Name: השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: למד שתל כלי דם מחומר PCL באמצעות שיטת Electrospinning מתקדמת להנדסה ביו-רפואית. השיטה מאפשרת הערכת ביצועים ארוכת טווח במודל חולדה לשיקום כלי דם.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה כלכלית על ידי פרויקטים NSFC (81522023, 81530059, 91639113, 81772000, 81371699 ו- 81401534).

השימוש של חיות ניסוי שאושרו על-ידי חיה ניסויים אתית הוועדה של שינקאנסן האוניברסיטה, ביצעו תואם המדריך לקבלת טיפול, שימוש של חיות מעבדה.
1. ייצור שתלי Electrospun PCL
הערה: בזאת, טכניקת electrospinning היה מנוצל כדי לבדות שתלי כלי הדם.
<ol><li>להכין PCL פתרונות של 25 wt % ו 10 wt %, על ידי המסת PCL בתערובת של מתנול, כלורופורם, בהתאמה, (יחס נפח של 1:5), בטמפרטורת החדר (RT) במשך 12 שעות.</li>
	<li>לטעון את הפתרון PCL לתוך מזרק זכוכית 10-mL.</li>
	<li>מקם את המזרק עם מחט 21-G.</li>
	<li>מניחים את מוט פלדה אל חלד (2 מ מ בקוטר 25 ס מ אורך) על המכשיר אוסף.</li>
	<li>עבור שתלים סיבי עבה יותר, השתמש PCL הפתרון של 25 wt %, ומרחק עבודה של 17 ס מ מחט לאספן, קצב הזרימה של 8 mL/h, מתח של 11 kV כפרמטרים electrospinning. לשימוש שתלי רזה-סיבים, הפתרון PCL של 10 wt %, ומרחק עבודה של 20 ס מ מחט לאספן, קצב זרימה של 2 מ ל/h, מתח של 18 kV כפרמטרים electrospinning.</li>
	<li>ודא כי השתלים שהושג מוצבים בתוך ואקום למשך הלילה כדי להסיר שאריות הממס. לעקר את כל הכלים לפני ההליך ולשמור על הטכניקה aseptic ברחבי.</li>
	<li>לפני ההשתלה, לחטא את השתלים על ידי אנו ממליצים להם 10 מ"ל של 75% אתנול למשך 30 דקות ואז לחשוף אותם לאור אולטרא סגול לילה.</li>
	<li>מדידות גודל סיבים, נקבוביות: לחשב את הקוטר הממוצע סיבים באמצעות תוכנת ImageJ מבוסס על סריקת תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים (SEM).</li>
	<li>בדיקות מכניות של פיגומים:<ol>
<li>חותכים פיגומים צינורי למקטעים 3 מ מ אורך בעזרת סכין גילוח. למדוד את העובי של פיגומים באמצעות מיקרומטר.</li>
		<li>למקם פיגומים הכרישים על מכונת בדיקות מתיחה עם עומס קיבולת של 100 ש</li>
		<li>מלחציים פיגומים עם 1 מ"מ הבין-קלאמפ מרחק, למשוך longitudinally בקצב של 10 מ מ/דקה עד קרע. למדוד את חוזק ואת האולטימטיבי התארכות בהפסקה. לחשב את האלסטיות של האזור הליניארי הראשונית (עד 5% זן) של העקומה מתח-זן.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. עכברוש. העורק השרשה מודל
הערה: כל חומרים, כלים המשמשים בניתוח הם סטרילי. במהלך הניתוח, ודא כי המפעיל לובש מסכה גזה וכפפות סטרילי למניעת זיהומים. ודא שטמפרטורת החדר נשמרת ב- 27-30 ° C כדי לשמור על טמפרטורת הגוף בבעלי חיים. פעל לפי ההנחיות IACUC המקומית בנוגע שיכוך כאבים.
<ol><li>השתמש חולדות ספראג Dawley זכר שוקל 240-270 גרם מקבלים שתל של כלי הדם. ודא שהחולדה יש התענה 24 שעות לפני הניתוח. המטרה של חולדות צום של 24 שעות היא ריקה הצואה של המעיים מספיק, ובכך להרחיב האופק של המפעיל.</li>
	<li>לתפוס הצוואר האחורי של החולדה, הראש כלפי מטה, את המחט springe לתוך חלל הבטן הבטן התחתונה. זירוז של עכברוש בשביל הרדמה עם קלוראל-הידרייט (330 מ ג/ק ג) על ידי זריקה בקרום הבטן.</li>
	<li>לאשר ההרדמה נאותה על ידי הבטחת העכברוש הגמיש השרירים ונשימה יציבה. מקם את החולדה תחת המיקרוסקופ ההפעלה במצב פרקדן.</li>
	<li>החל וזלין הוטרינר אופטלמולוגיות משחה על העיניים למניעת יובש תחת הרדמה. לנהל בדיקות דם (UI 100/kg) עם תמיסת מלח פיזיולוגית heparinized פתרון (UI 50/mL) בזריקה וריד הזנב לפני הניתוח.</li>
	<li>לגלח את הפרווה בקיר הבטן הקדמי באמצעות סכין גילוח, לנקות את העור באמצעות יודיפלור תמיסה תמיסת כוהל רפואי.</li>
	<li>לבצע חתך laparotomy קו האמצע עם מספריים כירורגיים להבטיח החתך כ 4-5 ס"מ ו ואז לחשוף את חלל הבטן.</li>
	<li>. משכי, עוטפים את המעיים עם גזה לחלח עם תמיסת מעדיפים.</li>
	<li>לנתח את העורק הראשי בקפידה.</li>
	<li>לזהות, מאתרים ומפסיקים את כל הענפים קטן בעזרת תפרים ניילון monofilament 9-0.</li>
	<li>תהדק את המקטע מבודד (עד 1 ס מ אורך) של אבי העורקים באמצעות שני תופסנים כלי הדם. אבי העורקים יכולים להישאר בחוזקה למשך 20-30 דקות.</li>
	<li>Transect העורק הראשי בין שני תופסנים באמצעות מיקרו-מספריים כדי ליצור את האתרים anastomotic.</li>
	<li>לרוקן את שני הקצוות של אבי העורקים באמצעות פתרון heparinized מלוחים (UI 50/mL) כדי להסיר את שאריות הדם.</li>
	<li>לקלף את adventitia באמצעות מיקרו-מספריים.</li>
	<li>Anastomose השתל ועם הקוטר הפנימי של 2 מ מ 1 ס"מ אורך על העורק הראשי של החולדה עם דפוס התפר של-שמונה בעזרת תפרים ניילון monofilament 9-0.</li>
	<li>ראשית, לבנות ארבע. חיבור בהתאם לרצף של 9, 3, 12, ו 6 o ' שעון עמדות על הצד צינתור, ואז anastomose את הקצוות לחתוך 4 תפרים בין שני תפרים. לאחר שסיים את התפר צינתור, תפר הצד דיסטלי באותה שיטה. הערה: כל תפר נדרש כדי להבטיח שהצד יליד מעט שמוטבע השתל.</li>
	<li>להסיר את המלחציים דיסטלי כדי לאפשר את הדם לזרום לתוך השתל ולאחר מכן להסיר את המלחציים הפרוקסימלית.</li>
	<li>הקש את הקצוות התפר כדי לעצור את הדימום באמצעות כדור צמר גפן סטרילי או ספוג גזה קטנים. הקש על 3 דק ', עד hemostasis.</li>
	<li>להחזיר את המעיים לתוך חלל הבטן.</li>
	<li>לשטוף את חלל הבטן בעזרת תמיסת מלח פיזיולוגית חמימים פתרון גנטמיצין (320 U/mL).</li>
	<li>לתפור לקיר הבטן באמצעות ניילון 3-0 בתפר לשכבת השריר והעור, בהתאמה.</li>
	<li>למקם את החולדה לתוך כלוב נקי ויבש, לשים כרית החימום תחת הכלוב כדי לשמור על טמפרטורת הגוף החי; ואז לחכות החולדה להתאושש מן ההרדמה. לטפל החיה עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות.</li>
	<li>אחרי זה יחזור להכרה, לשים את החולדה לכלוב יחיד עם מים ואוכל. החל יוד על הפצע כדי למנוע זיהום לאחר הניתוח. להחזיר את החולדה מחברתם של חיות אחרות עד זה יחלים במלואו.</li>
	<li>המתת חסד חולדות בהתאם להנחיות מוסדיים בנקודות זמן מוגדרים מראש.</li>
</ol>

<ol><li>Coombs, K. E., Leonard, A. T., Rush, M. N., Santistevan, D. A., Hedberg-Dirk, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolated+effect+of+material+stiffness+on+valvular+interstitial+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">Isolated effect of material stiffness on valvular interstitial cell differentiation.</a> J Biomed Mater Res A. 105 (1), 51-61 (2017).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sandwich+tubular+scaffold+derived+from+chitosan+for+blood+vessel+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Mater+Res+A%22%5BJournal%5D)">A sandwich tubular scaffold derived from chitosan for blood vessel tissue engineering.</a> J Biomed Mater Res A. 77 (2), 277-284 (2006).</li>
<li>Thottappillil, N., Nair, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaffolds+in+vascular+regeneration%3A+current+status%5BTitle%5D)+AND+%22Vasc+Health+Risk+Manag%22%5BJournal%5D)">Scaffolds in vascular regeneration: current status.</a> Vasc Health Risk Manag. 11, 79-91 (2015).</li>
<li>Pektok, E., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19029464">Degradation and healing characteristics of small-diameter poly (e-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation.</a> Circulation. 118 (24), 2563-2570 (2008).</li>
<li>Innocente, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paclitaxel-eluting+biodegradable+synthetic+vascular+prostheses%3A+a+step+towards+reduction+of+neointima+formation%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Paclitaxel-eluting biodegradable synthetic vascular prostheses: a step towards reduction of neointima formation?</a> Circulation. 120 (11 Suppl), S37-S45 (2009).</li>
<li>de Valence, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advantages+of+bilayered+vascular+grafts+for+surgical+applicability+and+tissue+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Advantages of bilayered vascular grafts for surgical applicability and tissue regeneration.</a> Acta Biomater. 8 (11), 3914-3920 (2012).</li>
<li>Assmann, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acceleration+of+autologous+in+vivo+recellularization+of+decellularized+aortic+conduits+by+fibronectin+surface+coating%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Acceleration of autologous in vivo recellularization of decellularized aortic conduits by fibronectin surface coating.</a> Biomaterials. 34 (25), 6015-6026 (2013).</li>
<li>Hasan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+scaffolds+for+tissue+engineering+of+vascular+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomater%22%5BJournal%5D)">Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts.</a> Acta Biomater. 10 (1), 11-25 (2014).</li>
<li>Baker, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potential+to+improve+cell+infiltration+in+composite+fiber-aligned+electrospun+scaffolds+by+the+selective+removal+of+sacrificial+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The potential to improve cell infiltration in composite fiber-aligned electrospun scaffolds by the selective removal of sacrificial fibers.</a> Biomaterials. 29 (15), 2348-2358 (2008).</li>
<li>Wang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creation+of+macropores+in+electrospun+silk+fibroin+scaffolds+using+sacrificial+PEO-microparticles+to+enhance+cellular+infiltration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research+Part+A%22%5BJournal%5D)">Creation of macropores in electrospun silk fibroin scaffolds using sacrificial PEO-microparticles to enhance cellular infiltration.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 101 (12), 3474-3481 (2013).</li>
<li>Lee, B. L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+ablation+enhances+cell+infiltration+into+three-dimensional+electrospun+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser ablation enhances cell infiltration into three-dimensional electrospun scaffolds.</a> Acta Biomaterialia. 8 (7), 2648-2658 (2012).</li>
<li>Rnjak-Kovacina, J., Weiss, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+pore+size+of+electrospun+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Increasing the pore size of electrospun scaffolds.</a> Tissue Eng Part B Rev. 17 (5), 365-372 (2011).</li>
<li>Zhong, S., Zhang, Y., Lim, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+large+pores+in+electrospun+nanofibrous+scaffolds+for+cellular+infiltration%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+B+Rev%22%5BJournal%5D)">Fabrication of large pores in electrospun nanofibrous scaffolds for cellular infiltration: a review.</a> Tissue Eng Part B Rev. 18 (2), 77-87 (2012).</li>
<li>Pham, Q. P., Sharma, U., Mikos, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+poly%28epsilon-caprolactone%29+microfiber+and+multilayer+nanofiber%2Fmicrofiber+scaffolds%3A+characterization+of+scaffolds+and+measurement+of+cellular+infiltration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Electrospun poly(epsilon-caprolactone) microfiber and multilayer nanofiber/microfiber scaffolds: characterization of scaffolds and measurement of cellular infiltration.</a> Biomacromolecules. 7 (10), 2796-2805 (2006).</li>
<li>Rnjak-Kovacina, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailoring+the+porosity+and+pore+size+of+electrospun+synthetic+human+elastin+scaffolds+for+dermal+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Tailoring the porosity and pore size of electrospun synthetic human elastin scaffolds for dermal tissue engineering.</a> Biomaterials. 32 (28), 6729-6736 (2011).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+thick+fibers+and+large+pores+of+electrospun+poly%28epsilon-caprolactone%29+vascular+grafts+on+macrophage+polarization+and+arterial+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of thick fibers and large pores of electrospun poly(epsilon-caprolactone) vascular grafts on macrophage polarization and arterial regeneration.</a> Biomaterials. 35 (22), 5700-5710 (2014).</li>
<li>Hutcheson, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genesis+and+growth+of+extracellular-vesicle-derived+microcalcification+in+atherosclerotic+plaques%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Genesis and growth of extracellular-vesicle-derived microcalcification in atherosclerotic plaques.</a> Nat Mater. 15 (3), 335-343 (2016).</li>
<li>Tara, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Well-organized+neointima+of+large-pore+poly%28L-lactic+acid%29+vascular+graft+coated+with+poly%28L-lactic-co-epsilon-caprolactone%29+prevents+calcific+deposition+compared+to+small-pore+electrospun+poly%28L-lactic+acid%29+graft+in+a+mouse+aortic+implantation+model%5BTitle%5D)+AND+%22Atherosclerosis%22%5BJournal%5D)">Well-organized neointima of large-pore poly(L-lactic acid) vascular graft coated with poly(L-lactic-co-epsilon-caprolactone) prevents calcific deposition compared to small-pore electrospun poly(L-lactic acid) graft in a mouse aortic implantation model.</a> Atherosclerosis. 237 (2), 684-691 (2014).</li>
</ol>

המחברים יש אינטרסים כלכליים לא סותרים.

חדירה לתא הוא קריטי עבור ההתחדשות, שיפוץ של שתל וסקולרית ויוו16. חדירה לתא מוגבל קשורה לעיתים קרובות הנקבוביות קטן יחסית של השתל המעכבים את ההעברה של תאים לתוך הקיר שתל. כדי לטפל הקושי הזה, פיתחנו שיטה שונה להכין electrospun PCL שתלי כלי הדם עם מבנה גדול שם. בפירוט, גודל הנקבוביות גדל עם הגידול של עובי סיבים זה יכול להיות נשלט בקלות על ידי הפרמטרים עיבוד. התוצאות הראו כי התאים מארח יכול בקלות לחדור לתוך הקיר של שתל macroporous הזה לאחר ההשתלה ויוו , cellularity נשאר ברמה יחסית גב...

שתלי כלי הדם מחומרים פולימרים סינתטיים מנוצלים נרחב במרפאה לטיפול במחלות לב וכלי דם (CVDs). למרבה הצער, במקרה של השתלים דם בקוטר קטן (D < 6 מ מ) יש מוצרים מוצלחים זמינים עקב נמוך patency מופעלות על ידי מהירות זרימת דם מופחתת, אשר מובילה לעיתים קרובות פקקת, היפרפלזיה intimal, ועוד סיבוכים1.
הנדסת רקמות מספק אסטרטגיית חלופיים כדי להבין patency לטווח ארוך, הומאוסטזיס מבוסס על התחדשות נימי הדם מונחה לגרדום שחזור. בפירוט, השתל וסקולרית, כתבנית תלת מימדי, יכול לספק תמיכה מכנית והדרכה מבניים במהלך לרגנרציה של רקמות עילאיים ועל ההשפעה פונקציות הסלולר, כולל תא אדהזיה, הגירה, התפשטות, ו הפרשת מטריצה חוץ-תאית2. עד עכשיו, פולימרים סינתטיים שונים תאימותם ליישומים בהנדסת רקמות עילאיים. בין אלה פולימרים, poly(ε-caprolactone) (PCL) נחקר באינטנסיביות עקב תא טוב תאימות והשפלה איטי שנעו בין כמה חודשים עד שנתיים3. בעכברוש העורקים מודל4,5,6, שתלי כלי הדם PCL שעובדו על-ידי electrospinning הציג המבנית מעולה, patency, עלייה מתמדת כמו גם תא הפלישה, כורוידאלית ב שתל קיר עד 6 חודשים. עם זאת, רקמות לוואי שיפוץ, כולל רגרסיה של תאים, נימים, הסתיידות, גם נצפו ב timepoints יותר, עד ל-18 חודשי.
Cellularization של כלי הדם השתל היא גורם מפתח בקביעת התחדשות רקמות, ותתמוך7. Electrospinning, כמו טכניקה רב-תכליתי, כבר נרחב מועסקים עבור הכנת שתלי כלי הדם עם מבנה סיבי ננו8. למרבה הצער, המבנה הנקבובית קטן יחסית מובילה לעיתים קרובות לא מספיקות תא בחדירת השתל electrospun כלי דם, אשר מגביל את התחדשות רקמות עוקבות. כדי לפתור בעיה זו, טכניקות שונות נוסו כדי להגדיל את גודל הנקבוביות נקבוביות הכוללת, לרבות המלח/הפולימר שטיפת9,10, שינוי של אספן המנגנון, שלאחר הטיפול על ידי קרינת לייזר11 , ועוד. למעשה, המבנה של שתלי electrospun (כולל סיבים בקוטר גודל הנקבוביות, נקבוביות) קשורה קשר הדוק עיבוד התנאים12,13. במהלך electrospinning, קוטר סיבים ניתן לשלוט בקלות על-ידי שינוי הפרמטרים, כגון הריכוז של פולימר פתרון, קצב הזרימה, מתח, וכו '. 14 , 15, ו. לכן, גודל הנקבוביות ואת נקבוביות שופרו בהתאם.
לאחרונה דיווחנו PCL ששונה electrospun שתל למבנה macroporous (סיבי עם קוטר של 5-7 מיקרומטר, הנקבוביות של 30-40 µm). In vivo השרשה על-ידי החלפת עכברוש. העורק הראו שיעור גבוה של patency, כמו גם התחדשות endothelialization, שריר חלק טוב בגיל 3 חודשים לאחר הניתוח16. וחשוב מכך, אין תופעות לוואי רקמות כולל רגרסיה הסתיידות והתא יכול להיות שנצפו גם לאחר שנה אחת של השרשה.

<table><tbody><tr><td>כדורי פולי (&epsilon;-caprolactone) (PCL) (Mn=80,000)</td> <td>Sigma</td><td>704067</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Tianjin Chemical Reagent Company</td><td>1060</td><td></td></tr><tr><td>Alcohol</td><td>Tianjin Chemical Reagent Company</td><td>1083</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Tianjin Chemical Reagent Company</td><td>A1007</td><td></td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Tianjin Fengchuan חברה</td><td>2296</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Alfa Aesar</td><td>A16046</td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley חולדות</td><td>מרכז חיות מעבדה של האקדמיה למדעי</td><td></td><td></td>הרפואה</tr><tr><td>הצבאית מי מלח רגילים</td><td>Hebei Tiancheng חברת</td><td></td><td></td>תרופות</tr><tr><td>כלורל הידרט</td><td>טיאנג'ין Ruijinte חברת כימיקלים</td><td>2223</td><td></td></tr><tr><td>הזרקת נתרן הפרין</td><td>טיאנג'ין ביוכימיה חברת</td><td></td><td></td>תרופות</tr><tr><td>Gentamycin סולפט הזרקת</td><td>ג'יאנגסו Lianshui חברת</td><td></td><td></td>תרופות</tr><tr><td>עכבר אנטי-&אלפא;-SMA נוגדן ראשוני</td><td>Abcam</td><td>ab7817</td><td></td></tr><tr><td>עכבר אנטי חלק MYH נוגדן ראשוני</td><td>Abcam</td><td>ab683</td><td></td></tr><tr><td>ארנב פוליקלונלי אנטי אלסטין עכברוש נוגדן</td><td>Abcam</td><td>ab23748</td><td></td></tr><tr><td>ארנב אנטי-פון ווילברנד גורם נוגדן ראשוני</td><td>Abcam</td><td>ab6994</td><td></td></tr><tr><td>עז נגד עכבר IgG (Alexa Fluor 488)</td><td>Invitrogen</td><td>ab150117</td><td></td></tr><tr><td>עיזים נגד ארנב IgG (Alexa Fluor 488)</td><td>Invitrogen</td><td>ab150077</td><td></td></tr><tr><td>5% סרום עיזים רגיל</td><td>Zhongshan גשר הזהב</td><td>ZLI9022</td><td></td></tr><tr><td>המטוקסילין ואאוזין (H& E)</td> <td>בייג'ינג leagene biotech</td><td>DH0006</td><td></td></tr><tr><td>הטריכרום של מאסון</td><td>בייג'ינג leagene biotech</td><td>DC0032</td><td></td></tr><tr><td>Verhoeff-van Gieson (VVG)</td> <td>בייג'ינג leagene biotech</td><td>DC0059</td><td></td></tr><tr><td>Von Kossa</td><td>בייג'ינג leagene biotech</td><td>DS0003</td><td></td></tr><tr><td>מחטי תפרים כירורגיים עם חוט, 3-0 משי</td><td>שנחאי Jinhuan חברת ציוד רפואי</td><td>G3002b</td><td></td></tr><tr><td>מחטי תפרים כירורגיים עם חוט, 9-0 משי</td><td>שנחאי Jinhuan ציוד רפואי חברת</td><td>H901</td><td></td></tr></tbody></table>

השרשה שתלי כלי הדם electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לפברק macroporous PCL שתל וסקולרית. ומתארות פרוטוקול הערכה באמצעות מודל עכברוש של החלפת העורק הראשי. השתלים כלי הדם electrospun לעיתים קרובות בעלי נקבוביות קטנות יחסית, אשר להגביל חדירה לתא השתלים ומעכבים את ההתחדשות ובניה של הניאו-העורקים. במחקר זה, PCL שתלי כלי הדם עם סיבי עבה יותר (5-6 מיקרומטר), נקבוביות גדולות יותר (~ 30 מיקרומטר) היו מפוברק באמצעות טכניקה לעיבוד ששונה. ביצועים לטווח ארוך של השתל הוערך על ידי ההשרשה במודל חולדה. העורק הראשי. אולטראסאונד הראה כי השתלים נותר פטנט ללא מפרצת או היצרות המתרחשים גם לאחר 12 חודשים של השרשה. Macroporous מבנה משופרת של ingrowth תא וקידם ובכך רקמות מחדש בגיל 3 חודשים. חשוב מכך, לא היה סימן של שיפוץ תופעות לוואי, כגון הסתיידות בתוך הקיר שתל לאחר 12 חודשים. לכן, electrospun PCL שתלי כלי דם עם macroporous ששונה עיבוד החזק פוטנציאל להיות תחליף עורק להשתלה לטווח ארוך.

השתלים PCL היו explanted ב 3 חודשים ל- 12 חודשים וכאב לאחר הניתוח, נותחו על ידי טכניקות היסטולוגית סטנדרטי עבור hematoxylin ואאוזין (H &amp; E), מאסון trichrome, Verhoeff-ואן Gieson (VVG), פון Kossa ו- immunofluorescence מכתים עבור α-SMA, MYH, vWF ואלסטין. היסטולוגית התמונות צולמו באמצעות מיקרוסקופ זקוף, immunofluorescence התמונות צולמו באמצעות מיקרוסקופ ﬂuorescence.
כל הנתונים שבאו לידי ביטוי אומר ± SD. דו-זנבית של סטודנט t...

כאן, אנו מציגים שיטה electrospinning ששונה כדי להמציא PCL שתלי כלי הדם עם נקבוביות גדולות וסיבים עבים, לתאר את פרוטוקול כדי להעריך את הביצועים ויוו במודל של עכברים של החלפת העורק הראשי.

השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

Here, we present a protocol to fabricate macroporous PCL vascular graft and describe an evaluation protocol by using a rat model of abdominal aorta ...

המטרה הכוללת של התערבות כירורגית זו היא להשתיל שתל כלי דם חשמלי באבי העורקים הבטני של חולדה, ולהעריך את הביצועים ארוכי הטווח של השתל. שיטה זו הוקמה על ידי פרופסור דלינג קונג ועמיתים אחרים בקבוצה שלנו, והיא יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בחקר שתלי כלי דם חשמליים, כגון השפעת המבנה ותכונות פני השטח של השתל על התחדשות כלי הדם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שיש לה יכולת חזרה טובה ושיעור הישרדות גבוה של בעלי חיים.חוץ מזה, מודל החיות קל לניהול בעלות נמוכה. עבודה זו תבוצע על ידי עמיתנו, דוקטור וואנג. כדי להתחיל, הכינו את תמיסת הפולימר על ידי המסת פוליקפרולקטון בתערובת של 1 עד 5 של מתנול וכלורופורם, וערבוב בטמפרטורת החדר למשך 12 שעות.טען את תמיסת הפולימר למזרק זכוכית של 10 מיליליטר, וצייד אותו במחט קהה בגודל 21. לאחר מכן, הנח ציר נירוסטה על מכשיר האיסוף, וודא שהוא מקורקע כהלכה. התאם את מרחק העבודה מקצה המחט לקולט ל -17 סנטימטרים עבור תמיסת 25% פוליקפרולקטון.לאחר מכן, הגדר את קצב הזרימה במשאבת המזרק לשמונה מיליליטר לשעה. לאחר מכן, הגדר את המתח באספקת החשמל ל-11 קילו-וולט, והתחל את סיבוב השדרה ב-40 סל"ד על מנת לאסוף סיבים חשמליים להפצת סיבים מתאימה. כשהכל מוגדר כעת, הפעל את ספק הכוח ואת משאבת המזרק כדי להתחיל לאסוף את הסיבים החשמליים.לאחר 4.5 דקות, כבה את משאבת המזרק, ספק הכוח ומנוע הציר. הניחו לשתל להתייבש במכסה המנוע למשך שעה. לאחר מכן, הסר את השתל מהשדרה באמצעות אלכוהול מוחלט, והנח אותו בוואקום למשך הלילה כדי להסיר את שאריות הממס.עקרו את השתל עם תחמוצת אתילן, והניחו לו להתייבש במכסה מנוע ביולוגי סטרילי. באמצעות טכניקות סטנדרטיות, השיגו תמונות SEM של לומן השתלים, וייבאו אותן ל-ImageJ. השתמשו בכלי המדידה כדי למדוד את קוטר הסיבים ואת גודל הנקבוביות הממוצע בכל תמונה, כדי להבטיח עקביות בין הדגימות.כדי לקבל מידע על התכונות המכניות של חומר השתל, חתכו תחילה פיגום צינורי לשלושה מילימטרים בעזרת סכין גילוח. לאחר מכן, השתמש במחוגה כדי למדוד את עובי הפיגומים. לאחר מכן, טען את הפיגומים לאחיזת מכונת בדיקת מתיחה, כך שיהיה מילימטר אחד בין האחיזות.החזק את הפיגומים בצורה צירית, בקצב של 10 מילימטרים לדקה, עד שהם נקרעים. הקפד לרשום גם את חוזק המתיחה וגם את ההתארכות האולטימטיבית בהפסקה עבור הדגימות. לפני הניתוח, חולדות Sprague Dawley זכרים מהירים, במשקל 240 עד 270 גרם, במשך 24 שעות לפני ניתוח ההשתלה.להרדים את החולדה ולהכין אותה לניתוח כמתואר בפרוטוקול הטקסט הנלווה. ודא הרדמה נאותה על ידי הקפדה על שרירים רפויים ונשימה יציבה. לאחר מכן, הנח את החולדה מתחת למיקרוסקופ ההפעלה במצב שכיבה.בעזרת מספריים כירורגיים, בצע חתך לפרוטומיה בקו האמצע באורך של ארבעה עד חמישה סנטימטרים, וחשוף את חלל הבטן. נסוגים בזהירות ועוטפים את המעיים בגזה שהורטבה בתמיסת מלח. תוך כדי התבוננות במיקרוסקופ הניתוח, הסירו את אבי העורקים הבטני מהרקמות הסמוכות.זהה וקשר את כל הענפים הקטנים של אבי העורקים היורד, באמצעות תפרי ניילון מונופילמנט 9-0. לאחר מכן, השתמש במלחציים וסקולריים כדי להדק עד לקטע מבודד של סנטימטר אחד של אבי העורקים. לאחר מכן, השתמש בזוג מספריים מיקרו כדי לחצות את אבי העורקים הבטני בין המהדקים.שטפו את שני קצוות אבי העורקים באמצעות תמיסת מלח הפרינית כדי להסיר את שאריות הדם. קלף את האדוונטיציה של אבי העורקים המהודק בעזרת מספריים מיקרו. לאחר מכן, הנח קטע באורך סנטימטר אחד של השתל המעוקר ברווח שנוצר על ידי החלק שהוסר של אבי העורקים.באמצעות תפרי ניילון מונופילמנט 9-0, בנה ארבע אנסטומוזה באמצעות דפוס תפרים בספרה שמונה בשעה תשע, בשעה שלוש, בשעה 12 ולאחר מכן שש במיקומי השעה של הצד הפרוקסימלי. לאחר מכן, בנה את ארבעת האנסטומוזות האחרות בין כל אחד מהתפרים בצד הפרוקסימלי. הנח את השתל בצורה אנכית כדי להראות את המרווח השווה בין שמונת התפרים מתחת למיקרוסקופ ההפעלה.לאחר סיום התפר הפרוקסימלי, חזור על התהליך בצד הדיסטלי. לאחר חיבור השתל, הסר את המהדק הדיסטלי כדי לאפשר לדם לזרום לתוך השתל, ולאחר מכן הסר את המהדק הפרוקסימלי. בעזרת צמר גפן סטרילי, הפעל לחץ כדי לעצור כל דימום שנצפה בנקודות התפר.יש ללחוץ למשך כשלוש דקות, עד להופעת המוסטזיס. לאחר מכן, החזירו את המעיים לחלל הבטן, ושטפו את חלל הבטן באמצעות תמיסת מלח פיזיולוגית חמה המכילה גנטמיצין. לאחר מכן, תפרו את דופן הבטן באמצעות תפר ניילון 3-0 בשכבות השריר והעור.השתמש ביוד על החתך לאחר הניתוח פעם אחת בלבד. החזר את החולדה לחברת אחרים לאחר שהתאוששה לחלוטין. ריכוז הפוליקפרולקטון בתמיסת האלקטרו-ספינינג יכול להשפיע הן על קוטר הסיבים והן על התכונות המכניות של השתלים.התמיסה בריכוז גבוה יותר של 25% מייצרת שתלים וסקולריים עם סיבים עבים יותר ונקבוביות גדולות יותר מאשר תמיסת 10%. לאחר שלושה חודשים in vivo, צביעה היסטולוגית חשפה שכבה של רקמה חדשה שנוצרה על לומן השתל, וכמות משמעותית של שקיעת קולגן בתוך השתל עצמו. שכבת רקמה חדשה זו מרופדת בתאי אנדותל, שמתחתיה ניתן למצוא שכבה של תאי שריר חלק ואלסטין מיושר היקפי.לאחר 12 חודשים in vivo, הרקמה החדשה נראתה משולבת היטב, ושכבות האנדותל והשרירים החלקים נותרו שלמות. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך שעה עד שעתיים, אם היא מבוצעת כראוי. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע אמצעים אחרים כמו אולטרסאונד דופלר צבעוני, על מנת לענות על שאלות נוספות, כמו לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לייצר את שתלי כלי הדם האלקטרוספוניים, ולהעריך את ביצועיו in vivo במודל החלפת עורק בטן חולדה.

implantation-electrospun-vascular-grafts-with-optimized-structure-rat

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

כאן אנו מתארים הליך ניתוחי לב להשתיל רקמה מהונדסת העליות והחדרים (AV), חריץ של עכברוש לואיס מבוגר.

השתלת רקמות מהונדסות בלב החולדה

כדי לשפר את הידע של היווצרות neotissue תאית ומולקולרית שלנו, מודל עכברי של TEVG פותח לאחרונה. השתלים הושתלו שתלי כחציצת וריד נבוב infrarenal בעכברי C57BL / 6. מודל זה משיג תוצאות דומות לאלה שהושגו בחקירה הקלינית שלנו, אבל לאורך זמן כמובן הרבה מקוצר.

השתלה של וריד נבוב חציצת שתל נחותה בעכבר דגם

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לייצר שתלי כלי רקמה מהונדסת, כי הם פונקציונליים להשתלה לעכברים על ידי זריעה כפולה תאי גזע pluripotent מושרה באופן חלקי (PiPSC) - נגזר תאי שריר חלק וPiPSC - תאי האנדותל נגזרו על bioreactor פיגום כלי decellularized.

דור והארכת כלי רקמות מהונדסות במודל עכבר

מודלים של בעלי חיים הם כלים חשובים להערכת שתלים מהונדסי רקמות. מאמר זה מציג את הפרוטוקול להכנת שתל פולימרי מתכלה חשמלי לשימוש בהנדסת רקמות רצועה צולבת קדמית, כמו גם פרוטוקול כירורגי להשתלה במודל חולדה.

Athymic עכברוש מודל להערכת הנדסי קדמי צולב גידים שתלי

אנו מתארים גישה מיקרו עבור הדור של בלופ arteriovenous (AV) כמודל לניתוח כלי דם in vivo בסביבה מבודדת היטב מאופיין. מודל זה הוא לא רק שימושי עבור חקירת אנגיוגנזה, אלא גם מתאים באופן אופטימלי עבור הנדסה vascularized axially ורקמות להשתלה.

Arteriovenous (AV) Loop במודל בעלי חיים קטנים לחקר אנגיוגנזה והנדסת רקמות כלי דם

סרטון זה מדגים מודל לחקר התפתחות היפרפלזיה מיואינטימלית לאחר ניתוח אינטרפוזיציה ורידית בחולדות.

וריד ביון דגם: מודל מתאים ללמוד patency מעקף

שחזור הוושט הוא הליך מאתגר, ופיתוח של הוושט רקמה מהונדסים המאפשרת התחדשות של רירית הוושט ואת השריר, כי ניתן להשתיל כמו שתל מלאכותי הוא הכרחי. כאן, אנו מציגים את הפרוטוקול שלנו כדי ליצור ושט מלאכותי, כולל ייצור פיגום, טיפוח ביוריאקטור, וטכניקות ניתוח שונות.

רקמת הנדסה לשיקום שחזור הוושט בחולדות

הפרוטוקול הנוכחי שואפת ניסויים ליצור היפרפלזיה של הוורידים ורידים על ידי הקרבת ורידים ללחץ דם עורקי לפיתוח אסטרטגיות להחליש את היפרפלזיה בתוך ורידים בעקבות ניתוח revascularization באמצעות שתלי וריד.

ורידי ארנב מודל האינטרפוזיציה מחקה ניתוח מחדש באמצעות שתלי וריד כדי להעריך את היפרפלזיה באמצעות לחץ דם עורקי

עבודה זו מציגה מודל חייתי של פיברוזיס המושרה על ידי מעבר אנדותל למזנכימלי, כפי שניתן לראות במומים לבביים מולדים כגון היצרות קריטית של אבי העורקים או תסמונת לב שמאל היפופלסטית, המאפשרת הערכה היסטולוגית מפורטת של רקמות, זיהוי מסלולי איתות רגולטוריים ובדיקת אפשרויות טיפול.

מודל השתלת לב חולדה הטרוטופי בילוד לחקר המעבר מאנדותל למזנכימלי

כאן, מוצג פרוטוקול להשתלת שתל כלי דם מהונדס רקמות בעורק הצוואר של העכבר בטכניקת השרוול, המספק מודל בעל חיים מתאים לחקירת מנגנוני התחדשות רקמות כלי הדם.

השתלת שתל כלי דם מהונדס רקמות בעורק הצוואר של העכבר בטכניקת שרוול

מחקר זה מציג מודל חזירי להערכת שתלים בקוטר קטן בעורקי הירך. המודל מחקה את הדינמיקה של כלי הדם האנושיים ומעריך באופן מקיף את סבלנות השתל, המודינמיקה ושיפוץ כלי הדם. הוא מציע פלטפורמה רבת ערך לבדיקת שתלי כלי דם ולניטור שלהם באמצעות אולטרסאונד דופלר ואנגיוגרפיה.

השתלת שתל כלי דם בעצם הירך במודל חזירים לבדיקת שתלי כלי דם בקוטר קטן

למד שתל כלי דם מחומר PCL באמצעות שיטת Electrospinning מתקדמת להנדסה ביו-רפואית. השיטה מאפשרת הערכת ביצועים ארוכת טווח במודל חולדה לשיקום כלי דם.

השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

גלה סרטונים נוספים