방법 논문

하이드로 겔은 구축 및 쥐 심근 경색 모델에서 치료를 제공하기 위해 접착제 접근을 섬유소 기반.

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DOI:

10.3791/52562

2015년 6월 14일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 하이드로겔 시스템과 피브린 기반 접착제를 사용하여 심근 경색의 줄기 세포 치료를 위한 불량한 세포 생착의 한계를 완화하는 것을 목표로 합니다. 이 접근법을 사용하면 경색 후 세포와 조직의 접촉을 유지할 수 있어 손상 부위에서 유익한 제제의 치료 잠재력을 높일 수 있습니다.

초록

쥐 MI 모델은 심혈관 질환 분야에서 널리 인정받고 있으며, in vivo1 치료의 효능을 테스트하기 위한 첫 번째 단계로 지속적으로 사용되어 왔습니다. 전통적으로 확립된 프로토콜은 동물에 대한 피해를 최소화하기 위해 더욱 세밀하게 조정되었습니다. 특히, 가슴 근육층은 단순히 절단하는 것이 아니라 놀리며, 흉곽 절개술에서 갈비뼈를 부러뜨리는 대신 늑간 절개술에 접근하여 흉곽의 무결성을 보존합니다. 이러한 변화로 동물에 대한 전반적인 스트레스가 감소합니다.

MI로 인한 손상을 완화하기 위한 줄기세포 치료법은 수년에 걸쳐 혈관신생 촉진 및 항세포사멸 효과에 대한 가능성을 보여주었습니다. 세포를 심장 표면으로 전달하는 현재의 접근 방식은 일반적으로 손상된 부위 근처, 관상 동맥 내 또는 말초 혈류2-4에 세포를 주입하는 것입니다. 세포가 손상된 심근에 서식하는 것으로 입증되었지만, 손상 부위의 생착이 불량하여 기능이 제한되어 혈류로 확산됩니다5. 이 원고는 세포로 캡슐화된 하이드로겔 패치를 사용하여 이러한 장애물을 극복하는 절차를 강조합니다. 패치는 수술 전에 제작되며 왼쪽 관상동맥 폐색 직후 손상된 심근에 배치됩니다. 패치를 제자리에 부착하기 위해 생체 적합성 외부 피브린 접착제를 패치 바로 위에 놓아 패치와 심장 표면 모두에서 건조시킬 수 있습니다. 이 접근법은 섬세한 세포 캡슐화 치료 구조의 적용을 위한 새로운 접착 방법을 제공합니다.

서론

심근 경색 (MI)는 주요 관상 동맥의 폐색으로 인한 심장의 영역에 혈액 차단으로 정의된다. MI 인한 손상으로 인해, 또는보다 구체적으로, 좌심실은 제대로 치는 심장의 기능을 감소 비 기능적 흉터 조직으로 생존 가능한 심장 조직의 리모델링이다. 이것은 행정 용적으로 알려진 모든 심장 박동, 및 박출계수 6라고도 각 심장 박동 심장 밖으로 펌핑되어 혈액의 백분율로 본체에 전달 될 ​​수있는 혈액의 체적 감소를 초래. 이들은, 다른 기능 감소와 함께, 적절한 기능을 유지하기 위해 심장의 나머지 부분에 변형을 증가시킨다. 이 두 번째 심장 마비에서 개인 (7)의 약 10 % 본 현상을 일으키는 종종이 증가 된 균주는 매우 심각한 될 수 있습니다.

의료 행위는 치료를 위해 진화하는 동안MI의 직후, 아니 기술은 저속, 정지, 또는 조직 리모델링의 부작용을 반전하기 위해 개발 없습니다. 줄기 세포 치료가 유망한 잠재력에도 불구하고, 이러한 치료 가능한 수단으로 부상 한 줄기 세포는 임상에서 성공적으로 검증되지 않았다. 그들의 결점 일설 유익한 세포 유리한 결과를 생성하는 5 충분히 경색 부위에서 유지되도록 할 수 없다는 것이다. 그것은 단순히 경색 부위에 주입 세포의 ....

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프로토콜

절차 IACUC 프로토콜 번호 13302와 완벽한 호환성에 동물 자원의 분할에 의해 승인되었습니다.

1. 장비 준비

  1. 멸균을 위해 수술 전에 사용 된 모든 비 - 일회용 악기 압력솥.
  2. 용도 사이 유리 비드와 함께 살균 세션에서 여러 번 사용기구를 멸균.

2. 하이드로 겔 준비

  1. 해동 및 하이드로 겔 구조의 생성에 최소 24 시간 이전에 판 줄기 세포.
  2. 이전에 출판 (8, 18)를 상세하게 설명되었다 조형 장치를 이용하여 수술 (또는 유사 기기)에 전날 패치를 준비한다.
  3. 하이드로 겔을 만들려면, 먼저 원하는 패치의 컴퓨터 지원 설계 (CAD) 모델을 생성 및 조형 형식 (STL)에 디자인을 수출하고 있습니다.
  4. dissolvin에 의해 사전 겔 용액 만들기멸균 PBS 1X에 g의 폴리 (에틸렌 글리콜) 디 메타 크릴 레이트 (PEGDMA)를 20 % w / V 수용액을 얻었다. 동시에, 광개시제 1- [4- (2- 히드 록시에 톡시) 페닐] -2- 히드 록시 -2- 메틸 -1- 프로판 -1- 온 DMSO에 용해. / 0.5 V % w 마지막에 PEGDMA ....

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결과

수술하는 동안, 좌측 관상 동맥의 결찰이 폐색 된 동맥의 하류 희게 표시된 의해 식별 될 수있다. 매듭을 묶는 전에 테스트로, 봉합사는 적절한 위치에 있는지 확인하기 위해 잠시 동안 강화 될 수있다. 또한, 적절히 이길 좌심방의 능력에 거의 순간적인 감소 동맥 폐색의 결과 때문에, 좌심방이 시스템 내의 혈액의 역류에 응답하여 확대된다.

M 모드 심 초음파 측정 후 경색이 근육의 재건을 나타내는 왼쪽 벽 운동의 중단을 보여 빠르면 2와 일 촬영. 데이터로 만든 성적 계산은 경색 마음 구혈률의 감소와 뇌졸중 볼륨을 보여줍니다. 하트가 조직학을 위해 수집 된 실험의 종료시, 좌심실 명확한 팽창은 좌심실의 박형화와 함께 볼 수있다벽 및 심근 세포를 (도 1)를 작동하는 대신에 반흔 조직의 침착을 나타내며 콜라겐 침착.

또한, (도 2) 조직 학적 분석에 하이드로 겔의 존재.......

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토론

쥐의 심근 경색 모델에이 방법으로, 우리는 다른 쥐의 심근 경색 기술과 관련된 비 심근 지역에 피해를 최소화하는 시스템을 개발했다. 이 지역은 기관 절개술에 의한 손상, 근육 층의 절단 및 흉강을 노출 리브의 파손을 포함한다. 우리는 이러한 변화는 수술시로, 갈비뼈와 근육 층을 포함, 주요 구조물의 많은 손상을 유지하는 데 걸리는 치료에 전체 수술 결과 덕분에 개선 있다고 생각합니다.

이는 하루에 단지 8-10 전체 수술 절차의 결과로, 일부 제한되는 최대의 시간 소모 특성과,이 기술에 있다는 것을 주목해야한다. 이것을 극복하기 위해, 제 인공 호흡기 절차가 동시에 두 동물에서 수행 될 수 있도록하기 위해 사용될 수있다. 또한, 이러한 늑간 혈관 등 주요 혈관 및개흉술을 수행 할 때 내부 흉부 동맥은 피해야한다. 이들 용기 중 하나 근처에 있으면, cauterizer 인해 파열.......

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공개 사항

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 작품은 미국 육군 그랜트 (W81XWH-08-1-0701)과 칼레 재단 병원에서 원정대에 의해 투자되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
하버드 모델 687 마우스 인공 호흡기하버드 장치55-0001
Inintech Biosciences LLC 건조 유리 구슬 살균기피셔 사이언티픽NC9531961
라이카 MZ6 수술 현미경라이카
소작 키트쌍둥이 자리GEM 5917
섬세한 집게 - 0.4 mm 팁 각도정밀 과학 도구11063-07
Agricola 견인기 - 3.5cm 스프레드정밀 과학 도구17005-04
스프링 가위 - 2.5mm 블레이드 스트레이트정밀 과학 도구15000-08
Castroviejo 바늘 홀더 - 잠금 텅스텐 카바이드 포함 14cm정밀 과학 도구12565-14
아이리스 가위 - 섬세한 직선 10.5cm정밀 과학 도구14060-10
8-0 모노필라멘트 봉합Ethicon8730P
6-0 실크 봉합사Ethicon639G
트롬빈시그마T7009
피브리노겐시그마F3879
Vetbond 티슈 접착제3M1469SB

참고문헌

  1. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2009).
  2. Li, Y., Yao, Y., Sheng, Z., Yang, Y., Ma, G. Dual-modal tracking of transplanted mesenchymal stem cell....

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재인쇄 및 허가

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