אנו מתארים את הטכניקה הכירורגית ואת תהליך הדה-סלוליזציה של חולדות מרוכבות. דה-סלוליזציה מתבצעת באמצעות נתרן דודציל סולפט בריכוז נמוך באמצעות מערכת פרפוזיה של מכונת ex vivo.
מאמר שיטה
אנו מתארים את הטכניקה הכירורגית ואת תהליך הדה-סלוליזציה של חולדות מרוכבות. דה-סלוליזציה מתבצעת באמצעות נתרן דודציל סולפט בריכוז נמוך באמצעות מערכת פרפוזיה של מכונת ex vivo.
חולים עם פציעות טראומטיות קשות ואובדן רקמות זקוקים לשחזור כירורגי מורכב. אלוטרנספלנטציה מרוכבת וסקולרית (VCA) היא דרך שחזור מתפתחת להעברת רקמות מרובות כתת-יחידה מרוכבת. למרות האופי המבטיח של VCA, הדרישות ארוכות הטווח של דיכוי חיסוני הן מגבלה משמעותית בשל הסיכון המוגבר לממאירויות, רעילות איברי קצה וזיהומים אופורטוניסטיים. הנדסת רקמות של פיגומים מרוכבים תאיים היא חלופה פוטנציאלית בהפחתת הצורך בדיכוי חיסוני. כאן מתוארת ההצטיידות של חולדה אחורית ודה-צלולריזציה שלה לאחר מכן באמצעות נתרן דודציל סולפט (SDS). אסטרטגיית הרכש המוצגת מבוססת על עורק הירך המשותף. נבנתה מערכת ביו-ריאקטור מבוססת זלוף מכונה ושימשה לדה-סלוליזציה של ה-ex vivo של ה-hindlimb. בוצעה דה-סלוליזציה מוצלחת של הזליפה, וכתוצאה מכך נוצר מראה לבן שקוף דמוי האחורי. נצפתה רשת כלי דם שלמה, ניתנת להעברה, לאורך כל החלק האחורי. ניתוחים היסטולוגיים הראו את הסרת התכולה הגרעינית ואת שימור ארכיטקטורת הרקמות בכל תאי הרקמות.
VCA הוא אופציה מתפתחת עבור חולים הזקוקים לשחזור כירורגי מורכב. פציעות טראומטיות או כריתות גידול גורמות לאובדן רקמה נפחית שקשה לשחזר. VCA מציע השתלה של רקמות מרובות כגון העור, העצם, השרירים, העצבים וכלי הדם כשתל מורכב מתורם למקבל1. למרות אופיו המבטיח, VCA מוגבל בשל משטרים מדכאי חיסון ארוכי טווח. שימוש בתרופות כאלה לכל החיים גורם לסיכון מוגבר לזיהומים אופורטוניסטיים, ממאירויות ורעילות איברים סופית 1,2,3. כדי לעזור להפחית ו/או לבטל את הצורך בדיכוי חיסוני, פיגומים מהונדסים רקמות המשתמשים בגישות דה-סלוליזציה עבור VCA מראים הבטחה גדולה.
דה-סלוליזציה של רקמות כרוכה בשמירה על מבנה המטריצה החוץ-תאית תוך הסרת התכולה התאית והגרעינית. פיגום מתכלה זה יכול להיות מאוכלס מחדש עם תאים ספציפיים לחולה4. עם זאת, שימור רשת ECM של רקמות מרוכבות הוא אתגר נוסף. זאת בשל נוכחותם של סוגי רקמות מרובים עם צפיפויות רקמה שונות, ארכיטקטורות ומיקומים אנטומיים בתוך פיגום. הפרוטוקול הנוכחי מציע טכניקה כירורגית ושיטת דה-סלוליזציה עבור חולדה אחורית. זהו מודל הוכחת היתכנות ליישום טכניקה זו של הנדסת רקמות על רקמות מרוכבות. זה יכול גם להניע את המאמצים הבאים לחדש רקמות מרוכבות באמצעות recellularization.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חולדות לואיס זכרים קדבריים (300-430 גרם) שהתקבלו ממכון המחקר של בית החולים הכללי בטורונטו שימשו לכל הניסויים. עבור כל ההליכים הכירורגיים, מכשירים סטריליים ואספקה שימשו לשמירה על טכניקה אספטית (ראה טבלת החומרים). כל ההליכים בוצעו בהתאם להנחיות הוועדה לטיפול בבעלי חיים במכון המחקר של בית החולים הכללי בטורונטו, רשת הבריאות האוניברסיטאית (טורונטו, ON, קנדה). בסך הכל ארבעה אחוריים הוסרו.
1. הכנה טרום כירורגית
2. רכישת חולדה אחורית

איור 1: רכישה של חולדה אחורית. (A) סימון חתך העור ברמת הרצועה המפשעתית מלרוחב לאמצעי. (B) מבט על וריד הירך ועורק הירך, אשר נותחו באופן פרוקסימלי לכיוון הרצועה המפשעתית, המסומנים על ידי הקו המקווקו. קיצורים: L = לרוחב; M = מדיאלי; FV = וריד הירך; FA = עורק הירך. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
3. הכנת פתרונות
4. ביוריאקטור ובניית מעגלי פרפוזיה
הערה: עיין באיור 2 עבור התצורה של הביוריאקטור ומעגל הזליפה לאורך השלבים המפורטים.

איור 2: הכנת ביו-ריאקטור ובניית מעגלי פרפוזיה. המנגנון המוצג של מעגל הזליפה כולל (A) משאבה פריסטלטית ו-(B) קלטות מתאימות הן לקווי הכניסה והן לקווי היציאה. (ג, ד) צינורות סיליקון של 12 ס"מ ו -30 ס"מ מוצגים גם עם מחברים בהתאמה. (E) צינורות למשאבה פריסטלטית (1.85 מ"מ). תא ביוריאקטור עם יציאות מסומנות עבור (F) זרימה, (G) יציאה מתחדשת, ו-(H) יציאה. (I) מכסה ביוריאקטור מוצג עם יציאת אוורור. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
5. דה-סלוליזציה של חולדות אחוריות

איור 3: סקירה כללית של מעגל ביוריאקטור של פרפוזיה דה-סלולאריזציה של חולדה. (A) ייצוג סכמטי של מעגל פרפוזיה ביוריאקטור. חיצים כחולים מציינים את כיוון זרימת חומרי הניקוי והפסולת. (B) סקירה כללית של מעגל הדה-סלוליזציה עם ביוריאקטור המכיל חולדה אחורית. מאגר SDS (בקבוקון שמאלי) מוביל לתוך המשאבה הפריסטלטית ולתוך צינורות הכניסה של הביוריאקטור. הזרימה מחוברת למאגר הפסולת (בקבוקון ימני) דרך המשאבה הפריסטלטית. (C) (I) ביוריאקטור המכיל אחורי חולדה עם צינורות כניסה המחוברים לעורק הירך המשומר. (II) חידוש יציאה הממוקמת בפינה עבור חומר ניקוי perfused. (III) צינורות זרימה תלויים במאגר תלוי. קיצור: SDS = נתרן דודציל סולפט. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
6. כביסה ועיקור לאחר דה-סלוליזציה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול הרכש הצליח לבודד ולשמר את עורקי הירך המשותפים לשלבי הזלוף הבאים. תמונות הנתיחה המייצגות באיור 1A,B מראות את מיקום החתך והחשיפה של כלי הירך עם מרחק מספיק מנקודות הביפורקציה. איור 2 מראה את המנגנון הדרוש להכנת הביו-ריאקטור ומעגל הזליפה. נקודת הקצה של דה-סלוליזציה נקבעה על ידי התבוננות במראה לבן, שקוף דמוי רקמה. מערכת הזלוף של מכונת ex vivo הצליחה בדה-סלוליזציה של הזלוף של החולדה האחורית. נשמר מעגל סגור במעבר אחד (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עכברושים אחוריים שימושיים כמודלים ניסיוניים ב-VCA5. הנדסת רקמות של פיגומים תאיים מייצגת את הצעד הראשון בטיפול בחסרונות של משטרי דיכוי חיסוני ארוכי טווח הקשורים ל-VCA. השימוש בשתלים מרוכבים מהווה אתגר נוסף בהתחשב בנוכחותן של רקמות מרובות, שלכל אחת מהן תכונות תפקודיות, אימונוגניות ומבניות ייחודיות. הפרוטוקול הנוכחי מראה שיטה מוצלחת להשגת חולדות מרוכבות א-תאיות אחוריות. פיגומים אלה ניתנים לשחזור נוסף ומייצגים מודל הוכחת היתכנות עבור VCA.
כדי להבטיח רכש ודה-סלוליזציה מוצלחי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.
איור 3A נוצר בשנת BioRender.com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.9% הזרקת נתרן כלורי USP 50 מ"ל | Baxter Corporation | JB1308M | |
| 1 מ"ל צנרת סרולוגית חד פעמית | VWR | 75816-102 | |
| 10 סמ"ק מזרקים | שהושגו ממכון מחקר | ||
| תלת כיווני | שהושגו ממכון מחקר | ||
| 5 סמ"ק מזרקים חד פעמיים | מתקבל ממכון מחקר | ||
| 70% אלכוהול | המתקבל ממכון מחקר | ||
| מסנן מזרק אקרודיסק 0.2 ומיקרו; m | VWR | CA28143-310 | |
| מלקחיים של אדסון, | כלים מדעיים עדינים | 11006-12 | |
| אנגיוקטטר 24 גרם 19 מ"מ (¾ ”) | VWR | 38112 | |
| תמיסה אנטיביוטית-אנטימיקוטית (100x) 100 מ"ל | Multicell | 450-115-EL | |
| חותך עצמות | מדע עדינים | 12029-12 | |
| מחברים עבור צינורות 1/16 אינץ' עד 1/8 אינץ' | McMasterCarr | 5117K52 | |
| נקבה Luer למתאם דוקרני (PVDF) - מזהה 1/8 אינץ' | McMasterCarr | 51525K328 | |
| מלקחיים עדינים | כלי מדע עדינים | 11254-20 | |
| מלקחיים עדינים עם קצות מיקרו-קהים | כלי מדע עדינים | 11253-20 | |
| הזרקת נתרן הפרין 10,000 IU/10 מ"ל | LEO Pharma Inc. | 006174-09 | |
| זכר Luer למתאם דוקרני (PVDF) - מזהה 1/8 אינץ' | McMasterCarr | 51525K322 | |
| מחזיק מחט מיקרו | WLorenz | 04-4125 | |
| מיקרומספריים | WLorenz | SP-4506 | |
| חומצה פראצטית | סיגמא אולדריץ' | 269336-100 מ"ל | |
| משאבה פריסטלטית, 3 ערוצים | קול פרמר | RK-78001-68 | |
| תמיסת מלח חוצצת פוספט 1x 500 מ"ל | Wisent | 311-425-CL | |
| קרצוף כירורגית פובידון | המתקבלת | ||
| מצינורות משאבת מכון מחקר, 3 עצירות, Tygon E-LFL | Cole Parmer | RK-96450-40 | |
| צינורות משאבה, סיליקון Cole Parmer מרפא פלטינה | RK-96410-16 | ||
| להב אזמל - #10 | כלים מדעיים עדינים | 10010-00 | |
| ידית אזמל - #3 | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| נתרן דודציל סולפט ריאגנט כיתה: טוהר: >99%, 1 ק"ג | ביושופ | SDS003.1 | |
| תפר כירורגי #6-0 | Covidien | VS889 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה