本論文では、工学的コラーゲン移植片で満たすことにより、最大1.5cmの腱ギャップを修復するための in vitro および in in in これは、移植片が宿主組織に成熟するまで機械的負荷を取る改変縫合技術を開発することによって行われた。
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この記事について
サマリー
要約
ドナーを容易に同定して使用できる部位は有限数であるため、腱移植片を有する大きな腱欠損の外科的管理は困難である。現在、このギャップは腱自動、アロ、ゼノ、または人工移植片で満たされていますが、それらを確保するための臨床的方法は、スケールのために動物に翻訳可能であるとは限りません。新しい生体材料を評価したり、コラーゲン1で構成される腱移植片を研究するために、腱端に合わせて操作された腱を維持するのに役立つ改変縫合技術を開発しました。これらの移植片の機械的特性は、天然腱より劣る。操作された腱を装填された修復の臨床的に関連するモデルに組み込むために、組織で設計された腱移植片をオフロードし、機械的に健全なネオ腱が形成されるまで 、生体内で の操作された腱の成熟と統合を可能にする戦略が採用されました。この手法は、コラーゲン1型組織を組み込んで腱構築物を作製した方法を用いて説明する。
概要
腱断裂は、外傷性裂傷や腱の過度の負荷などの外因性要因のために起こることがある。腱修復に置かれた外部引張力のために、ほとんどの腱修復技術で必然的にギャップが形成されます。現在、腱欠損/ギャップは、オート、アロ、ゼノ、または人工移植片で満たされていますが、その可用性は有限であり、ドナー部位は罹患率の源です。
コラーゲンなどの天然ポリマーから腱移植片を作製する組織工学的アプローチは、生体適合性であるという独特の利点を有し、細胞統合を容易にする重要な細胞外マトリックス(ECM)成分を提供することができる。しかし、フィブリラアライメントの欠如のために、工学的腱(ET)の機械的特性は、ネイティブ腱に劣っています。弱いコラーゲンの機械的特性を高めるために、真空下での物理的架橋、紫外線照射、および脱熱熱処理1などの多くの方法が用いられている。また、リボフラビンとの化学的架橋を通じて、酵素的および非酵素的な方法は、インビトロ2,3におけるコラーゲン密度およびヤング率を増加させた。しかしながら、架橋剤を添加することにより、コラーゲンの生体適合性が損なわれ、研究により、細胞生存率3、4、5の33%の変化および40%の細胞生存率....
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プロトコル
注:実験設計と倫理的承認は、UCL機関審査委員会(IRB)から得られました。すべての実験は、欧州指令2010/63/EU(2013)の改正法を用いて、1986年の内務省の規制と動物のガイドライン(科学的手続き)法に従って行われました。ウサギは、名前の付いた獣医(NVS)によって定期的に、そして名前付き動物福祉官(NACWO)によって1日に2回検査されました(内務省のガイドラインと規制に従って)。彼らは安楽死するまで痛みの兆候を示さなかった。
1. 組織設計腱(ET)移植片の調製
- コラーゲンヒドロゲルを作製するには、ラットテールコラーゲンタイプ1モノマーコラーゲン溶液(0.6%の酢酸2.15mg/mL、総タンパク質0.2%w/v)と10倍のミニマルエッセンシャル培地500μLを加えます。5 Mおよび1 M水酸化ナトリウムに対して、500 μLを加えて中和し、500 μLのダルベッコの修正イーグル培地(DMEM)を加えます。
- この溶液の5mLをカスタム構築された長方形の金型(33mm×22mm×10mm、120g重量)に注ぎます(図1)。マトリックスアセンブリ19を可能にするために、37 °CでCO2インキュベーターに金型を保管し、5%CO2を15分間保持します。
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結果
これは腱に見られる主要なタンパク質であるため、I型コラーゲンから作られたコラーゲン移植片を使用しました。これは、腱の総コラーゲンのほぼ95%を構成します;したがって、コラーゲンは、生体内腱を模倣するための理想的な特性をすべて示した21,22.
本研究では、使用したI型コラーゲンをラット尾腱から抽出し、酢酸(2.15mg/mL)に溶解した。このコラーゲンを重合させるために、インビトロで水酸化ナトリウムで中和し、非架橋性異方性コラーゲン線維を形成した。このヒドロゲルは98%の流体を含み、製造中20分以内に生体内の生体組織を模倣することができます23.しかし、このヒドロゲルは機械的に弱い。したがって、機械的特性を高めるために、我々は、圧縮度が.......
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ディスカッション
本研究では、コラーゲンが天然ポリマーであるため、組織工学的I型コラーゲン移植片が腱移植片として選ばれ、様々な組織工学用途27,28の生体材料として使用された。また、コラーゲンは、腱の乾燥質量の60%を構成し、そのうち95%が1型コラーゲン21、29、30、31、32である。 生着が成功するためには、移植片の機械的特性は、天然腱33と理想的に一致する必要があります。しかし、現在の工学的手法では、ET(4.41 N)の機械的特性は、ネイティブ腱(NT)(261.08N)33に対して著しく.......
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開示事項
著者らは、利益相反はないと宣言している。
謝辞
著者たちは、このプロジェクトに資金を提供したUCLを認めたいと考えています。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ラットテールタイプ1コラーゲン | First Link, Birmingham, UK | 60-30-810 | |
| prolene sutures 6-0 | Ethicon Ltd, エジンバラ, 英国 | ||
| EP8726H prolene sutures 3-0 | Ethicon Ltd, エジンバラ, 英国 | D8911 | |
| Whatman濾紙 | SIGMA-ALDRICH | ||
| WHA10010155 Gibco DMEM、高グルコース | サーモフィッシャーサイエンティフィック | ||
| ナイロンメッシュ | プラストーク(メッシュとろ過)株式会社 | NAの |
参考文献
- Wollensak, G., Spoerl, E., Seiler, T. Riboflavin/ultraviolet-a-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. American Journal of Ophthalmology. 135, 620-627 (2003).
- Tanzer, M. L. Cross-Linking of Collagen. Science. 180, 561-566 (1973).
- Reiser, K., McCormick, R. J., Rucker, R. B.
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再版と許可
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