מודל ריפוי פצעי כוויה דמוי לוח שחמט של עכברים המבוסס על מכשיר חימום דיגיטלי
27 בדצמבר 2024
מוצג פרוטוקול יעיל להקמת מודל ריפוי פצעי כוויות בעכברים באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. אתרי הניסוי דמויי לוח השחמט שנוצרו על העור מאפשרים ניתוח פונקציונלי נוסף לבדיקת ריפוי הפצעים.
פיתחנו מודל בעלי חיים פשוט, חסכוני וידידותי למשתמש ליצירת כוויות עקביות בעובי מלא. מחקר זה יספק לחוקרים כלים חיוניים כדי להקל על פיתוח טיפולים חדשניים לפציעות כוויות. השיטות המשמשות לייצור משטחי שריפה משתנות בין מודלים של חיות ניסוי.
עם זאת, גם הטכניקה של גרימת כוויות ועומקי הכוויה המיוצרים אינם עקביים ומתוארים בצורה גרועה במחקרים קודמים, וזה חיוני בקביעת חומרת הכוויה ושיטות הטיפול בכוויות. בפרוטוקול זה, השתמשנו במכשיר חימום דיגיטלי נוח כדי ליצור פצע כוויה דמוי לוח שחמט בגב העכבר. הוא מספק בקרת טמפרטורה מדויקת, משפר את הבטיחות ואת יכולת השחזור בהשוואה לטכניקות משתנות אחרות, מה שממזער את השימוש בבעלי חיים ומאפשר מחקרי ריפוי פצעים אמינים.
כדי להתחיל, התאם את הטמפרטורה של מכשיר החימום הדיגיטלי ל 97 מעלות צלזיוס. לאחר שהעכבר מורדם עמוק, העבירו אותו על הכרית המחוממת במצב שכיבה. Employ עיקר קצה פיפטה אחד של מיליליטר בקוטר של תשעה מילימטרים כדי לאתר במדויק את אתרי הפציעה הרצויים.
מכסים את העור בווילון סטרילי שנגזז בעבר, ומשאירים את אזור הניתוח חשוף. לבש כפפות עמידות בחום וודא את הטמפרטורה של מכשיר החימום הדיגיטלי. לאחר מכן מרחו את קצה מכשיר החימום על מרכז אתרי הפצעים הממוקמים למשך 10 שניות בחום של 97 מעלות צלזיוס ליצירת שישה פצעים עגולים, כל אחד בקוטר של ארבעה מילימטרים.
לאחר מכן, מרחו קרח על פצע הכוויה כדי לנהל כאב פוטנציאלי. הניחו את העכבר בכלוב התאוששות, ולאחר מכן רככו כמה כדורי מזון עם חמש עד 10 טיפות מי שתייה והניחו אותם על רצפת הכלוב כדי להקל על האכלה. לאחר 24 שעות של השראת כוויה, יש לנקות את כל הפצעים עם גזה סטרילית לחה במי מלח.
יש למרוח את העור בגזה, ולמרוח כמות קטנה של ג'ל הידרוג'ל אנטיבקטריאלי TKH באמצעות מזרק לכיסוי פצעי הכוויות. בימים ספציפיים לאחר השראת כוויה, סמנו את הפצע בקצה של קצה פיפטה סטרילי של מיליליטר אחד וצלמו תמונה במצלמה דיגיטלית. לאחר המתת חסד של בעל החיים, בעזרת מספריים, בודדו את מקום הפצע והעור שמסביב כולל השרירים שמתחתיו, בגודל של סנטימטר אחד.
ניתוח מיקרוסקופי הראה הרס מוחלט של האפידרמיס ונזק עורי בעובי מלא המשתרע על שכבות שומן ושרירים תת עוריים. ביום השלישי, הפצעים היו בשלב הדלקתי עם הרחבת כלי דם וחדירה משמעותית של תאים דלקתיים. ביום השביעי נצפתה ירידה ניכרת באזור הפצע, וביום ה-14 נוצרה רקמת גרנולציה עם שקיעת קולגן צפופה המסמנת את שלב השיפוץ.
יכולות ריפוי הפצעים השתפרו באופן משמעותי בפצעים שטופלו בהידרוג'ל פפטיד TKH כפי שמעידים אזורי פצע קטנים יותר בימים 7, 10 ו-14 בהשוואה לפצעים שלא טופלו.
סקירה כללית
מחקר זה מציג פרוטוקול יעיל להקמת מודל ריפוי של כוויות בעכברים באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. הטכניקה יוצרת כוויות בעובי מלא באופן עקבי, מה שמאפשר ניתוח תפקודי מהימן של ריפוי פצעים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מחקר
- פציעות כוויות וטיפולן
- מנגנוני ריפוי פצעים
- פיתוח מודלים בבעלי חיים
רקע
- האתגרים במודלים קיימים של כוויות כוללים חוסר עקביות בעומק הכווייה ובטכניקות הגרימה.
- הצורך במודלים מהימנים לבחינת ריפוי פצעים ויעילות טיפולית.
- מחקר זה נותן מענה לצורך בגישה יעילה מבחינת עלות וידידותית למשתמש.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הטמעה של מכשיר חימום דיגיטלי ליצירת כוויות.
- מודל עכבר לחקר ריפוי פצעים.
- יישום של TKH hydrogel להערכת טיפול בפצעים.
תוצאות עיקריות
- נצפתה הרס מלא של האפידרמיס ונזק לעומק מלא של הדרמיס.
- עד ליום 14, פצעים שטופלו הראו שיפור בריפוי בהשוואה לפצעים שלא טופלו.
- הבדלים משמעותיים במדידות שטח הפצע אוששו באמצעות אנליזה מיקרוסקופית.
מסקנות
- המחקר מדגים בהצלחה מודל הניתן לשחזור למחקר ריפוי פצעי כוויות.
- מודל זה רלוונטי לפיתוח טיפולים חדשים לכוויות ולהבנת תהליכי ריפוי.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים של כוויות in vivo עקביים וניתנים לשחזור הם קריטיים להערכה פרה-קלינית של טיפולים בריפוי פצעים ולמחקרים מכניסטיים של תיקון רקמות. מודל כוויות בעכברים דמוי לוח שחמט, המשתמש במכשיר חימום דיגיטלי, נותן מענה לשונות בעומק ובשטח הכוויה, ובכך תומך בתיקוף יעדים חסון ובהמשכיות תרגומית במחקר ריפוי פצעים. מודל זה מאפשר לצוותי ביו-פארמה להפיק נתונים כמותיים וסטנדרטיים לצורך סינון מועמדים והפחתת סיכונים מכניסטיים בשלבי גילוי מוקדמים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה קפדנית של נתיבי ריפוי פצעים והשערות טיפוליות במערכת in vivo מבוקרת.
- תומך בתיקוף פונקציונלי של מטרות על ידי אספקת נקודות קצה הניתנות לשחזור של פגיעה וריפוי.
- מסייע בהגברת הביטחון החזוי בבחירת מועמדים באמצעות השראה סטנדרטית של פגיעה והערכת ריפוי.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מכין מודלים בעלי חיים מוכחים עבור סריקה המשכית של תרכובות וביומטריאלים לריפוי פצעים.
- מאפשר סטנדרטיזציה של הבדיקה וחזרתיות על ידי בקרה של גודל הכוויה, עומקה ומיקומה.
- מייצר תוצאות כמותיות, כגון הפחתה בשטח הפצע ומדדים היסטולוגיים, לצורך הערכה מהימנה של התרכובות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם נקודות סוף רלוונטיות למחלה על ידי מידול כוויות בעומק מלא ושלבי רמיodeling של רקמות.
- תומך ברציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי מתן אפשרות לקריאות היסטולוגיות ותפקודיות.
- מספק הפחתת סיכונים מכניסטית עבור מועמדים טיפוליים המכוונים לדלקת, רה-אפיתליזציה ויצירת רקמת גרנולציה.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
מודל זה משתלב ברצף שבין השלבים המוקדמים של הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני, ומאפשר בדיקת היפותזות, זיהוי מועמדים תרופתיים (leads) והערכה תרגומית של התערבויות לריפוי פצעים.
- ביולוגיה של גילוי: מסייעת בבדיקת היפותזות ובבירור מסלולים בתהליכי תיקון פצעים ודלקת.
- סריקה: מספקת מדדים כמותיים הניתנים לשחזור של ריפוי פצעים לצורך מיון תרכובות.
- אנליזה: מספקת מדידות סטנדרטיות של שטח הפצע, מאפיינים היסטולוגיים וקינטיקה של הריפוי.
- מחקר תרגומי: מגשרת בין שלבי הגילוי לשלבים הפרה-קליניים על ידי מידול של פגיעות כוויות ותיקון רלוונטיים קלינית.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה פלטפורמה סטנדרטית הניתנת לשימוש חוזר להערכת שיטות התערבות וטיפולים מגוונים לריפוי פצעים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי ריפוי פצעים.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והיכולת להרחבה של מודלים של כוויות in vivo.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת החלטות go/no-go ואת היעילות ההונית באמצעות אספקת נתונים פרה-קליניים חזקים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתיעדוף מותאם סיכון ובקידום של מועמדים לטיפול בריפוי פצעים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בטיפול בבעלי חיים, הרדמה ופרוצדורות לטיפול בפצעים.
- נדרשת גישה למכשיר חימום דיגיטלי בעל בקרת טמפרטורה מדויקת ותשתית דימוג להערכת פצעים.
- נדרשת סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולים להשראת כוויות ולהערכת ריפוי.
- ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עבור זני עכברים שונים או נקודות סיום שונות של ריפוי פצעים.
- המגבלות כוללות הבדלים בין מיני מודלים ואת הצורך בתיקוף היסטולוגי של עומק הפגיעה.
