에 내장 혈관 신생에 의하여 조직 공학 생체 조직 공학 상공 회의소

Summary

이것은 조직 공학 챔버 내부의 미세 수술 동정맥 루프 또는 관류 척추경 구성을 사용하여 생체 내 혈관 조직을 구성하기 위한 지침입니다. 생성된 혈관 조직은 장기 재생 및 조직 결함 교체, 약물 검사 및 질병 모델링에 사용할 수 있습니다.

Abstract

재건 수술에서, 서로에 대한 복잡하고 비용이 많이 드는 무역 하나의 결함있는자가 재건의 현재의 방법에 대한 대안에 대한 임상이 필요하다. 조직 공학이 수요 증가를 해결하기 위해 약속을 보유하고있다. 그러나, 대부분의 조직 공학 전략 인해 열악한 혈관 안정 기능적 조직 대체물을 생성하지 못한다. 본 논문은 관류 동맥과 정맥 중 하나 동정맥 루프 또는 흐름을 통해 척추 경 구성으로는 보호 중공 챔버 내부 지향 내장 혈관의 생체 조직 공학 챔버 모델에 초점을 맞추고있다. 이 챔버 기반 시스템에서 혈관 신생 발아는 동정맥 혈관에서 발생하고,이 시스템은 점차적으로 석면 혈관 조직과 챔버 공간을 채우고 구동 허혈성 염증 내생 세포 이동을 끈다. 외인성 세포 / 챔버 구축시에 매트릭스 주입 셀 SUR 향상천공되지 및 개발하는 엔지니어링 조직의 특이성을 결정한다. 우리의 연구는 이러한 챔버 모델이 성공적 지방, 심장 근육, 간 등의 다른 조직을 생성 할 수 있다는 것을 보여 주었다. 그러나, 수정 및 개선이 형성이 일관되고 재현 표적 조직을 보장하기 위해 필요합니다. 이 문서는 생체 내에서 두 개의 서로 다른 혈관 조직 공학 챔버 모델의 제조를위한 표준화 된 프로토콜을 설명합니다.

Introduction

재생 의학의 새로운 패러다임은 조직 공학 방법을 사용하여 기능 혈관 조직입니다 제조. ^1,2 많은 방법을 손상된 조직이나 결함이있는 장기의 교체를 위해 새롭고 건강한 조직을 설계하는 것은, ^3-6 실험적으로 작은 동물 모델을 개발되었다 유망한 임상 잠재력. ^{7,8 그러나,} 혈관이 임상 적 크기의 조직을 성장 잠재력을 제한하는 조직 공학에 대한 큰 과제 중 하나 남아있다. ⁽⁹⁾

현재 접근 방식은 새로운 혈관이받는 혈관 침대에서 성장 곳 외인성 경로를 따라 조직을 vascularize와 이식 된 조직이 ¹⁰ 혈관이 성장하고 새로 개발 조직과 한마음으로 확장 고유 혈관 통로를 구축을 통해 침입합니다. ^(11)를 외부 접근 전통적으로 지지체 상에 파종 세포를 포함시험관과 영양분은 이전 배지에 의해 공급되는 기대와 살아있는 동물에 완전한 구조를 주입에 혈관 내 증식이 너무 느리고 매우 얇은 임플란트 (AS ^12,13 개념은 단순하다. 순환로부터 공급 <될 1-2mm 두께는) 가능한 유지됩니다. 충분한 신속한 혈관을 통해 영양분과 산소를 제공하는 것은 뼈, 근육, 지방, 고체 기관....

Protocol

여기에 설명 된 프로토콜은 세인트 빈센트 병원 멜버른, 호주의 동물 윤리위원회에 의해 승인되었으며, 호주 국립 보건 의료 연구위원회 가이드 라인을 엄격하게 준수에 따라 실시 하였다.

참고 : 두 개의 챔버 프로토콜이 아래에 설명되어 있습니다. 두 가지 모델과 특정 실 디자인은도 1에 도시된다. 챔버 (1) (래트 동정맥 루프 챔버 모델) 폴리 카보네이트로 제조된다. 그것은 내부 직경 13mm, 높이 4mm 원통형이다. 벽에 한 지점에서의 창은 척추 경에 대한 방해받지 않고 액세스 할 수 있습니다. (쥐 관류 척추 경 챔버 모델) 제 모델에서, 챔버는 폴리 이루어지고, (10 × 8 × 4mm ³ 내부 치수) 사각형이다. 그들이 챔버 범으로 대퇴 동맥 및 정맥을 수용하기 위해 양측에 두 개의 1.5 mm의 개구부를 갖는다.

1. 쥐 동정맥 루프 회의소 모델 (한 참BER 당 동물)

참고 : 수술을 시작하기 전에, 모든 악기가 제대로 살균되어 있는지 확인합니다. 마찬가지로, 멸균 수건 악기 받침대를 확인하고 절차를 수행하는 동안 오염을 방지하기 위해 수술 분야에서 적당한 거리에있다.

1. 수술에 대한 동물의 준비
   1. 동정맥 루프의 창조를위한 선박의 그들의 큰 크기에 최소 25....

Results

상기 프로토콜에 기재된 바와 같이 조직 공학 챔버들의 생성은 미세 수술을 실시 하였다. 챔버 내부에서 발생하는 조직 3. 다양한 조직 유형이 성공적으로 생체 내 혈관 챔버 (도 2)를 이용하여 설계 한 프로토콜 단계에서 설명하는 바와 같이 조직 학적으로 관찰 할 수있다. 이러한 신생아 쥐의 심근 (그림 2A), 지방 조직 세포 외 기질 (그림 2C)에서 파생 된 하이드로 겔와 쥐 골격 근육 아세포 (그림 2B), 및 지방 조직과 근육 조직과 심장 조직을 포함한다.

조직의 형태 학적 평가 스테레오 조사원 ImageJ에 시스템 또는 소프트웨어 중 하나를 수행 할 수있다. 다양한 조직 성분의 질적 평가 외에도 ^{3,4,8,.......}

Discussion

미세 순환 공학은 현재 두 가지 방법을 통해 본질적으로 조사되고있다. 주입 된 때 상기 제 1 호스트 혈관 층에서 모세관의 것과 연결 체외 구조물 내의 높은 상호 혈관 네트워크 개발을 포함 이와 영양분의 전달을 보장하는 처리라고 inosculation 통해 구축 이식뿐만 아니라 주변뿐만 또한 핵심. ^{21,32,33에이} 사전 혈관라고합니다. 그 모세관 발아 전 또는 병용 이식 세포 분화 및 조직 성장 중 발생하므로 두 번째 방법은, 생체 내에서 바로 호스트 자신의 혈관을 강화하려고. ^17,34

여기에 제시된 생체 조직 공학 챔버 프로토콜은 동맥과 정맥을 배치하여 후자의 개념을 이용한다 어느 동정맥 루프 또는 관류 척추 경 구성으로서,시간이 지남에 따라 유의 발아 새로운 모세 혈관의 형성을 가능하게하는 빈 공간을 보호, 내부 챔버 ⁽³⁾ 등의 장점 (1) 시험 관내<.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 15 블레이드 메스	브라운	BB515
1 이빨 애드슨 펜치	브라운	BD527R
1 바늘 홀더	브라운	BM201R
1 바이폴라 응고기	브라운	US335
1 마이크로 니들 홀더 B-15-8.3	S & T	00763
1 마이크로 확장기 집게 D-5a.2	S & T	00125
1 마이크로 보석상 겸자 JF-5	S & T	00108
1 마이크로 가위 - 스트레이트 SAS-11	S & T	00098
1 마이크로 가위 - 곡선형 SDC-11	S & T	00090
2 단일 클램프 B-3	S & T	00400
2 10/0 나일론 봉합	S & T	03199
1 6/0 나일론 봉합	브라운	G2095469
2 4/0 실크 봉합사	브라운	C0760145
Xilocaine 1%	거래	150733	10 mg/ml
헤파린 나트륨	거래	272301	5,000 UI/ml
링거 젖산	Baxter	JB2323	500 ml
1 돔 모양 조직 공학 챔버	맞춤 제작
1 플로우 스루 챔버	맞춤 제작
Lectin I, Griffonia Simplicifolia	벡터 연구소	B-1105	1.67 μ g/ml
트로포닌 T 항체	Abcam	Ab8295	4 μ g/ml
인간 특이적 Ku80 항체	Abcam	Ab80592	0.06 μ g/ml
Desmin 항체	Dako	M0760	2.55 μ g/ml
세포 추적기 CM-DiI 염료	Thermo Fisher Scientific	C-7000	3 mg/106 세포
Lethabarb (펜토바르비톤나트륨)	Virbac Animal Health	LETHA450	325 mg/ml
열 패드 유연<	a href="http://www.redzoneheating.com.au" target="_blank"> 레드존 난방	RZ/중간