脱細胞化気管移植片のための低線量ガンマ線滅菌

このプロトコルは、その特性に影響を与えることなく、あらゆる非滅菌臓器に完全な滅菌プロセスを提供します。この技術の主な目的は、その特性に影響を与えることなく臓器を滅菌する可能性を含む。この技術は気管に焦点を当てていますが、より低いガンマ線量で生物学的材料を効果的に滅菌できることが実証されています。

個人は、異なる種類の臓器の最低有効用量を定義することによって問題に直面する可能性があります。次に、より低い投与量から始めて、滅菌が達成されるまでそれらを増やすことをお勧めします。安楽死させたニュージーランドの白ウサギ、またはOryctolagus cuniculusから解剖した気管を2センチメートルの断片に分割することから始めます。

はさみで、周囲の結合組織と内粘膜層を取り除きます。SDS、5%ペニシリンストレプトマイシン、および5%アムホテリシンを含む12ミリリットルのPBS溶液に検体を沈めます。気管をマグネチックスターラーで400 RPMで室温で5週間絶えず攪拌します。

毎週、培地を交換する前に気管を蒸留水に浸して2時間の浸透圧ショックを与えます。5週間後、摂氏マイナス80度の冷凍容器で80%FBSと20%DMSOの12ミリリットルの混合物を使用して気管標本を凍結します。13〜15日後、気管を摂氏37度の水浴で解凍します。

その後、PBSで洗います。検体を照射するには、気泡形成を防ぎながら、メタクリレートT25培養フラスコ内の20ミリリットルのPBSに4つの気管片を入れます。10メガボルトの公称エネルギーの光子を有する線形加速器を用いて照射を行い、フィルターフリービームを平坦化する。

毎分2, 400モニター単位の線量率を適用し、原稿に記載されているように他のパラメータを設定します。完了したら、抗生物質や抗真菌剤を含まない10%不活化FBSを添加した30ミリリットルのDMEMで検体を培養します。標準的な組織インキュベーターで摂氏37度、二酸化炭素5%で2週間培養し、24時間ごとに中程度のpH、色、濁度の変化などの汚染パラメータがないか検査します。

力および位置センサーと特別に設計されたソフトウェアを備えたコンピューターを備えたトラクションデスクトップ万能試験機またはUTM変位制御で引張試験を実施します。0.4秒ごとにデータを記録し、スプレッドシートにエクスポートします。ウサギ気管の平均口径に適合した引張ジョーを、純粋な単層無毒結晶ポリ塩化ビニルまたはPVC中空チューブから構築します。

伝導を3センチメートルの長さのセグメントに分割します。バイアスなしでターミノターミナル縫合を行うには、ジョーの端から2ミリメートル、2.5ミリメートル離れた12個の事前に形成された穴を開けます。次に、気管の端から2ミリメートル離れたところにある交互に実行された5ミリメートルの穴を通して、連続した6-0ナイロンモノフィラメント縫合糸で末端吻合によってPVCガラス管をウサギ気管に取り付けます。

毎分5.0ミリメートルの変位速度ですべてのピースを引き伸ばします。次に、最大応力とひずみ、気管容積の単位あたりに蓄えられるエネルギー、ヤング率などの変数を記録します。15ニュートンのロードセルを備えた圧縮デスクトップUTMで半径方向の圧縮テストを実行して、力データ、位置、および時間を取得します。

データを記録し、0.5秒間隔でスプレッドシートにエクスポートします。膜領域を下プレートに載せて気管を置き、その後、プレートを上プレートに向かって毎分5ミリメートルの一定速度で徐々に上昇させます。サンプルの長さ、剛性、および気管を完全に閉塞するために必要な表面積の単位あたりのエネルギーの単位あたりのすべての変数を計算します。

サイズ14の滅菌管腔内PVCステントを配置し、両端に3〜4ミリメートルのマージンを確保します。最初の軟骨の軟骨間空間を通して単一の6-0ナイロンモノフィラメントステッチでステントを固定します。無菌条件下で、無菌材料を使用して、縦方向に3センチメートルの中央胸部切開を行い、胸筋膜と筋肉成分で構成される両側の有茎フラップを収穫します。

気管を4匹のウサギ、各血胸に1つの気管でフラップで包みます。手術が完了したら、イソフルラン投与を中断して麻酔を逆転させます。0.5キログレイの放射線に被曝した8個のうち、2個は1週間以内に培地の色の変化を示した。

しかし、1キロまたは2キログレーで照射された破片はいずれも媒体の色に変化を示さなかった。対照と比較して、異なる放射線量で照射された分析標本では、コラーゲンまたは弾性線維の分布パターンの変化は検出されませんでした。照射された気管の引張試験で得られたデータをここに示す。

脱細胞化気管および照射気管の応力ひずみ曲線では、滅菌されていない気管と比較して変化は見られませんでした。ネイティブ気管またはコントロールで実行された圧縮テスト、および脱細胞化、凍結保存、および照射された気管が示されています。対応するグラフは、照射が天然気管と比較して閉塞の割合を変えなかったことを示した。

ガンマ線照射は、臨床的には最小限であるが統計的に有意な放射線生体力学的特性および単位長さ当たりの可変力の低下を引き起こした。組織学的検査は、天然気管の軟骨膜の形態で高度に組織化された結合組織を示した。軟骨は無傷で、壊死の兆候は見られませんでした。

生物に放射線要素を移植する場合、インプラントの無菌性と滅菌プロセスは、感染と組織拒絶を回避するために最も重要です。組織生成後に移植する臓器は多岐にわたり、無菌である必要があります。このプロセスに従うと、臓器の主な特徴に影響を与えることなく完全な滅菌を達成することができます。