Trasplante de un parche bioimpreso 3D en un modelo murino de infarto de miocardio

Cada 10 minutos, alguien en Australia tiene un ataque al corazón. Esto puede dejarlos con músculo cardíaco dañado, y eso puede conducir a insuficiencia cardíaca. Hemos descubierto que podemos convertir las células madre, de sangre o piel, en células cardíacas latiendo.

Entonces, si ponemos estas células reprogramadas, a través de nuestra bioimpresora 3D, usando bioenlazo, creemos que podemos hacer parches cardíacos con células que coincidan con las propias células de las personas. Un ratón profundamente anestesiado, usando xiazina de ketamina, se intuba usando un catéter de calibre 20. Después de la intubación del rastreador, el ratón se coloca cuidadosamente en una almohadilla de calentamiento, luego se conecta al ventilador que establece automáticamente el volumen objetivo en función del peso del ratón.

Bajo una ligera anestesia usando 2%isofluoruro, el ratón sólo está limpio con yodo y etanol. Se realiza una toracotomía lateral izquierda para exponer el corazón. Se coloca un retractor entre la tercera y la cuarta costilla.

El pericardio se corta con cuidado. El LAD identificado bajo el microscopio. Para el paso de ligadura LAD, es importante evitar el corte de sutura a través del LAD.

Por lo tanto, una pieza de refuerzo de 3.06 sutura de seda se coloca en el corazón como se muestra, corriendo en la misma dirección y justo encima de la LAD. Usando una sutura de seda 7.06, el LAD está aislado y ligado permanentemente. Esto permite blanquear el corazón que está recibiendo un ataque al corazón.

Esto conducirá a la remodelación y el ventrículo izquierdo fallará con el tiempo. En el laboratorio se genera un parche cardíaco bioimpreso 3D utilizando una bioimpresora 3D. Esto permite la capa por capa, la deposición de las células cardíacas, utilizando una combinación de células e hidrogeles.

Puedes ver uno flotando en este video y ahora en esta imagen. Aquí hay una imagen de la apariencia del parche cuando se toma una imagen mediante microscopía de luz de epifluorescencia en un pozo de una placa de seis pozos. El parche ha sido manchado con la mancha Hoechst para núcleos celulares, y esta mancha azul también está resaltando los hidrogeles autofluorescentes.

Se trata de un parche de gelatina de algenato intacto adecuado para el trasplante, similar al que se muestra en el vídeo. Con nuestro método, la mayoría de los parches comenzaron a desintegrarse entre 14 y 28 días, en la cultura, como se muestra aquí en esta imagen de otro parche, que se ha desintegrado. Descubrimos que el momento óptimo para trasplantar parches era entre el día siete y el día 14 después de la bioimpresión.

Esto fue cuando los parches que contenían células cardíacas comenzaron a latir, mostrando un grado de maduración tisular, pero antes de que los parches comenzaran a desintegrarse. El parche se lleva a la sala quirúrgica, y se coloca lenta y cuidadosamente en la parte superior del corazón en parte del ratón. También se traslada cuidadosamente a la zona de la inferir.

El retractor se retira lentamente. Finalmente, la tercera y la cuarta costillas se cierran juntas utilizando una sutura de proleno 6.0. Junto con un músculo, las costillas se cierran, seguido por el cierre de la piel.

Después del cierre del tórax, el ratón se inyecta con Antiseda y furosemida. Poco a poco, el ratón recuperará la actividad respiratoria independiente y responderá al pellizco de los desarme. El ratón es monitoreado de cerca, y una vez que despierta del anestésico, se coloca en su propia jaula.

Esta imagen muestra, con el área adoptada, donde el parche bioimpreso se sentará en la parte superior del corazón del ratón. En conclusión, hemos demostrado que los parches de gelatina de algenato bioimpreso 3D pueden ser trasplantados por nuestro método, en el epicardio, en un modelo de ratón de infarto de miocardio. En la fase de bioimpresión, los hidrogeles de gelatina de algenato tienen una excelente imprenta debido a sus propiedades reológicas, permitiendo la extrusión sin dañar las células, pero también teniendo la fuerza biomecánica para conservar su estructura después de la bioimpresión 3D, y durante el trasplante.

Es probable que nuestro método sea ampliamente factible y también adecuado para probar múltiples grupos de parches bioimpresos 3D. Por ejemplo, con diferentes contenidos celulares.