הנדסת רקמות קרובות כולל בהרחבת חוץ גופית על מנת ליצור autografts לשחזור רקמות. במחקר זה שיטה להרחבת רקמות, התחדשות, ושחזור in vivo פותחה על מנת למזער את העיבוד של תאים וחומרים ביולוגיים מחוץ לגוף.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הנדסת רקמות קרובות כולל בהרחבת חוץ גופית על מנת ליצור autografts לשחזור רקמות. במחקר זה שיטה להרחבת רקמות, התחדשות, ושחזור in vivo פותחה על מנת למזער את העיבוד של תאים וחומרים ביולוגיים מחוץ לגוף.
טכניקות קונבנציונליות להרחבת תאים והשתלת תאים אוטולוגיים למטרות הנדסת רקמות יכולות להתרחש במתקני תרבית תאים אנושיים מאובזרים במיוחד. שיטות אלו כוללות בידוד תאים בתרחיף תא בודד ומספר אירועים מייגעים וגוזלי זמן לפני ההשתלה בחזרה למטופל. מחקרים קודמים מצביעים על כך שהגוף עצמו יכול לשמש כביו-ריאקטור להרחבת תאים והתחדשות רקמות על מנת למזער מניפולציות ex vivo של רקמות ותאים לפני ההשתלה לחולה. מטרת מחקר זה הייתה להדגים שיטה לקצירת רקמות, בידוד אפיתל רציף, טחינת האפיתל לחתיכות קטנות ושילובם בחומר ביולוגי תלת שכבתי. החומר הביולוגי התלת-שכבתי שימש אז ככלי מסירה, כדי לאפשר טיפול כירורגי, חילופי תזונה לאורך ההשתלה ופירוק מבוקר. החומר הביולוגי היה מורכב משתי שכבות חיצוניות של קולגן וליבה של פולימר יציב מכנית ומתכלה לאט. האפיתל הטחון שולב באחת משכבות הקולגן לפני ההשתלה. על ידי טחינת רקמת האפיתל לחתיכות קטנות, ניתן היה לפזר את החלקים ובכך לעורר את התפשטות התאים. לאחר הנטילה הראשונית של ההשתלות, התרחבות וארגון מחדש של התאים יתרחשו והמטריצה החוץ-תאית תתבגר כדי לאפשר צמיחה של נימים ועצבים והבשלה נוספת של המטריצה החוץ-תאית. הטכניקה ממזערת מניפולציות ex vivo ומאפשרת קצירת תאים, הכנת השתלה אוטומטית והשתלה למטופל כהתערבות פשוטה בשלב אחד. בעתיד, ניתן יהיה להתחיל הרחבת רקמות סביב תבנית תלת מימדית בתוך הגוף עצמו, בהתאם לצרכים הספציפיים של המטופל. בנוסף, ניתן לבצע את הטכניקה במסגרת כירורגית רגילה ללא צורך במתקני תרבית תאים מתוחכמים.
רוב המחקרים בהנדסת רקמות על השתלה לעור בדרכי השתן ואברי המין כוללים יבולי תא אוטולוגי מרקמות בריאות הרחבת תא במתקנים-culturing תא מאובזר במיוחד 1,2.
לאחר הרחבת התא, התאים בדרך כלל מאוחסנים לשימוש מאוחר יותר כאשר החולה הוא מוכן לקבל את autograft. מקפיאי חנקן לאפשר אחסון לטווח ארוך בטמפרטורות נמוכות של -150 מעלות צלזיוס ומטה. תהליך ההקפאה חייב להיזהר ומבוקר על מנת לא לאבד את התאים. אחת הסכנות של מוות של תאים הוא התגבשות של מים תאיים במהלך תהליך ההפשרה, מה שעלול להוביל לקרע של קרום התא. תא הקפאה מתבצעת לרוב על ידי קירור איטי ומבוקר (-1 ° C לדקה), באמצעות ריכוז גבוה של תאים, בסרום שור העובר, וכן sulfoxide דימתיל. לאחר הפשרה, תאים צריכים להיות מעובד שוב על ידי הסרה בינוני מקפיא culturing על פלסטיק תרבית תאים אוביולוגי לפני ההשתלה בחזרה לחולה.
כל השלבים הנ"ל הן זמן רב, מייגע, ויקר 3. בנוסף, כל במבחנת העיבוד של תאים המיועדים להשתלה לחולה נמצא תחת הרגולציה מאוד ודורש ומוכרים מאומנים היטב אנשים ומעבדות 4. בסיכומו של דבר, כדי להשיג תהליך הייצור בטוח ואמין, הטכניקה יכול יוקם רק במספר קטן מאוד של מרכזי מתקדם מבחינה טכנית לשימוש רחב יותר בהפרעות כירורגית משותפות מוטל בספק.
על מנת להתגבר על המגבלות של culturing תא בסביבת מעבדה, הרעיון של השתלת רקמות טחון עבור הרחבת התא in vivo הוא הציג באמצעות הגוף עצמו בתור bioreactor. למטרות אלה, autografts יהיה להשתיל מועדף על תבנית 3D על פי הצורה מה שצריך לשיקום הסופי של האיבר של interest 5-7.
במקור, הרעיון של השתלת אפיתל טחון הוצגה על ידי מיק בשנת 1958 כשתיאר כיצד האפיתל צומחת מן הקצוות של פצע. הוא הוכיח כי חתיכה קטנה של עור תגדיל את שולי רווח שלה ובכך פוטנציאל שלה הרחבת התא ב -100% על ידי חיתוך הפיסה פעמים בכיוונים ניצב (איור 1) 8. התאוריה כבר נתמכה על ידי שימוש בשתלי עור בעובי חלקי מרושתים להשתלת עור 9 וב עור ריפוי פצעי מודלים 10.

איור 1:. התיאוריה מיק על פי התיאוריה של מיק, האפיתל צומחת מן הקצוות של פצע. על ידי הגדלת שטח החשופה על ידי הטכנולוגיה מתייפייף, רקמות טחונות epithelializes פצעי כתמים רבים.
המחקר הנוכחי מבוסס על היפוהתזה כי אותו עיקרון יכול להיות מיושם על הרקמה התת עורית על ידי הצבת האפיתל טחון סביב עובש. לתאי האפיתל יגייסו מ השתלות טחונות (מחדש), לכסות את אזורי הפצע (להעביר) ומתחלקים (להרחיב) על מנת לגבש neoepithelium רציפה המכסה את אזור הפצע ומפריד הגוף הזר (העובש) מהגוף הפנימי ( איור 2).

איור 2:. קריקטורה של עובש 3D עם אפיתל טחון עבור in vivo להרחבת רקמות intracorporal פי התיאוריה של מיק באמצעות רקמות טחון דגש על תבנית ולאחר מכן להשתיל את הרקמה התת עורית, ההשערה היא כי תאי אפיתל להגר מן שולי הרקמה טחון, להתארגן מחדש ולהרחיב כדי לגבש neoepithelium רציפה המכסה את אזור הפצע ומפריד הגוף הזר (עובש) מהגוף הפנימי.
למרות שמחקרי in vivo קודמים הראו תוצאות מבטיחות, שיפורים נוספים ניתן להשיג על ידי חיזוק autografts כך האפיתל מחדש יכול לעמוד טראומה מכאנית 7 טוב יותר. לעניין זה, תנאים מוקדמים חשובים עבור ביולוגי מוצלח זוהו, כגון: דיפוזיה קל של חומרים מזינים ופסולת, אפשרות לעצב באופן 3D ונינוחות של טיפול כירורגים. מסקנות נעשו כי הצרכים הללו יכול להיות נפגשו על ידי הוספת ביולוגי מרוכבים אל הרקמה טחון.
המחקר הנוכחי במטרה לפתח פיגום מורכב רקמות טחונות בפלסטיק-דחוס המכיל קולגן גרעין חיזוק של בד מתכלה. תודות לאמצעים אלה תאי קיימא עשויים להגר מ- חלקיקי הרקמות הטחונים מתרבים עם מאפיין תכונות מורפולוגיות של האפיתל המקורי (עור או urothelium). באמצעות דחיסת פלסטיק, הפיגום היה להפחיתד בגודל 1 ס"מ לכ 420 מיקרומטר כמו חלקיקים טחון היו נתונות קולגן השכבה העליונה. בד הליבה יכול להיות כל פולימר אבל צריך להיות שונים עם משטח הידרופילי כדי interlink עם שכבות קולגן הכוללים 11.
השיטה סיפק שלמות פיגום משופרת על ידי שילוב של רשת סרוגים המורכב פולי (ε-caprolactone) (PCL) בתוך שני ג'ל קולגן דחוס פלסטיק להשתמש בה כמו פיגום עבור culturing רירית שלפוחית השתן טחון או העור טחון חזירים. הבונה נשמרה בתנאי תרבית תאים עד 6 שבועות במבחנה, הוכחת היווצרות מוצלחת של urothelium מרובדת, רב שכבתי או אפיתל עור קשקש על חלק עליון של מבנה היברידי אוחד גם. הבונה הייתה קלה לטפל ניתן לצורך איחוי במקום למטרות הגדלת שלפוחית או כיסוי של פגמים בעור. כל החלקים של הפיגום רקמות ה- FDA ואת הטכניקהיוכל לשמש עבור הליכים חד-שלבי על ידי קצירת רקמות, מגונדרת, דחיסה פלסטיק, השתלה בחזרה לחולה כמו התערבות חד מבוים. ההליך יכול להתבצע להרחבת רקמות ושיקום בתנאים סטריליים בכל יחידת כירורגיה כללית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל פרוטוקולים החיים היו שאושרו מראש על ידי ועדת מחוז סטוקהולם על בעלי חיים וכל הליכים תאמו לתקנון שימוש בבעלי חיים, כמו גם חוקים פדרליים רלוונטיים.
1. נהלים בעלי חיים
2. רקמות טחונות הכנה
3. הכנת פלסטיק דחוס PCL / קולגן Autografts
4. קשירת Autografts
התחת = "jove_title"> 5. סִיוּם
6. במבחנה תרבות
הערה: כדי להעריך את ההתקדמות היסטולוגית של הרקמה הטחונה מבני PCL / קולגן במבחנה, קולגן / PCL / הטלאים טחונים מתורבתות 12 גם צלחות באמצעות מדיום keratinocyte.
7. אימונוהיסטוכימיה
הערה: פרוטוקול אימונוהיסטוכימיה מחולק בדרך כלל אל השלבים הבאים: (1) קיבעון פרפין והטבעה, (2) מיקרו-חתך עד 5 מיקרומטר פרוסות, מיקום בשקופיות, deparaffination, ו התייבשות, (3) הסרת המסכות אנטיגן, מכתים ואת הרכבה . לפני שמתחילים את הצעדים האחרונים בהליך אימונוהיסטוכימיה, להכין מאגרי כביסת פתרון חשיפת אנטיגן (ראה פירוט חומר נפרד). הכן את הפתרון מורכב ABC לפחות 30 דקות לפני השימוש.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה מציג שיטה שמראה איך לייצר ביולוגי להשתלה באמצעות דחיסת פלסטיק של הקולגן ולבניית רקמות טחון.
רירית שלפוחית שתן ועור ניתן לקצור ואז טחון מכאני לחלקיקים קטנים (איור 3). על ידי דחיסת פלסטיק, חלקיקים הטחונים משולבים בתוך פיגום מרוכבים מורכבים פולימר מתכלה להציב מאתר מרכזי, חזק מכאני בתוך שכבות חיצוניות של ג'ל קולגן (איור 4). חלקיקי רקמת טחון ניתן להפריד לאפשר 1: קצב התפש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר זה מציג גישה קלה לשימוש לייצר תיקונים לדופן שלפוחית עם רקמה עצמית להשתלה ליד השולחן כירורגית. המדבקות נוצרות על ידי השילוב של סריגת פולימר מתכלה באמצע וקולגן עם ובלי רקמות טחונות ב המשטחים החיצוניים בשילוב עם דחיסת פלסטיק. דחיסת פלסטיק היא שיטה שתוארה לעיל על ידי מחברים אחרים יכולה להיות מוגדר כ גירוש מהיר של נוזל ג'ל קולגן 12,13. טחון הרקמה של רירית שלפוחית שתן או עור זורעת לתוך הפיגום הזה לבין ההיווצרות של האפיתל שלפוחית שתן או עור יכול להיות מלווה במה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים לאגודה השוודית למחקר רפואי, לקרן פרומוביליה, לקרן נסיכת הכתר לוביזה, לקרן הבונים החופשיים לרווחת הילד, לאגודה השוודית לרפואה, לקרן סולסטיקן, למכון קרולינסקה ולמועצת העיר שטוקהולם על התמיכה הכספית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| קטטר סיליקון 10-צרפתית | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| DMEM 10x | Gibco | 31885-023 | דחיסה פלסטית סעיף 4 |
| 24 צלחות באר | Falcon | 08-772-1 | דחיסה פלסטית קטע 4 |
| 3',3',5-Triiodothyronine | Sigma-Aldrich | IRMM469 | in vitro תרבית; סעיף 5 |
| 4% PFA | Labmed Solutions | 200-001-8 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| 70% אתנול | היסטולאב | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 | |
| ערכת ABC Elite: ערכת זיהוי ביוטין-סטרפטווידין | וקטור | PK6102 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| אתנול מוחלט | היסטולאב | 1399.01 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| אדנין | סיגמא-אולדריץ' | A8626 | תרבות במבחנה; סעיף 5 |
| אטרופין 25 μ גרם/ק"ג | Temgesic, RB Pharmaceuticals, בריטניה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| Azaperone 2 מ"ג/ק"ג | Stresnil, Janssen-Cilag, פארמה, אוסטריה | הכנת בעל החיים לניתוח, סעיף 1 | |
| בטיחות ביולוגית רמה 2 ברדס | דחיסת פלסטיק; סעיף 4 | ||
| פתרון חסימה: נוצר סרום רגיל מאותו מין כמו הנוגדן המשני המשני. | וקטור | תמיסת החסימה תלויה במקור הנוגדן הראשון | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| בופרנורפין 45 μ גרם/ק"ג | אטרופין, מיילן בע"מ, קנונסבורג, פנסילבניה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| קרפרופן 3 מ"ג/ק"ג | רימדיל, אוריון פארמה, שוודיה | הכנת בעל החיים לניתוח, סעיף 1 | |
| כלורהקסידין גלוקונאט | היבישסקראב 40 mg/mL, Regent Medical, אנגליה | הכנת בעל החיים לניתוח, סעיף 1 | |
| תרבית רעלן כולרה | Sigma-Aldrich | C8052 | in vitro; סעיף 5 |
| צנצנת קופלין: צנצנת צביעה להרתחה | Histolab | 6150 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| תבנית אל חלד (33 מ"מ x 22 מ"מ x 10 מ"מ) | ; סעיף 4 | ||
| DMEM | Gibco | 3188-5023 | דחיסת פלסטיק סעיף 4. המשיכו על הקרח כאשר משתמשים בו בדחיסה פלסטית |
| גורם גדילה אפידרמלי | Sigma-Aldrich | E9644 | in vitro תרבית; סעיף 5 |
| אתילון (מונופילמנט שאינו נספג לתפרי עור) | אתיקון | , סעיף 1 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | Gibco | 10437-036 | דחיסה פלסטית סעיף 4 |
| מלקחיים (אדיסון עם שן) | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| גזה (Gazin Mullkompresse) | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| F12 | Gibco | 31765-027 | דחיסה פלסטית סעיף 4 |
| המטוקסילין | היסטולאב | 1820 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| תא לחות | DALAB | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 | |
| הידרוקורטיזון | סיגמא-אולדריץ' | H0888 | תרבית במבחנה; סעיף 5 |
| תמיסת מי חמצן 30% | סיגמא-אולדריץ' | H1009 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| Insulin | Sigma-Aldrich | I3536 | In vitro culture; סעיף 5 |
| איזופלורן | איזופלורן, בקסטר, דירפילד, אילינוי | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| לידוקאין 5 מ"ג/מ"ל | קסילוקאין, אסטרהזניקה, שוודיה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| לוקוז 25 מ"ג/מ"ל | בקסטר, דירפילד, אילינוי | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| עט פאפ סמן | סיגמא-אולדריץ' | Z377821-1EA | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| Medetomidine 25 μ גרם/ק"ג | דומיטור, אוריון פארמה, שוודיה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| מכשיר טחינה | Applied Tissue Technologies LLC | הכנת רקמות טחונות, סעיף 2 | |
| מונוקריל (מונופילמנט נספג) | ניתוח אתיקון | , סעיף 1 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| NaOH 1 N | Merck Millipore | 106462 | סעיף דחיסה מפלסטיק 4 ותרבית תאים |
| רשת ניילון, 110 μ גודל נקבוביות עבה M 0.04 מ"ר | דחיסת פלסטיק; סעיף 4 | ||
| Oculentum simplex APL: משחה להגנה על העיניים | APL | Vnr | ניתוח 336164, סעיף 1 |
| PBS | Gibco | 14190-094 | סעיף דחיסה פלסטית 4 |
| פניצילין-סטרפטומיצין | Gibco | 15140-122 | דחיסה פלסטית סעיף 4 |
| Phenobarbiturate 15 מ"ג/ק"ג | פנטוברביטל, APL, שוודיה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| סרוג PCL | דחיסה פלסטית; סעיף 4 | ||
| קולגן זנב עכברוש | First LINK, Ltd, בריטניה | 60-30-810 | דחיסה פלסטית סעיף 4, שמור על קרח |
| להב אזמל - 15 | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| מזמרה | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| רשת אל חלד, 400 μ גודל | דחיסת פלסטיק; סעיף 4 | ||
| כפפות | הכנת בעל החיים לניתוח, סעיף 1 | ||
| חלוקים | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| וילונות | |||
| Sterilium | Bode Chemie HAMBURG | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| חוט תפר אתילון | הכנת החיה ל ניתוח, סעיף 1 | ||
| תמיסת TE (תמיסת חשיפת אנטיגן) מורכב מ-10 מ"מ טריס ו-1 מ"מ EDTA, pH 9.0 | 10 מ"מ Tris/1 מ"מ EDTA, התאם את ה-pH ל- 9.0 | ||
| טילטמין היפוכלוריד 2.5 מ"ג/ק"ג | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | ||
| טרנספרין | סיגמא-אולדריץ' | T8158 | תרבית במבחנה; סעיף 5 |
| בסיס טריזמה, H2NC | סיגמא-אולדריץ' | T6066 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| ערכת וקטור VIP: אנזים ערכת סובסטרט פרוקסידאז | וקטור | SK4600 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6 |
| ויקריל (ספיגה) | אתיקון | , סעיף 1 | |
| Tris buffer pH 7.6 (מאגר כביסה) | תמיסת TE: הכינו 10x (0.5 M Tris, 1.5 M NaCl) על ידי ערבוב: 60.6 גרם Tris (Trizma Base, H2NC(CH2OH)3, M=121.14 גרם/מול), מוסיפים 800 מ"ל מים מזוקקים, מכוונים את ה-pH עד 7.6, מוסיפים 87.7 גרם NaCl וממלאים ל-1,000 מ"ל במים מזוקקים. יש לדלל ל-1x במים מזוקקים. | ||
| X-tra solv (ממס) | DALAB | 41-5213-810 | אימונוציטוכימיה; סעיף 6. שימוש מתחת למכסה אדים |
| Zolazepam hypochloride | Zoletil, Virbac, צרפת | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| רצועות שעווה להסרת | Veet | הכנת החיה לניתוח, סעיף 1 | |
| סיום נתרן פנטוברביטל | לונדבק | , סעיף 3 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.