Name: 各種齧歯類モデルで内圧分析を用いた膀胱補強のためのバイオマテリアルの評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-09T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: 学ぶマウスおよびラットモデルにおける膀胱補強用手術法と内圧測定技術。3Dスキャフォールドを用いた生体材料の有効性を評価し、膀胱容量とコンプライアンスの変化を測定する方法を解説します。

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

NIDDK T32-DK60442（フリーマン）; NIDDK 1K99-DK083616（Mauney）これらの研究は、ボストン小児病院泌尿器科基金の歳入基金と健康補助金NIBIB P41-EB002520（カプラン）の国立研究所によって、部分的に資金を供給した。我々は、膀胱の管の配置と膀胱内圧測定する技術を確立するための支援のためにバーモント大学からピーターZvaraを認める。

<ol><li>Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+engineering+for+bladder+substitution%5BTitle%5D)+AND+%22World.+J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Tissue engineering for bladder substitution.</a> World. J. Urol. 18, 364-370 (2000).</li>
<li>Roehrborn, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Male+lower+urinary+tract+symptoms+%28LUTS%29+and+benign+prostatic+hyperplasia+%28BPH%29%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Clin.+North+Am%22%5BJournal%5D)">Male lower urinary tract symptoms (LUTS) and benign prostatic hyperplasia (BPH).</a> Med. Clin. North Am. 95, 87-100 (2011).</li>
<li>Niknejad, K. G., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bladder+augmentation+techniques+in+women%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Urogynecol.+J.+Pelvic+Floor+Dysfunct%22%5BJournal%5D)">Bladder augmentation techniques in women.</a> Int. Urogynecol. J. Pelvic Floor Dysfunct. 11, 156-169 (2000).</li>
<li>Hensle, T. W., Gilbert, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+metabolic+consequences+and+long-term+complications+of+enterocystoplasty+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Urol.+Rep%22%5BJournal%5D)">A review of metabolic consequences and long-term complications of enterocystoplasty in children.</a> Curr. Urol. Rep. 8, 157-162 (2007).</li>
<li>Somani, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bowel+dysfunction+after+transposition+of+intestinal+segments+into+the+urinary+tract%3A+8-year+prospective+cohort+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Bowel dysfunction after transposition of intestinal segments into the urinary tract: 8-year prospective cohort study.</a> J. Urol. 177, 1793-1798 (2007).</li>
<li>Atala, A., Bauer, S. B., Soker, S., Yoo, J. J., Retik, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-engineered+autologous+bladders+for+patients+needing+cystoplasty%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty.</a> Lancet. 367, 1241-1246 (2006).</li>
<li>Sharma, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+nonhuman+primate+model+for+urinary+bladder+regeneration+using+autologous+sources+of+bone+marrow-derived+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">A nonhuman primate model for urinary bladder regeneration using autologous sources of bone marrow-derived mesenchymal stem cells.</a> Stem Cells. 29, 241-250 (2011).</li>
<li>Chung, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bladder+reconstitution+with+bone+marrow+derived+stem+cells+seeded+on+small+intestinal+submucosa+improves+morphological+and+molecular+composition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Bladder reconstitution with bone marrow derived stem cells seeded on small intestinal submucosa improves morphological and molecular composition.</a> J. Urol. 174, 353-359 (2005).</li>
<li>Ashley, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+variations+in+small+intestinal+submucosa+evoke+differences+in+inflammation+with+subsequent+impact+on+tissue+regeneration+in+the+rat+bladder+augmentation+model%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+Int%22%5BJournal%5D)">Regional variations in small intestinal submucosa evoke differences in inflammation with subsequent impact on tissue regeneration in the rat bladder augmentation model.</a> BJU Int. 105, 1462-1468 (2010).</li>
<li>Zhang, Y., Frimberger, D., Cheng, E. Y., Lin, H. K., Kropp, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+in+a+larger+bladder+replacement+with+cell-seeded+and+unseeded+small+intestinal+submucosa+grafts+in+a+subtotal+cystectomy+model%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+Int%22%5BJournal%5D)">Challenges in a larger bladder replacement with cell-seeded and unseeded small intestinal submucosa grafts in a subtotal cystectomy model.</a> BJU Int. 98, 1100-1105 (2006).</li>
<li>Gomez, P. 3rd <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+manipulation+of+silk+scaffold+fabrication+parameters+on+matrix+performance+in+a+murine+model+of+bladder+augmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of manipulation of silk scaffold fabrication parameters on matrix performance in a murine model of bladder augmentation.</a> Biomaterials. 32, 7562-7570 (2011).</li>
<li>Mauney, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+gel+spun+silk-based+biomaterials+in+a+murine+model+of+bladder+augmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Evaluation of gel spun silk-based biomaterials in a murine model of bladder augmentation.</a> Biomaterials. 32, 808-818 (2011).</li>
<li>Persson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spinal+and+peripheral+mechanisms+contributing+to+hyperactive+voiding+in+spontaneously+hypertensive+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Spinal and peripheral mechanisms contributing to hyperactive voiding in spontaneously hypertensive rats.</a> Am. J. Physiol. 275, 1366-1373 (1998).</li>
<li>Yaksh, T. L., Durant, P. A., Brent, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micturition+in+rats%3A+a+chronic+model+for+study+of+bladder+function+and+effect+of+anesthetics%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Micturition in rats: a chronic model for study of bladder function and effect of anesthetics.</a> Am. J. Physiol. 251, 1177-1185 (1986).</li>
<li>Pandita, R. K., Fujiwara, M., Alm, P., Andersson, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystometric+evaluation+of+bladder+function+in+non-anesthetized+mice+with+and+without+bladder+outlet+obstruction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Cystometric evaluation of bladder function in non-anesthetized mice with and without bladder outlet obstruction.</a> J. Urol. 164, 1385-1389 (2000).</li>
<li>Soler, R., Fullhase, C., Lu, B., Bishop, C. E., Andersson, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bladder+dysfunction+in+a+new+mutant+mouse+model+with+increased+superoxide--lack+of+nitric+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Bladder dysfunction in a new mutant mouse model with increased superoxide--lack of nitric oxide.</a> J. Urol. 183, 780-785 (2010).</li>
<li>Matsuura, S., Downie, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+anesthetics+on+reflex+micturition+in+the+chronic+cannula-implanted+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neurourol.+Urodyn%22%5BJournal%5D)">Effect of anesthetics on reflex micturition in the chronic cannula-implanted rat.</a> Neurourol. Urodyn. 19, 87-99 (2000).</li>
<li>Andersson, K. E., Soler, R., Fullhase, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+for+urodynamic+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurourol.+Urodyn%22%5BJournal%5D)">Rodent models for urodynamic investigation.</a> Neurourol. Urodyn. 30, 636-646 (2011).</li>
<li>Soler, R., Fullhase, C., Santos, C., Andersson, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+bladder+dysfunction+in+a+rat+model+of+dopaminergic+brain+lesion%5BTitle%5D)+AND+%22Neurourol+Urodyn%22%5BJournal%5D)">Development of bladder dysfunction in a rat model of dopaminergic brain lesion.</a> Neurourol Urodyn. 30, 188-193 (2011).</li>
<li>Streng, T., Santti, R., Andersson, K. E., Talo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+rhabdosphincter+in+female+rat+voiding%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+Int%22%5BJournal%5D)">The role of the rhabdosphincter in female rat voiding.</a> BJU Int. 94, 138-142 (2004).</li>
<li>Malmgren, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cystometrical+evaluation+of+bladder+instability+in+rats+with+infravesical+outflow+obstruction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Cystometrical evaluation of bladder instability in rats with infravesical outflow obstruction.</a> J. Urol. 137, 1291-1294 (1987).</li>
<li>Smith, P. P., Kuchel, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+uroflow+cystometry+in+the+urethane-anesthetized+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Neurourol.+Urodyn%22%5BJournal%5D)">Continuous uroflow cystometry in the urethane-anesthetized mouse.</a> Neurourol. Urodyn. 29, 1344-1349 (2010).</li>
<li>Cannon, T. W., Damaser, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+anesthesia+on+cystometry+and+leak+point+pressure+of+the+female+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Effects of anesthesia on cystometry and leak point pressure of the female rat.</a> Life Sci. 69, 1193-1202 (2001).</li>
<li>Smith, P. P., Hurtado, E., Smith, C. P., Boone, T. B., Somogyi, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+cystometric+methods+in+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurourol.+Urodyn%22%5BJournal%5D)">Comparison of cystometric methods in female rats.</a> Neurourol. Urodyn. 27, 324-329 (2008).</li>
</ol>

利害の衝突が宣言されません。

小さな動物モデルでの注入、膀胱増強後に生体の構成の内圧の評価は、臨床場面で使用するためのマトリックス設計の最適構造と機械的特性を識別する上で重要な検証ステップを表しています。本研究では、機能評価のために設計された臓器の尿流動態特性を決定するために膀胱のマウスおよびラットの増強だけでなく、内圧のテクニックを実行するための手術方法について説明します。我々は重大な問題なしに30 +のげっ歯類から成るそれぞれの実験で、マウスとラットの両方を含む複数の実験では、これらの技術を利用しています。私たちの研究室では、基本的な科学者や医師、外科医の多様なコングロマリットであり、大学院外科研修の少なくとも5-6年の外科医は、これらの実験の手続き的側面を行った。 かかわらず、生体材料使用され、主要なディのタイプのラット対マウスの膀胱を増大させる間にfferenceは、膀胱の大きさです。小さな膀胱の大きさに起因する、生体の解剖と取り込みはマウスでより技術的に困難である。可視化を支援するために、手術用顕微鏡を使用することができます。ラットの膀胱の大きさが大きいので、複数の手順が膀胱（例えば増強および膀胱カテーテルの配置）を実行する必要がある状況に、より適している。さらに、上記のプロトコルは、ラット13、PE-50チューブの使用方法について説明します、しかし、最大PE-100にも大きなサイズのカテーテルは、特に長期試験14に、使用されています。マウスでは、そのようなPE-10チューブなどの小さい口径が15,16を利用することができますが、それはより小さく、より柔軟なチューブを正確にトランスデューサに圧力変化を転送することもできませんことに留意する必要があります。また、（*上記の手順8）を背にカテーテルを固定する別の方法は、マイルで行われます。その小さな体の大きさと鈍先端の針とIVキャップに起因するCEは、あまりにも面倒です。これの欠点は、膀胱内圧測定の前に皮下ポーチにカテーテルの端を抽出するための麻酔の必要性です。 研究では、カテーテルの留置後最初の最初の日（0-4日）で、膀胱内圧測定は、低ボイドボリュームで高い膀胱圧と過活動を明らかにしたことが示されている。これらの知見は、七日目14,17に第六の周りに安定させるために登場し、それゆえ、おそらく内圧評価のための理想的なタイミングです。しかし、文学のほとんどのレポートでは、カテーテル18の第3日以内に膀胱内圧測定を実行して、時間に比例して、上記のパラメータに大きなばらつきは、このアカウント。 3日より長い期間の恥骨上カテーテルを残すことはそれのような結石のリスク、dislodgement、感染症、血尿及び残骸とカテーテルの閉塞などの合併症を運ぶ。 &lt;膀胱内圧測定時のpのクラス= &quot;jove_content&quot;&gt;別の注入速度は、マウスとラット15,16 13,19,20用10-11mL/hrため1-3mL/hrから記載されている。超生理学的注入率は見かけ上の高い圧力は14引き起こす可能性があります。我々は、マウス、我々のセットアップでは、ラットの100μL/分（6 / mLの時間）は12.5μL/分（0.75 mLの/時間）の注入速度を使用していますが、低いレートも利用することができます。暖かい（37℃）生理食塩水が冷溶液を浸透させると誘発膀胱過活​​動を避けるために、より最適ですが、生理食塩水の温度は、少なくとも室温でなければなりません。目を覚まし膀胱内圧測定では、動物が我々の経験で〜10〜20分の期間を必要とケージに調整になると、排尿パターンの安定化を可能にするために重要である。この後、定期的な排尿サイクルが45から120分間、または最小3月4日の排尿サイクルで記録することができます。動物が自由にmovinをあるので、動物は、リアルタイムで観察すべきであるカテーテルのねじれやキンクなどのgと合併症は内圧の解析を変更することができます。膀胱内圧測定時の環境騒音を制限することで、動物の動きとその後のアーティファクトを減少させることが望まれている。無意識の膀胱内圧測定では、目を覚まし膀胱内圧測定などの付随する問題を抱えていないが、複数の麻酔薬は、自発的な膀胱の収縮を阻害することが示されている。この阻害は、麻酔効果がおさまるが、自発的な収縮が14を再開するとき、すなわち麻酔薬の作用の予想される期間に直接対応しています。また、膀胱がオーバーフローしたときに測定した圧力は、膀胱壁のパッシブコンプライアンスの特性への影響を示す、生きていると事後の両方、麻酔ラットにおいて統計的に大きかった。この効果は、吸入ハロタンおよび髄腔内nesacaine 14に加えて、21ペントバルビタールケタミン、およびクロラロースIM / IP、で見られます。様々な麻酔薬、確認のより広範な研究mは、この適度な麻酔レベルは17歳未満の吸入（イソフルランおよびメトキシ）、およびバルビツレート（ペントバルビタールとthiobutabarbital）麻酔薬の両方の排尿反射の抑制を求める。この効果は、フェンタニルとドロペリドールケタミンジアゼパムなどの薬と麻酔のも光や鎮静レベルで観察し、麻酔効果が沈静化として、以前の研究では、したがって、阻害17日でした。それはまた、適切な麻酔17,22を可能にしながら反射排尿が保持されることが実証されているので、この手順では、ウレタンの腹腔内注射を使用することができます。また、全く効果は排尿圧23〜に関して観察されなかった。尿道カテーテルは、より高い膀胱圧の曲線と相対的な膀胱出口部閉塞24と一貫性のある低流量を有することが示されているので、膀胱内圧測定のために恥骨上カテーテルの配置は、ここで説明されています。また、尿道カテーテルは、麻酔動物でのみ使用可能であり、さらにその後、カテーテルは、特に雄のげっ歯類やマウスでは、困難な場合があります。 結論としては、膀胱の増強および/または内圧分析に使用するモデルの選択は、特定の研究の目標に依存しています。技術的な観点からモデルラットは、明らかに前述の理由から、優位性を保持しています。ただし、マウスモデルは遺伝子操作のために彼らの感受性による尿路系疾患、内の特定の遺伝子でエンコードされた最終製品の役割を評価する研究で使用することができます。これは、ラットで一般的に現実的ではありません。 目を覚まし膀胱内圧測定は、最も正確にこれらの動物は、その排尿サイクルを受けるている正常な生理学的状態を模倣するなど、膀胱機能のより信頼性の生理的な決定を与える可能性があります。また、直接の効果の交絡変数膀胱機能のnestheticsは回避されます。

<table border="1"><tbody><tr><td> 材料： </td><td> 説明/用途： </td></tr><tr><td>シェービングばさみ</td><td>手術のラット/マウスの作製</td></tr><tr><td>滅菌ドレープ、betadine、70％エタノール、滅菌ガーゼ</td><td>無菌手術野の準備</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> インストゥルメント： </td></tr><tr><td>手術用メスの刃</td><td>皮膚切開</td></tr><tr><td>歯の鉗子</td><td>スキンを操作する</td></tr><tr><td>ファイン鉗子</td><td>非外傷性（無歯）、操作することはセレーションまたは微鋸歯を</td></tr><tr><td>小さな針ドライバ</td><td>シャープ組織解離</td></tr><tr><td> Metzenbaumはさみ</td><td> Bldder切開</td></tr><tr><td>腱はさみ</td><td>撤回縫合糸および皮下トンを開発するunnel（膀胱カテーテル） </td></tr><tr><td>小さな湾曲したクランプ</td><td>皮下トンネル（膀胱カテーテル） </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 縫合： </td></tr><tr><td> 6から0ポリプロピレン縫合糸</td><td>膀胱滞在縫合糸と縫合pursestring </td></tr><tr><td> 7から0ポリグラクチン縫合</td><td>膀胱への足場の吻合</td></tr><tr><td> 4から0ポリグラクチン縫合</td><td>筋肉/皮膚の閉鎖</td></tr><tr><td> 3から0または4から0シルク縫合糸</td><td>皮膚に固定するカテーテル先端</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 注射針や注射器： </td></tr><tr><td> 18ゲージの針</td><td>膀胱カテーテルの膀胱を貫通</td></tr><tr><td> 25と30ゲージの針</td><td>漏れのテスト膀胱</td></tr><tr><td> 1 mLの生理食塩水fはilledシリンジ</td><td></td></tr><tr><td> 22ゲージ鈍先端の針</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 膀胱カテーテル： </td></tr><tr><td> PE-50チューブ</td><td></td></tr><tr><td>ライター</td><td> PE-50チューブのフレア加工</td></tr><tr><td>小さな湾曲したクランプ</td><td>皮下トンネルを開発</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 膀胱内圧測定： </td></tr><tr><td> MLT844 ADInstruments·データ·キャプチャとLabChartソフトウェア</td><td>圧力データ収集</td></tr><tr><td>ハーバード大学22シリンジポンプ（ハーバード装置、ホリストン、MA） </td><td>輸液ポンプ</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 麻酔薬（無意識の膀胱内圧測定）： </td></tr><tr><td>私はsoflurane </td><td>全身麻酔の導入/メンテナンス</td></tr><tr><td>ウレタン</td><td> Unconconsciousの膀胱内圧測定</td></tr><tr><td> Bupivicaineまたは同等の</td><td>局所麻酔</td></tr><tr><td>メロキシカム</td><td>術後鎮痛</td></tr><tr><td>ブプレノルフィン</td><td>術後鎮痛</td></tr></tbody></table>

各種齧歯類モデルで内圧分析を用いた膀胱補強のためのバイオマテリアルの評価

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

尿の腎機能と失禁、低圧力で尿を保存し、正確に収縮を画策してそれを排出する膀胱の適切な機能に決定的に依存しています。二分脊椎/脊髄損傷に続発する後部尿道弁を含む先天性および後天性泌尿器異常、良性前立腺過形成、および神経因性膀胱の数は、障害のあるコンプライアンスと能力の低下を1に主要な病理学的組織の再構築になる可能性があります。尿路の機能的または解剖学的障害は頻繁にこれらの条件に関連付けられており、増加したストレージと排尿圧2から尿失禁と腎臓の損傷につながる可能性があります。臓器の容量を拡大し、膀胱内の圧力を減らすために消化管セグメントの外科的移植は医学的管理は、3が失敗したこれらの疾患の主要な外科的治療法の選択肢を表しています。しかし、このアプローチは妨げである利用可能なドナー組織の制限によるedとは、慢性尿路感染症、代謝摂動、尿路結石の形成、及び4,5 -二次悪性腫瘍を含む重大な合併症に関連付けられています。 膀胱組織工学における現在の研究は大きく、欠陥部位で組織の再生をサポートすることができます生体の構成を識別するに焦点を当てています。このような小腸粘膜下組織とポリグリコール酸などの天然及び合成ポリマーから派生した従来の3-D足場は、尿路上皮および平滑筋再生をサポートするだけでなく、動物モデルの両方で増加した臓器のストレージ容量を容易にし、いくつかの短期的な成功を示しているクリニック6,7。しかし、足場機械的完全性と生体適合性の不足は、しばしばこのようにインプラント失敗のリスクを増加させる有害な線維症8、移植拘9、および石灰化10に示す結果とfoを必要とするrの二次手術。さらに、補強膀胱拡大術の標準的な生体構造を利用した通常の排尿特性の回復が達成されていないが、、この役割を果たすことができる新規なマトリックスの、したがって研究開発が必要とされる。 首尾よく開発し、臨床的膀胱増強のために最適なマテリアルを評価するために、有効性の研究は最初の詳細な手術法と機能的転帰の評価を用いて標準化された動物モデルで実行する必要があります。我々は以前に組織再生と機能の排尿特性を仲介する絹フィブロインベースの足場の可能性を決定するためにマウスの膀胱補強モデルの使用が報告されています。このモデルの11,12内圧の解析は、構造的および機械的インプラントの特性のばらつきが示されている組織工学膀胱11,12の結果尿流動態機能に影響を与えることができます。正の相関マトリックスを介した組織再生の程度との間tionsは、組織学的に決定され、膀胱内圧測定により評価機能のコンプライアンスと容量は、このモデル11,12で示された。これらの結果は、したがって、齧歯類膀胱補強システムにおける生体材料の構成の機能評価は足場のプロパティを評価し、大規模な動物実験と臨床展開する前に、in vivoで実現可能で確立するための有用なフォーマットであることが示唆された。現在の研究では、絹の足場を使用して、マウスとラットの両方で、膀胱の拡張の様々な手術の段階を提示し、覚醒や麻酔膀胱内圧測定するためのテクニックのデモンストレーションを行います。

膀胱拡大の外科的段階は、マウスおよびラットモデルでの3​​-Dの足場を使用して記述されています。膀胱拡大で使用するための生体材料の構成の有効性をテストするには、目を覚ましと麻酔の両方膀胱内圧測定するためのテクニックを紹介しています。

腎機能および尿の保持は、低圧で尿を貯留し、……する尿膀胱の適切な機能に決定的に依存しています。

本手順の目的は、サイトメトリーによる機能的データを取得することで、膀胱拡大術におけるバイオマテリアルの有用性を評価することである。まず、膀胱に作成した欠損部にスキャフォールドを固定する。次に、膀胱瘻チューブを腹壁までトンネルさせる。第3ステップでは、拡張膀胱にシストストミーチューブを挿入し、動物の背側に固定します。最終ステップでは、機能的な観点から拡張膀胱を評価するためにシストメトリを実施します。最終的に、意識下シストメトリを通じて、膀胱容量とコンプライアンスの変化、排尿圧、栄養サイクル時間、および排尿後残尿量を示す結果を得ることができます。この手法の意義は、膀胱容量、コンプライアンス、および全般的な機能の低下を招く、膀胱または尿道の先天性および後天性の異常に対する治療へと広がります。これは、膀胱拡大術に使用される新規バイオマテリアルを機能的に評価する必要があるためです。動物を腹部手術の準備に整えた後、メスを用いて皮膚に下腹部正中切開を加えます。有歯鉗子を用いて腹直筋を挙上し、微細メッツおよびバルム剪刀で筋肉の後面を剥離します。皮膚切開の全域にわたり、正中線に沿って残りの筋肉を切除します。切開創から膀胱を露出させます。膀胱の後壁を貫通し、次に前壁を貫通するように縫合糸をかけます。膀胱の外側にさらに縫合糸をかけますが、これらの結紮は行いません。縫合糸を張った状態で、膀胱は1 cm四方の正方形に近い形状になります。膀胱の正中線に沿って、膀胱頂部の直下にある前壁を縦方向に切開します。これらの縫合糸に過度なテンションをかけないように注意してください。膀胱組織を容易に突き抜けてしまう可能性があります。このステップにおけるスキャフォールドの吻合には、ループ拡大鏡の使用が推奨されます。微細剪刀を用いて、シルクスキャフォールドを膀胱欠損部の概ねの領域に合わせてトリミングします。スキャホールドの端から開始し、膀胱に連続縫合します。欠損部の周囲全体に水密性のシールを作成するため、術者はスキャホールドと膀胱の間で、緊張のない水密性の吻合を行うことが非常に重要です。腹腔内に漏出が生じると動物が死に至る可能性が高いため、これによりすべての尿が膀胱内に保持されることを確実にします。テストとして、30ゲージの皮下注射針を用いて膀胱に水を注入します。漏れが見つかった場合は、断続縫合を追加して閉鎖します。その後、腹壁を閉鎖する前に、再建した膀胱を腹腔内に戻します。局所麻酔のためにブピバカインを腹直筋と皮下組織に注入し、切開部を閉鎖します。次に、連続縫合法を用いて腹直筋を再接合し、同様に連続縫合法で皮膚を閉鎖します。切開部を洗浄し乾燥させた後、動物を温かく清潔なケージに移し、麻酔から覚醒させます。開始前に、PE 50チューブ（10 centimeter）の末端に、膀胱内から抜け出さないようにアンカーを作成します。チューブの末端を軽く火にさらし、広げることでこれを行います。次に、チューブに閉塞がないことを確認してください。フレアになっていない端から生理食塩水を注入し、流れを確認します。手術の準備を整えた後、膀胱を露出させる前に、肩甲骨間の背側に1 cmの切開を加えます。メッツンバーム剪刀を用いて、皮膚と下層の筋肉との間に剥離層を作ります。次に、ハサミの先端を平面に合わせ、広げるようにして腹側腹部へ向かう皮下トンネルを作成します。その後、動物を反転させます。膀胱を露出させ、腹腔内に戻します。背側の切開創に戻り、皮下トンネルの中に小型クランプを挿入します。指で腹腔内の内容物を保護しながら、クランプの先端を用いて腹壁を貫通させます。次に、フレアチューブの平滑端をクランプで把持し、背側の切開創から後方に引き出します。チューブを切開部から通した状態で、フレア状のアンカー端を腹壁を越えて引っ張らないようにしてください。膀胱のドーム部分に巾着縫合を施します。縫合糸の緩んでいる端に小型のクランプを留め、誤って縫合箇所から引き抜かれないようにします。また、縫合糸を強く締め付けないでください。次に、18Gの針を使用して、ピューアストリング縫合の中央で膀胱壁を刺し、管腔内に到達するまで進めます。その後、開口部に微小鉗子を挿入し、ゆっくりと広げて穴を拡大させます。カテーテルのフレア端を、管腔内に入るまで膀胱の欠損部に挿入します。カテーテルの周囲にある巾着縫合を締め、結紮します。次に、自由端の縫合糸をカテーテルの周りに1回巻き付け、結紮します。次に、チューブを介して生理食塩水をゆっくりと注入し、膀胱のテストを行います。尿道から漏れがある場合は、生理食塩水を吸引して膀胱の圧を下げます。再度確認し、漏れが見つかった場合は縫合して修復してください。尿漏れは死に至る可能性があります。以前に示した方法で腹部の切開創を閉鎖します。次に、背側の切開創の閉鎖に進みます。背側の切開創を閉鎖する手順は、ラットとマウスで異なります。ラットの場合、ハサミを使用してカテーテルチューブを皮膚の高さで切断します。次に、22ゲージの鈍端針をチューブに挿入します。走行縫合を用いてチューブ上の皮膚を閉鎖し、針のハブが外に出た状態にします。次に、鈍針に静脈ラインキャップを装着し、カテーテルの先端を皮膚に固定します。その後、切開部位を洗浄し、動物を温暖な環境で回復させます。マウスの場合、カテーテルは次のように固定します。カテーテルを長めに残し、末端を炎で溶かして閉塞させます。チューブの端をコイル状に巻き、動物の背側にある皮下ポケット内に留置します。チューブ上の皮膚を連続縫合で閉じます。サイトリシン分析を行う前に、ラットまたはマウスのいずれにおいても、少なくとも5〜7日間の術後回復期間を設けてください。サイトメトリー実施当日の回復後。マウスの場合、まず麻酔下で背面の切開部を開き、皮下ポーチからコイル状のチューブを取り出す必要があります。チューブを取り出した後、この切開部を閉鎖し、マウスが麻酔から完全に覚醒するまで待ちます。その後、動物を秤の上に吊るした代謝ケージに入れ、サイトメトリーを開始してください。次に、t-チューブを介して圧力トランスデューサーと輸液ポンプに接続した27Gの針を用いて、恥骨上カテーテルにアクセスします。生理食塩水の注入を開始し、排尿パターンのトレースが安定するまで待ちます。その後10～20分間に、まず膀胱圧が上昇し、続いて排尿が起こります。その後、15～120分間、または手技中に少なくとも3～4回の排尿サイクルを記録します。カテーテルの折れ曲がりやその他の合併症に注意してください。その後、尿流動態の記録を解析することで、排尿量、コンプライアンス、収縮時の最大排尿圧、間隔、排尿サイクル時間、および排尿後残尿量などのパラメータを算出できます。このビデオを視聴することで、あらゆるバイオマテリアルを用いて膀胱を増大させる方法について十分に理解できるはずです。また、意識下で拘束のないシストメトリーを用いて、あらゆるげっ歯類の膀胱機能を評価する方法についても習得できます。

evaluation-biomaterials-for-bladder-augmentation-using-cystometric

Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

マウスの膀胱壁の注入は、同所膀胱の幹細胞と癌の生物学を研究するために有用なアプローチである。この繊細な顕微法は慎重に手法と実践を習得することができます。...

マウスの膀胱壁インジェクション

膀胱内圧測定では、小動物の膀胱機能を測定するための効率的な手法である...

小型げっ歯類における膀胱内圧測定の使用：膀胱Chemosensationの研究

主な侵襲的同所性膀胱癌異種移植片を接種するために確立された技術は、開腹手術と膀胱の動員を必要とします。この手順では、マウスに有意な病的状態を負わせる技術的に困難であり、時間がかかる。したがって、我々は、経皮的アプローチは、超音波誘導を利用して、高精度を開発した。...

マウス同所性膀胱異種移植片の最小侵襲性の確立

本研究では、自由に動くマウスで覚醒膀胱内圧測定を行うための手術手順と実験技術について述べる。さらに、最適化と標準化をサポートする実験的証拠を提供します。...

マウスモデルにおける覚醒時膀胱内圧測定の実施手順の評価

このプロトコルは最初外尿道括約筋電極と第二に、膀胱と尿道の外部関数の測定と組み合わせて膀胱カテーテルの永久的な注入の手術を記述します。注入の目がさめている動物で括約筋。...

注入カテーテル電極の繰り返し測定を可能にすると目がさめているラットの膀胱内圧測定と外部尿道括約筋の測定

デトルソールフリー膀胱モデルは、サブグロテリウムへの直接アクセスを可能にし、尿の貯蔵および空洞化中にサブロテリウム/ラミナ・プロプリアにおける生物学的に活性なメディエーターの可用性を調節するための局所メカニズムを研究する。調製物は、無傷の膀胱の充填によく似ており、全身的な影響を受けずに圧力量の研究を行うことができます。...

膀胱充填中にスブロテリウムに直接アクセスするために脱皮筋を除去した分散型(Ex Vivo)マウス膀胱モデル

このプロトコルは、麻酔をかけたげっ歯類の膀胱の内腔におけるATP濃度を測定するための手順を説明しています。...

インビボ げっ歯類における膨満誘発性尿路上皮ATP放出の内腔測定

再建手術用の組織改変インプラントは、複雑で高価な足場部品を含む骨の折れる 生体外...

ミニブタにおける単一段階組織工学尿路上皮管の手術モデル

このプロトコルは、毛皮や皮膚による尿の吸収を防ぐために、シアノアクリレートで皮膚を防水するためのガイドを提供します。これには、接着剤を皮膚に塗布する方法、膀胱カテーテルを埋め込む方法、覚醒マウスの膀胱内測定および外部尿道括約筋電図記録用の電極の手順が含まれています。...

精度向上のためのマウス尿流動態技術の最適化 

この記事では、尿道下移植材料の試験用に設計された新しい動物モデルについて説明します。このモデルでは、雌羊の膣切開部にメッシュテープを埋め込み、3ヶ月間にわたって観察します。このモデルは、グラフトの実験的研究の基礎を築くため、不可欠です。...

尿道下移植のためのヒツジモデルにおける新しい外科的技術

学ぶマウスおよびラットモデルにおける膀胱補強用手術法と内圧測定技術。3Dスキャフォールドを用いた生体材料の有効性を評価し、膀胱容量とコンプライアンスの変化を測定する方法を解説します。

各種齧歯類モデルで内圧分析を用いた膀胱補強のためのバイオマテリアルの評価

さらに動画を探す