Name: טכניקה כירורגית הרומן כבסיס In Vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 27 s
Description: למד טכניקה כירורגית לביצוע perfusion של אונת כבד בודדת בעכברוש in vivo. שיטה זו מספקת תנאים אופטימליים לשימור פונקציית הכבד ומהווה בסיס להנדסת כבד עתידית.

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

playerTrialDesktop

המחברים רוצה להודות Jens Geiling מן המכון של האנטומיה הראשון, בית החולים האוניברסיטאי יינה, להפקת הציורים סכמטי של עכברוש הכבד אנטומיה.

הדיור בכל ההליכים שבוצעו היו על פי תחיקת בטחון גרמני רווחת בעלי חיים. כל גזה כיסוי בגדים, כלי ניתוח הן בלוק מוכן לפני הניתוח. כל הפרוצדורות מתבצעות בתנאים סטריליים.
1. הכנה של העכברוש הליך כירורגי
<ol><li>הכנס את החולדה תא אינדוקציה, עזים ומתנגד העכברוש עם 4% מתאדה איזופלוריין ו 100% חמצן בחצי ליטר/דקה בערך 3 דקות, עד העכברוש הוא מורדם לחלוטין.</li>
	<li>להוציא את החולדה התא אינדוקציה ולמדוד את משקל הגוף שלו.</li>
	<li>לגלח את הפרווה של האזור הכירורגי על הבטן.</li>
	<li>מקום מאחור בעלי חיים אל החדר איזופלוריין למשך 2 דקות נוספות להעמיק הרדמה.</li>
	<li>מקם את החולדה על השולחן מבצע במצב פרקדן.</li>
	<li>לתקן את המסכה הרדמה לאזור הפה של העכברוש ולשמור את החיה מרדימים עם זרם הגז רציף של 2% מתאדה איזופלוריין ו 100% חמצן בספיקה של חצי ליטר/דקה.</li>
	<li>לתקן את הגפיים עם חתיכות של הקלטת.</li>
	<li>הוטרינר משחה למרוח את שתי העיניים למניעת יובש.</li>
	<li>לנהל הבופרנורפין 0.05 מ"ג/ק"ג. subcutaneously, כדי להקל על כאב במהלך תקופת המבצע.</li>
	<li>לחטא את השדה הכירורגי של הבטן עם 3 סיבובים של תמיסת יוד ואחריו 2 סיבובים של אלכוהול 70%.</li>
	<li>המקום מעוקר גזה באזור שבו החתך ייעשה רק להשאיר בשטח הפעולה של הבטן חשופה.</li>
	<li>המשך לבצע את הפעולה, כאשר רפלקס הנסיגה הבוהן-קמצוץ של העכברוש הוא נעדר.</li>
</ol>2. פתיחת בטן של העכברוש
<ol><li>עושים רוחבי בטן העור והשריר חתך באמצעות מספריים של coagulator חשמל.</li>
	<li>לתקן ולמשוך הסרעפת לכיוון הראש באמצעות בתפר פוליפרופילן 4-0. הערה: לב להרים הסרעפת אנכית כדי לחשוף יותר את הכבד, אבל בזהירות כדי להימנע בהגבלות חמורות בדרכי הנשימה, מחנק.</li>
	<li>פתח חלל הצפק על ידי משיכת בשני הצדדים של דפנות הבטן לכיוון הראש עם שני ווים subcostal לחשוף את הכבד.</li>
	<li>מכסים את התריסריון והמעי הדק בחלל הבטן עם גזה בטעימת כדי למנוע ייבוש.</li>
	<li>הרם החציוני ישר ושמאלה אונות באמצעות גזה בטעימת והחזיקו אותם נגד בית החזה כדי לחשוף יותר hilum של הכבד.</li>
	<li>מקם את החולדה תחת stereomicroscope (8 X הגדלה).</li>
	<li>ירידה קצת מלוחים חמים לתוך. חלל הבטן, על גבי המשטח של הכבד, המעיים כל כמה דקות, כדי למנוע התייבשות במהלך כל התהליך.</li>
</ol>3. הקמת המעבר העוקף בתוך האונה השמאלית לרוחב
<ol><li>לנתח את וריד שער הכבד השמאלי, מאתרים ומפסיקים את זה 6-0 בתפר משי בבסיס (איור 2 א).</li>
	<li>לחסום עורק הכבד השמאלי, המרה השמאלי לצד השמאלי החציוני וריד שער הכבד, עורק הכבד החציוני שמאל ו המרה החציוני השמאלי עם תופסנים מיקרו כדי למנוע זרימה של perfusate האונה השמאלית החציוני (איור 2B).</li>
	<li>הפרד בין האונה השמאלית לרוחב שתורידו הרצועות שמסביב של האונה במספריים מיקרו.</li>
	<li>לחסום את וריד הכבד השמאלי לרוחב על ידי מחבר חובק למעקה בבסיס האונה השמאלית לרוחב עם תופסנים מיקרו (איור 2C). הערה: הקפד לא תהדק את וריד שער שמאל גם בטעות.</li>
	<li>שימוש מלחציים נגד יתושים כדי להחזיק את הקשירה של וריד שער הכבד השמאלי ולשמור את הווריד עם מתח תקין בשביל תעלות מאוחר יותר.</li>
	<li>בזהירות לעשות חתך בדופן וריד שער הכבד השמאלי הקדמי על ידי ניקוב זה עם קטטר מחט-דיור 24-G ( איור 3 א). הערה: כדי ליצור מעקף, נקודות גישה לכלי הדם על וריד שער הכבד השמאלי, את וריד הכבד השמאלי נחוצים. בשלב זה, זה הוא העדיף ליצור את הגישה לכלי הדם על ידי ניקב את כלי עם מחט במקום לבצע חתך גדול יותר באמצעות מספריים. זה מפחית את הסיכון של דימום, ומאוחר יותר היצרות.</li>
	<li>לסגת הקטטר ולקחת את המחט החוצה הצנתר להשיג קטטר ללא מחט 24-G.</li>
	<li>להתחבר הקטטר צינור זלוף, של המחבר נקודת הקצה האחרת כדי מזרק מ 20-ל 15 מ של 40 U/mL heparinized מלוחים על משאבה זלוף.</li>
	<li>להפעיל את המשאבה עבור פרפוזיה הצינור לגרש את האוויר החוצה מן הצינור הקטטר ללא מחט.</li>
	<li>כבה את המשאבה זלוף.</li>
	<li>שוב, להוסיף את הצנתר ללא מחט לתוך וריד שער הכבד השמאלי דרך החתך מנוקבת הווריד (איור 3B). הערה: בשל העובדה שיש מקום מוגבל מאוד לתיקון הקטטר, לא תתוקן בשלב זה. לכן, המנתח צריך להשתמש טיפול כדי למנוע העקירה של הקטטר cannulated.</li>
	<li>בזהירות לבצע חיתוך נוסף על השוליים של האזור החשוף של וריד הכבד הלטראלי השמאלי באמצעות ניקוב זה עם קטטר מחט-דיור 22 או 24-G (איור 3C). הערה: מומלץ כי הצנתר יהיה מעט קטנה יותר כלי הקיבול.</li>
	<li>לסגת הקטטר ולקחת את המחט החוצה הצנתר להשיג קטטר ללא מחט 22-G.</li>
	<li>להפעיל המשאבה זלוף כדי perfuse heparinized מלוחים לתוך האונה השמאלית לרוחב דרך 24-G cannulated ללא מחט הקטטר של וריד שער הכבד השמאלי בספיקה של 0.5 mL/min.</li>
	<li>השתמש יבשה גאזה לספוג יותר זורם נוזל פסולת בשטח החתך וריד הכבד הלטראלי השמאלי.</li>
	<li>נקרר את וריד הכבד הלטראלי השמאלי דרך החתך מנוקבת של הווריד עם 22-G ללא מחט הצנתר, כדי ליצור שקע נוזלים כדי לצמצם זיהום אינטרה-בטן (דמות תלת-ממד). הערה: קשה מבחינה טכנית לתקן את הצנתר cannulated עד האונה בכבד. לכן, המנתח צריך לשים לב כדי למנוע תזוזה של הקטטר. לחלופין, ללא תעלות של וריד הכבד הלטראלי השמאלי עם קטטר, נוזל פסולת יכול גם להיקלט בבית אזור החתך הווריד רק עם גזה יבשה.</li>
	<li>לשמור על פרפוזיה האונה השמאלית לרוחב עם מלוחים heparinized בסביבות 20 דקות (קבוצה 1) ולאחר מכן רק עם תמיסת מלח 2 h, 3 h או 4 h (קבוצה 2, קבוצה 3, והקבוצה 4, בהתאמה).</li>
	<li>כבה את המשאבה כדי לעצור את זלוף.</li>
</ol>4. פיזיולוגית פגיעה Reperfusion של האונה השמאלית לרוחב
<ol><li>תוריד את שניהם קטטרים וריד שער הכבד השמאלי, את וריד הכבד הלטראלי השמאלי</li>
	<li>סגור את החתך של וריד שער הכבד השמאלי בתפר פוליאמיד 11-0.</li>
	<li>סגור את החתך של וריד הכבד הלטראלי השמאלי 11-0 בתפר פוליאמיד גם כן.</li>
	<li>Unclamp את וריד הכבד הלטראלי השמאלי.</li>
	<li>Unclamp את וריד שער החציוני שמאל שמאל צינור המרה, עורק הכבד השמאלי.</li>
	<li>חתוך את הקשירה על וריד שער הכבד השמאלי כדי לפתוח מחדש את הווריד.</li>
</ol>5. סגירת לקיר הבטן
<ol><li>לסגור את שכבת השריר לקיר הבטן על ידי תפירת קטעה בתפר שנספג polyglactin 910 4-0.</li>
	<li>לסגור את שכבת העור של קיר הבטן על ידי תפירת קטעה בתפר שנספג polydioxanone 4-0.</li>
	<li>לאחר סגירת בבטן, לחטא את החתך בעור עם אלכוהול 70%.</li>
</ol>6. לאחר הניתוח טיפול של העכברוש
<ol><li>במקום החיה על כרית חימום עבור החייאה במשך כ 10 דקות, אז את זה לתוך כלוב חדש.</li>
	<li>לנהל הבופרנורפין 0.05 מ"ג/ק"ג של subcutaneously 2 x יום d 3 ברציפות במשככי לשחרר את הכאב.</li>
</ol>

<ol><li>Kim, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OPTN+%2F+SRTR+2016+Annula+Data+Report%3A+Liver%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Transplantation.+Suppl%22%5BJournal%5D)">OPTN / SRTR 2016 Annula Data Report: Liver.</a> American Journal of Transplantation. Suppl. 1, 172-253 (2018).</li>
<li>Palakkan, A. A., Hay, D. C., Anil Kumar, P. R., Kumary, T. V., Ross, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+tissue+engineering+and+cell+sources%3A+issues+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+International%22%5BJournal%5D)">Liver tissue engineering and cell sources: issues and challenges.</a> Liver International. 33, 666-676 (2013).</li>
<li>Hynes, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+extracellular+matrix%3A+not+just+pretty+fibrils%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The extracellular matrix: not just pretty fibrils.</a> Science. 326, 1216-1219 (2009).</li>
<li>Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+extracellular+matrix+microarray+for+probing+cellular+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation.</a> Nature Methods. 2, 119-125 (2005).</li>
<li>Wells, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+matrix+stiffness+in+regulating+cell+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">The role of matrix stiffness in regulating cell behavior.</a> Hepatology. 47, 1394-1400 (2008).</li>
<li>Ren, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+two+decellularization+methods+in+the+development+of+a+whole-organ+decellularized+rat+liver+scaffold%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+International%22%5BJournal%5D)">Evaluation of two decellularization methods in the development of a whole-organ decellularized rat liver scaffold.</a> Liver International. 33, 448-458 (2013).</li>
<li>Yagi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation%3A+a+regenerative+medicine+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li>
<li>Jiang, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-chemical+decellularization+of+the+whole+liver+for+mesenchymal+stem+cells-based+functional+hepatic+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Cryo-chemical decellularization of the whole liver for mesenchymal stem cells-based functional hepatic tissue engineering.</a> Biomaterials. 35, 3607-3617 (2014).</li>
<li>Uygun, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nature Medicine. 16, 814-820 (2010).</li>
<li>Baptista, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+whole+organ+decellularization+for+the+generation+of+a+vascularized+liver+organoid%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid.</a> Hepatology. 53, 604-617 (2011).</li>
<li>Bruinsma, B. G., Kim, Y., Berendsen, T. A., Yarmush, M. L., Uygun, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Layer-by-layer+heparinization+of+decellularized+liver+matrices+to+reduce+thrombogenicity+of+tissue+engineered+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+and+Translational+Research%22%5BJournal%5D)">Layer-by-layer heparinization of decellularized liver matrices to reduce thrombogenicity of tissue engineered grafts.</a> Journal of Clinical and Translational Research. 1 (1), (2015).</li>
<li>Park, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularized+Liver+Extracellular+Matrix+as+Promising+Tools+for+Transplantable+Bioengineered+Liver+Promotes+Hepatic+Lineage+Commitments+of+Induced+Pluripotent+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+A%22%5BJournal%5D)">Decellularized Liver Extracellular Matrix as Promising Tools for Transplantable Bioengineered Liver Promotes Hepatic Lineage Commitments of Induced Pluripotent Stem Cells.</a> Tissue Engineering Part A. 22, 449-460 (2014).</li>
<li>Ko, I. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+transplantable+porcine+livers+with+re-endothelialized+vasculature%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Bioengineered transplantable porcine livers with re-endothelialized vasculature.</a> Biomaterials. 40, 72-79 (2015).</li>
<li>Bao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+a+portal+implantable+functional+tissue-engineered+liver+using+perfusion-decellularized+matrix+and+hepatocytes+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Construction of a portal implantable functional tissue-engineered liver using perfusion-decellularized matrix and hepatocytes in rats.</a> Cell Transplantation. 20, 753-766 (2011).</li>
<li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-vivo+organ+engineering%3A+Perfusion+of+hepatocytes+in+a+single+liver+lobe+scaffold+of+living+rats%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+Journal+of+Biochemistry+%26+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">In-vivo organ engineering: Perfusion of hepatocytes in a single liver lobe scaffold of living rats.</a> The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 80, 124-131 (2016).</li>
<li>Madrahimov, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marginal+hepatectomy+in+the+rat%3A+from+anatomy+to+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery.</a> Annals of Surgery. 244, 89-98 (2006).</li>
<li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioengineered+Livers%3A+A+New+Tool+for+Drug+Testing+and+a+Promising+Solution+to+Meet+the+Growing+Demand+for+Donor+Organs%5BTitle%5D)+AND+%22European+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">Bioengineered Livers: A New Tool for Drug Testing and a Promising Solution to Meet the Growing Demand for Donor Organs.</a> European Surgical Research. 57, 224-239 (2016).</li>
<li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+engineering+as+a+new+source+of+donor+organs%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Der+Chirurg%22%5BJournal%5D)">Liver engineering as a new source of donor organs: A systematic review.</a> Der Chirurg. 87, 504-513 (2016).</li>
<li>Xie, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+systemic+and+hepatic+hemodynamic+parameters+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51955(2014).</li>
<li>Zhou, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularization+and+Recellularization+of+Rat+Livers+With+Hepatocytes+and+Endothelial+Progenitor+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Decellularization and Recellularization of Rat Livers With Hepatocytes and Endothelial Progenitor Cells.</a> Artificial Organs. 40, E25-E38 (2016).</li>
<li>Yagi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation%3A+a+regenerative+medicine+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li>
<li>Otsuka, H., Sasaki, K., Okimura, S., Nagamura, M., Nakasone, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micropatterned+co-culture+of+hepatocyte+spheroids+layered+on+non-parenchymal+cells+to+understand+heterotypic+cellular+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Micropatterned co-culture of hepatocyte spheroids layered on non-parenchymal cells to understand heterotypic cellular interactions.</a> Science and Technology of Advanced Materials. 14, 065003(2013).</li>
<li>Bale, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+coculture+strategies+for+primary+hepatocytes+and+liver+sinusoidal+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">Long-term coculture strategies for primary hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 21, 413-422 (2015).</li>
<li>Wu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+perfusion-decellularization+methods+of+porcine+livers+for+clinical-scale+whole-organ+bioengineering%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+Research+International%22%5BJournal%5D)">Optimizing perfusion-decellularization methods of porcine livers for clinical-scale whole-organ bioengineering.</a> BioMed Research International. , 785474(2015).</li>
<li>Barakat, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+decellularized+porcine+liver+for+engineering+humanized+liver+organ%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">Use of decellularized porcine liver for engineering humanized liver organ.</a> Journal of Surgical Research. 173 (1), e11-e25 (2012).</li>
<li>Navarro-Tableros, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recellularization+of+rat+liver+scaffolds+by+human+liver+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+Part+A%22%5BJournal%5D)">Recellularization of rat liver scaffolds by human liver stem cells.</a> Tissue Engineering Part A. 21 (11-12), 1929-1939 (2015).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

על-ידי חסימת cannulating וריד שער הכבד השמאלי עם קטטר כמו כניסת נוזלים, את וריד הכבד הלטראלי השמאלי עם עוד קטטר כמו פורקן נוזלים, בהצלחה יצרנו ויוו נוזלים מעקף בתוך האונה השמאלית לרוחב, המציין למרות השיטה הוא מאוד מאתגר בשל גודלו הקטן של כלי עבור תעלות סיכון גבוה של גרימת דימום, זה ריאלי. אפילו לעכברושים עוברת תקופה ארוכה זלוף של 4 שעות שרדו לפחות שבוע אחד, מציג החולדות שאוכל. לסבול הליך כירורגי.
בסעיף הבא, אנו מתארים את שלושת הצעדים טכנית קשה ביותר הקריטיים וכיצד לשלוט בהם בהצלחה. רא...

הסימנים של השתלת איברים ללא הרף מתרחבים. לעומת זאת, המחירים תרומת איברים, האיכות הכוללת של איברים הולכים ופוחתים, שמוביל לדרישה גוברת על השתלים. מספר המועמדים נוספו לרשימת הממתינים להשתלה כבד המשיכו להגדיל (למשל, בארצות הברית, חולים 11,340 נוספו בשנת 2016, לעומת 10,636 בשנת 2015)1. למרות מאמצים ניכרים, מספר האיברים זמין אינו עונה לצרכים קליניים. בשל שכיחות מוגברת של מחלת כבד, חולים רבים עם מחלות כבד סופנית תמותי לרשימת הממתינים להשתלה לפני איברים הופכת לזמינה. כדי לענות על הביקוש תורם כבד שתלי ענק, גישות חלופיות באמצעות רקמת הכבד עקרונות הנדסיים מתבצעת באופן פעיל רדף2. בימינו, פיתח טכניקה ביולוגי להנדסה הכבד יכול פוטנציאל להתגבר על המחסור הזה.
הנדסה הכבד מורכבת משני שלבים: הדור של לגרדום acellular, ואחריו איכלוס של לגרדום. כדי להשיג לפיגום הביולוגי הכבד acellular, הכבד explanted הוא perfused דרך מערכת כלי הדם עם דטרגנטים יוניים או nonionic, אשר ניתן להסיר את החומר הסלולר מן הכבד. במחקרים קודמים רוב, לפיגום הביולוגי הכבד acellular הושגה על ידי זלוף של הכבד, עם שילוב של נתרן גופרתי dodecyl ו- TritonX100. כתוצאה מכך, כל התאים הוסרו, ואילו המבנה של מטריצות נשמר. פיגומים איברים היו reseeded עם התאים בוגרים, hepatocellular, כמו גם קווי תא אנדותל hepatocytes ראשי עם או בלי היישום בו זמנית של תאי אנדותל או גזע mesenchymal (MSC). רוב החוקרים להתמקד, שמחוץ לכבד הנדסה3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14. עם זאת, במחקרים קודמים רוב, רק חתיכות קטנות של קוביות לגרדום הנידונה היו מושתלים לתוך ההשתלה הטרוטופי שונים. במחקרים אחדים, חלקי פיגומים הנידונה היו מושתלים כמו שתל עזר. אולם, הפעם מקסימלי הישרדות המדווחת היה 72 h רק8,בת14. עד כמה שידוע לנו, השתלת orthotopic של השתלה כבד מלא הנידונה טרם שבוצעה שבוצעה או שהתפרסמו על. תפקוד לטווח ארוך ואת השתלת איברים מהונדסים הם בחיתוליהם. לכן, נדרשת גישה חלופית שמחוץ לכבד הנדסה.
הנדסה in vivo הכבד עשוי לייצג חלופה ללמוד איכלוס הכבד בתנאים פיזיולוגיים. היתרונות של ויוו הכבד הנדסה בהשוואה ל- ex-vivo הכבד הנדסה הן מגוונות. אין ויוו אוכלס מחדש חלקי הכבד לגרדום נענשים פיזיולוגיים הדם זלוף עם טמפרטורה נכונה, מספיק חמצן, חומרים מזינים, גורמי גדילה בניגוד שמחוץ זלוף בינונית תרבות מלאכותיים. יתר על כן, הכבד נורמלי חלקיים שנותרו שומרת על הפונקציה הכבד, בעיקר ומאפשר ההישרדות לטווח ארוך. מאז מושתל שמחוץ מהונדסים הכבד שתל הוא עדיין מסוגל לקיים את ההישרדות לטווח ארוך של חיות ניסוי על ידי תפקוד הכבד8, נוכל לדמות את ויוו חלקי הכבד engineeringwould בסופו של דבר להיות מודל מבטיח ללמוד עוד יותר על האבולוציה של הנדסה כבדים עם תצפיות הישרדות ארוך יותר מאשר ex-vivo.
לאחרונה, קבוצת מחקר אחת (פאן ועמיתיו) הציג, בפעם הראשונה, טכניקה של ויוו הכבד הנדסה15. הם השיגו את זלוף מבודד של האונה הכבד נכון נחות בחולדות חיים למרות האתגרים אנטומיים וטכניים. הם דיווחו תוצאות פוסט ניתוחית הראשון ויוו איכלוס באמצעות קו תא hepatocyte הראשית עכברוש. עם זאת, הדגם זלוף כירורגי ויוו של פן. et al. יש חסרונות. הם השיגו יחיד בכבד באונה זלוף בחולדות על חשבון חוסמת לחלוטין את וריד שער הכבד ואת הכלילי, דבר העלול לגרום נזק חמור לחיה. העכברושים ניסיוני הוקרבו אחרי רק 6 שעות של זמן התבוננות פוסט ניתוחית. לכן, הטכניקה זלוף בכבד באונה ויוו דורשת עוד שיפור להשגת הישרדות לאחר הניתוח.
פיתחנו מודל הישרדות הרומן ויוו בכבד באונה זלוף, בהתבסס על מחקרים קודמים של האנטומיה הכבד של עכברוש16, הטכניקה תעלות וריד שער הכבד לניטור והמודינמיקה עכברים17, ואת הכבד בביו-הנדסה 18 , 19. השלבים המפתח לקבלת ההליך מומחשים איור 1A - 1E.
טכניקה זו מתאימה עבור אלה שרוצים להשתמש המודל זלוף ניסיוני ויוו למחקר בסיסי על טיפול חלקי איברים על ידי אינפוזיה עם סמים, אין ויוו decellularization כמו כריתה כימי למחלות איברים (למשל , סרטן הכבד), ויוו תרבית תאים במטריצה decellularized השוואת שמחוץ דו מימדי ותלת ממדית תא תרבות מערכות20,21,22,23 , 24 , 25 , 26, ויוו הכבד הנדסה על-ידי decellularization ולאחר איכלוס.

<table><tbody><tr><td>משאבת</td><td></td><td></td><td></td>זלוף</tr><tr><td>Perfusor VI</td><td>B. Braun, Melsungen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Catheter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Versatus-W&nbsp; קטטר</td><td>Terumo</td><td>SR+DU2419PX</td><td>24G, 0.74 פעמים; 19 מ"מ</td></tr><tr><td>Versatus-W&nbsp; קטטר</td><td>Terumo</td><td>SR+DU2225PX</td><td>22G, 0.9 פעמים; מכשיר</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>מיקרו כירורגי</td></tr> 25 מ"מ <tr><td>מיקרו מספריים</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>מס' 14058-09</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו סרפין</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>No.18055-05</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו מהדקים מוליך</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>מס' 18057-14</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו מלקחיים ישרים</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>מס' 00632-11</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו מלקחיים מעוקלים</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>מס' 00649-11</td><td></td></tr><tr><td>מחזיק מחט מיקרו</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td>מס' 12061-01</td><td></td></tr><tr>מכשירים <td></td><td></td><td></td><td>כירורגיים כלליים</td></tr><tr><td>סיסורים סטנדרטיים</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מהדק יתושים</td><td>F&middot; S&middot; L</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים משונן</td><td>F&middot; S&middot; מלקחיים בעלי</td> שיניים L <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>F&middot; S&middot; מחזיק</td> מחט L <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>F&middot; S&middot; תפר</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>L 4-0</td><td>אתיקון</td><td></td><td></td>פרולן</tr><tr><td>4-0 אתיקון *</td><td>אתיקון</td><td></td><td></td>II</tr><tr><td>6-0</td><td>אתיקון</td><td></td><td></td>משי</tr><tr><td>11-0</td><td>אתיקון</td><td></td><td></td> פוליאמיד</tr></tbody></table>

טכניקה כירורגית הרומן כבסיס in vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

אורגן הנדסה היא אסטרטגיה הרומן לייצר תחליפים איבר הכבד יכול באופן פוטנציאלי לשמש השתלת. לאחרונה, ויוו הכבד הנדסה, כולל ויוו איברים decellularization ואחריו איכלוס, התפתחה גישה מבטיחה מעל שמחוץ לכבד הנדסה. עם זאת, הישרדות לאחר הניתוח לא הושגה. מטרת המחקר היא לפתח טכניקה כירורגית הרומן של ויוו סלקטיבי בכבד באונה זלוף בחולדות כתנאי ויוו הכבד הנדסה. נוכל ליצור מעקף מעגל רק דרך האונה השמאלית לרוחב. לאחר מכן, לרוחב האונה השמאלית היא perfused עם heparinized מלוחים. הניסוי מבוצעת עם ארבע קבוצות (n = 3 חולדות לכל קבוצה) המבוסס על פעמים זלוף שונים של 20 דקות, 2 h. 3 h ו 4 h הישרדות, כמו גם השינוי בעין בלתי מזוינת גלוי של צבע ועל חוסר כדוריות הדם בהיסטולוגיה נחוש פורטל שילוש ו- sinusoids את, נלקח כמחוון עבור מוסד מודל מוצלח. לאחר זלוף סלקטיבי של האונה השמאלית לרוחב, אנו מבחינים כי לרוחב האונה השמאלית, ואכן, הפך מאדום לצהוב עמום. בהערכה היסטולוגית, אין תאי דם גלויים בענף של וריד שער הכבד, את וריד מרכזי ו- sinusoids. האונה הלטראלי השמאלי הופך לאדום לאחר פתיחה מחדש את כלי-הדם החסומים. 12/12 חולדות שרד ההליך במשך יותר משבוע. אנחנו הראשונים לדווח למודל כירורגי ויוו זלוף אונה בכבד יחיד עם תקופת ההישרדות ארוך יותר משבוע. בניגוד ח שפורסמו בעבר, היתרון החשוב ביותר של הטכניקה המובאת כאן זה זלוף 70% של הכבד נשמר לאורך כל התהליך. הקמתה של טכניקה זו מספק בסיס ויוו חלקי הכבד הנדסה בחולדות, כולל decellularization ו- recellularization.

12 זכר (בגילאי 12 - 13 שבועות) לואיס חולדות שימשו להערכת השפעת האונה הכבד סלקטיבי זלוף. הניסוי בוצע בארבע קבוצות (n = 3 חולדות לכל קבוצה). משתמש זלוף שונים בתקופות של 20 דקות, שעתיים, 3 שעות, 4 שעות, השלבים המתוארים לעיל, בהצלחה שהשגנו ויוו באונה אחת זלוף.
אין ויוו זלוף של האונה השמאלית לרוחב:
זיהוי אנטומי מד...

אנו להקים טכניקה כירורגית חדשניים עבור מודל זלוף יחיד בכבד באונה ויוו בשנת החולדה כתנאי נוספת ללמוד ויוו הכבד חלקית הנדסה בעתיד.

טכניקה כירורגית הרומן כבסיס In Vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

במהלך השנים האחרונות, הנדסת כבד הפכה לנושא חם ברחבי העולם בשל הפוטנציאל של יצירת השתלות כבד מסוגל השתלה. עם זאת פונקציה לטווח ארוך קיימא והשתלת איברים מהונדסים הם עדיין חזון של העתיד. לאחרונה in-vivo הכבד אונה שפע הפך אסטרטגיה מבטיחה להתחיל הנדסת כבד.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי in-vivo מחדש פיגום כבד חלקי נתון שפע דם סקאטולוגי. זה מספק את הפיגום עם הטמפרטורה הנכונה, מספיק חמצן, חומרים מזינים וגורמי גדילה לעומת שפע vivo לשעבר עם מדיום תרבות מלאכותית. יתרון נוסף הוא כי הכבד הנותר שומר על תפקוד הכבד ובכך בעיקר מאפשר הישרדות לטווח ארוך.עם זאת מודל שפע האונה הבודדת in-vivo הוא מאתגר מבחינה טכנית והישרדות לאחר הניתוח טרם הושגה. כאן אנו הולכים להציג מודל כירורגי אחר עם הישרדות לטווח ארוך כבסיס להנדסת אונה כבד יחידה in-vivo נוספת. לפני שנדגים את המודל הכירורגי, אנחנו רוצים לתת היכרות קצרה עם האנטומיה של כבד העכברוש.כדי לבסס את מודל שפע האונה הכבדית הבודדת שלנו בחרנו את האונה השמאלית. זוהי אונת הכבד היחידה עם אספקת כלי דם וניקוז ברורים המאפשרים ליצור מעקף. זהו שחזור תלת מימדי של מערכת ורידים פורטל בחולדה.ההתמקדות שלנו כאן היא על וריד הפורטל השמאלי אשר ישמש מאוחר יותר כמשטח הנוזלים. זהו שחזור תלת מימדי של מערכת הווריד בהירכיה בחולדה. כאן ההתמקדות שלנו היא על וריד הלחץ בצד שמאל אשר ישמש

a-novel-surgical-technique-as-foundation-for-vivo-partial-liver

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

אנו מציגים גרסה לא קל ליצור בטכניקה של שתי השרוול קלאסית השתלת כבד orthotopic בחולדה.

השתלת כבד Orthotopic בחולדות

השתלת הכבד orthotopic בחולדות היא מודל ניסיון הכרחי למחקר ביו. כאן אנו מציגים הניתוחים שלנו להשתלת כבד חולדת orthotopic עם שחזור עורק כבד באמצעות 50% שתל חלקי.

ניתוחים למודל חולדה של השתלה כבדה orthotopic חלקית עם שחזור עורקית כבדיה

נתאר לנו את העיצוב של המכשיר "מהיר מקשר" להשתלת כבד חולדת orthotopic קלה יותר.

התקני ייצור מכשירים להשתלת כבד חולדה קלה יותר

תארנו פרוטוקול לביצוע חלקי hepatectomy (PHx), השתלת תא באמצעות הטחול ב במנוד ראש. SCID (הנהון. CB17-Prkdcscid/J) עכברים. ב פרוטוקול זה, חתך לחשוף ולאחר נכרות האונה השמאלית של הכבד, ואחריו עוד חתך השתלת intrasplenic של תאים.

השתלת intrasplenic של Hepatocytes לאחר Hepatectomy חלקית ב במנוד ראש. SCID עכברים

כאן, מוצג פרוטוקול מעורבים השתלת כבד חלקית עכברוש arterialized מחדש. באופן ספציפי, 70% הכבד היה resected ויוו באמצעות טכניקת מעודכן של hepatectomy מונחה כלי השיט. עורק הכבד שוחזר בצורה הקצה לצד. הטכניקה השרוול שונה כדי לקצר את זמן השקה של infrahepatic את הווריד הנבוב.

מחדש Arterialized השתלת הכבד חלקית עכברוש עם ויוו מונחה כלי 70% Hepatectomy

השחזור של הווריד הנבוב suprahepatic (SHVC) נשאר צעד קשה בהשתלת הכבד orthotopic חולדה. במאמר זה אנו מראים פרוטוקול צעד אחר צעד עבור שחזור SHVC בחולדות בטכניקה השקה מגנטיים חדשניים.

מודל עכברוש של Orthotopic השתלת כבד בטכניקה השקה מגנטיים חדשניים עבור שחזור הנבוב Suprahepatic

כאן, אנו מציגים שיטה חדשה עבור כריתה חלקית של האונה השמאלית הכבד בעכברים neonatal (יום 0). פרוטוקול חדש זה מתאים ללמוד פציעת כבד חריפה ותגובה פציעה בהגדרת neonatal.

Hepatectomy Lobular חלקית: מודל ניתוח עבור התחדשות הכבד מורפולוגיות

קישור מחיצת כבד וקשירת ורידים פורטלית לכריתת כבד בשלבים (ALPPS) הוכח כגורם להתחדשות כבד יוצאת דופן לאחר מספר שבועות לאחר ניתוח בשלב הראשון. מודלים של בעלי חיים שעברו ALPPS פותחו כדי לחקור יכולת התחדשות פוטנציאלית של הכבד ולהשיג תוצאות קליניות חיוביות.

מודל עכברי של מחיצת הכבד המשויכת וקשירת ורידים פורטלית להליך כריתת כבד בשלבים בעזרת מיקרוסקופ

כאן אנו מתארים פלטפורמה המאפשרת הדמיה לא פולשנית in vivo של ספרואידים בכבד המושתלים בחדר הקדמי של עין העכבר. תהליך העבודה משתרע מיצירת ספרואידים מתאי כבד ראשוניים להשתלה בעין העכבר והדמיית in vivo ברזולוציה תאית במיקרוסקופ קונפוקלי.

In Vivo הדמיה של כדורי כבד המושתלים בחדר הקדמי של עין העכבר

פרוטוקול השתלת כבד עזר הטרוטופי של חולדות המתואר כאן מציע כלי מחקר מעשי לחקר מנגנונים של דחיית השתלת כבד. מודל זה מסייע להקל על המכשולים הכירורגיים והלחץ של בעלי חיים של השתלת כבד אורתוטופית בחולדות.

מודל השתלת חולדה בכבד שלם עזר הטרוטופי תוך שימוש בכבד כבד למחקרי דחיית אלוגרפט

למד טכניקה כירורגית לביצוע perfusion של אונת כבד בודדת בעכברוש in vivo. שיטה זו מספקת תנאים אופטימליים לשימור פונקציית הכבד ומהווה בסיס להנדסת כבד עתידית.

טכניקה כירורגית הרומן כבסיס In Vivo חלקי הכבד הנדסה בעכברוש

גלה סרטונים נוספים