Name: Una nuova tecnica di sutura Tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 36 s
Description: Scopri una nuova tecnica di sutura Tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei. Questo metodo offre un'alternativa promettente agli autotrapianti nella ricostruzione tendinea.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Gli autori vorrebbero ringraziare UCL per aver finanziato questo progetto.

NOTA: La progettazione dell'esperimento e l'approvazione etica sono state ottenute dall'UCL Institutional Review Board (IRB). Tutti gli esperimenti sono stati condotti secondo il regolamento del Ministero degli Interni e le linee guida degli animali (procedura scientifica) Act 1986 con la legislazione rivista della direttiva europea 2010/63 / UE (2013). I conigli sono stati ispezionati da un veterinario nominato (NVS) periodicamente e due volte in un giorno da un funzionario per la cura e il benessere degli animali (NACWO) (secondo le linee guida e i regolamenti del Ministero degli Interni). Non hanno mostrato alcun segno di dolore fino a quando non sono stati eutanasizzati.
1. Preparazione dell'innesto di tendine ingegnerizzato tissutale (ET)
<ol><li>Per fabbricare l'idrogel di collagene, aggiungere 4 mL di soluzione di collagene monomerico di tipo 1 della coda di ratto (2,15 mg / mL in acido acetico allo 0,6% con 0,2% p / v di proteine totali) e 500 μL di 10x Minimal Essential Medium. Neutralizzare questo titolando contro idrossido di sodio 5 M e 1 M e aggiungere 500 μL di Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM).</li>
	<li>Versare 5 mL di questa soluzione in uno stampo metallico rettangolare costruito su misura (33 mm × 22 mm × 10 mm, peso 120 g) (Figura 1). Tenere lo stampo in un incubatore a CO2 a 37 °C e 5% CO2 per 15 minuti per consentire l'assemblaggio della matrice19.</li>
</ol>2. Fabbricazione dell'innesto
<ol><li>Dopo la polimerizzazione, rimuovere l'idrogel di collagene dallo stampo e posizionarlo in un gruppo di compressione plastica standard (Figura 2A)19.</li>
	<li>Posizionare l'idrogel di collagene tra due fogli di rete di nylon da 50 μm e applicare un carico statico di 120 g (superficie totale 7,4 cm2, che è una pressione equivalente a 1,6 kPa) per 5 minuti per rimuovere il liquido interstiziale dall'idrogel (Figura 2A). Utilizzare quattro strati di carta da filtro per assorbire il fluido scaricato dagli idrogel.</li>
	<li>Utilizzare quattro strati di gel compressi arrotolati uno sopra l'altro (Figura 2B) e tagliati in segmenti di 15 mm (Figura 2C) per fabbricare l'ET. NOTA: negli esperimenti sono stati utilizzati conigli maschi bianchi della Nuova Zelanda di età compresa tra 16 e 25 settimane.</li>
	<li>Sedare gli animali con una dose intramuscolare (i.m.) di Hypnorm (0,3 mg/mL) ed eutanasiare somministrando un sovradosaggio di pentobarbitone.</li>
	<li>Subito dopo l'eutanasia, tagliare i capelli su entrambe le zampe posteriori. Quindi, con una lama chirurgica di dimensioni 20, eseguire un'incisione di 9 cm attorno all'area tibiofibulare inferiore per esporre il tendine tibiale posteriore (TP).</li>
	<li>Con la stessa lama chirurgica di dimensioni, asportare i tendini TP lapini con una lunghezza media di 70 mm e mantenere umidi in PBS durante il processo sperimentale per evitare l'essiccazione.</li>
</ol>3. Sviluppato una nuova tecnica Tenorrhaphy
NOTA: Le suture (vedi Tabella dei Materiali)sono inassorbibili e costituite da uno stereoisomero cristallino isotattico di polipropilene, che è una poliolefina lineare sintetica. Le suture ad incastro del nucleo erano costituite principalmente da 3-0 e le suture periferiche erano 6-0. Queste erano le due principali suture utilizzate in tutti gli esperimenti.
<ol><li>Con una lama chirurgica, tagliare il tendine TP nel punto medio. Asportare un segmento di 15 mm del tendine dal centro del tendine e sostituirlo con l'innesto di collagene ET (Figura 2D). Interbloccare la sutura 3-0 prossimalmente lontano dalle estremità del tendine nativo (Figura 3A).</li>
	<li>Passare le suture del nucleo 3-0 sopra l'intera lunghezza dell'innesto e interbloccare distalmente lontano dall'estremità tagliata.</li>
	<li>Fissare entrambe le estremità dell'ET al tendine nativo con 6-0 e suture continue in esecuzione intorno alla periferia accoppiando due estremità tendinee (Figura 3B). Questo viene fatto in modo che l'innesto possa essere spostato facilmente sulla sutura ponendo tensione sul tendine nativo20.</li>
	<li>Dopo aver fissato la sutura come descritto sopra, assicurarsi manualmente che la tensione sulle suture sia appropriata e che non vi sia flaccidità nella totalità della sutura.</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.

In questo studio, gli innesti di collagene di tipo I ingegnerizzati tissutale sono stati scelti come innesto tendineo perché il collagene è un polimero naturale e utilizzato come biomateriale per varie applicazioni di ingegneria tissutale27,28. Inoltre, il collagene costituisce il 60% della massa secca del tendine, di cui il 95% è di collagene di tipo 1 21,29,30,</s...

La rottura del tendine può verificarsi a causa di fattori estrinseci come lacerazioni traumatiche o carico eccessivo del tendine. A causa delle forze di trazione esterne poste su una riparazione del tendine, si forma inevitabilmente un divario con la maggior parte delle tecniche di riparazione dei tendini. Attualmente, i difetti /lacune tendinee sono riempiti con innesti auto-, allo-, xeno- o artificiali, ma la loro disponibilità è limitata e il sito donatore è una fonte di morbilità.
L'approccio di ingegneria tissutale per fabbricare l'innesto di tendine da un polimero naturale come il collagene ha il vantaggio distintivo di essere biocompatibile e può fornire componenti vitali della matrice extracellulare (ECM) che facilitano l'integrazione cellulare. Tuttavia, a causa della mancanza di allineamento fibrillare, le proprietà meccaniche del tendine ingegnerizzato (ET) sono inferiori al tendine nativo. Per aumentare le proprietà meccaniche del collagene più debole, sono stati utilizzati molti metodi, come la reticolazione fisica sotto vuoto, le radiazioni UV e i trattamenti deidrotermici1. Inoltre, attraverso il cross-linking chimico con riboflavina, metodi enzimatici e non enzimatici hanno aumentato la densità del collagene e il modulo di Young del collagene in vitro2,3. Tuttavia, aggiungendo agenti reticolanti, la biocompatibilità del collagene è compromessa, poiché gli studi hanno dimostrato un'alterazione del 33% delle proprietà meccaniche e una perdita del 40% della vitalità cellulare3,4,5. L'accumulo graduale di allineamento e resistenza meccanica può essere ottenuto attraverso il carico ciclico6; tuttavia, questo può essere acquisito in modo efficiente in vivo7.
Affinché ET si integri in vivo e acquisisca forza senza la necessità di alterazioni chimiche, un approccio sarebbe quello di utilizzare una tecnica di sutura stabilizzante per mantenere il costrutto più debole in posizione. La maggior parte delle riparazioni dei tendini si basa sul design della sutura per tenere insieme le estremità dei tendini; quindi la modifica di queste tecniche esistenti potrebbe fornire una soluzione logica8,9.
Fino al 1980, le riparazioni a 2 fili erano ampiamente utilizzate, ma la letteratura chirurgica recente descrive l'uso di 4 fili, 6 fili o anche 8 fili in riparazione10,11. Nel 1985, Savage descrisse tecniche di sutura a 6 filamenti con 6 punti di ancoraggio, ed era significativamente più forte della tecnica di sutura Bunnell che utilizza 4 fili 12. Inoltre, le riparazioni a 8 fili sono il 43% più forti di altri fili nei modelli a cadavere e in situ, ma queste riparazioni non sono ampiamente praticate in quanto diventa tecnicamente difficile riprodurre accuratamente le riparazioni13,14,15,16. Pertanto, un numero maggiore di fili di sutura del nucleo si riferisce a un aumento proporzionale delle proprietà biomeccaniche del tendine riparato. Tuttavia, c'è una perdita di vitalità cellulare intorno ai punti di sutura e il trauma da sutura eccessiva può essere a scapito del tendine, che può compromettere la guarigione del tendine17. Le tecniche di sutura dovrebbero fornire una forte riparazione geometrica equilibrata e relativamente anelastica per ridurre al minimo il gap del tendine dopo la riparazione. Inoltre, la posizione della sutura e dei suoi nodi devono essere posizionati strategicamente in modo che non interferiscano con lo scivolamento, l'afflusso di sangue e la guarigione fino a quando non è stata ottenuta una forza adeguata10,18.
Per stabilire la fattibilità di fissare l'innesto ET più debole o altro materiale di innesto tra il tendine rotto, abbiamo sviluppato una nuova tecnica di sutura in grado di scaricare l'innesto in modo che possa maturare e integrarsi gradualmente nel tessuto ospite in vivo.

<table><tbody><tr><td>Coda di ratto tipo 1 Collagene</td><td>First Link, Birmingham, Regno Unito</td><td>60-30-810</td><td></td></tr><tr><td>suture in prolene 6-0</td><td>Ethicon Ltd, Edimburgo, Regno Unito</td><td></td><td></td>EP8726H</tr><tr><td>suture in prolene 3-0</td><td>Ethicon Ltd, Edimburgo, Regno Unito</td><td>D8911</td><td></td></tr><tr><td>Carta da filtro Whatman</td><td>SIGMA-ALDRICH&nbsp;</td><td></td><td></td>WHA10010155</tr><tr><td>Gibco&nbsp; DMEM, glicemia alta</td><td>Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>11574486</tr><tr><td>Rete di nylon&nbsp;</td><td>Plastok (Reti e filtrazione) Ltd.</td><td>Na</td><td></td></tr></tbody></table>

una nuova tecnica di sutura tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei

A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects

La gestione chirurgica di grandi difetti tendinei con innesti tendinei è impegnativa, in quanto vi è un numero finito di siti in cui i donatori possono essere prontamente identificati e utilizzati. Attualmente, questa lacuna è colmata con innesti tendinei auto-, allo-, xeno-, o artificiali, ma i metodi clinici per proteggerli non sono necessariamente traducibili agli animali a causa della scala. Al fine di valutare nuovi biomateriali o studiare un innesto tendineo costituito da collagene di tipo 1, abbiamo sviluppato una tecnica di sutura modificata per aiutare a mantenere il tendine ingegnerizzato in allineamento con le estremità del tendine. Le proprietà meccaniche di questi innesti sono inferiori al tendine nativo. Per incorporare il tendine ingegnerizzato in modelli clinicamente rilevanti di riparazione caricata, è stata adottata una strategia per scaricare l'innesto tendineo ingegnerizzato e consentire la maturazione e l'integrazione del tendine ingegnerizzato in vivo fino a quando non si è formato un neo-tendine meccanicamente sano. Descriviamo questa tecnica utilizzando l'incorporazione del costrutto tendineo ingegnerizzato del tessuto di collagene di tipo 1.

Abbiamo usato innesti di collagene fabbricati con collagene di tipo I, poiché questa è la proteina predominante che si trova nel tendine. Costituisce quasi il 95% del collagene totale nel tendine; quindi, il collagene ha mostrato tutte le proprietà ideali per imitare il tendine in vivo21,22.
In questo studio, il collagene di tipo I utilizzato è stato estratto da...

In questo articolo, presentiamo un protocollo in vitro e in situ per riparare uno spazio tendineo fino a 1,5 cm riempiendolo con innesto di collagene ingegnerizzato. Questo è stato eseguito sviluppando una tecnica di sutura modificata per prendere il carico meccanico fino a quando l'innesto matura nel tessuto ospite.

Una nuova tecnica di sutura Tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei

Surgical management of large tendon defects with tendon grafts is challenging, as there are a finite number of sites where donors can be readily ...

Quindi questa tecnica chirurgica di sutura, un pezzo di collagene ingegnerizzato tessuto rivoluzionerà il modo in cui utilizziamo grafici ingegnerizzati per sostituire gli autografi tendinei che vengono attualmente utilizzati per la ricostruzione dei tendini. Il vantaggio principale di questa tecnica è che utilizza una tecnica di sutura ottimizzata chirurgicamente per ospitare un neuro tendine del tessuto in vivo. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'ingegneria tissutale sull'uso di grafici di collagene per la ricostruzione dei tendini.Il vantaggio principale di questa tecnica è che utilizza una tecnica di inserimento del grafico ottimizzata chirurgicamente per ospitare un grafico tendineo ingegnerizzato in tessuto in vivo. Le implicazioni di questa tecnica si estendono verso la terapia di una lacuna tendinea. Perché è pronto all'uso e prontamente disponibile per i chirurghi.Tuttavia, questo metodo può fornire approfondimenti sulla riparazione chirurgica dei tendini. Può anche essere applicato ad altre procedure di lavorazione. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto l'applicazione in vivo della sutura può essere difficile

a-novel-tenorrhaphy-suture-technique-with-tissue-engineered-collagen

Research

Ricerca

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingegneria

In questo video, dimostriamo le tecniche di sutura - sutura centrale e sutura Q - per riparare il tendine flessore del piede in un modello suino ex vivo. Le suture Q migliorano la forza della sutura centrale nella riparazione del tendine e riducono lo spazio nel sito di riparazione del tendine.

Tecnica di sutura Q: una tecnica di sutura per ridurre la formazione di spazi vuoti e aumentare la resistenza alla trazione nella riparazione dei tendini

Qui, presentiamo una tecnica di sutura "Q" che può essere eseguita nella riparazione del tendine e dei suoi effetti sulla formazione del gap e sulla forza della tensione dei tendini riparati. Q sutura è dimostrato di essere efficiente nel migliorare la resistenza alla tensione e la resistenza di riparazione tendini.

Utilizzo della sutura Q per migliorare la resistenza alla formazione del gap e la resistenza della tensione dei tendini Flexor riparati

Il presente protocollo illustra un metodo per valutare ex vivo le proprietà biofisiche delle riparazioni tendinee. Un materiale di sutura in politetrafluoroetilene (PTFE) è stato valutato con questo metodo e confrontato con altri materiali in condizioni diverse.

Politetrafluoroetilene (PTFE) come materiale di sutura nella chirurgia dei tendini

Qui, presentiamo un sistema modello di assemblaggio per imitare il crosstalk cellulare tendineo tra il tessuto del nucleo tendineo portante e un compartimento estrinseco contenente popolazioni cellulari attivate da malattie e lesioni. Come importante caso d'uso, dimostriamo come il sistema possa essere implementato per sondare l'attivazione delle cellule endoteliali estrinseche rilevanti per la malattia.

Ingegnerizzazione di assiemi tendinei per sondare la diafonia cellulare nella malattia e nella riparazione

Il protocollo qui presentato introduce una nuova tecnica chirurgica per il trattamento delle lesioni del complesso fibrocartilagineo triangolare.

Nuova tecnica a triplo anello per suturare lesioni TFCC senza tunnel transosseo

Questo protocollo presenta una tecnica ottimizzata di riparazione della cuffia rotatoria che combina la riparazione del ponte di sutura con legatura mediale del nodo con una configurazione rip-stop, progettata per migliorare la guarigione della cuffia e minimizzare il rischio di rilacerazione.

Una novità artroscopica per la riparazione del ponte di sutura con nodo mediale con tecnica Rip-Stop per le lesioni della cuffia dei rotatori

Questa è una nota tecnica che descrive una riparazione indipendente, efficiente in termini di costi, senza nodi, indipendente, a doppia fila della cuffia rotatoria per lacerazioni della cuffia anterosuperiore di medie a grandi dimensioni, con simultanea aumento del bicipite e riparazione della sottoscapulare.

Riparazione indipendente senza nodi a doppia fila e aumento del bicipite per lacerazioni della cuffia dei rotatori anterosuperiori

Le suture sono di solito necessari per riparare il tessuto durante gli interventi chirurgici. Tuttavia, la loro applicazione può essere problematico in quanto sono invasivi e possono danneggiare il tessuto. I metodi di fabbricazione e l'applicazione di un adesivo tessuto romanzo sono qui riportati. Questo film adesivo viene laser-attivata e non richiede l'uso di suture.

Fabbricazione e applicazione di Rosa Bengala-chitosano Films in riparazione dei tessuti Laser

La comprensione delle complesse azioni del cervello richiede strumenti di ricerca avanzati. Qui dimostriamo un nuovo modello ingegnerizzato in 3D basato su collagene di seta di tessuto neurale che assomiglia a un'architettura simile a un cervello. Il modello può essere utilizzato per studiare l'assemblaggio della rete neuronale, la guida assonale, le interazioni cellula-cellula e l'attività elettrica.

A base di seta-collagene Engineered Modello 3D del tessuto neurale polarizzata

L'ingegneria dei tessuti include spesso espansione in vitro per creare autologhi per la rigenerazione tissutale. In questo studio un metodo per l'espansione del tessuto, rigenerazione e ricostruzione in vivo è stata sviluppata al fine di minimizzare la trasformazione di cellule e materiali biologici di fuori del corpo.

Tissue tritata in Compressed Collagene: A Biotransplant cellulare contenente per la riparazione singolo-messa in scena Ricostruttiva

Scopri una nuova tecnica di sutura Tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei. Questo metodo offre un'alternativa promettente agli autotrapianti nella ricostruzione tendinea.

Una nuova tecnica di sutura Tenorrhaphy con innesto di collagene ingegnerizzato per riparare grandi difetti tendinei

Esplora altri video