מכשירי קצירת רקמות Microcolumns
25 באוקטובר 2018
כאן נתאר פרוטוקול להפקת קציר מחטים יכול לשמש כדי לאסוף רקמת עור בעובי מלא מבלי שהדבר תורם באתר הצטלקות. המחטים יכול להיות משולב עם מערכת איסוף פשוט להשיג בנפח גבוה קציר.
שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות חיוניות בתחום התחדשות רקמת העור אשר כיצד להחליף את סוגי התאים המגוונים ומבנים הכלולים בעור טבעי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי עור אוטולוגי בעובי מלא ניתן לאסוף עם תחלואה באתר תורם מינימלי. הדגמת ההליך תהיה ביל פארינלי, שהוא עמית מחקר במעבדה שלנו.
התחל הליך זה עם כיוונון שלב הייצור כמתואר בפרוטוקול הטקסט. התקן שני גלגלי ניתוק קונצנטריים על הכלי הסיבובי. השתמש בגלגל ניתוק יהלום רשת תחתון קטן יותר מעל גלגל ניתוק אבן רשת גבוה יותר.
מקם מקור אור תקורה עם זרוע מתכווננת מעל הכלי הסיבובי כשהאור מכוון לגלגלי החיתוך. כדי לשפר את ההדמיה, מקם מיקרוסקופ ניתוח מעל הגדרת הייצור כך שהעין מתמקדת בדיסקי החיתוך. בעת לעצב מחדש את קצה המחט, ללבוש משקפי מגן מסכה כירורגית כדי למנוע חלקיקי מתכת עדינים מלהיכנס לעיניים או דרכי הנשימה.
בחר מחטים hypodermic של גודל המד המתאים בהתבסס על דרישות ניסיוניות. סמן את האורך המיועד על כל מחט קציר. מנמיכים את המחט בניצב לכלי הסיבובי עם הכוח להשתמש בקצה דיסק החיתוך החיצוני כדי לחתוך את האורך העודף של המחט בנקודה המסומנת.
חבר את המחט הקהה המקוצרת למחבר מנעול הלור הנשי בשלב הייצור. כוונן את שלב הסיבוב האופקי כך המחט היא בזווית של 12 מעלות במקביל דיסקי חיתוך על הכלי הסיבובי. הפעל את האור העליון ולהתאים את מיקומו תוך התבוננות המחט תחת הגדלה עד האור משתקף את קו האמצע של המחט.
כוח על הכלי הסיבובי. לאחר מכן השתמש בשלב התרגום כדי לקדם את המחט לכיוון דיסק החיתוך הפנימי. שמור על קידום המחט לאט נגד דיסק החיתוך עד דיסק החיתוך מגיע בערך קו האמצע של המחט.
הזז באיטיות את משטח המחט החתוכה מגלגל היהלום הפנימי אל גלגל האבן החיצוני כדי לסיים את משטח המחט החתוכה עם לק עדין יותר. חזור בך מהמחט מדיסק החיתוך. באמצעות שלב הסיבוב האנכי, לסובב את המחט 180 מעלות.
חזור על שלבים אלה כדי לעצב מחדש את הצד השני של המחט. עכשיו להסיר את המחט מהשלב הייצור. נקה את החלק הפנימי עם חוט מתכת קטן במקצת מהקוטר הפנימי של המחט.
באמצעות מקל עץ חד, להסיר את כל burrs כי עדיין עשוי להיות מחובר לקצוות של המחט שזה עתה נוצר. כאשר יש צורך בנפח גבוה של מיקרו-קולומים, הסר את הבוכנה ממזרק של 20 מיליליטר. לאחר מכן חבר את המזרק למתאם יניקה.
להשלים את ההרכבה על ידי חיבור מחט קציר למזרק. השתמש בפיסת צינורות יניקה סטריליים כדי לחבר את מתאם היניקה למיכל יניקה סטרילי. ודא שמנה הקציר מחובר לקלט מיכל המאפשר לנוזל לזרום לתוך המיכל ללא הפרעה.
עכשיו לחבר את המנגנון למקור לחץ שלילי. לקצור את microcolumns על ידי החדרת מחט הקציר לתוך העור. לסירוגין לטבול את מחט הקציר לתוך מיכל של מלוחים סטריליים במהלך הליך הקציר כדי לשטוף את המערכת.
יש לשמור על חוט מתכת או מחט קטנים במקצת מהקוטר הפנימי של מחט הקציר. אם המחט הופכת סתומים, זה יכול להיות פינה על ידי החדרת חוט המתכת לתוך המחט נשא. כאשר הכמות הרצויה של מיקרו-קולומים הצטברה במיכל, נתק את ההתקן מיניקה.
ואז לשפוך את התוכן של מיכל היניקה החוצה דרך מסנן כדי לאסוף את microcolumns. המוצג כאן הוא מחט קציר סיים נצפה מהחזית ומהצוד. שימו לב לשתי נקודות החיתוך בקצה.
מחטי הקציר אמורות להיות מסוגלות לאסוף מיקרו-קולומלונים מרקמת עור בעובי מלא עם שיעור הצלחה משוער של 80 עד 90%. בנתון זה, סימני ביקורת מייצגים מילימטר אחד. כל מיקרו-קולום צריך להכיל אפידרמיס, דרמי ושומן תת עורי.
Microcolumns ניתן להחיל ישירות על ריפוי פצעים או שהם עשויים להיות משולבים עם חומרי מטריצה שונים כדי לייצר מבנים משולבים. מיקרוקולומלונים יכולים להישמר גם בתרבות למחקרי במבחנה. בעת ביצוע קציר בנפח גבוה, חשוב לזכור לשלב סומק מלוחים לסירוגין.
למרות שיטה זו תוכננה לתיקון פצע העור, עיקרון דומה יכול להיות מיושם על מערכות איברים אחרות כגון שרירים שבהם השתלת רקמה אוטולוגית יש צורך.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מתאר פרוטוקול לאספתו של רקמת עור בעובי מלא באמצעות מחטים ייעודיות הממזערות את הצטלקות אתר התרומה. הטכניקה נועדה לאפשר איסוף רקמה בנפח גבוה תוך שמירה על שלמות העור.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- החדשת רקמת עור
- קציר רקמה אוטולוגית
- טכניקות זעיר-פולשניות
רקע
- עור טבעי מכיל סוגי תאים ומבנים מגוונים.
- החלפה של רכיבים אלו חיונית להתחדשות יעילה של העור.
- צמצום התחלואה באתר התרומה מהווה אתגר משמעותי באיסוף רקמות.
- פרוטוקול זה נותן מענה לאתגרים אלו באמצעות שיטת איסוף חדשנית.
מטרת המחקר
- פיתוח שיטה לאיסוף עור בעובי מלא עם צניחת צלקות מינימלית.
- שיפור היעילות של איסוף רקמת עור למטרות מחקר.
- אספקת פרוטוקול אמין עבור חוקרים בתחום.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הקמה של שלב הייצור לקצירת מחטים.
- שימוש בדיסקי חיתוך קונצנטריים בכלי רב-שימושי סיבובי.
- שילוב של דיסקי חיתוך שונים העשויים יהלום רשת ואבן.
- הדגמה של הפרוצדורה על ידי עמית מחקר.
תוצאות עיקריות
- איסוף מוצלח של עור אוטולוגי בעובי מלא.
- נצפתה תחלואה מינימלית באתר התרומה.
- הושג קציר בנפח גבוה באמצעות המערכת המתוארת.
- ההליך הודגם ביעילות על ידי צוות המחקר.
מסקנות
- הפרוטוקול מציע פתרון יעיל לקצירת רקמת עור.
- הוא נותן מענה לאתגרים מרכזיים במחקר על רגנרציה של עור.
- יישומים עתידיים עשויים לשפר מחקרים בהנדסת רקמות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית לדרג ניהולי
שיטה זו מאפשרת קציר של רקמת עור אוטולוגית בעובי מלא עם תחלואה מינימלית באתר התורם, ובכך היא נותנת מענה לצוואר בקבוק מרכזי במחקר של רגנרציה של העור. באמצעות שימור מרכיבי האפידרמיס, הדרמיס והרקמה התת-עורית, היא מספקת רקמה רלוונטית ביולוגית למודלים פרה-קליניים ולפיתוח טיפולי. המערכת הניתנת להרחבה, המופעלת באמצעות ואקום, תומכת באיסוף כמויות גדולות עבור מחקרים בבעלי חיים גדולים, ובכך מגבירה את הביטחון התרגומי באסטרטגיות לתיקון העור.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של ביולוגיה של עור בעובי מלא על ידי שימור רכיבי התא והמטריקס החוץ-תאי הטבעיים.
- ערך תפעולי: מפחית את הטראומה באתר התורם, דבר המאפשר דגימה חוזרת מאותו מודל לצורך מחקרי תיקוף יעדים ארוכי טווח.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: מספק מיקרו-עמודים אוטולוגיים עבור בדיקות עור סטנדרטיות ex vivo להערכת השפעות של תרכובות על שלמות הרקמה.
- ערך תפעולי: מערכת איסוף מבוססת שאיבה מאפשרת איסוף רקמה הניתן לשחזור ובספיקו גבוה עבור קמפיינים של סריקת בדיקות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מספק השתאלות אוטולוגיות בעובי מלא המדמות באופן הדוק את מבנה העור האנושי עבור מודלים פרה-קליניים של ריפוי פצעים.
- ערך תפעולי: מאפשר השגה של רקמות במקנה רחב עבור מחקרים פרה-קליניים בבעלי חיים גדולים, ובכך משפר את חוסן הנתונים ואת המוכנות הרגולטורית.
שילוב תהליכים וזרימת עבודה
הטכניקה משתלבת ברצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני על ידי אספקת רקמת עור רלוונטית פיזיולוגית לצורך תיקוף מטרות (target validation), פיתוח בדיקות (assays) והפחתת סיכונים מנגנוניים בתוכניות לרגנרציה דרמלית.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות על מסלולי התחדשות העור באמצעות אספקת מיקרו-עמודים של רקמה שלמה המכילה את כל שכבות העור הטבעיות.
- סריקה: מספק רקמה אוטולוגית סטנדרטית לסריקת תרכובות במודלים של עור ex vivo, ובכך משפר את הרלוונטיות של הבדיקה ואת הביטחון במעבר משלב הזיהוי לשלב הפיתוח (hit-to-lead).
- אנליטיקה: מאפשר ניתוח היסטולוגי ומולקולרי כמותי של המיקרו-עמודים שנאספו להערכת השימור המבני והתפקודי.
- מחקר תרגומי: מגשר בין שלב הגילוי לאישור פרה-קליני על ידי אספקת השתמרים אוטולוגיים השומרים על ארכיטקטורת העור למחקרי ריפוי פצעים.
- שימוש חוזר ארגוני: ניתן להפוך את מערכת השאיבה וייצור המחטים המודולרית לסטנדרט במעבדות שונות, לצורך אספקת רקמה עקבית בתוכניות מחקר רב-אתריות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: משפר את הביטחון החזוי על ידי אספקת עור בעובי מלא השומר על הגיוון התאי הטבעי ועל המטריקס החוץ-תאי.
- ערך תפעולי: מציע פלטפורמה בעלת עלות נמוכה וניתנת להרחבה, המשתמשת ברכיבים זמינים לקנייה לצורך קציר רקמות הניתן לשחזור.
- ערך אסטרטגי: מפחית את הסיכון הביולוגי בתוכניות ל재גנרציה דרמלית על ידי מתן אפשרות לשימוש ברקמה אוטולוגית עם השפעה מינימלית על אתר התורם.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בהחלטות go/no-go מותאמות סיכון בתוכניות לתיקון עור, על ידי אספקת גישה אמינה לרקמה פרה-קלינית רלוונטית מבחינה פיזיולוגית.
שיקולי יישום
- נדרשת מיומנות טכנית בייצור מחטים באמצעות כלי סיבוב ודיוק ביישור גלגלי החיתוך.
- תלוי בגישה לכלי סיבוב, למערכות יניקה ולציוד מעבדה סטרילי לצורך הרכבה והפעלה.
- דורש סטנדרטיזציה של קוטר המחט וזווית האיסוף בין המשתמשים השונים כדי להבטיח עקביות של המיקרו-עמודים.
- נדרש אימון בביצוע שטיפות מלח (saline) לסירוגין במהלך איסוף בנפחים גבוהים, כדי למנוע סתימות ולשמור על חיוניות הרקמה.
- מוגבל לעור וייתכן שגם לרקמות רכות אחרות; התאמה לאיברים צפופים יותר עשויה לדרוש גיאומטריית מחט שונה או פרמטרי חיתוך שונו.
