Aparato para la recolección de tejido Microcolumns
25 de octubre de 2018
Aquí se describe un protocolo para la producción de la cosecha las agujas que pueden utilizarse para recoger tejidos de la piel de espesor total sin causar donantes sitio marcar con una cicatriz. Las agujas pueden combinarse con un sistema de recolección simple para lograr la recolección de gran volumen.
Este método puede ayudar a responder preguntas esenciales en el campo de regeneración de tejido de la piel que es cómo reemplazar los diversos tipos celulares y estructuras que están contenidos en la piel natural. La principal ventaja de esta técnica es que la piel autóloga de espesor completo se puede recoger con una morbilidad mínima en el sitio del donante. Demostrando el procedimiento estará Bill Farinelli, quien es un investigador asociado en nuestro laboratorio.
Comience este procedimiento con la configuración de la etapa de producción como se describe en el protocolo de texto. Instale dos ruedas de corte concéntricamente en la herramienta giratoria. Utilice una rueda de corte de diamante de rejilla inferior más pequeña sobre una rueda de corte de piedra de rejilla más grande.
Coloque una fuente de luz aérea con un brazo ajustable sobre la herramienta giratoria con la luz dirigida a las ruedas de corte. Para mejorar la visualización, coloque un microscopio de disección sobre la configuración de producción para que el ocular se centre en los discos de corte. Al remodelar la punta de la aguja, use gafas protectoras y una máscara quirúrgica para evitar que las partículas de metal fino entren en los ojos o las vías respiratorias.
Elija agujas hipodérmicas del tamaño de calibre adecuado en función de los requisitos experimentales. Marque la longitud prevista en cada aguja de cosecha. Baje la aguja perpendicularmente a la herramienta giratoria con la potencia encendida utilizando el borde del disco de corte exterior para cortar la longitud excesiva de la aguja en el punto marcado.
Conecte la aguja contundente acortada al conector de bloqueo Luer hembra en la etapa de producción. Ajuste la etapa de rotación horizontal de modo que la aguja esté en un ángulo de 12 grados paralelo a los discos de corte de la herramienta giratoria. Encienda la luz superior y ajuste su posición mientras observa la aguja bajo aumento hasta que la luz se refleje en la línea media de la aguja.
Encienda la herramienta giratoria. A continuación, utilice la etapa de traducción para avanzar la aguja hacia el disco de corte interior. Siga avanzando lentamente la aguja contra el disco de corte hasta que el disco de corte alcance aproximadamente la línea media de la aguja.
Mueva lentamente la superficie de la aguja de corte de la rueda interior del diamante a la rueda exterior de piedra para terminar la superficie de la aguja de corte con un pulido más fino. Retire la aguja del disco de corte. Usando la etapa de rotación vertical, gire la aguja 180 grados.
Repita estos pasos para remodelar el otro lado de la aguja. Ahora retire la aguja de la etapa de producción. Limpie el orificio interior con un alambre metálico ligeramente más pequeño que el diámetro interior de la aguja.
Con un palo de madera afilado, retire las rebabas que aún puedan estar unidas a los bordes de la aguja recién formada. Cuando se necesite un gran volumen de microcolumnas, retire el émbolo de una jeringa de 20 mililitros. A continuación, conecte la jeringa a un adaptador de aspiración.
Complete el conjunto fijando una aguja de cosecha a la jeringa. Utilice una pieza de tubo de succión estéril para conectar el adaptador de succión a un recipiente de succión estéril. Asegúrese de que el aparato de cosecha esté conectado a una entrada de recipiente que permita que el fluido fluya hacia el recipiente sin obstáculos.
Ahora conecte el aparato a una fuente de presión negativa. Cosecha las microcolumnas insertando la aguja de cosecha en la piel. Sumerja intermitentemente la aguja de cosecha en un recipiente de solución salina estéril durante el procedimiento de recolección para vaciar el sistema.
Mantenga a mano un alambre metálico o una aguja ligeramente más pequeña que el diámetro interno de la aguja de cosecha. Si la aguja se obstruye, se puede limpiar insertando el alambre metálico en el orificio de la aguja. Cuando se haya acumulado la cantidad deseada de microcolumnas en el contenedor, desconecte el dispositivo de la succión.
A continuación, vierta el contenido de la bombona de succión a través de un filtro para recoger las microcolumnas. Aquí se muestra una aguja de cosecha terminada vista desde el frente y desde el costado. Observe los dos puntos de corte en la punta.
Las agujas de cosecha deben ser capaces de recoger microcolumnas de tejido cutáneo de espesor completo con una tasa de éxito aproximada de 80 a 90%. En esta figura, las marcas de verificación representan un milímetro. Cada microcolumna debe contener epidermis, dermis y algo de grasa subcutánea.
Las microcolumnas se pueden aplicar directamente a la cicatrización de heridas o se pueden combinar con diferentes materiales de matriz para producir construcciones combinadas. Las microcolumnas también se pueden mantener en cultivo para estudios in vitro. Mientras se realiza una cosecha de gran volumen, es importante recordar incorporar un lavado salino intermitente.
Aunque este método fue diseñado para la reparación de heridas en la piel, un principio similar podría aplicarse a otros sistemas de órganos como los músculos donde se necesita injerto de tejido autólogo.
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Descripción general
Este artículo describe un protocolo para la obtención de tejido cutáneo de espesor completo mediante el uso de agujas especializadas que minimizan la cicatrización en el sitio donante. La técnica tiene como objetivo facilitar la recolección de tejido en gran volumen mientras se preserva la integridad de la piel.
Componentes Clave del Estudio
Área de la Ciencia
- Regeneración del tejido cutáneo
- Obtención de tejido autólogo
- Técnicas mínimamente invasivas
Antecedentes
- La piel natural contiene diversos tipos celulares y estructuras.
- Reemplazar estos componentes es crucial para una regeneración cutánea efectiva.
- Minimizar la morbilidad del sitio donante es un desafío importante en la obtención de tejidos.
- Este protocolo aborda estos desafíos con un método novedoso de obtención.
Objetivo del estudio
- Desarrollar un método para recolectar piel de espesor completo con cicatrización mínima.
- Mejorar la eficiencia en la recolección de tejido cutáneo con fines de investigación.
- Proporcionar un protocolo confiable para investigadores en el campo.
Métodos Utilizados
- Configuración de la etapa de producción para la recolección de agujas.
- Uso de discos de corte concéntricos en una herramienta rotativa.
- Combinación de diferentes discos de corte de diamante y piedra en malla.
- Demuestra el procedimiento un colaborador de investigación.
Resultados principales
- Recolección exitosa de piel autóloga de espesor total.
- Se observó una morbilidad mínima en el sitio donante.
- Se logró una recolección de alto volumen con el sistema descrito.
- El equipo de investigación demostró eficazmente el procedimiento.
Conclusiones
- El protocolo ofrece una solución viable para la recolección de tejido cutáneo.
- Aborda desafíos clave en la investigación de la regeneración cutánea.
- Las aplicaciones futuras podrían mejorar los estudios en ingeniería de tejidos.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este método permite la obtención de tejido cutáneo autólogo de espesor total con morbilidad mínima en el sitio donante, abordando un cuello de botella clave en la investigación de la regeneración cutánea. Al preservar los componentes epidérmico, dérmico y subcutáneo, proporciona tejido biológicamente relevante para modelos preclínicos y el desarrollo de terapias. El sistema escalable, asistido por succión, permite la recolección en gran volumen para estudios en animales grandes, mejorando la confianza traslacional en las estrategias de reparación cutánea.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la investigación de la biología de la piel de espesor completo al preservar los componentes celulares y de la matriz extracelular nativos.
- Valor operativo: Reduce el trauma en el sitio donante, permitiendo muestreos repetidos del mismo modelo para estudios longitudinales de validación de objetivos.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Valor científico: Proporciona microcolumnas autólogas para ensayos cutáneos estandarizados in vitro que evalúan los efectos de compuestos sobre la integridad del tejido.
- Valor operativo: El sistema de recolección por succión permite la obtención reproducible y de alto rendimiento de tejidos para campañas de cribado de ensayos.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Proporciona injertos autólogos de espesor total que imitan de cerca la estructura de la piel humana para modelos preclínicos de cicatrización de heridas.
- Valor operativo: Permite obtener tejido de forma escalable para estudios preclínicos en animales grandes, mejorando la solidez de los datos y la preparación para la regulación.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
La técnica se integra en el continuo de descubrimiento a preclínico al proporcionar tejido cutáneo fisiológicamente relevante para la validación de dianas, el desarrollo de ensayos y la reducción de riesgos mecanicistas en programas de regeneración dérmica.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre vías de regeneración cutánea al obtener microcolumnas de tejido íntegras que contienen todas las capas dérmicas nativas.
- Selección: Proporciona tejido autólogo estandarizado para la selección de compuestos en modelos dérmicos ex vivo, mejorando la relevancia del ensayo y la confianza en la identificación de fármacos promisorios.
- Análisis: Permite el análisis histológico y molecular cuantitativo de microcolumnas recolectadas para evaluar la preservación estructural y funcional.
- Investigación Traducional: Conecta el descubrimiento con la validación preclínica al proporcionar injertos autólogos que mantienen la arquitectura cutánea para estudios de cicatrización de heridas.
- Reutilización Empresarial: La fabricación modular de agujas y el sistema de succión pueden estandarizarse en diferentes laboratorios para garantizar un abastecimiento de tejido consistente en programas de investigación multisitio.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Mejora la confianza predictiva al proporcionar piel de espesor completo que conserva la diversidad celular nativa y la matriz extracelular.
- Valor operativo: Ofrece una plataforma de bajo costo y escalable que utiliza componentes comerciales para la obtención reproducible de tejidos.
- Valor estratégico: Reduce el riesgo biológico en los programas de regeneración dérmica al permitir el uso de tejidos autólogos con un impacto mínimo en el sitio donante.
- Impacto en el portafolio: Apoya decisiones de avance o interrupción ajustadas al riesgo en los programas de reparación cutánea al proporcionar acceso confiable a tejidos preclínicos fisiológicamente relevantes.
Consideraciones de Implementación
- Requiere habilidad técnica en la fabricación de agujas utilizando herramientas rotativas y alineación precisa de las ruedas de corte.
- Depende del acceso a herramientas rotativas, sistemas de succión y suministros de laboratorio estériles para el ensamblaje y la operación.
- Necesita la estandarización del calibre de la aguja y del ángulo de recolección entre diferentes usuarios para garantizar la consistencia de las microcolumnas.
- Requiere capacitación en el lavado intermitente con solución salina durante la recolección de alto volumen para prevenir obstrucciones y mantener la viabilidad del tejido.
- Se limita a la piel y potencialmente a otros tejidos blandos; la adaptación a órganos más densos podría requerir una geometría modificada de la aguja o parámetros de corte ajustados.
