Name: טכניקת תפירת טנורהאפי חדשנית עם שתל קולגן מהונדס רקמה לתיקון פגמים גדולים בגיד (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 36 s
Description: למד טכניקת תפירה חדשנית לתיקון פגמים בגידים עד 1.5 ס"מ באמצעות שתלי קולגן מהונדסי רקמה. השיטה תומכת בעומס המכאני במהלך התבגרות השתל לרקמת המארח.

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

המחברים רוצים להכיר UCL למימון הפרויקט הזה.

הערה: תכנון ניסוי ואישור אתי התקבלו מוועדת הביקורת המוסדית של UCL (IRB). כל הניסויים בוצעו בהתאם לרגולציה של משרד הפנים והנחיות בעלי חיים (הליך מדעי) חוק 1986 עם חקיקה מתוקנת של ההוראה האירופית 2010/63/האיחוד האירופי (2013). ארנבים נבדקו על ידי מנתח וטרינרי בשם (NVS) מעת לעת ופעמיים ביום על ידי קצין טיפול ורווחה לבעלי חיים בשם (NACWO) (בהתאם להנחיות ולתקנות של משרד הפנים). הם לא הראו שום סימן של כאב עד שהם מורדמים.
1. הכנת שתל גיד מהונדס רקמה (ET)
<ol><li>כדי לפברק את הידרוג'ל הקולגן, הוסיפו 4 מ"ל של קולגן מסוג עכברוש מסוג 1 תמיסת קולגן מונומרית (2.15 מ"ג/מ"ל ב-0.6% חומצה אצטית עם 0.2% w/v של חלבון כולל) ו-500 מיקרול של 10x בינוני מינימלי חיוני. לנטרל את זה על ידי titrating נגד 5 M ו 1 M נתרן הידרוקסיד ולהוסיף 500 μL של מדיום הנשר שונה של Dulbecco (DMEM).</li>
	<li>יוצקים 5 מ"ל מפתרון זה לתוך תבנית מתכת מלבנית מובנית בהתאמה אישית (33 מ"מ × 22 מ"מ × 10 מ"מ, 120 גרם משקל)(איור 1). שמור את התבנית באינקובטור CO2 ב 37 °C ו 5% CO2 במשך 15 דקות כדי לאפשר הרכבת מטריצה19.</li>
</ol>2. ייצור השתל
<ol><li>לאחר פילמור, הסירו את הידרוג'ל הקולגן מהתבנית והכניסו למכלול דחיסת פלסטיק סטנדרטי (איור 2A)19.</li>
	<li>מניחים את הידרוג'ל הקולגן בין שני יריעות רשת ניילון 50 מיקרומטר ולהחיל עומס סטטי של 120 גרם (שטח פנים כולל 7.4 ס"מ2,שהוא שווה ערך ללחץ ל 1.6 kPa) במשך 5 דקות כדי להסיר נוזל interstitial מן הידרוג'ל (איור 2A). השתמש בארבע שכבות של נייר סינון כדי לספוג את הנוזל המשוחרר מהידרוג'לים.</li>
	<li>השתמשו בארבע שכבות של ג'לים דחוסים מגולגלים זה על גבי זה(איור 2B)וחתכו למקטעי 15 מ"מ(איור 2C)כדי לפברק את ה-ET. הערה: ארנבות זכרים לבנים חדשים של Zeland בגילאי 16 - 25 שבועות שימשו בניסויים.</li>
	<li>להרדים בעלי חיים עם מינון תוך שרירי (i.m.) של Hypnorm (0.3 מ"ג / מ"ל) ולהמית על ידי מתן מנת יתר של פנטוברביטון.</li>
	<li>מיד לאחר המתת חסד, לקצץ את השיער על שתי הרגליים האחוריות. לאחר מכן עם להב כירורגי בגודל 20, לעשות חתך 9 ס"מ סביב האזור טיביופיבולרי נחות לחשוף את גיד האחורי טיביאליס (TP).</li>
	<li>עם אותו להב כירורגי בגודל, excise גידים TP לפין עם אורך ממוצע של 70 מ"מ ולשמור לח PBS במהלך התהליך הניסיוני כדי למנוע ייבוש.</li>
</ol>3. טכניקת טנורהאפי חדשנית מפותחת
הערה: התפרים (ראה טבלה של חומרים) אינם נספגים ועשויים סטריאואיסומר גבישי איזוטקטי של פוליפרופילן, שהוא פוליאולפין ליניארי סינתטי. התפרים המשולבים העיקריים היו מורכבים בעיקר מ-3-0 והתפרים ההיקפיים היו 6-0. אלה היו שני התפרים העיקריים ששימשו בכל הניסויים.
<ol><li>עם להב כירורגי, לחתוך את גיד TP בנקודת האמצע. יש לבלום קטע של 15 מ"מ של הגיד מאמצע הגיד ולהחליף אותו בשתל קולגן ET(איור 2D). שלבו את התות 3-0 הרחק מקצים של גידים מקומיים(איור 3A).</li>
	<li>מעבירים את התפרים 3-0 מעל כל אורך השתל ומשלבים בזיזות מהקצה החתוך.</li>
	<li>אבטחו את שני קצות ה-ET לגיד המקומי עם 6-0 ותפרים רציפים ברחבי הפריפריה על ידי צימוד שני קצותגיד (איור 3B). זה נעשה כך השתל ניתן להזיז בקלות על התבר על ידי הצבת מתח על הגיד המקומי20.</li>
	<li>לאחר אבטחת התפר כמתואר לעיל, ודא באופן ידני כי המתח על התפרים הוא מתאים וכי אין רפיון בכל התפר.</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין להם ניגודי עניינים.

במחקר זה, שתלים קולגן מסוג I נבחרו שתל גיד כי קולגן הוא פולימר טבעי ומשמש biomaterial עבור יישומים שונים הנדסתרקמות 27,28. כמו כן, קולגן מהווה 60% מהמסה היבשה של הגיד, מתוכם 95% קולגן מסוג 1 21,29,30,31,32. עבור חריטה מוצלחת להתרחש, תכונות מכניות של השתל צריך להתאים באופן אידיאלי את הגיד המק...

קרע בגיד עלול להתרחש עקב גורמים קיצוניים כגון חתכים טראומטיים או טעינה מוגזמת של הגיד. בשל כוחות המתיחה החיצוניים שהונחו על תיקון גיד, פער נוצר באופן בלתי נמנע עם רוב טכניקות תיקון הגידים. נכון לעכשיו, פגמים/פערים בגידים מלאים בשתלים אוטומטיים, אלו, קסנו או מלאכותיים, אך זמינותם היא סופית, ואתר התורם הוא מקור לתחלואה.
הגישה שתוכננה על ידי הרקמות לפברק שתל גיד מפולימר טבעי כגון קולגן היא בעלת היתרון הייחודי של היותה תואמת ביולוגית ויכולה לספק רכיבי מטריצה חוץ-תאית חיוניים (ECM) המאפשרים שילוב תאים. עם זאת, בשל חוסר יישור פיברילר, המאפיינים המכניים של הגיד המהונדס (ET) נחותים מהגיד המקומי. כדי להגדיל את התכונות המכניות של הקולגן החלש, נעשה שימוש בשיטות רבות, כגון הצלבה פיזית תחת ואקום, קרינת UV וטיפולים דהידרותרמיים1. כמו כן, באמצעות הצלבה כימית עם ריבופלבין, שיטות אנזימטיות ולא אנזימטיות הגדילו את צפיפות הקולגן ואת המודולוס של יאנג של הקולגן במבחנה2,3. עם זאת, על ידי הוספת סוכנים קישור צולב, תאימות ביולוגית של הקולגן נפגעת, כמו מחקרים הראו שינוי 33% במאפיינים מכניים ו 40% אובדן הכדאיות התא3,4,5. צבירה הדרגתית של יישור וכוח מכני ניתן להשיג באמצעות טעינה מחזורית6; עם זאת, ניתן לרכוש זאת ביעילות in vivo7.
עבור ET להשתלב ב vivo ולרכוש כוח ללא צורך בשינוי כימי, גישה אחת תהיה להשתמש בטכניקת תפר מייצבת כדי להחזיק את המבנה החלש במקום. רוב תיקוני הגידים מסתמכים על עיצוב התבר כדי להחזיק קצוות גידים יחד; מכאן שינוי של טכניקות קיימות אלה יכול לספק פתרון לוגי8,9.
עד שנות השמונים, תיקונים 2 גדילים היו בשימוש נרחב, אבל ספרות כירורגית האחרונה מתארת את השימוש של 4 גדילים, 6 גדילים או אפילו 8 גדילים בתיקון10,11. בשנת 1985, Savage תיאר טכניקות תפר 6 גדילים עם 6 נקודות עיגון, וזה היה חזק משמעותית מאשר טכניקת התפר בונל המשתמש 4 גדילים 12. כמו כן, תיקוני 8 גדילים חזקים ב -43% מאשר גדילים אחרים בגופה ובדגמי situ, אך תיקונים אלה אינם מתורגלים באופן נרחב מכיוון שקשה מבחינה טכנית לשחזר את התיקונים במדויק13,14,15,16. לכן, מספר גדול יותר של גדילי תפירת ליבה מתייחס לעלייה פרופורציונלית בתכונות הביומכניות של הגיד המתוקן. עם זאת, יש אובדן של כדאיות התא סביב נקודות התפירה, וטראומה מתפירה מוגזמת יכולה להיות לרעת הגיד, אשר יכול לסכןריפוי גיד 17. טכניקות תזרים צריכות לספק תיקון גיאומטרי חזק כי הוא מאוזן יחסית inelastic כדי למזער את הגידים gapping לאחר התיקון. בנוסף, המיקום של התפר ואת הקשרים שלה צריך להיות ממוקם אסטרטגית על מנת שהם לא להפריע גלישה, אספקת דם וריפוי עד צבירה של כוח נאות הושג10,18.
כדי לבסס היתכנות לאבטחת שתל ET חלש יותר או חומר שתל אחר בין גיד קרוע, פיתחנו טכניקת תפר חדשנית שיכולה לפרוק את השתל כך שהוא יכול להבשיל ולהשתלב בהדרגה ברקמה המארחת ב vivo.

<table><tbody><tr><td>זנב חולדה מסוג 1 קולגן&nbsp;</td><td>First Link, ברמינגהאם, בריטניה</td><td>60-30-810</td><td></td></tr><tr><td>פרולן תפרים 6-0</td><td>Ethicon Ltd, אדינבורו, בריטניה</td><td></td><td></td>EP8726H</tr><tr><td>prolene sutures 3-0</td><td>Ethicon Ltd, אדינבורו, בריטניה</td><td>D8911</td><td></td></tr><tr><td>נייר סינון Whatman</td><td>SIGMA-ALDRICH&nbsp;</td><td></td><td></td>WHA10010155</tr><tr><td>Gibco&nbsp; DMEM, גלוקוז גבוה</td><td>Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>11574486</tr><tr><td>רשת ניילון&nbsp;</td><td>פלסטוק (רשתות וסינון) בע"מ</td><td>נה</td><td></td></tr></tbody></table>

טכניקת תפירת טנורהאפי חדשנית עם שתל קולגן מהונדס רקמה לתיקון פגמים גדולים בגיד

A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects

ניהול כירורגי של פגמים גדולים בגיד עם שתלי גידים הוא מאתגר, שכן ישנם מספר סופי של אתרים שבהם ניתן לזהות ולהשתמש בתורמים בקלות. נכון לעכשיו, פער זה מלא גיד אוטומטי, אלו-, קסנו-, או שתלים מלאכותיים, אבל שיטות קליניות כדי לאבטח אותם אינם בהכרח לתרגם לבעלי חיים בגלל קנה המידה. על מנת להעריך ביו-חומרים חדשים או לחקור שתל גיד המורכב מסוג קולגן מסוג 1, פיתחנו טכניקת תפר שונה כדי לעזור לשמור על הגיד המהונדס בהתאם לקצוות הגיד. תכונות מכניות של שתלים אלה נחותים מן הגיד המקומי. כדי לשלב גיד מהונדס במודלים רלוונטיים קלינית של תיקון טעון, אומצה אסטרטגיה לפרוק את שתל הגידים המהונדס רקמה ולאפשר התבגרות ואינטגרציה של הגיד המהונדס ב vivo עד שנוצר ניאו-גיד קול מכני. אנו מתארים טכניקה זו באמצעות שילוב של מבנה הגידים המהונדס של רקמות קולגן מסוג 1.

השתמשנו בתלי קולגן מפוברקים מקולגן מסוג I, מכיוון שזהו החלבון השולט שנמצא בגיד. הוא מהווה כמעט 95% מכלל הקולגן בגיד; לפיכך, קולגן הציג את כל המאפיינים האידיאליים לחיקוי גידים ב vivo21,22.
במחקר זה, סוג קולגן השתמשתי הופק בגיד זנב חולדה ומומס בחומצה האצטית (2.15 מ"ג / מ"ל). כדי פולימר קולגן זה, זה היה מנוטרל עם נתרן הידרוקסיד במבחנה, אשר יצר לא מקושרים א...

במאמר זה, אנו מציגים במבחנה ובפרוטוקול במקום כדי לתקן פער גידים של עד 1.5 ס"מ על ידי מילויו בשתל קולגן מהונדס. זה בוצע על ידי פיתוח טכניקת תיל שונה לקחת את העומס המכני עד השתל מתבגר לתוך הרקמה המארחת.

Surgical management of large tendon defects with tendon grafts is challenging, as there are a finite number of sites where donors can be readily ...

אז הטכניקה הכירורגית הזו של תפירה, חתיכת קולגן מהונדסת רקמות תחולל מהפכה באופן שבו אנו משתמשים בגרפים מהונדסים ברקמות כדי להחליף חתימות גידים המשמשות כיום לשחזור גידים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא משתמשת בטכניקת תפר ממוטבת בניתוח כדי להכיל גיד נוירו רקמות ב vivo. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הנדסת הרקמות הנלווה על השימוש בגרפים קולגן לשחזור גידים.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא משתמשת בטכניקת החדרת גרף ממוטבת בניתוח כדי להכיל גרף גידים מהונדס ב- vivo. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על הטיפול בפער גידים. כי הוא ירד מהמדף וזמין למנתחים.עם זאת, שיטה זו יכולה לספק תובנות על תיקון כירורגי של גידים. זה יכול להיות מיושם גם על הליכי יצירה אחרים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית כמו יישום vivo של תפר יכול להיות קשה לשלוט ללא שימוש של מספר רב של בעלי חיים.התחל על ידי אלק וולטון, ארבעה מיליליטר של קולגן זנב חולדה סוג אחד, פתרון קולגן מונומרי. לאחר מכן להוסיף 500 microliters של 10 פעמים בינוני חיוני מינימלי לתמיסת קולגן titrate נגד חמש ו 1 טוחנת נתרן הידרוקסיד כדי לנטרל את הפתרון. לאחר מכן להוסיף 500 microliters של מדיום הנשר שונה של Dulbecco לפתרון ולהעביר חמישה מיליליטר של התערובת לתוך תבנית מתכת מלבנית בנויה אישית.ואז למקם את התבנית ב 37 מעלות צלזיוס ו 5%CO2 במשך 15 דקות כדי להקל על הרכבת מטריצה. לאחר פילמור, להעביר את ג'ל הידרו קולגן מן התבנית לתוך הרכבה דחיסת פלסטיק סטנדרטי בין שני 50 יריעות רשת ניילון מיקרומטר. החל עומס סטטי של 120 גרם על ההרכבה במשך חמש דקות כדי להסיר את הנוזל interstitial מן ג'ל הידרו, באמצעות ארבע שכבות oF נייר מסנן כדי לספוג את הנוזל המשוחרר.לאחר הכנת שלושה הידרוג'לים נוספים באותו אופן, לגלגל את כל ארבעת הג'לים הדחוסים יחד לחתוך את הגליל לתוך קטעים 15 מילימטר. לפני תחילת ההליך, לקצץ את השיער על שני הגפיים האחוריות של ארנב זכר בן 16 עד 25 שבועות ולהשתמש בלהב כירורגי מספר 20 כדי לבצע חתך של תשעה סנטימטרים בגפה אחת סביב האזור הסיבירי צינורי נחות, כדי לחשוף את הגיד האחורי tibialis. ואז לחשוף גיד אזורי 17 מ"מ ולהרטיב את הרקמה עם PBS כדי לשמור על הרקמה hydrated.לאחר מכן, להסיר קטע 15 מ"מ מן הגיד בנקודת האמצע ולהחליף את הרקמה exced עם שתל קולגן רקמות מהונדס. באמצעות שלושה תפרי ליבה אפס, לנעול את השתל בסמיכות מן קצות הגיד המקומי. מעביר את התפרים לכל אורך השתל כדי לשלב את השתל בצורה שונה מקצה החתך.אבטחו את שני קצות הרקמה המהונדסת לגיד המקומי עם שישה אפס תפרי ריצה רציפים סביב הפריפריה של השתל. לאחר מכן לאשר באופן ידני כי המתח על התפרים הוא מתאים וכי אין פתית בכל התפרים האלה. כפי שהוכח, מרווח הגידים המופק מלא בשתל גיד רקמות מהונדס באורך 15 מ"מ, ומאובטח בשלושה תפרים משולבים אפסיים ב-17 מילימטרים כדי לשמש מחסומי עומס ועם שישה תפרים אפסיים לרקמה המקומית.כוח הפריצה הממוצע של התיקון היה כ -51 ניוטון, גבוה משמעותית מזה, של תיקון קסלר של כ -12 ניוטון. הדגמת ההשפעה של אורך התפר המרכזי ואת ההשתלבות הדיסטלית במניעת כשל תיקון בכוחות בסדר גודל גבוה יותר. בניסויי התנגדות תפר, הפגינו כוח שבירה ממוצע של כ -25 ניוטון, גבוה משמעותית מכוח הפריצה הממוצע של כ -14 ניוטון.יש שני דברים מרכזיים לזכור. דבר ראשון, הקפד לנטרל תמיסה של קולגן ברמת ה-pH המתאימה. ושנית, צריך להיות מספיק מתח תיל ואין פתית בתוך תיל.אז לאחר התפתחות טכניקת התפר, היא הביאה נקודות מבט חדשות באופן שבו חוקרים בתחום הנדסת הרקמות של גידים, יכולים לגשת לתיקון גידים, והחלפת גידים והתחדשות גידים, בבני אדם בעתיד. זכרו לנסח בתמיסת קולגן מנוטרל, ברמת pH אידיאלית. ולוודא באופן ידני כי מתח התות מתאים, כך שאין פתיחות בתוך התות.לאחר התפתחותה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הנדסת הרקמות, והתחדשות נוטה לחקור, תיקון פער גידים בבני אדם.

a-novel-tenorrhaphy-suture-technique-with-tissue-engineered-collagen

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

בסרטון זה אנו מדגימים טכניקות תפירה - תפר ליבה ותפר Q - לתיקון גיד כופף כף הרגל במודל חזירי ex vivo. תפרי Q משפרים את חוזק תפר הליבה בתיקון הגידים ומפחיתים את השפכים באתר תיקון הגיד.

טכניקת תפר Q: טכניקת תפירה להפחתת היווצרות פערים ולהגברת חוזק המתיחה בתיקון גידים

כאן, אנו מציגים את הטכניקה "Q" תפר כי ניתן לבצע תיקון גיד השפעותיו על היווצרות הפער ואת חוזק מתיחה של הגידים לתיקון. תפר Q מוצג יעיל בשיפור ההתנגדות מתיחה כוח תיקון גיד.

באמצעות תפר Q כדי לשפר את ההתנגדות היווצרות פער חוזק מתיחה של הגידים כופף לתיקון

הפרוטוקול הנוכחי מדגים שיטה להערכת התכונות הביופיזיקליות של תיקוני גידים ex vivo. חומר תפר פוליטטרה-פלואוראתילן (PTFE) הוערך בשיטה זו והושווה לחומרים אחרים בתנאים שונים.

פוליטטרה-פלואוראתילן (PTFE) כחומר תפר בניתוחי גידים

כאן, אנו מציגים מערכת מודל אסמבלואיד המחקה את ההצלבה התאית של הגידים בין רקמת הליבה של הגיד נושא העומס לבין תא חיצוני המכיל אוכלוסיות תאים המופעלות על ידי מחלה ופציעה. כמקרה שימוש חשוב, אנו מדגימים כיצד ניתן לפרוס את המערכת כדי לחקור הפעלה רלוונטית למחלה של תאי אנדותל חיצוניים.

הנדסת מכלולי גידים לבדיקת הצלבה תאית במחלה ותיקון

הפרוטוקול המוצג כאן מציג טכניקה כירורגית חדשה לטיפול בפציעות מורכבות של פיברו-סחוס משולש.

טכניקת לולאה משולשת חדשה לתפירת פציעות TFCC ללא מנהרה טרנס-אוסית

פרוטוקול זה מציג טכניקת תיקון אופטימלית של שרוול הסיבוב, המשלבת את תיקון גשר השרוול המדיאלי עם תצורת עצירת קרע, שנועדה לשפר את ריפוי השרוול ולהפחית את הסיכון לקריעה מחדש.

תיקון גשר תפר ארתרוסקופי חדשני לקשירת קשר מדיאלי עם טכניקת עצירת קרע בשרוול הסיבוב

זוהי הערה טכנית המתארת תיקון שרוול סיבוב דו-שורתי, חסכוני ללא קשרים, עצמאי, לקרעים בשרוול סיבוב בינוני עד גדול בשרוול הסיבוב הקדמי, עם הגדלת בייספס ותיקון סאבסקופולריס בו-זמנית.

תיקון שורה כפולה עצמאי ללא קשר והגדלת שרירי הזרוע לקרעים בשרוול הסיבוב הקדמי

תובנה לגבי הפעולות המורכבות של המוח דורשת כלי מחקר מתקדמים. כאן אנו מדגימים מודל תלת מימדי חדש מבוסס משי-קולגן של רקמה עצבית הדומה לארכיטקטורה דמוית מוח. המודל יכול לשמש לחקר הרכבת רשת עצבית, הנחיה אקסונלית, אינטראקציות תא-תא ופעילות חשמלית.

דגם של רקמות עצביות מקוטב מבוסס משי-קולגן מהונדס 3D

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.

רקמות טחונות ב הדחוס קולגן: A Biotransplant המכיל נייד עבור תיקון Reconstructive המבוים יחיד

אנו מתארים פרוטוקול in vivo למדידת כיפוף הגב של כף הרגל בעקבות גירוי של העצב הפרונאלי והתכווצות התא האחורי הקדמי של הגפה האחורית של החולדה. מדידות כאלה הן כלי תרגומי הכרחי להערכת פתולוגיה של שרירי השלד וגישות הנדסת רקמות לתיקון והתחדשות שרירים.

יישומים של<em&gt; In vivo</em&gt; בדיקות פונקציונליות של עכברוש השוקה הקדמי להערכת רקמות מהונדסות תיקון שרירי שלד

למד טכניקת תפירה חדשנית לתיקון פגמים בגידים עד 1.5 ס"מ באמצעות שתלי קולגן מהונדסי רקמה. השיטה תומכת בעומס המכאני במהלך התבגרות השתל לרקמת המארח.

טכניקת תפירת טנורהאפי חדשנית עם שתל קולגן מהונדס רקמה לתיקון פגמים גדולים בגיד

גלה סרטונים נוספים