién preparado en una jeringa de 10 mililitros con una aguja roma de calibre 18. Después de eliminar las burbujas de aire, bloquee la solución en una bomba de jeringa programable e inserte la aguja en la caja acrílica a través del puerto de entrada, dejando aproximadamente media pulgada de la aguja fuera de la caja. A continuación, cubra bien el mandril del listón giratorio con una tira delgada de papel de aluminio y bloquee el mandril en el motor en el lado opuesto de la caja, a unos 15 centímetros de distancia de la aguja de la jeringa para que actúe como el colector inserte una manguera de plástico en el puerto de vacío.

Luego conecte la manguera a la fuente de vacío de la campana extractora y enciéndala. Ahora cubra la caja acrílica con la tapa y ajuste la velocidad de infusión de la bomba de jeringa programable a 2,5 mililitros por hora. Luego conecte a tierra el cable negativo, encienda el motor para operar el mandril a 3, 450 RPM y use una pinza de cocodrilo para conectar el cable positivo de la fuente de voltaje a la punta de la aguja fuera de la caja.

Una vez que la infusión de la solución de policaprolactona ha comenzado, encienda la fuente de voltaje y ajústela a un voltaje de funcionamiento de 20 kilovoltios. Después de 12 minutos de infusión, se habrá formado un manguito homogéneo a partir de 0,5 mililitros de la solución de policaprolactona. Apague todo el equipo, incluido el voltaje, la fuente, el motor, la aspiradora y la bomba de jeringa.

Retire el mandril del motor, retire el manguito de polímero del mandril y haga un solo corte transversal que produzca una estera rectangular electrohilada. Luego, corte con láser el tapete para formar múltiples láminas pequeñas, que luego se cortan en tiras apiladas de cuatro capas de grosor y se suturan para formar andamios antes de comenzar la cirugía. En primer lugar, confirmar una anestesia adecuada por falta de respuesta a la presión de la pata trasera.

A continuación, realice una incisión vertical de dos centímetros de largo medial a la rodilla centrada a nivel de la rótula, retrayendo la piel lateralmente según sea necesario. A continuación, utilice un bisturí para hacer una artrotomía medial justo medial a la rótula, extendiéndose proximalmente hasta el nivel de la unión musculotendinosa del cuádriceps y distalmente hasta el nivel de la inserción del tendón rotuliano en el tubérculo tibial. Ahora haga una incisión vertical de un centímetro a través de la cápsula de la rodilla justo lateral al tendón de la rótula para liberar la rótula lateralmente.

Luego, asegurándose de que la rodilla esté extendida, pase un par de tijeras finas por debajo de la rótula desde el lado lateral al medial, y extienda las tijeras un par de veces para que el mecanismo extensor pueda trasladarse a ambos lados mientras flexiona la rodilla. Traslade la rótula lateralmente para exponer el interior de la articulación de la rodilla, confirmando una visualización clara de la escotadura intercondílea y los cóndilos femorales. A continuación, seccione el ACL y el PCL en la muesca.

Ahora coloque la punta de un cable K de 1,6 milímetros conectado a un taladro eléctrico en el origen del LCA en la muesca intercondílea y taladre el sup lateralmente mientras un asistente estabiliza la rodilla. A continuación, pase el alambre K hacia adentro y hacia afuera unas cuantas veces para asegurar un paso despejado para el injerto. Visualice el punto de salida en la cara lateral del fémur, eliminando cualquier tejido blando según sea necesario con un bisturí.

Cuando el túnel esté despejado, coloque el alambre K en la huella del LCA en la meseta tibial y perfore lateralmente mientras un asistente estabiliza la rodilla. Luego, visualice el punto de salida en la tibia proximal anterolateral usando el bisturí para limpiar el tejido blando según sea necesario para que el punto donde el alambre K sale de la tibia sea completamente visible y pase una aguja Keith acortada de no más de dos pulgadas de largo a través del túnel óseo femoral. Ahora enhebre los dos extremos de la sutura desde un extremo del injerto a través del ojo de una aguja y use la aguja para tirar de un extremo del injerto a través del túnel femoral.

A continuación, utilice la aguja para pasar el otro extremo del injerto a través del túnel tibial utilizando una sutura Vicryl de cuatro ceros. A continuación, fije el extremo femoral del injerto al tejido blando circundante con una puntada en forma de ocho mientras mantiene la rodilla en extensión para crear tensión manual en el injerto. Use otra puntada en forma de ocho para fijar el extremo tibial del injerto al tejido blando circundante, cortando el exceso de injerto en ambos extremos con un par de tijeras y dejando uno o dos milímetros en cada extremo más allá de la puntada.

Por último, extiende la rodilla y reduce la rótula. A continuación, utilizando una sutura de Vicryl de cuatro ceros, coloque una sola figura de ocho puntos para cerrar la cápsula de la articulación medial, evitando la subluxación lateral de la rótula y cierre la piel con una sutura subcuticular de cinco ceros Monocryl o Vicryl. A las 16 semanas después de la reconstrucción, el análisis histológico de la rodilla seccionada demuestra que la matriz del andamio se infiltra en gran medida por fibroblastos, secretando colágeno eosinófilo con una buena integración en los túneles óseos.

En este experimento, se evaluaron las propiedades biomecánicas de la articulación inmediatamente después del sacrificio. Todas las muestras ensayadas fallaron en la sustancia media utilizando curvas de baja cilindrada generadas a partir de las pruebas de tracción. Se calculó la carga de falla y la rigidez para cada grupo.

A las 16 semanas después de la implantación, el injerto de polímero electro spon había duplicado aproximadamente la carga máxima y la rigidez del injerto probado inmediatamente después de la implantación. Aunque estos valores seguían siendo inferiores a los del LCA nativo Una vez dominado, la cirugía con animales se puede realizar en aproximadamente 15 minutos. Al intentar este procedimiento, es importante recordar realizar un buen cierre en el que no se vea ninguna sutura desde el exterior.

Después de este procedimiento, se pueden realizar otros análisis de criterio de valoración, como tinciones adicionales y ensayos bioquímicos. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la ingeniería de tejidos evaluaran múltiples opciones de injerto para la acción de reconstrucción del LCA. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo fabricar un andamio de polímero para su implantación en un modelo de reconstrucción de LCA con roedores.

No olvide que trabajar con animales vivos puede ser peligroso y que se deben tomar precauciones como cumplir con las recomendaciones veterinarias y usar equipo de protección personal en todo momento mientras se realiza este procedimiento.