ここでは、房室（AV） - 溝大人ルイスラットので培養組織を移植する心臓外科手術を説明します。
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この記事について
サマリー
要約
齧歯類の手術は、しばしば人工組織のユーティリティを評価する上で重要なコンポーネントです。外科的処置の多種多様な一般的な実験用ラットやマウスで行われ、これらはかなり頻繁にベンチトップの実験と大規模な動物試験やヒト試験の中間段階として機能することができます。げっ歯類は、足場の材料と細胞の新たな組み合わせをテストするために確立された、費用対効果の高い、そして生理的に適切なモデル系を提供することを考えると、彼らは心臓血管組織工学の研究に適し、特にです。現在、我々はラット心臓の房室（AV）溝に筋前駆細胞を含む培養組織を移植する心臓切開手術を説明します。これらのインプラントは、完全心ブロック[1]を有する小児患者において、従来のペースメーカー移植に代わる治療法を提供するという究極の目標と右心房と右心室の間の電気コンジットを作成することを意図している。培養組織は、開胸術によってAV -溝に注入される。私達の目的のためには、Lewisラットを麻酔し、侵襲的に無菌外科手術時の気道陽圧を維持するために換気されています。心臓へのアプローチは5で前部の外側を切開して右開胸で行われている
プロトコル
パート1：全身麻酔の導入
- 200〜250グラムのルイスラットは50 mg / kgのケタミンおよび腹腔内腔に30 Gの針を注射した4 mg / kgをキシラジンで麻酔です。上腹部と右胸を徹底的に70％エタノールとその後ポビドンヨード外用消毒液で洗浄髪と切開部位を除去するためにクリップされます。
- 動物は気管内小動物の呼吸（ハーバード大学の装置）に接続された16 G静脈内カテーテルを用いて挿管されています。人工呼吸器は、全身麻酔を維持するために100％の酸素と混合イソフルラン1.0％（バクスター）に0.5を供給する気化器に接続されています。呼吸数と換気量は、ラットの体重に応じて調整されます。動物は、手術中、体温を維持するために加熱パッド（フードサーモパッド）に配置されます。
- 外科的処置pulsoximeter装置（ネルコア）を通じて心拍数と酸素飽和度を監視するためにすることは後ろ肢の一つにクリップされます。
パート2：開胸術と人工組織の移植
- 手術部位はタオルクランプで固定され、無菌手術ドレープを用いて調製される。
- 切開はわずか5 番目の肋間スペースの上に、前部の側面から、右胸の横の壁に作られています。胸の内側は、 第 5肋間スペースと小さなリトラクター（Roboz）を介してアクセスされているビューを最大化するために配置されている。
- 心膜は、ちょうど心臓の頂部に向かってベースから右心房と右心室の付録の上にカットされます。その後、AVの溝が識別され、大動脈房室トライアングルに隣接する心外膜層が緩やかに離れてからかわれている。
- 7から0 Prolene縫合糸（エチコン）は右心室の基底肩を通して配置されます。 2 × 2 × 2 mmの片培養組織の構造から解剖し、AV溝内に位置し、静かにProlene縫合糸で縛られている。
- 手術野の出血のためにチェックされ、2枚の4から0 Vicryl縫合糸（エチコン）はリブケージの閉鎖のための上部と下部肋間腔の間に配置されています。
- どんな見かけの気胸は、人工呼吸器を通って肺を拡大することにより発掘されています。
- 胸壁は、その後の層で閉じられます。
パート3：復旧
- 動物は、手術から回復する間、切開部位はブピバカイン[2] 5 mLの0.25％に浸潤されています。
- 動物は人工呼吸器から離脱、次の抜管され、それが完全に目覚めと胸骨になると新鮮な寝具を使用してケージに戻されます。ラットは、その後3日間では0.01 mg / kgをブプレノルフィン鎮痛皮下12時間ごとに投与される。
パート4：代表的な結果
適切に実行する場合、動物の90％以上の回復で（図1）心のAV -グルーブ結果で培養組織の外科的移植を説明する。
図1培養組織の移植の部位を示す露出心臓の写真。
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ディスカッション
外科手術に有利な結果の場合、それは適切に挿管し、侵襲的に動物を換気することが重要です。ラットは、単に鎮静と自発的に呼吸することが許可されている胸部がげっ歯類の一般的な胸膜のためにオープンされている間、両方の肺は、必然的に崩壊するだろう。胸を閉じる前に、任意の気胸は完全に除去し、肺は完全に無気肺を減らすために拡大する必要があります。そうでなければ、人工呼吸器と回復から離脱することに失敗したとなると動物は、高炭酸ガス血症および/ または低酸素[3]になります。 AVの溝内に心外膜組織の除去は、潜在的に危険であり、ラット心房壁の繊細な性質のために右心房から大規模な静脈の出血につながる可能性があります。ステップ2.4でProleneの縫合糸を配置しながら、それは次のことに注意し、心外膜冠動脈枝を避けるために不可欠です。動物は、回復期間中に見出しパッドの上に保温する必要があるか、その体温が急激に低下します。
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開示事項
動物実験は、子供の病院ボストンでの動物実験使用の委員会が定めるガイドラインおよび規則に従って行った。
謝辞
とボストン小児病院で心臓伝導基金への拠出、この作業は、研究の国立衛生研究所からの補助金（HL088206 HL068915）によってサポートされています。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント | |
|---|---|---|---|---|
| 7x4 サーモパッド 4個/箱 | 機器 | Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Canada | MODEL 704R | |
| Inspira ASV ベンチレーター | 機器 | Harvard Apparatus | ||
| 携帯型パルスオキシメーター | 機器 | Nellcor | N20PA | |
| リトラクター | 機器 | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6514 | |
| イソフルラン (Forane) | 試薬 | Baxter Internationl Inc. | 1001936040 | |
| ケタミン塩酸塩 | 試薬 | Hospira Inc. | RL-0065 | |
| キシラジン (AnaSed) | 試薬 | Lloyd, Inc. | LB15705A | |
| ブプレノルフィン塩酸塩注射液 | 試薬 | Bedford Laboratories | Div-BUP-P00 | |
| ブピバカイン 0.25% | 試薬 | Hospira Inc. |
参考文献
- Choi, Y. H. Cardiac conduction through engineered tissue. Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).
- Shin, J. W. Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg. 107, 1587-1591 (2008).
- Horstick, G. Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation. Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).
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再版と許可
