השרשה שתלי כלי הדם Electrospun עם אופטימיזציה מבנה במודל חולדה

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.