Semina e impianto di un innesto trachea tessutale biosintetico in un modello murino

Matthew  G. Wiet; Sayali Dharmadhikari; Audrey White; Susan  D. Reynolds; Jed Johnson; Christopher  K. Breuer; Tendy Chiang

doi:10.3791/59173

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Articolo metodologico

Semina e impianto di un innesto trachea tessutale biosintetico in un modello murino

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DOI:

10.3791/59173

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1 aprile 2019

Matthew G. Wiet^*¹^,² , Sayali Dharmadhikari^*¹^,³ , Audrey White¹^,² , Susan D. Reynolds⁴ , Jed Johnson⁵ , Christopher K. Breuer³^,⁶ , Tendy Chiang¹^,³

¹Department of Otolaryngology Head & Neck Surgery, Nationwide Children's Hospital, ²The Ohio State University College of Medicine, ³Center for Regenerative Medicine, Research Institute at Nationwide Children's Hospital, ⁴Center for Perinatal Research, Nationwide Children's Hospital, ⁵Nanofiber Solutions, Inc., ⁶Department of Pediatric Surgery, Nationwide Children's Hospital

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Stenosi dell'innesto per rappresentare un ostacolo critico in sostituzione di tessuto ingegnerizzato delle vie respiratorie. Per studiare i meccanismi cellulari alla base di stenosi, utilizziamo un modello murino di tessuti ingegnerizzati sostituzione tracheale con cellule mononucleari seminato del midollo osseo (BM-MNC). Qui, abbiamo dettaglio nostro protocollo, compreso produzione dell'impalcatura, BM-MNC isolamento, innesto semina e l'impianto.

Abstract

Opzioni di trattamento per difetti tracheale congenita o secondaria lungo segmento storicamente sono state limitate a causa di un'incapacità di sostituire il tessuto funzionale. Ingegneria tissutale tiene la grande promessa come potenziale soluzione con la sua capacità di integrare le cellule e molecole di segnalazione di un'impalcatura 3-dimensionale. Lavoro recente con innesti di tessuto ingegnerizzato tracheale (TETGs) ha visto un certo successo, ma loro traduzione è stata limitata dalla stenosi dell'innesto, innesto crollo e ritardato epithelialization. Al fine di indagare i meccanismi che guidano questi problemi, abbiamo sviluppato un modello murino per l'impianto di protesi tracheale ingegnerizzata. TETGs sono stati costruiti utilizzando elettrofilate polimeri in polietilene tereftalato (PET) e poliuretano (PU) in una miscela di PET e PU (20: 80 per cento del peso). Ponteggi sono state seminate utilizzando cellule mononucleari del midollo osseo isolate da 6-8 settimana-vecchi topi C57BL/6 tramite centrifugazione di pendenza. 10 milioni di cellule per innesto sono state seminate sul lume dell'impalcatura e lasciate Incubare durante la notte prima dell'impianto tra i terzi e settimo tracheali anelli. Questi innesti sono stati in grado di riassumere i risultati di stenosi e ritardato epithelialization come dimostrato dall'analisi istologica e la mancanza di cheratina 5 e la cheratina 14 cellule epiteliali basali su immunofluorescenza. Questo modello servirà come uno strumento per indagare i meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nel rimodellamento di host.

Introduzione

Lungo-segmento tracheali difetti possono presentare come congenite rare condizioni come completi anelli tracheali e agenesia della trachea, così come traumi, malignità e infezione. Quando superiore a 6 cm in 30% della lunghezza trachea in bambini o adulti, questi difetti non possono essere trattati con ricostruzione chirurgica. Tentativo di sostituire le vie respiratorie con tessuto autologo, trapianto cadaverico e costrutti artificiali è stati afflitti da infezione cronica, granulazione, guasto meccanico e stenosi.

Innesti di tessuto ingegnerizzato tracheali (TETGs) possono potenzialmente risolvere questi problemi, evitando la necessità di....