Name: השתלת פיגומי מטריצת קולגן תלת מימדית כאסטרטגיית התחדשות הכבד (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-06-29T14:15:00.000+00:00
Duration: 5 min 20 s
Description: למד השתלת פיגומי מטריצת קולגן תלת מימדית להתחדשות הכבד במודל חי של פיברוזיס. שיטה זו מסייעת לחוקרים לשחזר את צורת הכבד ולשפר את תפקודו ללא הפרעה לפעילותו.

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 מבקשים להודות לאנשי מתקן חיות המעבדה של היחידה לרפואה ניסיונית, האחות קרולינה באניוס G. על תמיכה טכנית וניתוחית, מרקו א Gudiño Z. על תמיכה מיקרופוטוגרפים, ואריק אפו לתמיכה היסתולוגיה בכבד. המועצה הלאומית תמכה במחקר זה למדע וטכנולוגיה (CONACyT), מספר המענק SALUD-2016-272579 ו- PAPIIT-UNAM TA200515.

המחקר הנוכחי אושר על ידי ועדת האתיקה של בית הספר לרפואה (DI/115/2015) באוניברסיטת נאסיונאל אוטונומה דה מקסיקו (UNAM) וועדת האתיקה של בית החולים הכללי של מקסיקו (CI/314/15). המוסד ממלא את כל המפרטים הטכניים לייצור, טיפול ושימוש בחיות מעבדה ומאושר על פי חוק לאומי (NOM-062-ZOO-1999). חולדות ויסטאר זכר במשקל 150-250 גרם (6-8 שבועות) התקבלו ממתקן החיות במעבדה של בית הספר לרפואה, UNAM, למחקר זה.
1. השגת פיגומי מטריצת קולגן מגוף הירך
<ol><li>להשיג את ההסתה מעצם הירך של בקר מבית מטבחיים המאושר על ידי רשויות הבריאות והחקלאות של מקסיקו.<ol>
<li>בזהירות לנתח את שומן condyle, שריר, וסחוס עם מכשיר כירורגי. חותכים את שברי הקונדיליה לרסיסי 3 ס"מ x3 ס"מ באמצעות חותך מסור ומנקים את השומן והדם במגבת. לשטוף את שברי הקונדיליה עם מים.</li>
		<li>מרתיחים (92 °C) את השברים עם 1 ליטר של חומר ניקוי אניוני (10 גרם / ליטר) במשך 30 דקות. לשטוף את שברי התיל פעמיים כדי להסיר כל שרידים של חומר הניקוי אניוני.</li>
		<li>יבשו את שברי השען למשך 3 שעות באמצעות נייר סינון (0.5 מ"מ).</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכן CMS משולש (1 ס"מ x1 ס"מ x1 ס"מ) בעובי 0.5 ס"מ מהשברים המוזכרים בשלב 1.1 (איור 1A).<ol>
<li>Demineralize את השברים ב 100 מ"ל של 0.5 M HCl במשך 10 דקות עם עצבנות מתמדת. הסר את HCL. הערה: לנטרל את HCl עם נתרן הידרוקסיד (10 M).</li>
		<li>לשטוף את השברים שלוש פעמים עם 100 מ"ל של מים מזוקקים, 15 דקות בכל פעם, עם עצבנות מתמדת. יבש את ה- CMS בנייר סינון (0.5 מ"מ) למשך שעה אחת.</li>
		<li>השתמש במיקרוסקופ סטריאו15 כדי לנתח את המאפיינים המבניים של ה- CMS (גודל הנקבוביות, היווצרות הנקבוביות והיחסים הנקבוביים) (איור 1B).</li>
		<li>השתמש במיקרוסקופ אלקטרונים סורק16 כדי לנתח את פני השטח המחוספסים של trabeculae CMS (איור 1C).</li>
		<li>השתמש בכלי ההפצה למיזוג ומתיחות כדי להעריך את השינויים המכניים (פלסטיות וגמישות) של ה- CMS (איור 1D).</li>
		<li>לארוז את CMS לתוך כיס עיקור ולחטא אותו עם פלזמה מי חמצן במשך 38 דקות. יש לאחסן את ה-CMS הסטרילי באריזה המקורית באזור יבש ב-20-25 מעלות צלזיוס עד לשימוש.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הכנת התחום הכירורגי וטיפול והכנת מודל בעלי החיים
<ol><li>לחטא את האזור הכירורגי, שולחן העבודה, מיקרוסקופ מיקרוכירורגיה, ואת המושב עם פתרון 2% כלורהקסידין. לחטא את כל המכשירים הכירורגיים, ספוג כירורגי, מטליות, וילון כירורגי חד פעמי באמצעות עיקור חום (121 °C /30 דקות / 100 kPa)</li>
	<li>הקצה את החולדות (n = 5) לשלוש קבוצות של חמש חולדות לכל קבוצה: 1. זיוף, 2. כריתת הפטקטומיה, ו -3. כריתת הפטקטומיה פלוס CMS, ועקוב אחר כל הקבוצות בימים 3, 14 ו -21 ימים.<ol>
<li>יש לנהל קטמין (35 מ"ג/ק"ג) וקסילאסין (2.5 מ"ג/ק"ג) תוך שרירית בגפה האחורית. הערה: תקופת ההרגעה נמשכת בדרך כלל 30-40 דקות.</li>
		<li>גילחו את עור הבטן (5 ס"מ על 2 ס"מ) באמצעות סבון כירורגי ולהב דו-צדדי, וחטאו את העור באמצעות תמיסת פוידון-יוד אקטואלי 10% בשלושה סיבובים17.</li>
		<li>מניחים את החיה על צלחת חמה בתנוחת הגב דקוביטוס, כשהצוואר מודגש יתר על המידה כדי לשמור על דרכי הנשימה החודרות(איור 2).</li>
		<li>להעריך את עומק ההרדמה באמצעות דפוס הנשימה ואובדן רפלקס הנסיגה בגפיים.</li>
		<li>מניחים וילון כירורגי חד פעמי סביב העור המגולח ומבצעים חתך (2.5 ס"מ) על הקו האלבי עם אזמל, תוך שימוש בתהליך xiphoid כנקודת התייחסות. הימנע מכלי הדם בדופן הבטן כדי למנוע דימום.</li>
		<li>שים את מפסק הבטן במקום להתבונן בחלל הבטן. בעזרת מלקחיים, לחלץ את אונת הכבד השמאלית ומניחים אותו על צלחת המתכת(איור 3A). הערה: בקבוצת זיוף, רק לחלץ את האונה הכבד השמאלי ולאחר מכן להחזיר את הכבד לחלל הבטן. לתפור את דופן הבטן ואת העור עם תפל ניילון 3-0.</li>
		<li>בקבוצות הניסוי עם ובלי CMS, השתמש בלהב אזמל ולהב אזמל סטרילי (#15) כדי לבצע כריתת הפטקטומיה (כ -40%) עם שני חתכים. השתמש בתבנית מתכתית משולשת (1 ס"מ x 1 ס"מ x 1 ס"מ) כדי לבצע את כריתת ההפטקטומיה(איור 3B).</li>
		<li>כדי למנוע דימום של הכבד, לשמור על דחיסה כירורגית עם ספוגית על קצה הכבד במשך 5 דקות.</li>
		<li>יש להרטיב את ה-CMS בתמיסת מלח סטרילית למשך 20 דקות לפני ההליך הכירורגי. השתילו את ה-CMS באתר כריתת ההפטקטומיה עם ארבעה תפרים בין רקמת הכבד ל- CMS כדי למנוע תזוזה של הביו-חומרים. השתמשו ב-7-0 תפרי פוליפרופילן שאינם נספגים(איור 3C). הערה: אין להסיר את התפרים בניתוח שני; תפרים יכולים לשמש כהפניה לזיהוי האתר של השתלת CMS.</li>
		<li>להחזיר את הכבד לחלל הבטן ולתפור את דופן הבטן ואת העור עם תבר ניילון 3-0. נקה את החתך הכירורגי עם ספוג ספוג יוד כירורגי בשני סיבובים. התבונן ונטר את הסימנים החיוניים של בעלי החיים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. טיפול לאחר הניתוח
<ol><li>יש לנהל פלוניקסין מגלומינים (2.5 מ"ג/ק"ג) תוך שרירית בגפה האחורית. לנהל את המכאים כפי שאושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש.</li>
	<li>להתאוששות הרדמה, למקם את בעלי החיים בקופסאות פוליקרבונט בודדים עם מצעים בעלי חיים במעבדה באזור ללא רעש עם בקרת טמפרטורה (23 °C (23 °F).</li>
	<li>שים לב להתאוששות של בעלי החיים ולעקוב אחר צריכת המים והמזון שלהם במשך 2 שעות. פיקוח על בעלי חיים פוסט אופרטיבי כפי שאושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש.</li>
</ol>4. הערכת תפקוד הכבד בסרום
<ol><li>לאסוף דגימות דם (500 μL) מן הוורידים הזנב לרוחב של בעלי החיים המרידים לפני ההליך הכירורגי (ערכים בסיסיים) ובימי הערכה 3, 14, ו 21.</li>
	<li>צנטריפוגות דגימות הדם ב 850 × g/ 10 דקות בטמפרטורת החדר (23 °F); מפרידים את הסרום ומאחסנים אותו ב-80 מעלות צלזיוס עד לשימוש.</li>
	<li>בצע פאנל של בדיקות תפקוד כבד: אלבומין בסרום (ALB), אלקליין פוספטאז (ALP), אלנין אמינו טרנספראז (ALT), אספרטט aminotransferase (AST), בילירובין הכולל (TB), ובילירובין ישיר (DB) (טבלה 1).</li>
</ol>5. המתת חסד וניהול רקמות
<ol><li>למרדים את בעלי החיים עבור כל הערכה (ימים 3, 14 ו-21) על-ידי ביצוע הפרוטוקול המתואר לעיל.</li>
	<li>המתת חסד באמצעות שיטות המאשרות על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש.</li>
	<li>בצע חתכים (5-6 ס"מ) על הקו הלבבי עם אזמל כדי לצפות באיברי חלל הבטן ולצלם את אזור כריתת ההפטקטומיה של ה- sham וקבוצות הניסוי, עם ובלי CMS.</li>
	<li>קח דגימות כבד (2 ס"מ x 2 ס"מ; 0.40-0.45 גרם) מכל בעלי החיים בקבוצת המחקר והנח אותם בתמיסת פורמלדהיד 4% עבור 24 שעות להערכה היסתולוגית לאחר מכן.</li>
</ol>6. ניתוח היסתולוגי
<ol><li>לשמר את רקמות הכבד ב 4% פורמלדהיד ולייבש את הרקמה באמצעות סדרה של ריכוזי אלכוהול (60%, 70%, 80%, 90%, 100%); מניחים אותם בקסילן (1h) ומטביעים אותם בפרפין16.</li>
	<li>חותכים את בלוקי הפרפין עם מיקרוטום ל-4 חלקים בעובי מיקרומטר להכנת שמונה שקופיות.</li>
	<li>בצעו את טריכרום H&E ו-Masson מכתים16.</li>
	<li>שים לב לחלקים המוכתמים תחת מיקרוסקופ אור כדי לבחור את האזורים היציגים של הכבד, עם ובלי CMS. השג פוטומיקרוגרוגרפיות בהגדלה של פי 4, פי 10 ו- 40 ועיבוד התמונות באמצעות תוכנה מתאימה18 (ראה טבלת החומרים).</li>
</ol>

<ol><li>Li, N., Hua, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immune+cells+in+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">Immune cells in liver regeneration.</a> Oncotarget. 8 (2), 3628-3639 (2017).</li>
<li>Langer, R., Vacanti, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+Engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Tissue Engineering.</a> Science. 260 (5110), 920-926 (1993).</li>
<li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+liver+decellularized+extracellular+matrix+bioink+for+three-dimensional+cell+printing-based+liver+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Development of liver decellularized extracellular matrix bioink for three-dimensional cell printing-based liver tissue engineering.</a> Biomacromolecules. 18 (4), 1229-1237 (2017).</li>
<li>Shafiee, A., Atla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering%3A+Toward+a+new+era+of+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering: Toward a new era of medicine.</a> Annual Review of Medicine. 68, 29-40 (2017).</li>
<li>Hu, C., Zhao, L., Wu, Z., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplantation+of+mesenchymal+stem+cells+and+their+derivatives+effectively+promotes+liver+regeneration+to+attenuate+acetaminophen-induced+liver+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Research+%26+Therapy%22%5BJournal%5D)">Transplantation of mesenchymal stem cells and their derivatives effectively promotes liver regeneration to attenuate acetaminophen-induced liver injury.</a> Stem Cell Research & Therapy. 11 (1), 88(2020).</li>
<li>Sancho-Bru, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+possibilities+of+stem+cells+in+the+treatment+of+liver+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterologia+y+Hepatologia%22%5BJournal%5D)">Therapeutic possibilities of stem cells in the treatment of liver diseases.</a> Gastroenterologia y Hepatologia. 34 (10), 701-710 (2011).</li>
<li>Kobolak, J., Dinnyes, A., Memic, A., Khademhosseini, A., Mobasheri, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+stem+cells%3A+Identification%2C+phenotypic+characterization%2C+biological+properties+and+potential+for+regenerative+medicine+through+biomaterial+micro-engineering+of+their+niche%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal stem cells: Identification, phenotypic characterization, biological properties and potential for regenerative medicine through biomaterial micro-engineering of their niche.</a> Methods. 99, 62-68 (2016).</li>
<li>Freedman, B. R., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomaterials+to+mimic+and+heal+connective+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Biomaterials to mimic and heal connective tissues.</a> Advanced Materials. 31 (19), 1806695(2019).</li>
<li>Meyer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+of+collagen+based+biomaterials+and+the+resulting+materials+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">Processing of collagen based biomaterials and the resulting materials properties.</a> Biomedical Engineering Online. 18 (1), 24(2019).</li>
<li>El Baz, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplant+of+hepatocytes%2C+undifferentiated+mesenchymal+stem+cells%2C+and+in+vitro+hepatocyte-differentiated+mesenchymal+stem+cells+in+a+chronic+lver+failure+experimental+model%3A+a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Clinical+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Transplant of hepatocytes, undifferentiated mesenchymal stem cells, and in vitro hepatocyte-differentiated mesenchymal stem cells in a chronic lver failure experimental model: a comparative study.</a> Experimental and Clinical Transplantation. 16 (1), 81-89 (2018).</li>
<li>Nedjari, S., Awaja, F., Guarino, R., Gugutkov, D., Altankov, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+multiple+osteogenic+differentiation+pathways+of+mesenchymal+stem+cells+through+different+scaffold+configurations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Tissue+Engineering+and+Regenerative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Establishing multiple osteogenic differentiation pathways of mesenchymal stem cells through different scaffold configurations.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 14 (10), 1428-1437 (2020).</li>
<li>Chan, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+collagen+scaffold+promotes+intrinsic+vascularisation+for+tissue+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Three dimensional collagen scaffold promotes intrinsic vascularisation for tissue engineering applications.</a> PLoS One. 11 (2), 0149799(2016).</li>
<li>Arenas-Herrera, J. E., Ko, I. K., Atala, A., Yoo, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decellularization+for+whole+organ+bioengineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Materials%22%5BJournal%5D)">Decellularization for whole organ bioengineering.</a> Biomedical Materials. 8 (1), 014106(2013).</li>
<li>Parmaksiz, M., Dogan, A., Odabas, S., Elçin, A. E., Elçin, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+applications+of+decellularized+extracellular+matrices+for+tissue+engineering+and+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Materials%22%5BJournal%5D)">Clinical applications of decellularized extracellular matrices for tissue engineering and regenerative medicine.</a> Biomedical Materials. 11 (2), 022003(2016).</li>
<li>Gacek, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stereo+microscope%2C+neglected+tool%5BTitle%5D)+AND+%22Postepy+Biochemii%22%5BJournal%5D)">Stereo microscope, neglected tool.</a> Postepy Biochemii. 63 (1), 68-73 (2017).</li>
<li>Oldham, S., Rivera, C., Boland, M. L., Trevaskis, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incorporation+of+a+survivable+liver+biopsy+procedure+in+mice+to+assess+non-alcoholic+steatohepatitis+%28NASH%29+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Incorporation of a survivable liver biopsy procedure in mice to assess non-alcoholic steatohepatitis (NASH) resolution.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59130(2019).</li>
<li>The University of Texas at Austin Institutional Animal Care and Use Committee. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guidelines+for+the+Use+of+Chemical+Depilatory+Agents+on+Laboratory+Animals%22">Guidelines for the Use of Chemical Depilatory Agents on Laboratory Animals</a>. , 
 <a target="_blank" href="https://research.utexas.edu">https://research.utexas.edu</a> (2021).</li>
<li>Sivridis, L., Kotini, A., Anninos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+process+of+learning+in+neural+net+models+with+Poisson+and+Gauss+connectivities%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Networks%22%5BJournal%5D)">The process of learning in neural net models with Poisson and Gauss connectivities.</a> Neural Networks. 21 (1), 28-35 (2008).</li>
<li>León-Mancilla, B. H., Araiza-Téllez, M. A., Flores-Flores, J. O., Piña-Barba, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physico-chemical+characterization+of+collagen+scaffolds+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Research+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Physico-chemical characterization of collagen scaffolds for tissue engineering.</a> Journal of Applied Research and Technology. 14 (1), 77-85 (2016).</li>
<li>León, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematological+and+biochemical+parameters+in+Sprague+Dawley+laboratory+rats+breed+in+CENPALAB%2C+Cenp%3ASPRD%5BTitle%5D)+AND+%22Revista+Electronica+de+Veterinaria%22%5BJournal%5D)">Hematological and biochemical parameters in Sprague Dawley laboratory rats breed in CENPALAB, Cenp:SPRD.</a> Revista Electronica de Veterinaria. 12, 1-10 (2011).</li>
<li>Tsuchiya, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+stem+cell+therapies+for+liver+cirrhosis%3A+MSCs+as+%22conducting+cells%22+for+improvement+of+liver+fibrosis+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Inflammation+and+Regeneration%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal stem cell therapies for liver cirrhosis: MSCs as "conducting cells" for improvement of liver fibrosis and regeneration.</a> Inflammation and Regeneration. 39, 18(2019).</li>
<li>Badylak, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+extracellular+matrix+as+a+biologic+scaffold+material%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The extracellular matrix as a biologic scaffold material.</a> Biomaterials. 28, 3587-3593 (2007).</li>
<li>Acevedo, G. C. Xenoimplante de colágena en uretra de perro. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Universidad+Nacional+Aut%C3%B3noma+de+M%C3%A9xico%22">Universidad Nacional Autónoma de México</a>. , Specialty of Urology thesis (2011).</li>
<li>Montalvo-Jave, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorbable+bioprosthesis+for+the+treatment+of+bile+duct+injury+in+an+experimental+model%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Absorbable bioprosthesis for the treatment of bile duct injury in an experimental model.</a> International Journal of Surgery. 20, 163-169 (2015).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים. בנג'אמין לאון-מנסילה הוא דוקטורנט מ-Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas, Óiversidad Nacional Autónoma de México (UNAM) וקיבל מלגת DGAPA-UNAM.

השתלת איברים היא עמוד התווך של הטיפול בחולים עם פיברוזיס בכבד או שחמת הכבד. כמה חולים נהנים מהליך זה, מה שהופך את הצורך לספק חלופות טיפוליות עבור חולים ברשימת ההמתנה. הנדסת רקמות היא אסטרטגיה מבטיחה המעסיקה פיגומים ותאים עם פוטנציאל התחדשות2,4,13. הסרת חלק מהכבד היא צעד קריטי בהליך זה בגלל הדימום השופיע של איבר זה כלי דם. לכן, hemostasis של המיטה הכירורגית חייב להתבצע כדי למנוע את הסיבוך הזה. יתר על כן, כריכת רקמת הכבד ל- CMS, ה...

הכבד הוא אחד האיברים החשובים ביותר המעורבים בשמירה על הומאוסטזיס וייצור חלבון1. למרבה הצער, מחלת כבד היא הגורם המוביל למוות ברחבי העולם. בשלבים מתקדמים של נזק לכבד, הכוללים שחמת הכבד וקרצינומה hepatocellular, השתלת כבד היא ההליך המומלץ קלינית. עם זאת, בשל המחסור של תורמים ואת השיעור הנמוך של השתלות מוצלחות, טכניקות חדשות בהנדסתרקמות(TE) ורפואה רגנרטיבית (RM) פותחו 2,3.
TE כרוך בשימוש בתאי גזע, פיגומים וגורמי גדילה4 כדי לקדם את השיקום של איברים ובטטות מודלקים, פיברוטיים ובדים1,5,6. הביו-חומרים המשמשים בפיגומים מחקים את ה- ECM המקומי, ומספקים את הרמזים הפיזיים, הכימיים והביולוגיים לשיפוץ תאי מודרך7. קולגן הוא אחד החלבונים הנפוצים ביותר המתקבלים מהדרמיס, הגיד, המעי וקרום הלב8,9. יתר על כן, קולגן ניתן להשיג כמו ביופולימר לייצר פיגומים דו-ממדיים ותלת ממדיים באמצעות ביו הדפסה או electrospinning10,11. קבוצה זו היא הראשונה לדווח על השימוש בקולגן ממקור עצם להתחדשות של רקמת הכבד. מחקר אחר מדווח על שימוש בפיגומים מסונתזים מקולגן בקר, אשר הושג מהעור, עם נקבוביות הומוגניות הממוקמות מקרוב, ללא כל תקשורתביניהם 12.
Decellularization משמר את ECM המקורי, המאפשר שילוב הבא של תאים עם פוטנציאל לתאי גזע13,14. עם זאת, הליך זה הוא עדיין בשלב הניסוי בכבד, בלב, בכליות, המעי הדק, ושלפוחית השתן מעכברים, חולדות, ארנבות, חזירים, כבשים, בקר, וסוסים3,14. נכון לעכשיו, נפח מסת הכבד שנקטף אינו מוחלף באף אחד מהדגמים של כריתת הפטקטומיה של בעלי חיים. עם זאת, השימוש בתמיכה נוספת או ברשת (ביו-חומרים) המאפשרת התפשטות תאים ואנגיוגנזה יכול להיות חיוני לשיקום מהיר של פונקציות פרנשימאליות בכבד. לכן, פיגומים יכולים להיות מועסקים כגישות חלופיות כדי לחדש או לתקן רקמה במחלות כבד כרוניות, בתורו, ביטול מגבלות עקב תרומה ואת הסיבוכים הקליניים של השתלת כבד.

<table><tbody><tr><td>חומר ניקוי אניוני</td><td>אלקונוקס</td><td>Z273228</td><td></td></tr><tr><td>קלטות ביופסיה</td><td>Leica</td><td>3802453</td><td></td></tr><tr><td>מצלמה DMX</td><td>Nikon</td><td>DXM1200F</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>אפנדורף</td><td>5424</td><td></td></tr><tr><td>כלורהקסידין גלוקונאט 4%</td> <td>BD</td><td>372412</td><td></td></tr><tr><td>כיסוי משקפיים 25 מ"מ x 40 מ"מ</td><td>קורנינג</td><td>2980-224</td><td></td></tr><tr><td>Eosin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>200-M</td><td>CAS 17372-87-1</td></tr><tr><td>אלכוהול אתילי</td>, <td>טהור Sigma-Aldrich</td><td>459836</td><td>CAS 64-17-5</td></tr><tr><td>Flunixine meglumide</td><td>MSD</td><td>Q-0273-035</td><td></td></tr><tr><td>שקופיות זכוכית 75 מ"מ x 25 מ"מ</td><td>קורנינג</td><td>101081022</td><td></td></tr><tr><td>Hematoxylin</td><td>Merck</td><td>H9627</td><td>CAS 571-28-2</td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית 37%</td><td>Merck</td><td>339253</td><td>CAS 7647-01-0</td></tr><tr><td>קטמין</td><td>Pisa agropecuaria</td><td>Q-7833-028</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אור</td><td>Nikon</td><td>מיקרופוטו-FXA</td><td></td></tr><tr><td>מיקרומיקרו-כירורגיה סטריאומיקרוסקופ</td><td>Zeiss</td><td>OPMI F170</td><td></td></tr><tr><td>שכמייה צהובה</td><td>Beckton Dickinson</td><td>365967</td><td></td></tr><tr><td>Microtome</td><td>Leica</td><td>RM2125</td><td></td></tr><tr><td>חיה לדוגמה: עכברושי וויסטאר</td><td>Universidad Nacional Aut&oacute; noma de M&eacute; xico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ניילון 3-0 (Dermalon)</td><td>Covidien</td><td>1750-41</td><td></td></tr><tr><td>פוליפרופילן 7-0</td><td>Atramat</td><td>SE867/2-60</td><td></td></tr><tr><td>Povidone-iodine10% תמיסה עורית</td><td>Diafra SA de CV</td><td>1.37E+86</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרוני סורק</td><td>Zeiss</td><td>DSM-950</td><td></td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד, כדורים</td><td>J. T. Baker</td><td>3722-01</td><td>CAS 1310-73-2</td></tr><tr><td>תוכנה ACT-1</td><td>Nikon</td><td>Ver 2.70</td><td></td></tr><tr><td>סטריאומיקרוסקופ</td><td>Leica</td><td>EZ4Stereo 8X-35X</td><td></td></tr><tr><td>Sterrad 100S</td><td>Johnson and Johnson</td><td>99970</td><td></td></tr><tr><td>Surgipath paraplast</td><td>Leica</td><td>39601006</td><td></td></tr><tr><td>Synringe של 1 מ"ל עם מחט (27G x 13 מ"מ)</td> <td>SensiMedical</td><td>LAN-078-077</td><td></td></tr><tr><td>מעבד רקמות ( היסטוקינט)</td><td>Leica</td><td>TP1020</td><td></td></tr><tr><td>Tissue-Tek TEC 5 (הטמעת רקמות)</td><td>סאקורה פינטק ארה"ב</td><td>5229</td><td></td></tr><tr><td>ערכת כתמים טריכרום</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>HT15</td><td></td></tr><tr><td>Unicell DxC600 מנתח</td><td>בקמן קולטר</td><td>BC 200-10</td><td></td></tr><tr><td>קסילזין</td><td>Pisa agropecuaria</td><td>Q-7833-099</td><td></td></tr><tr><td>קסילן</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>534056</td><td>CAS 1330-20-7</td></tr></tbody></table>

השתלת פיגומי מטריצת קולגן תלת מימדית כאסטרטגיית התחדשות הכבד

Three-Dimensional Collagen Matrix Scaffold Implantation as a Liver Regeneration Strategy

מחלות כבד הן הגורם המוביל למוות ברחבי העולם. צריכת אלכוהול מופרזת, דיאטה עתירת שומן, זיהום וירוס הפטיטיס C לקדם פיברוזיס, שחמת הכבד, ו/או קרצינומה hepatocellular. השתלת כבד היא ההליך המומלץ קלינית כדי לשפר ולהאריך את תוחלת החיים של חולים בשלבי מחלה מתקדמים. עם זאת, רק 10% מההשתלות מצליחות, עם זמינות איברים, הליכים פרהיסטוריים ופוסט-כירורגיים, ועלויות גבוהות מתואמות ישירות עם תוצאה זו. פיגומים מטריצה חוץ תאית (ECM) הופיעו כחלופה לשיקום רקמות. תאימות ביולוגית וקבלת שתל הם המאפיינים המועילים העיקריים של אותם ביו-חומרים. למרות היכולת לשחזר את הגודל ואת הפונקציה הנכונה של הכבד כבר מוערך במודלים hepatectomy הכבד, השימוש פיגומים או איזה תמיכה כדי להחליף את נפח מסת הכבד extirpated לא הוערך.
כריתת חזה חלקית בוצעה בכבד חולדה עם קסנוימפלנטייה של פיגום מטריצת קולגן (CMS) מקונדיל בקר. רקמת האונה השמאלית של הכבד הוסרה (כ-40%), וחלק שווה של CMS הושתל בניתוח. בדיקות תפקודי כבד הוערכו לפני ואחרי ההליך הכירורגי. לאחר ימים 3, 14 ו - 21, בעלי החיים הומתו, והערכות מקרוסקופיות והיסטולוגיות בוצעו. בימים 3 ו -14, רקמת שומן נצפתה סביב CMS, ללא ראיות קליניות של דחייה או זיהום, כמו גם neoformation כלי ו CMS reabsorption ביום 21. היו עדויות היסטולוגיות לתהליך דלקת חסר משמעות ונדידה של תאים סמוכים ל- CMS, שנצפו עם ההמטוקסילין והאאוזין (H&E) והכתמת הטריכרום של מאסון. ה- CMS הוכח כביצועים טובים ברקמת הכבד ויכול להיות חלופה שימושית לחקר התחדשות רקמות ותיקון במחלות כבד כרוניות.

demineralization העצם משפיע על המאפיינים המכניים של CMS מבלי לשנות את הצורה המקורית או חיבור של הנקבוביות שלה. CMS יכול להיות כל צורה, ולכן, ניתן להתאים לגודל ולצורה של האיבר או הרקמה שנבחר19. בפרוטוקול הנוכחי, השתמשנו ב- CMS משולש (איור 1A-D). מודל חולדה שימש להערכת היכולת המתחדשת של קסנוימפלנט CMS בכבד. למרות שהכבד הוא איבר פריך ורך, ההליך הכירורגי שבוצע בפרוטוקול זה הבטיח שה-CMS יישאר במקומו(א...

מחלות כבד נגרמות על ידי גורמים רבים המקדמים פיברוזיס או שחמת הכבד. השתלה היא האפשרות היחידה להחלים בריאות. עם זאת, בהתחשב במחסור באיברים הניתנים להשתלה, יש לחקור חלופות. המחקר שלנו מציע השתלת פיגומי קולגן ברקמת הכבד ממודל של בעלי חיים.

Liver diseases are the leading cause of death worldwide. Excessive alcohol consumption, a high-fat diet, and hepatitis C virus infection promote fibrosis, ...

שיטה זו כוללת הצבת שתל של מטריצת קולגן כפיגומים בכבד כדי לקדם התחדשות הכבד. שיטת השתלה זו פתחה את הדלת לאסטרטג החוקר את שיקום הצורה והבלון של הרקמות שנקטפו, ובכך צמצמה את ההרדמה, משך הניתוח וזמן ההחלמה. שיטה זו יכולה לשמש כדי לקדם התחדשות המערבת מודלים של פיברוזיס בכבד, כמו גם מינים יונקים אחרים.שיטה זו מבוססת על הנדסת רקמות ורפואה רגנרטיבית כדי לקדם את שיקום הרקמה הפגפגית. התחילו בחיטוי שולחן העבודה של אזור הניתוח, מיקרוסקופ מיקרוכירורגי ומושב עם תמיסת כלורהקסידין של 2%, ואז הרטיבו את פיגום מטריצת הקולגן המתקבל מעריץ בקר בתמיסת מלח סטרילית למשך 20 דקות. לאחר מכן, באמצעות סבון כירורגי ולהב פיפיות, לגלח את עור הבטן של עכברוש ויסטאר זכר בן שישה עד שמונה שבועות, ולאחר מכן לחטא את העור שלוש פעמים באמצעות פתרון 10%povidone יוד.מניחים את החיה על צלחת חמה בתנוחת הגב דקוביטוס עם הצוואר המוגזם כדי לשמור על דרכי הנשימה חדיר. להעריך את עומק ההרדמה באמצעות דפוס הנשימה ואובדן רפלקס גמילה בגפיים. לאחר מכן מניחים וילון כירורגי חד פעמי סביב העור המגולח ומשתמשים בתהליך xiphoid כנקודת התייחסות, לבצע חתך של 2.5 ס"מ על קו האלפיס עם מלקחיים ניתוח, תוך הקפדה על הימנעות מכל הדם בדופן הבטן כדי למנוע דימום.לאחר הצבת מפסק הבטן, התבונן בחלל הבטן. באמצעות מלקחיים ביתורה, לחלץ את אונת הכבד השמאלית ומניחים אותו על צלחת המתכת. באמצעות תבנית מתכתית משולשת סטרילית בזה אחר סנטימטר, לבצע כריתת hepatectomy.כדי למנוע דימום של הכבד, לשמור על דחיסה כירורגית עם ספוגית על קצה הכבד במשך חמש דקות. לאחר מכן, באמצעות תפרי פוליפרופילן שאינם נספגים 7-O, השתילו את פיגום מטריצת הקולגן הלחות באתר כריתת ההפטקטומיה עם ארבעה תפרים בין רקמת הכבד לפיגומים כדי למנוע תזוזה של הביו-חומרים. החזר את הכבד לחלל הבטן ולתפור את דופן הבטן ואת העור עם תבר ניילון 3-O.נקה את החתך הכירורגי פעמיים עם ספוג ספוג יוד כירורגי ונטר את הסימנים החיוניים של החיה. ואז למקם את החיה בתנוחת דקוביטוס לרוחב. לאחר מתן משרך טעם, מניחים את החיה בקופסת פוליקרבונט בודדת עם מצעים של חיות מעבדה באזור ללא רעש עם בקרת טמפרטורה.התבונן בהתאוששות מהרדמה וניטור צריכת מים ומזון במשך שעתיים. לא היה הבדל בתפקוד הכבד בין קבוצת SHAM לבין קבוצות הניסוי עם ובלי פיגום מטריצת הקולגן בשלושה, 14 ו -21 ימים, מה שמצביע על כך פיגום מטריצת הקולגן אינו משבש את תפקוד הכבד. ניתוח היסתולוגי ביום השלישי מראה כי נוכחותו של פיגום מטריצת הקולגן בכבד לא עודד תגובת גוף זרה ונוכחות בולטת של רקמת חיבור רופפת נצפתה.בימים 14 ו -21, רקמת החיבור הרופפת שופעת יותר עם trabeculae מטריצת קולגן מוקף hepatocytes המצביע על כך hepatocytes היגרו לפיגומי מטריצת קולגן. ניתן לראות אזורים של הפפטוציטים המושקים על ידי כלי שיט ואת הפטוציטים הנצמדים לטרבקולה של מטריצת הקולגן מוקפים לפעמים ברקמת חיבור רופפת. בעת ביצוע כריתת hepatectomy, להשתמש בטכניקה אספטית כדי למנוע זיהום ולהחיל דחיסה לאחר מכן כדי למנוע דימום מהכבד.כמו כן, השתמש בתפרים 7-O להשתלת פיגומי מטריצת קולגן כדי למנוע קרע. לאחר השתלת פיגום מטריצת הקולגן במודל של בעלי חיים פיברוטיים, ניתן להעריך את היתרונות של השתלה סינוגנית להתחדשות הכבד. השימוש בפיגומי מטריצת קולגן כדי להחליף את המסה המנוכרת בכבד לא הוערך עד כה.חומרים גנוגניים אלה סוללים את הדרך כאופציה טיפולית נוספת בתחום מחלות הכבד הכרוניות.

three-dimensional-collagen-matrix-scaffold-implantation-as-liver

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

Decellularization זלוף היא שיטה חדשנית לייצור פיגומים כבד כל כך שומרת על הרכב תאי מטריקס של איברים ארכיטקטורה. בזאת, השיטה של ​​הכנת פיגומים איבר שלם באמצעות decellularization זלוף ואכלוס הבאים עם hepatocytes מתואר. שתלי כבד פונקציונליים להשתלה ניתן להפיק באמצעות טכניקה זו.

Decellularization ו Recellularization של כבדים שלמים

ליצירת מבנים מאורגנים מאוד של רקמה מורכבת, יש להרכיב מספר חומרים וסוגי תאים לכדי קומפוזיט משולב.  עיצוב קומבינטורי זה משלב יריעות תאים שכבתיות ספציפיות לאיבר עם שני חומרים נפרדים שמקורם ביולוגית המכילים בסיס מטריצה סיבי חזק, ותאי אנדותל לשיפור היווצרות כלי דם חדשים.

הנדסת רקמות: בנייה תאית 3D פיגום למשלוח גיליונות סלולריים שכבות

בעבודה זו אנו מציגים טכניקה לייצור מהיר של רקמות כלי דם חיות על ידי תרבית ישירה של קולגן, תאי שריר חלק ותאי אנדותל. בנוסף, מתואר פרוטוקול חדש לאפיון מכני של רקמות כלי דם מהונדסות.

הנדסת ג&#39;ל קולגן Cellularized 3D לשחזור רקמות וכלי דם

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

טכניקת ייצור ביולוגי חדשנית פותחה כדי להנדס מבנים תלת מימדיים הדומים לתכונות האדריכליות, הרכיבים והתכונות המכניות של רקמת in vivo. טכניקה זו כוללת חומר קורבן שפותח לאחרונה, גומי BSA, המעביר תכונות מרחביות מפורטות, ומשחזר את ארכיטקטורות in vivo של מגוון רחב של רקמות.

תלת ממדי טכנולוגיה Biomimetic: רומן Biorubber יוצר מוגדרת מיקרו מאקרו בקנה מידה ארכיטקטורות ב הידרוג קולגן

כתב יד זה מציג פרוטוקול מפורט לייצור פלטפורמת תרבית הפטוציטים תלת מימדית מתפתחת, פיגום הגביש הקולואידי ההפוך והטכניקות הנלוות להערכת התנהגות הפטוציטים. הנקבוביות הניתנות לשליטה בגודל, הקישוריות ההדדית והיכולת להצמיד חלבוני מטריצה חוץ-תאיים לפיגום הפולי (אתילן גליקול) (PEG) משפרים את ביצועי תאי Huh-7.5.

המצאה של הפוך קולואיד קריסטל פולי (אתילן גליקול) פיגום: פלטפורמת תרבית תאים תלת ממדי עבור הנדסת רקמות כבדה

אנחנו ראווה הפיתוח של חבילות שהורכב עצמית, תלת מימדי של somata astrocytic longitudinally מיושר ותהליכים בתוך למטרתו biomaterial הרומן. אלה מהונדסים "חי פיגומים", מפגין בקנה מידה מיקרון קוטר עדיין הארכת ס מ אורך, עשוי לשמש מבחן-מיטות לימוד מנגנוני התפתחותיות או להקל על neuroregeneration על-ידי הגירה העצבית המשגה ו/או עצב pathfinding.

תלת מימדי רקמות מהונדסים מיושר אסטרוציט רשתות כדי לסכם מנגנונים התפתחותית וכדי להקל על מערכת העצבים התחדשות

פרוטוקול זה מתאר את הזיוף של microcryogels אלסטית macroporous תלת-ממד על-ידי שילוב מיקרו-מלאכותית עם טכנולוגיית cryogelation. בעת טעינת עם תאים, נוצרים 3D microtissues, אשר יכול להיות מוזרק בקלות בתוך vivo כדי להקל על הטיפול משובי או לצרפן מערכים להקרנה תפוקה גבוהה סמים ' במבחנה .

Microtissues תלת-ממד עבור טיפול בזריקות רגנרטיבית ותפוקה גבוהה והתרופות הקרנה

פרוטוקול זה מציג מודל ביומימטי תלת מימדי עם תא סטרומה פיברוטית נלווית. מוכן עם הידרוג'לים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית ביחסים המחקים את התכונות הביו-פיזיקליות של המטריצה החוץ-תאית הסטרומלית, מתווך פעיל של אינטראקציות תאיות, צמיחת גידולים וגרורות.

מודל ביומימטי לסרטן הכבד לחקר אינטראקציות גידול-סטרומה בסביבה תלת מימדית עם תכונות ביו-פיזיקליות מתכווננות

הפרוטוקול הנוכחי מייעל את שיטות זילוח / דה-צלולריזציה באתרו של הכבד ושיטות מיקרוסקופיה של שני פוטונים כדי ליצור פלטפורמה אמינה להמחשת הדינמיקה של עיצוב מחדש של מטריצה חוץ-תאית (ECM) במהלך סטאטוהפטיטיס לא אלכוהולית (NASH).

הדמיה תלת מימדית של המטריצה החוץ תאית של הכבד במודל עכבר של דלקת כבד לא אלכוהולית

אורגנואידים מחוללים מהפכה במידול רקמות מותאם אישית לפיתוח איברים, גילוי תרופות וחקר מחלות. הנדסת אורגנואידים מתקדמת ליצירת רקמות סינתטיות מורכבות. המטרה היא לשלב מורפוגנזה, טכנולוגיית אסמבלואידים וביומטריצות כדי לקדם את הנדסת הרקמות. פרוטוקול זה מסייע במידול אורגנוגנזה בכבד ובקביעת הנחיות לבניית רקמות סינתטיות.

טכניקות גידול במבחנה למידול אורגנוגנזה של כבד, בניית מכלולים ותכנון רקמות סינתטיות באמצעות קווי תאים אנושיים

למד השתלת פיגומי מטריצת קולגן תלת מימדית להתחדשות הכבד במודל חי של פיברוזיס. שיטה זו מסייעת לחוקרים לשחזר את צורת הכבד ולשפר את תפקודו ללא הפרעה לפעילותו.

השתלת פיגומי מטריצת קולגן תלת מימדית כאסטרטגיית התחדשות הכבד

גלה סרטונים נוספים