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Articolo metodologico

Atimico Rat modello per la valutazione di Engineered legamento crociato anteriore Innesti

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DOI:

10.3791/52797

26 marzo 2015

In questo articolo

Sommario

I modelli animali sono strumenti importanti per la valutazione degli innesti di ingegneria tissutale. Questo articolo presenta il protocollo per la preparazione di un innesto polimerico biodegradabile elettrofilato per l'uso nell'ingegneria tissutale del legamento crociato anteriore, nonché un protocollo chirurgico per l'impianto in un modello di ratto.

Abstract

La rottura del legamento crociato anteriore (LCA) è una lesione legamentosa comune che spesso richiede un intervento chirurgico perché il LCA non guarisce bene senza intervento. Le attuali strategie di trattamento includono la ricostruzione dei legamenti con autotrapianto o allotrapianto, che hanno ciascuno i propri limiti associati. Pertanto, c'è interesse nella progettazione di un innesto di ingegneria tissutale da utilizzare nella ricostruzione del LCA. Descriviamo la fabbricazione di un innesto polimerico elettrofilato per l'uso nell'ingegneria tissutale ACL. Questo innesto di policaprolattone è biocompatibile, biodegradabile, poroso ed è composto da fibre allineate. Poiché per valutare un tale innesto è necessario un modello animale di questo tipo, questo articolo descrive un modello intra-articolare di ratto atimico di ricostruzione del LCA che può essere utilizzato per valutare innesti ingegnerizzati, compresi quelli seminati con cellule xenogeniche. Vengono presentati i risultati rappresentativi dei test istologici e biomeccanici a 16 settimane dopo l'intervento, con gli innesti testati immediatamente dopo l'impianto e gli ACL nativi controlaterali che fungono da controlli. Il presente studio fornisce un modello animale riproducibile con cui valutare gli innesti di LCA di ingegneria tissutale e dimostra il potenziale di un approccio di medicina rigenerativa al trattamento della rottura del LCA.

Introduzione

Rottura del legamento crociato anteriore (LCA) è uno dei più comuni lesioni legamentose del ginocchio 1. Perché la rottura del LCA è in grado di guarire senza intervento chirurgico, le limitazioni nelle attività della vita quotidiana e la partecipazione a sport di auto oltre 175.000 pazienti di sottoporsi ad intervento chirurgico ogni anno 2, con un costo stimato di un miliardo di dollari l'anno 3. Attualmente, sia autologo o allogenico tendine viene utilizzato per la ricostruzione del legamento. Anche se gli alti tassi di successo possono essere realizzati sia con autologo e allogenico sostituzione, gravi complicanze sono associa....

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Protocollo

NOTA: Tutti gli interventi chirurgici su animali sono stati approvati dal personale e veterinaria comitato uso locale prima di iniziare gli esperimenti.

1. Preparazione di elettrofilate policaprolattone Ponteggi

  1. Pesare e sciogliere estere grado medicale poli terminato (ε-caprolattone) in granuli in 1,1,1,3,3,3-esafluoro-2-propanolo per creare un 10% w / w soluzione del polimero PCL. Lasciate che il mescolare soluzione con un piatto mescolare per almeno 3 ore per garantire una soluzione omogenea.
  2. Electrospin la soluzione PCL per creare un bracciale di fibre PCL altamente allineati per ponteggio fabbricazione.
    1. ....

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Risultati

Nella nostra esperienza di 92 interventi chirurgici di ratto da un singolo chirurgo, tempo medio operatorio dall'incisione al completamento della ferita era 16,9 min, con una deviazione standard di 4,7 min. Al momento del sacrificio, ratti pesati 356 ± 23 g. Tutti i ratti hanno tollerato la chirurgia bene, e con esperienza senza complicazioni. Subito dopo l'intervento chirurgico, i ratti sono stati notati a sopportare il peso sull'estremità operativa, ma hanno mostrato una leggera zoppia. Di una settimana do.......

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Discussione

Lesioni ACL sono una condizione comune in chirurgia ortopedica sportiva, con opzioni limitate per la ricostruzione, al momento presente. Per sviluppare un sostituto tissutale appropriate per LCA che permetterà la rigenerazione in vivo, è necessario un modello animale adatto. In questo studio, la realizzazione di un innesto ingegnerizzato biodegradabile è descritto, così come il suo impianto in vivo utilizzando un modello riproducibile di ricostruzione del LCA in ratti atimici. Questo modello può essere.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori desiderano ringraziare Gabriel Arom e Michael Yeranosian per i loro contributi tecnici alla iterazioni precedenti di questo progetto. Questo progetto è stato finanziato dalla OREF Clinico Scientist Training Grant (NL), HH Lee Surgical Research Grant (NL), Veterans Administration BLR & D Merit recensione 1 I01 BX00012601 (DM) e muscoloscheletrico Trapianto Foundation Young Investigator Award (FP).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Polimero medical grade a terminazione esterea di poli(ε-caprolattone), forma granulare (PM = 110.000)figure-materials-1 Lactel Absorbable PolymersPolimero sintetizzato su misura al peso molecolare desiderato
1,1,1,3,3,3-esafluoro-2-propanoloSigma-Aldrich105228Solvente per polimero PCL
Ago bevel 18 G x 1½"BD Medical305196
Pompa per siringa programmabile per infusione/estrazione remotaHarvard Apparatus702101
VersaLaser VLS2.30 Incisore laserMicrogeo USAVLS2.30
Pulitore al plasma espanso 115 VHarrick PlasmaPDC-001Marcatura al plasma appena prima del rivestimento con collagene per la modifica della superficie
Soluzione standard di collagene PureCol, 3 mg/mlAdvanced Biomatrix5015-APreparare una soluzione 8:1:2,5 di PureCol, PBS 10x e NaOH 0,1 N 1:9 in PBS 1x
Chirurgica riassorbibile, 5-0 VicrylHenry Schein1086471
Chirurgica riassorbibile, 4-0 VicrylHenry Schein6540072
Forbici anatomiche a punta acuta (dritte; 4,5 pollici)Fisher Scientific8940
Cloridrato di buprenorfinaSigma-AldrichB9275Utilizzare 0,03 mg/kg sia intraoperatoriamente che postoperatoriamente per il controllo del dolore
Ampicillina, iniettabileHenry Schein1185678Utilizzare 25 mg/kg per via sottocutanea durante la procedura
Pin di Kirschner, 1,6 mmSpectrum SurgicalSI040062
Ago di Keith, dritto 1½"Delasco Dermatology Lab & SupplyKE-112
Soluzione decalcificante ImmunocalFisher ScientificNC9491030
Cemento osseo in resina acrilica Opticryl (PMMA) (monomero e polimero)US Dental DepotOPTICRYL 100410 
Macchina per prove di trazione Instron Modello 5564Instron5564Qualsiasi apparecchiatura per prove di trazione comparabile è adatta

Riferimenti

  1. Fetto, J. F., Marshall, J. L. The natural history and diagnosis of anterior cruciate ligament insufficiency. Clin Orthop Relat Res. (147), 29-38 (1980).
  2. Kim, Y. M., Lee, C. A., Matava, M. J. Clinical results of arthrosco....

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Ristampe e permessi

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Innesto di ingegneria tissutalescaffold polimerico elettrofilatoinnesto di policaprolattonericostruzione del LCAtest biomeccanicoanalisi istologicasemina di cellule xenogeneichetecnica chirurgica