血管新生および血管組織工学を研究するための小さな動物モデルにおける動静脈（AV）ループ

この顕微手術アプローチの全体的な目標は、アクシオオリ、血管新生、翻訳可能な組織をエンジニアリングし、in vivo および隔離された十分に特徴付けられた環境で血管新生を分析するための動静脈ループを生成することです。この方法により、私たちは自分自身の体を生きたバイオリアクターとして利用し、個々の患者の要求に合わせたさまざまな種類の公理血管新生組織を生成することができます。この技術の主な利点は、生成された組織をその血管アクセスで翻訳し、レシピエント側の局所血管に接続して、酸素と栄養素を即座に供給できることです。

組織工学研究に加えて、この方法は、生体内の血管狭窄プロセスに関する洞察を提供することができます。また、がんの血管新生などの病理学的状況にも適用できます。一般に、この方法に不慣れな個人は、サブミリ波血管の微小吻合など、手術が非常に複雑であるため、苦労します。

この方法を最初に思いついたのは、大きな組織欠損を持つ臨床例に直面したときで、それには血管新生組織の移植が必要であり、ドナー側の移動性が有意に高かったことがきっかけでした。適切な麻酔を確認した後、ラットの体重を量り、薬剤の投与量を計算します。その後、麻酔下での乾燥を防ぐために目の軟膏を塗ります。

鎮痛剤と抗生物質を投与した後、ラットを加熱パッドの上に置き、連続的にイソフルランを投与します。その後、つま先をつまんで麻酔のレベルを再確認します。可能であれば、パルスオキシメトリーを使用してラットの麻酔レベルも確認してください。

後肢の内側を削って進めます。そして、ベタジンとアルコールの代替スクラブで手術部位を消毒します。次に、後肢を広げて粘着テープで固定します。

最後に、ラットを手術用顕微鏡の下に置き、ドレープします。滅菌手順を使用して手術を進めます。メスを使用して膝上から鼠径部まで縦方向に切開し、左大腿部の中央の皮膚を開きます。

次に、解剖ハサミとマイクロ鉗子を用いて、皮下組織と筋膜を約3cmの長さの層状に切断します。大腿骨血管束が鼠径部の骨盤動脈から膝に露出したら停止します。次に、管理組織ハサミとマイクロ鉗子を使用して血管を分離し、管理組織を切除します。

必要に応じて、電気凝固を使用して側枝を凝固させます。完了したら、操作されたフィールドを湿らせた湿布で覆い、ラットの右側で手順を繰り返します。さて、最初の手順が対称的に完了したので、金星グラフトの収穫から始めます。

まず、近位端と遠位端で電気凝固を使用して右大腿静脈を結紮し、約 1 〜 1.5 センチメートルの移植片を取得します。次に、マイクロ鉗子でヴィーナスグラフトを切除します。金星グラフトの開口部を拡張するには、血管拡張器を使用します。

次に、灌漑カニューレを使用して、静脈移植片をハペリン溶液で洗い流します。肉付けされたグラフトを左大腿部に移し、湿らせた湿布で右側のフィールドを覆います。次に、左側の大腿静脈を鼠径部の近位にマイコ血管クランプで結紮します。

次に、分岐する前に膝の上部で大腿静脈を遠位に凝固させます。吻合のためには、11-0縫合糸によるエンドツーエンドの技術を使用して、ヴィーナスグラフトの近位端を静脈の近位端に接続します。まず、最初の2つの縫合糸を12時位置と6時位置に配置します。

次に、前面のこれらのポイントの間にさらに2〜3本の縫合糸を挿入します。そして、さらに2〜3本の縫合糸を裏側に挿入します。ループ血管の吻合は、プロトコールの最も重要なステップです。

ループ血管のリスクと閉鎖を減らすために、縫合糸ができるだけ正確に行われるようにすることが重要です。次に、大腿動脈をマイクロベッセルクランプで結紮し、大腿静脈の結紮と同様に電子凝固を使用します。先に進む前に、ループ状の容器がねじれていないことを確認してください。

次に、前に示したのと同じ縫合技術を使用して、静脈グラフトの遠位端を動脈の近位端と吻合します。2回目の吻合後、ヘパランの25IUを静脈内投与します。.次に、ループ容器がねじれていないことを再確認してから、クランプを取り外します。

ループを約5分間観察し、漏れと開存性を確認します。開存性がある場合、ループが拡張し、動脈の脈拍が見えます。観察中は、血管のけいれんを防ぐために血管にパパベリンをドリップします。

次に、マトリックス混合物の前半(約半ミリリットル)を注入チャンバーに事前に充填します。次に、ループを埋め込みチャンバーに埋め込みます。フィブリンの2つの塊でチャンバーの入り口を閉じ、マトリックス混合物の後半でチャンバーを満たし、総体積を1ミリリットルにします。

次に、大腿部のチャンバーを接頭辞として付け、チャンバーを蓋で密閉し、非吸収性の6-0縫合糸で蓋を固定します。次に、追加の非吸収性6-0縫合糸で移植チャンバーを大腿部に固定します。電気凝固を使用して出血を止めます。

最後に、吸収性の4-0縫合糸で皮膚を閉じ、傷口をアルミニウムスプレーで覆います。骨組織工学の目的で、いくつかの異なる骨代替物を小動物ラットA-Vループモデルに移植しました。血管新生は、3Dマイクロコンピュータ断層撮影法を用いて観察した。

処理されたウシ海綿骨基質を6週間前血管新生すると、注入された骨芽細胞の優れた生存率が得られました。ループを採取し、切片化し、移植後のさまざまな時点で染色しました。例えば、H染色とE染色では、βリン酸三カルシウムヒドロキシアパタイト骨置換基と間葉系幹細胞を使用したところ、6週間以内に多くの血管接続が得られたことが示された。

一度習得すると、このテクニックは適切に実行されれば、5〜6時間で完了することができます。この手順に続いて、さまざまな細胞因子または抗物質の多種多様な移植を移植して、幅広い状態を研究することができます。この手法は、大型動物のヒツジの金星ループ モデルでも機能します。

したがって、研究者は臨床的に関連性のある量で血管新生組織を生成できるはずです。このモデルは、病理学的条件下での血管新生を研究する機会を提供する可能性があります。例えば、腫瘍血管ネットワーク形成における様々な成長因子や細胞の影響を調べることができます