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

L'obiettivo generale della seguente procedura è utilizzare un modello di roditore per valutare gli innesti di ingegneria tissutale per la sostituzione del legamento crociato anteriore. Ciò si ottiene fabbricando prima un'impalcatura polimerica biodegradabile. Nella seconda fase, l'impalcatura viene impiantata in un ginocchio di ratto.

Dopo 16 settimane, i neo legamenti formati dall'impalcatura vengono prelevati per l'analisi istologica. In definitiva, la resistenza biomeccanica del collagene viene testata per valutare la qualità di questi innesti di ingegneria tissutale da utilizzare nella ricostruzione del LCA. I principali vantaggi di questa tecnica rispetto ad altri metodi di valutazione dell'impalcatura sono che questo modello espone l'impalcatura al complesso ambiente in vivo, pur rimanendo economico e più facile da maneggiare rispetto ai modelli animali più grandi.

Questo modello può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'ingegneria tissutale, ad esempio come si integrerà un'impalcatura ingegnerizzata con l'ambiente in vivo per formare un neo legamento? Questa tecnica può portare a nuovi trattamenti e alla ricostruzione del LCA. Poiché i modelli di piccoli animali sono il primo passo verso la traslazione clinica, questo metodo può essere utilizzato per valutare il nostro particolare scaffold.

Può anche essere applicato ad altri contratti di ingegneria tissutale come quelli con cellule e fattori di crescita. Ottimizziamo la tecnica chirurgica modificando i metodi impiegati dal Dr.Scott Rodeo e dai colleghi dell'ospedale per la chirurgia speciale di New York. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto le fasi di elettrofilatura e chirurgia possono essere difficili da apprendere solo con l'istruzione scritta.

Quando l'elettrofilatura del policaprolattone impalca una grande scatola acrilica con punti di ingresso per la soluzione di policaprolattone di origine. Saranno necessari un mandrino di raccolta alimentato da un motore e una porta del vuoto azionata da una sorgente di tensione posta all'interno di una cappa chimica per fungere da mezzo di vuoto isolato per il processo di elettrofilatura. Prima di iniziare la procedura, pulire accuratamente la scatola con etanolo al 70% e coprire tutte le superfici con fogli di para film per rimuovere eventuali impurità che potrebbero compromettere la qualità del prodotto filato elettros.

Quindi accendi la ventola e carica tre millilitri di polimero di policaprolattone appena preparato in una siringa da 10 millilitri con un ago smussato calibro 18. Dopo aver rimosso eventuali bolle d'aria, bloccare la soluzione in una pompa a siringa programmabile e inserire l'ago nella scatola acrilica attraverso la porta di ingresso, lasciando circa mezzo pollice dell'ago all'esterno della scatola. Quindi, coprire saldamente il mandrino del listello rotante con una sottile striscia di foglio di alluminio e bloccare il mandrino nel motore sul lato opposto della scatola, a circa 15 centimetri di distanza dall'ago della siringa per fungere da collettore che inserisce un tubo di plastica nella porta del vuoto.

Quindi collegare il tubo alla fonte di aspirazione della cappa aspirante e accenderla. Ora copri la scatola in acrilico con il coperchio e imposta la velocità di infusione della pompa a siringa programmabile a 2,5 millilitri all'ora. Quindi mettere a terra il cavo negativo, accendere il motore per azionare il mandrino a 3, 450 giri/min e utilizzare una clip a coccodrillo per collegare il cavo positivo della sorgente di tensione alla punta dell'ago all'esterno della scatola.

Una volta iniziata l'infusione della soluzione di policaprolattone, accendere la sorgente di tensione e impostarla a una tensione di esercizio di 20 kilovolt. Dopo 12 minuti di infusione, si sarà formata una cuffia omogenea da 0,5 millilitri di soluzione di policaprolattone. Spegnere tutte le apparecchiature, inclusi voltage, sorgente, motore, vuoto e pompa a siringa.

Rimuovere il mandrino dal motore, rimuovere il bracciale in polimero dal mandrino ed eseguire un singolo taglio trasversale ottenendo un tappetino rettangolare elettrofilato. Quindi tagliare al laser il tappetino per formare più piccoli fogli, che vengono successivamente tagliati in strisce impilate di quattro strati di spessore e suturate insieme per formare impalcature prima di iniziare l'intervento chirurgico. In primo luogo, confermare un'adeguata anestesia in caso di mancanza di risposta alla pressione del piede posteriore.

Quindi praticare un'incisione verticale lunga due centimetri medialmente al ginocchio centrata a livello della rotula, ritraendo la pelle lateralmente se necessario. Successivamente, utilizzare un bisturi per eseguire un'artrotomia della pararotola mediale appena mediale alla rotula, estendendosi prossimalmente al livello della giunzione muscolo-tendinea del quadricipite e distalmente al livello dell'inserzione del tendine della rotula sul tubercolo tibiale. Ora fai un'incisione verticale di un centimetro attraverso la capsula del ginocchio appena laterale al tendine della rotula per rilasciare la rotula lateralmente.

Quindi, assicurandosi che il ginocchio sia esteso, passare un paio di forbici sottili sotto la rotula dal lato laterale a quello mediale e allargare le forbici un paio di volte in modo che il meccanismo estensore possa essere traslato su entrambi i lati mentre si flette il ginocchio. Traslare la rotula lateralmente per esporre l'interno dell'articolazione del ginocchio, confermando una chiara visualizzazione della tacca intercondilare e dei condili femorali. Quindi sezionare l'ACL e il PCL nella tacca.

Ora posiziona la punta di un filo K da 1,6 millimetri attaccato a un trapano elettrico sull'origine ACL nella tacca intercondilare e perfora il sup lateralmente mentre un assistente stabilizza il ginocchio. Quindi passare il filo K dentro e fuori alcune volte per garantire un passaggio libero per l'innesto. Visualizza il punto di uscita sulla faccia laterale del femore, rimuovendo eventuali tessuti molli se necessario con un bisturi.

Quando il tunnel è libero, posizionare il filo K sull'impronta del LCA sul piatto tibiale e perforare lateralmente mentre un assistente stabilizza il ginocchio. Quindi visualizzare il punto di uscita sulla tibia prossimale anterolaterale utilizzando il bisturi per liberare i tessuti molli secondo necessità in modo che il punto in cui il filo K esce dalla tibia sia completamente visibile e far passare un ago di Keith accorciato lungo non più di due pollici attraverso il tunnel osseo femorale. Ora infilare le due estremità della sutura da un'estremità dell'innesto attraverso la cruna di un ago e utilizzare l'ago per tirare un'estremità dell'innesto attraverso il tunnel femorale.

Quindi utilizzare l'ago per far passare l'altra estremità dell'innesto attraverso il tunnel tibiale utilizzando una sutura Vicryl a quattro zeri. Successivamente, fissare l'estremità femorale dell'innesto al tessuto molle circostante con un punto a forma di otto, mantenendo il ginocchio in estensione per creare tensione manuale nell'innesto. Usa un altro punto a forma di otto per fissare l'estremità tibiale dell'innesto al tessuto molle circostante, tagliando l'innesto in eccesso su entrambe le estremità con un paio di forbici e lasciando uno o due millimetri su ciascuna estremità oltre il punto.

Infine allungare il ginocchio e ridurre la rotula. Quindi, utilizzando una sutura Vicryl a quattro zeri, posizionare un singolo punto a forma di otto per chiudere la capsula articolare mediale, prevenendo la sublussazione laterale della rotula e chiudere la pelle con una sutura monocril o Vicryl a cinque zero sottocuticolare in esecuzione. A 16 settimane dalla ricostruzione, l'analisi istologica del ginocchio sezionato dimostra che la matrice dello scaffold viene in gran parte infiltrata dai fibroblasti, secernendo collagene eosinofilo con una buona integrazione nei tunnel ossei.

In questo esperimento, le proprietà biomeccaniche dell'articolazione sono state valutate immediatamente dopo il sacrificio. Tutti i campioni testati hanno fallito nella sostanza centrale utilizzando curve di spostamento basse generate dalle prove di trazione. Per ciascun gruppo sono stati calcolati il carico di rottura e la rigidità.

A 16 settimane dall'impianto, l'innesto in polimero electro spon aveva circa raddoppiato il carico di picco e la rigidità dell'innesto testato immediatamente dopo l'impianto. Sebbene questi valori fossero ancora inferiori al LCA nativo Una volta padroneggiato, la chirurgia animale può essere eseguita in circa 15 minuti. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di eseguire una buona chiusura in cui non sia visibile alcuna sutura dall'esterno.

Dopo questa procedura, è possibile eseguire altre analisi degli endpoint, come ulteriori colorazioni e saggi biochimici. Questa tecnica ha spianato la strada ai ricercatori nel campo dell'ingegneria tissutale per valutare più opzioni di innesto per l'azione di ricostruzione del LCA. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come fabbricare un'impalcatura polimerica per l'impianto in un modello di roditore di ricostruzione ACL.

Non dimenticare che lavorare con animali vivi può essere pericoloso e che precauzioni come il rispetto delle raccomandazioni veterinarie e l'uso di dispositivi di protezione individuale devono essere prese sempre durante l'esecuzione di questa procedura.