Name: Limpianto di ingegneria tessutale nel Cuore Rat (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-24T00:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Scopri l'impianto di tessuto ingegnerizzato nel cuore di ratto per creare una via di conduzione elettrica alternativa. Questo protocollo chirurgico dimostra l'integrazione funzionale delle cellule donatrici nel miocardio ospite.

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Questo lavoro è sostenuto da borse di ricerca dal National Institutes of Health (HL068915; HL088206) e contributi al Fondo di conduzione cardiaca presso il Children Hospital di Boston.

Parte 1: induzione di anestesia generale <ol><li> Un g 200-250 ratto Lewis è anestetizzato con 50 mg / kg di ketamina e 4 mg / kg xylazina iniettato con un ago 30 G nella cavità intraperitoneale. La parte superiore dell'addome e del torace a destra vengono tagliate per eliminare i peli e il sito di incisione accuratamente puliti con etanolo al 70% e poi un povidone-iodio soluzione antisettica topica. </li><li> L'animale è intubato endotracheally utilizzando un catetere endovenoso 16 G collegato ad un respiratore piccolo animale (Harvard Apparatus). Il respiratore è collegato ad un vaporizzatore per la fornitura di 0,5-1,0% isoflurano (Baxter) mescolato con ossigeno al 100% per mantenere l'anestesia generale. Frequenza respiratoria e volume corrente viene regolata in base al peso corporeo del topo. L'animale è posto su una piastra elettrica (Hood Thermo-Pad) per mantenere la temperatura corporea durante la procedura chirurgica. </li><li> Per monitorare la frequenza cardiaca e saturazione di ossigeno durante l'intervento chirurgico di un dispositivo pulsoximeter (Nellcor) è ritagliato su uno degli arti posteriori. </li></ol> Parte 2: toracotomia e l'impianto di ingegneria tessutale <ol><li> Il sito chirurgico viene preparato con sterili drappeggi chirurgico che è tenuto in posizione con fascette asciugamano. </li><li> Un'incisione è fatta dal antero-laterale alla parete laterale del petto a destra, appena sopra il 5 ° spazio intercostale. L'interno della cassa si accede tramite il 5 ° spazio intercostale e un divaricatore piccolo (Roboz) è posizionata per massimizzare la vista. </li><li> Il pericardio viene tagliato appena sopra l'appendice dell'atrio destro e ventricolo destro dalla base verso l'apice del cuore. In seguito, il solco AV è identificato e lo strato epicardico adiacente al aorto-atrio-ventricolare triangolo è gentilmente preso in giro a parte. </li><li> Un Prolene 7-0 sutura (Ethicon) è inserito attraverso la spalla basale del ventricolo destro. A 2 x 2 x 2 pezzi mm è sezionato dalla costruzione di ingegneria tessutale e posizionato all'interno della scanalatura AV e dolcemente legato con la sutura Prolene. </li><li> Il campo chirurgico viene controllato per il sanguinamento e due punti di sutura Vicryl 4-0 (Ethicon) sono poste tra il superiore e inferiore spazio intercostale, per la chiusura della gabbia toracica. </li><li> Qualsiasi pneumotorace apparente è scavato, espandendo i polmoni per mezzo del ventilatore. </li><li> La parete toracica viene poi chiuso a strati. </li></ol> Parte 3: Recupero <ol><li> Mentre l'animale recupera dalla chirurgia, il sito di incisione sono infiltrati di 5 ml bupivacaina 0,25% [2]. </li><li> L'animale è estubato dopo lo svezzamento dal respiratore e viene restituito a una gabbia con lettiere fresche una volta che è completamente sveglio e sternale. Il ratto viene successivamente somministrato 0,01 mg / kg Buprenorfina analgesia per via sottocutanea ogni 12 ore per 3 giorni. </li></ol> Parte 4: I risultati rappresentativi Se eseguita correttamente, il descritto impianto chirurgico di ingegneria tessutale nella AV-scanalatura del cuore (figura 1) si traduce in più del 90% di recupero degli animali. <img src="/files/ftp_upload/1139/Figure1.jpg" alt="Figura 1"> Figura 1. Una fotografia del cuore esposto che mostra il sito dell'impianto di ingegneria tessutale.

<ol><li>Choi, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+conduction+through+engineered+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Cardiac conduction through engineered tissue.</a> Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).</li>
<li>Shin, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-dose+systemic+bupivacaine+prevents+the+development+of+allodynia+after+thoracotomy+in+rats.+Anesth+Analg%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg.</a> 107, 1587-1591 (2008).</li>
<li>Horstick, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+procedure+affects+physiological+parameters+in+rat+myocardial+ischemia%3A+need+for+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation.</a> Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).</li>
</ol>

Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti secondo le linee guida e regolamenti stabiliti dalla cura degli animali e del Comitato Istituzionale utilizzo del Children s Hospital di Boston.

Per un esito favorevole alla procedura chirurgica, è fondamentale per intubare correttamente e invasivo ventilare l&#39;animale. Se il ratto è semplicemente sedato e ha permesso di respirare spontaneamente, entrambi i polmoni inevitabilmente crollare mentre il torace è aperto a causa della pleura comuni nei roditori. Prima di chiudere il petto, ogni pneumotorace deve essere completamente eliminato ei polmoni completamente espansa per ridurre atelettasia. Altrimenti, lo svezzamento dal respiratore e recupero sarà success...

<table><tbody><tr><td>7x4 Thermo Pad 4/box</td><td>Attrezzatura</td><td>Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Canada</td><td>MODELLO 704R</td><td></td></tr><tr><td>Ventilatore Inspira ASV</td><td>Attrezzatura</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ossimetro portatile da polso</td><td>Attrezzatura</td><td>Nellcor</td><td>N20PA</td><td></td></tr><tr><td>Retrattore</td><td>Attrezzatura</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-6514</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano (Forane)</td><td>Reagente</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>1001936040</td><td></td></tr><tr><td>Cloridrato di chetamina</td><td>Reagente</td><td>Hospira Inc.</td><td>RL-0065</td><td></td></tr><tr><td>Xilazina (AnaSed)</td><td>Reagente</td><td>Lloyd, Inc.</td><td>LB15705A</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina HCL iniettabile</td><td>Reagente</td><td>Bedford Laboratories</td><td>Div-BUP-P00</td><td></td></tr><tr><td>Bupivacaina 0,25%</td><td>Reagente</td><td>Hospira Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

l&#39;impianto di ingegneria tessutale nel cuore rat

Implantation of Engineered Tissue in the Rat Heart

Chirurgia roditore è spesso una componente importante nel valutare l&#39;utilità dei tessuti ingegnerizzati. Una vasta gamma di procedure chirurgiche possono essere eseguite su ratti di laboratorio comuni o nei topi e questi molto spesso servono come un passaggio intermedio tra banco esperimenti e test sugli animali di grandi dimensioni o sperimentazione umana. Dato che i roditori fornire un sistema modello stabilito, conveniente, e fisiologicamente rilevanti in cui sperimentare nuove combinazioni di materiali ponteggi e cellule, sono particolarmente adatti per gli studi di ingegneria dei tessuti cardiovascolari. Attualmente, ci descrivono un cuore aperto procedura chirurgica per l&#39;impianto di ingegneria tessutale che contiene cellule progenitrici miogeniche nel atrio-ventricolare (AV) solco di un cuore di ratto. Questi impianti hanno lo scopo di creare un condotto elettrico tra l&#39;atrio destro e ventricolo destro con l&#39;obiettivo finale di fornire un trattamento alternativo a impianto di pacemaker convenzionale in pazienti pediatrici con blocco cardiaco completo [1]. L&#39;ingegneria tessutale è impiantato nel AV-scanalatura per mezzo di una toracotomia. Per i nostri scopi, i ratti Lewis sono anestetizzati e invasivo ventilato per mantenere la pressione positiva delle vie aeree durante la procedura chirurgica sterile. L&#39;approccio verso il cuore viene eseguito da una toracotomia destra attraverso uno antero-laterale incisione presso i 5<sup&gt; °</sup&gt; Spazio intercostale. Il costrutto tessuto è stato risolto nel solco AV utilizzando un unico 7-0 sutura Prolene e posizionato tra il ventricolo destro e atrio nella porzione ventrale del cuore. L&#39;epicardio è parzialmente rimosso per consentire il contatto diretto tra le cellule del miocardio destinatario e quelle contenute nei tessuti ingegnerizzati. Dopo l&#39;impianto, la parete toracica è chiuso a strati, ogni pneumotorace viene evacuato, e l&#39;animale è estubato e trattato con analgesici.

Qui, descriviamo una procedura chirurgica per l&#39;impianto cardiaco di ingegneria tessutale nella atrio-ventricolare (AV)-solco di un ratto adulto Lewis.

L&#39;impianto di ingegneria tessutale nel Cuore Rat

La chirurgia sui roditori rappresenta spesso una componente fondamentale per valutare l'utilità dei tessuti ingegnerizzati. Una vasta gamma di procedure chirurgiche può essere eseguita in...

Ciao, sono Zu del laboratorio di Douglas Cowan del Dipartimento di Anestesiologia del Children's Hospital e della Harvard Medical School. Oggi vi mostreremo una procedura per l'impianto di tessuto ingegnerizzato nel cuore rosso. Utilizziamo questa procedura nel nostro laboratorio per creare un percorso alternativo di conduzione elettrica atrio-ventricolare.Iniziamo. Questo video descrive un'impianto chirurgico di un costrutto tessutale ingegnerizzato contenente mioblasti. Questo protocollo sperimentale di principio dimostra che gli stampi tessutali possono essere fabbricati in vitro e trapiantati in vivo in soggetti destinatari che necessitano della riparazione di un organo non funzionante.Il video allegato descrive come le cellule siano state inoculate nello stampo progettato per adattarsi al solco AV del cuore di un ratto adulto. Il protocollo inizia anestetizzando un ratto Lewis di peso compreso tra 200 e 250 grammi mediante un cocktail di ketamina e xilazina, iniettato attraverso un ago da 30 gauge nella cavità intraperitoneale. Una volta che il ratto è completamente anestetizzato e non risponde a una leggera pressione sul piede, procedere con la preparazione per l'intervento chirurgico, rimuovendo i peli dell'addome superiore e del torace destro.Quindi il lato dell'incisione viene accuratamente pulito con etanolo al 70%, seguito da una soluzione antisettica topica a base di iodopovidone. Utilizzando un catetere endovenoso di calibro 16, il ratto viene intubato e collegato a un respiratore per piccoli animali. Il respiratore è collegato a un vaporizzatore impostato per erogare 0,5-1% di ISO fluoruro miscelato con ossigeno al 100% per mantenere l'anestesia generale.La frequenza respiratoria e il volume corrente vengono regolati in base al peso corporeo del ratto. Per mantenere la temperatura corporea, il ratto intubato viene posizionato su un tappetino riscaldante. Durante l'intervento chirurgico, come ultima precauzione per monitorare la frequenza cardiaca e la saturazione di ossigeno per tutta la durata dell'intervento, un dispositivo di pulsossimetria viene applicato a una delle zampe posteriori. Il sito chirurgico viene preparato con un campo sterile coperto da drappi chirurgici fissati con pinze per asciugamani.Questo intervento chirurgico inizia con un'incisione dalla regione anterolaterale alla parete laterale del torace destro, appena al di sopra dello spazio intercostale quinto. L'interno del torace viene accesso attraverso le costole. Un piccolo retraore viene posizionato per massimizzare la visione.Il pericardio viene inciso appena al di sopra dell'appendice dell'atrio destro e del ventricolo destro, procedendo dalla base verso l'apice del cuore. Successivamente, il solco atrioventricolare viene identificato nello strato epicardico adiacente all'aorta. Il triangolo atrioventricolare viene delicatamente separato.Un punto di sutura in prolene 7-0 viene posizionato attraverso la base del ventricolo destro a partire dal tessuto ingegnerizzato, quindi si disseca un cubo di tessuto di due millimetri. Il cubo di tessuto di due millimetri viene posizionato all'interno della solco AV e fissato delicatamente con la sutura in prolene prima della chiusura del ratto. Eventuale aria presente nello spazio attorno ai polmoni viene rimossa espandendo i polmoni con un ventilatore.Il campo operatorio viene controllato per verificare la presenza di emorragie e vengono posizionati due punti di sutura in Vicryl 4-0 tra lo spazio intercostale superiore e quello inferiore per la chiusura della gabbia toracica. Infine, per chiudere il torace, il piano muscolare viene avvicinato mediante una sutura continua e la cute viene chiusa. Quando si esegue una sutura continua intradermica mentre l'animale si riprende dall'intervento, il lato dell'incisione viene infiltrato con cinque millilitri di bupivacaina allo 0,25%.L'animale viene estubato dopo il distacco dal respiratore ed è restituito in una gabbia con lettiera fresca. Una volta completamente sveglio e in grado di deambulare, al ratto viene somministrata sottocutaneamente 0,01 milligrammi per millilitro di buprenorfina e analgesia ogni 12 ore per i successivi tre giorni, se eseguito correttamente. L’impianto chirurgico descritto di tessuto ingegnerizzato nella scanalatura atrioventricolare del cuore determina una percentuale di recupero superiore al 90% negli animali.Esperimenti successivi hanno dimostrato che le cellule donatrici del tessuto impiantato si integrano funzionalmente nel miocardio dell'ospite. Vi abbiamo appena mostrato come impiantare un costrutto tessutale ingegnerizzato nel nostro cuore rosso. Durante questa procedura, è importante eliminare qualsiasi pneumotorace per consentire un completo espansione dei polmoni e ridurre l'atelettasia.Ecco fatto. Grazie per aver guardato e buona fortuna con i vostri esperimenti.I.

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