28 באוגוסט 2014
כלי דם הוא מפתח לגישות בהנדסת רקמות מוצלחת. לכן, טכנולוגיות אמינות נדרשות כדי להעריך את ההתפתחות של רשתות כלי דם ברקמות מבנים. כאן אנו מציגים שיטה פשוטה, יעיל וחסכונית כדי לחזות ולכמת כלי דם בגוף חי.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לדמיין כלי דם במבנים מהונדסי רקמות. זה מושג על ידי יצירת פגם עור מלא סטנדרטי על גב העכברים. לאחר מכן, דגימה של החומר המהונדס ברקמה מושתלת לתוך פגם העור.
לאחר מכן, בתום זמן התצפית, החומר מושתל ומונח במכשיר תאורת טרנס. לבסוף, תמונות ברזולוציה גבוהה של רשת כלי הדם נרכשות במצלמה דיגיטלית רגילה. בסופו של דבר, רשת כלי השיט מנותחת על ידי פילוח וכימות דיגיטליים באמצעות תוכנת כלי הביצים Vest.
היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו מיקרוסקופיה, טומוגרפיה ממוחשבת או הדמיית תהודה מגנטית, הוא שמאפשר זמן וגורם להדמיה וכימות יעילים של תהליכים וסקולריים בתוך ביו-חומרים הממקדים את כל כלי הדם הפונקציונליים החדשים. שיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי כלי דם של חומרים תחליפי עור. ניתן ליישם אותו גם על אורגניזמים מודלים אחרים או לחקור כלי דם באיברים אחרים.
כדי להתחיל, השתמש באגרופי ביופסיה של 12 מילימטר כדי ליצור דגימות של פיגומים, כגון מבקר, חומרים תחליפי עור מבוססי קולגן חתוכים חתיכות רשת טטין עגולות בקוטר 14 מילימטר להצבה מתחת לכל פיגום. לאחר הרדמת עכבר, בדיקת עומק ההרדמה בצביטה בבוהן והסרת הפרווה האחורית לפי פרוטוקול הטקסט. הנח את החיה במצב שכיבה והשתמש בעט קבוע בקצה דק כדי לסמן את קו האמצע של גב העכבר.
הגדירו אזור כריתה שאינו רחוק מדי כדי למנוע מהחיה להסיר את הפיגום. בעזרת אגרוף ביופסיה של 10 מילימטר, צור פגמים דו-צדדיים עגולים על ידי אילוץ זהיר של האגרוף על העור. כדי לתחום את אזור הכריתה בעזרת מלקחיים, הרם בעדינות את העור המסומן והשתמש במספריים כירורגיים כדי לחתוך לאורך העיגול המסומן.
אם מתרחש דימום, השתמש בגזה סטרילית כדי לדחוס בזהירות את האזור כדי לפנות מקום לרשת הטיטאניק. להאריך את ההפרדה של העור והרקמה שמתחתיו בגבול הפצע ועוד שניים עד ארבעה מילימטרים. הנח את הרשת לתוך הפגם ישירות על מיטת הפצע ומתחת לקצוות הפצע.
לאחר מכן הניחו את הפיגומים ישירות מעל הרשת. השתמש בארבעה עד שישה קשרים בודדים כדי לתפור את הפיגום, כך שהפצע הסמוך ישאיר את הקצוות מעט מעל הפיגום. לאחר מכן יש לתפור חבישת פצע שקופה מעל הפגמים כדי להגן על הפיגום תוך מתן אפשרות לניטור אזור הפצע.
הערכה, הערכת המצב הכללי של החיה מדי יום על ידי ניטור פעילות מוטורית, משקל גוף, סימני כאב, סבילות לחבישה והשחתה אוטומטית. כמו כן, יש לעקוב אחר אזור הפצע לאיתור סימני זיהום מקומיים ומערכתיים ומיקום החבישה. לאחר המתת חסד של בעל החיים בנקודת הזמן הרצויה.
על פי פרוטוקול הטקסט, השתמש בטוש קבוע כדי לסמן את אתר הכריתה הכולל את הפיגומים. השתמש במספריים או באזמל כדי לחתוך את העור לאורך הקווים המסומנים באמצעות כריתה קהה, נתק את כל העור, כולל הפיגומים והרשת מהרקמה שמתחתיו, הנח רקמה מתוחה הפוכה לתוך צלחת פטרי. כדי לדמיין את הדגימה, הנח אותה מעל מכשיר תאורת טרנס.
במצב מאקרו, צלם תמונות של הפיגומים השלמים ואזורים בגודל שווה של עור רגיל ואחסן את התמונות בפורמט TIFF להמשך ניתוח דיגיטלי. לאחר הורדת תוכנת הכלי ves EQ, פתח תמונה ובחר אזור עניין לניתוח על ידי לחיצה על מקש backspace. לאחר מכן לחץ על הפוך.
כדי להמחיש את רשת כלי הדם בלבן, בחר מסנן שיפור כלי תמונה היסטרזיס סף טרנספורמציה של כובע עליון, וחשב את שיפור כלי הדם בכל השלבים הקודמים. גלול כדי להגדיל ולהקטין את התמונה. פלח את מפת כלי השיט על ידי בחירת הסף הראשון או כיסוי כלי השיט כך שכל פיקסל שהוא אפילו מרוחק כמו כלי שיט יסומן ככלי שיט.
לחץ על חשב. כדי להציג תצוגה מקדימה של הבחירה, בחר את הסף השני או את כיסוי הרקע כך שרק פיקסלים דמויי כלי שיט במיוחד יסומנו ככלים. כדי לחשב את אורך הכלים ואת השטח הכולל המכוסה על ידם, לחץ על סטטיסטיקת תמונה, תמונה וסטטיסטיקה של תמונה בינארית.
אורך הכלי מוערך בצורה הטובה ביותר על ידי דילול מראש של רשת כלי הדם לרוחב פיקסל אחד. לשם כך, עבור אל מסננים מורפולוגיים של תמונה ושלד לפני החישוב. היחס בין שטח כלי השיט לאורך כלי השיט נותן ערך לגודל כלי השיט באזור העניין.
במידת הצורך, הסר חפצים על ידי בחירת כלי השיט המעניינים בלבד. על ידי לחיצה מתחת למצב הבחירה, לחץ על backspace כדי להעתיק את הכלים שנבחרו לתמונה חדשה. לבסוף, נתח את אזור העור הטבעי תחת אותם פרמטרים כמו פיגום, הקצה ערך של 100% לרקמה הטבעית וקשר את הפיגום לערך זה.
לדוגמה, אם אחוז הפיקסלים הלבנים הוא 30% ברקמה הרגילה ו-15% בפיגום, זה מייצג 50% כלי דם של השטח הכולל של הפיגום. שימו לב שהערכים תואמים את כל אזור התמונה. לכן, יש צורך לתקן אותו לאזור האזור שנבחר כפי שמוצג כאן.
שבועיים לאחר ההשתלה של רקמת ההשתלה, תאורת טרנס אפשרה הדמיה ברורה של מבני כלי דם ברוחב של עד 30 מיקרומטר בדגימת רקמה שלמה שכללה גם רקמה מקומית וגם פיגומים מושתלים. שימוש בפילוח דיגיטלי לניתוח רמות כלי הדם של הרקמות המושתלות של 62.28 פלוס מינוס 8.6% נצפו בפיגום בהשוואה לעור הטבעי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור ליצור פגמים בעור מלא הניתנים לשחזור ולקבע את החומר הביולוגי באופן אמין לפצע.
לאחר הליך זה, ניתן להשתמש ברקמה מורחבת לניתוח נוסף כגון היסטולוגיה או RNA וביטוי חלבון.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג שיטה לוויזואליזציה וכימות של וסקולריזציה במבנים של הנדסת רקמות. באמצעות שימוש במודל סטנדרטי של פגם בעור בעכברים, ניתן לנתח את הרשת הוסקולרית באופן יעיל.
כימות מהימן של וסקולריזציה בחומרים ביומטריים מהווה נקודת מפנה קריטית לקידום מבנים של הנדסת רקמות לעבר תיקוף טרנסלציונלי ופקליני. מודל זה של פגם מלא בעור מאפשר ויזואליזציה ישירה ברזולוציה גבוהה וכימות דיגיטלי של נאובסקולריזציה, ובכך תומך בביטחון פרוגנוסטי בביצועי הפיגום. גישה זו מייעלת את הפחתת הסיכונים בשלבים מוקדמים ואת תעדוף הפורטפוליו עבור מועמדים לחומרים ביומטריים המיועדים ליישומים ברפואה רגנרטיבית.
מודל זה מגשר בין שלב הגילוי המוקדם להערכה פרה-קלינית על ידי אספקת זרימת עבודה סטנדרטית להערכת וסקולריזציה in vivo של ביו-מטריאלים.