Method Article

엔지니어링 혈관을 근육 플랩

DOI:

10.3791/52984

⸱

January 11th, 2016

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Plastic Surgery, Kaplan Medical Center, 2Biomedical Engineering, Technion Israel Institute of Technology, 3Interdepartmental Program in Biotechnology, Technion Israel Institute of Technology, 4Medicine Department, Technion Israel Institute of Technology

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

현재까지 두꺼운 조직 결손은 일반적으로 자가 조직 플랩 또는 엔지니어링 조직을 적용하여 재구성됩니다. 이 프로토콜에서는 자가 피판을 대체하기 위해 자가 척추경을 지닌 혈관 조직 피판을 엔지니어링하는 새로운 방법을 제시합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

조직 구조체의 두께와 그에 따른 생존력 및 생체 내 적용 가능성을 제한하는 주요 요인 중 하나는 수동 확산이 매우 얇은 층으로 제한되기 때문에 세포 미세환경에 대한 산소 공급을 제어하는 것입니다. 복벽의 전체 두께 결함의 무결성을 복원하기 위해 다양한 재료가 설명되었지만 낮은 이식편 혈관화, 조직 거부 반응, 감염 또는 부적절한 기계적 특성으로 인해 아직 최적의 재료로 입증된 재료는 없습니다. 이 프로토콜은 근육 조직 재건과 관련된 두께를 가진 완전히 혈관화된 피판을 엔지니어링하는 방법을 설명합니다. 세포 내장 폴리 L-락트산/폴리 락틱-코-글리콜산 구조체는 마우스의 대퇴 동맥 및 정맥 주위에 이식되고 1주 또는 2주 동안 생체 내에서 유지됩니다. 그런 다음 혈관화된 이식편은 복부에 만들어진 전체 두께 결손을 향해 플랩으로 이식됩니다. 이 기술은 자가 조직 희생술의 필요성을 대체하고 많은 수술 응용 분야에서 체외 공학적 혈관 피판을 사용할 수 있게 할 수 있습니다.

Introduction

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복부 벽의 결함은 종종 심한 외상, 암 치료, 화상 감염된 메시의 제거 다음 발생한다. 이러한 결함은 종종 복잡한 수술을 필요로하는 플라스틱 재건 외과 1-4의 주요 과제를 제시, 상당한 조직의 손실을 포함한다. 인공 조직을위한 새로운 소스를 추구하는 조직 공학 연구자들은 다른 재료, 셀 소스와 성장 인자를 살펴 보았다. 이러한 설계 조직의 이식에 의한 기관의 5, 6, 방광 7, 8 각막, 뼈 (9)과 피부 (10), 등의 다양한 조직의 성공적인 복원은 이전에보고되었다. 그러나, 두꺼운 혈관 설계 조직의 제조는 특히 큰 결함의 재건, 조직 공학에서 중요한 과제로 남아.

살아있는 조직 구조체의 두께를 제한하는 주요 요인들 중 하나는 그것의 단점에 대한 산소의 공급 제어이다tituent 세포. 확산에 의존하는 경우, 두께가 매우 얇은 층의 구성으로 제한된다. 산소 및 생체 내에서 영양 공급 모세관 사이의 최대 거리는 11,12 산소의 확산 제한과 상관되는 약 200㎛ 인 것이다. 불충분 한 혈관이 조직 허혈 발생할 흡수 및 조직 괴사 (13)에 확대 할 수있다.

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Protocol

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모든 동물 실험은 테크 니온의 동물 실험 윤리위원회에 의해 승인되었다. 이 절차는 무 흉선 누드 마우스는 면역 거부 반응을 방지하기 위해 사용되었다. 마우스의 다른 유형을 사용하는 경우, 마우스는 수술과 사이클로스포린의 투여 (또는 다른 항 거부 대체) 이전에 권장 면도해야한다.

1. 비계 준비 및 셀 임베딩

  1. 다음과 같은 방법으로 폴리 -L- 락트산 (PLLA) 및 폴리 락트산 - 코 - 글리콜 산 (PLGA)의 혼합물을 1 : 1로 이루어진 지지체를 제조 :
    1. PLLA 500 mg을 10 ml의 클로로포름 PLGA 500 mg의 해산.
    2. 테플론 금형에 모여 염화나트륨 입자 0.4 g을 중합체 용액 0.24 ml를 추가하기. 212-600 ㎛의 소금 직경을 사용합니다. 클로로포름는 O / N을 증발하도록 허용합니다.
    3. 상호 접속 된 다공성 3 차원 지지체로 이어지는 증류수 염 침출.
    4. 폴리머 조각을 잘라가위 사용하여, 30 분 동안 70 % 에탄올 (v / v)의에 담가 사용하기 전에 2 분 동안 PBS로 3 회 반복한다.
  2. (1 내피 세포 배지 (EGM-2는 10 % 소 태아 혈청의 총알 키트 및 근육 세포 배지 (둘 베코....

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Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

생체 내 이식 혈관과 관류

이식 전에 축 플랩 그들의 이전에 하나 또는 2 주에 이식 하였다. 한 2 주 후 이식에서 이식 영역의 총 관찰 가능한 및 혈관 조직을 이식 한 것으로 밝혀졌습니다. CD31 양성 면역 염색 (도 1A)에 의해 결정되고, 고도로 관류로서 FITC 덱스 트란 꼬리 정맥 주사와 초음파 측정에 의해 입증되는 바와 같이 이들 이식편은 매우 혈관 것을 알았다. 많은 용기가 이미 주 사후 주입, AV 용기의 근방에 추가 주 후에 크게 상승 수가 관찰되었다. 기능 혈관 밀도 (FVD) (그림 1B)의 FITC-덱스 트란 기반의 결정은 이식이 높은 한 주 postimplantation에서 더 큰 변화는 생체 내에서 추가 주에서 일어났다 없다고 혈관 것으로 나타났다. 선박 개통 및 관류가 입증되었다그림 1C는 이식 주입 후 호스트 대퇴 혈관 개.......

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

조직 공학의 발전은 다양한 조직 유형의 재건을위한 대체 조직에 대한 수요 증가와 함께 충족. 1,17,18 14-16 합성 및 생물학적 물질뿐만 아니라, 제조하는 다양한 방법은 이러한 요구를 해결하기 위해 그들의 능력에 대해 평가되어왔다. 그러나, 임상 치료 및 조직 공학의 발전에도 불구하고, 전체 두께 복벽 결손의 복원이 과제로 남아. 이러한 대규모 결함의 재건을위한 적절한 조직은 두껍고 (2) 혈관 (1), 그리고 시간이 23 이상 (3) 기계적 무결성, 그리고 (4) 생존 능력을 보여 주어야합니다.

여기서, 우리는자가 조직의 플랩에 대한 대안이 될 수있는, 가능한 두께 및 혈관 조직 절편을 만들기위한 단계별 상세한 프로토콜을 제시한다. 제작 된 플랩은 두 단계로 구성되었다 : (1) PLLA / PLGA 지지체는 양해 각서 (MOU)의 AV 혈관 주위에 이식되었다셀레늄 뒷다리 만 AV 용기 의해 혈관 있도록 주변.......

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 FP7 European Research Council Grant 281501, ENBGHASC의 지원을 받았습니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
작은 세밀한 직선 가위Fine Science Tools (FST)14090-09
봄 가위Fine Science Tools (FST)15003-08
세밀한 팁이 있는 직선 펜치Fine Science Tools (FST)11251-20
톱니 모양의 펜치 Fine Science Tools (FST)11050-10
바늘 홀더Fine Science Tools (FST)12500-12
소형 용기 소작기 Fine Science Tools (FST)18000-00
DuratearsAlcon5686
SedaxylanEuravetDJ03
Clorketam 1000Vetoquinol4A0726B
BuprenorphinevetmarketB15100
4-0 silk suturesAssut sutures647
6-0 polypropylene suturesAssut 봉합9351F
8-0 실크 봉합Assut 봉합684568
인슐린 주사기 (6mm 바늘)BD324911
Vevo 2100 고해상도 초음파 시스템VisualSonics inc.
MS250 비선형 트랜스듀서VisualSonics inc.
마이크로마커 비표적 조영제VisualSonics inc.VS-11694
꼬리 정맥 카테터VisualSonics inc.VS-11912
Vevo 2100 소프트웨어VisualSonics inc.
플루오레세인 이소티오시아네이트-결합 덱스트란SigmaFD500S
MatlabMathworks, MA, USA
KimwipesKimtech34120
항원 마스킹 해제 용액Vector laboratoriesH-3300
항-CD31 항체Abcam ab28364
비오틴화 염소 항토끼(2차) 항체Vector laboratoriesBA-1000
스트렙타비딘-과산화효소잭슨 016-030-084
Mayer의 하마톡실린 솔루션Sigma-AldrichMHS-16
aminoethylcarbazole (AEC) 기판 키트Life technologies, Invitrogen 00-2007
벡타산벡터 연구소H-5501
사 사 사

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Engelsman, A. F., van der Mei, H. C., Ploeg, R. J., Busscher, H. J. The phenomenon of infection with abdominal wall reconstruction. Biomaterials. 28 (14), 2314-2327 (2007).
  2. De Coppi, P., et al. Myoblast-acellular ....

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