큰 힘줄 결함을 복구하는 조직 엔지니어링 콜라겐 이식과 새로운 테노르래피 봉합사 기술

요약

이 논문에서는 엔지니어링 콜라겐 이식으로 작성하여 최대 1.5cm의 힘줄 간격을 복구하기 위해 시험관 내 및 현장 프로토콜을 제시합니다. 이것은 접목이 숙주 조직으로 성숙할 때까지 기계적 부하를 취하는 변형된 봉합사 기술을 개발함으로써 수행되었다.

초록

힘줄 이식편을 가진 큰 힘줄 결함의 외과 관리는 기증자가 쉽게 확인하고 사용될 수 있는 사이트의 유한한 수가 있기 때문에, 도전적입니다. 현재, 이러한 간격은 힘줄 자동, 알로, 제노 또는 인공 이식으로 채워지지만, 이를 보호하는 임상 적 방법은 스케일 때문에 반드시 동물에게 번역할 수 있는 것은 아니다. 새로운 생체 물질을 평가하거나 콜라겐 유형 1로 구성된 힘줄 이식편을 연구하기 위해, 우리는 힘줄 끝에 맞춰 설계된 힘줄을 유지하는 데 도움이 변형 된 봉합사 기술을 개발했습니다. 이러한 이식편의 기계적 특성은 기본 힘줄보다 열등합니다. 엔지니어링 된 힘줄을 임상적으로 관련된 수리 모델에 통합하기 위해 조직 엔지니어링 힘줄 이식편을 오프로드하고 기계적으로 건전한 신힘줄이 형성될 때까지 생체 내에서 엔지니어링 된 힘줄의 성숙과 통합을 허용하는 전략이 채택되었습니다. 우리는 콜라겐 타입 1 조직 설계 힘줄 구조의 통합을 사용하여이 기술을 설명합니다.

서론

힘줄 파열은 외상성 열상 이나 힘줄의 과도한 하중과 같은 외장 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 힘줄 수리에 배치 외부 인장 력으로 인해, 간격은 필연적으로 대부분의 힘줄 수리 기술과 형성. 현재 힘줄 결함 /간격은 자동, 알로, 제노 또는 인공 접목으로 채워지지만 가용성은 유한하며 기증자 사이트는 이환율의 원천입니다.

콜라겐과 같은 천연 폴리머로부터 힘줄 이식편을 제조하는 조직 설계 접근법은 생체 적합성이라는 독특한 장점을 가지며 세포 통합을 용이하게 하는 중요한 세포외 매트릭스(ECM) 성분을 제공할 수 있다. 그러나, 세브릴라 정렬의 부족으로 인해, 엔지니어링 힘줄 (ET)의 기계적 특성은 기본 힘줄보다 열등하다. 약한 콜라겐의 기계적 특성을 높이기 위해 진공, UV 방사선 및 탈수열 처리^1하에서물리적 교차 연결과 같은 많은 방법이 사용되었습니다. 또한, 리보플라빈과의 화학적 교차 연결을 통해, 효소 및 비효소 적 방법을 통해 콜라겐 밀도를 증가시키고 체외^2,3에서콜라겐의 영의 계수를 증가시다. 그러나, 교차 연결 제체를 첨가함으로써, 콜라겐의 생체 적합성은 손상되고, 연구....

프로토콜

참고: UCL 기관 검토 위원회(IRB)에서 실험 설계 및 윤리적 승인을 받았습니다. 모든 실험은 홈 오피스의 규정및 동물의 지침에 따라 수행되었다 (과학 절차) 유럽 지침의 개정 법안1986 2010/63/ EU (2013). 토끼는 명명 된 수의외과 의사 (NVS)에 의해 정기적으로 그리고 하루에 두 번 명명 된 동물 관리 및 복지 책임자 (NACWO)에 의해 검사되었습니다 (홈 오피스의 지침 및 규정에 따라). 그들은 안락사될 때까지 고통의 흔적을 보이지 않았습니다.

1. 조직 설계 힘줄 (ET) 이식의 준비

1. 콜라겐 하이드로겔을 제조하려면 쥐 꼬리 콜라겐 1형 1단모름 콜라겐 용액(총 단백질의 0.2%w/v/v)과 10x 최소 필수 배지의 500 μL을 추가합니다. 5M 및 1M 수산화 나트륨에 대해 적발하여 이를 중화하고 덜벡코의 수정된 이글 매체(DMEM)의 500 μL을 추가합니다.
2. 이 용액의 5mL를 사용자 정의 내장 직사각형 금속 금형 (33mm × 22mm × 10mm, 120g 중량)에 붓습니다(그림 1). 금형을 CO₂ 인큐베이터에 37°C, 5%_CO2를 15분간 유지하여 매트릭스

결과

우리는 I 형 콜라겐에서 제조 된 콜라겐 이식을 사용 했습니다., 이것은 힘줄에서 발견 하는 주요 단백질으로. 그것은 거의 구성 95 힘줄에 총 콜라겐의%; 따라서, 콜라겐은 생체 내 힘줄을 모방하기위한 모든 이상적인 특성을전시하고있다^21,22.

이 연구에서는, 사용된 타입 I 콜라겐은 쥐 꼬리 힘줄에서 추출되어 아세트산(2.15 mg/mL)에 용해되었다. 이 콜라겐을 중합하기 위해, 그것은 비 교차 연결 이소성 콜라겐 피브릴을 형성 시험관 내에서 수산화 나트륨으로 중화되었다. 이 하이드로겔은 98% 액체를 함유하고 있으며 제조²³동안 20 분 이내에 생체 내에서 살아있.......

토론

본 연구에서는, 조직 설계형 I 콜라겐 이식편은 콜라겐이 천연 중합체이기 때문에 힘줄 이식편으로 선택되었으며, 다양한 조직 공학 응용^{분야(27,28)를}위한 생체재료로_{사용되었다.} 또한, 콜라겐은 힘줄의 건조 질량의 60%를 구성하며, 그 중 95%는 1형 콜라겐 ^{21,29,30,31,32이다.} 성공적인 이식이 발생하기 위해 이식편의 기계적 특성은 이상적으로 네이티브^{힘줄(33)과}일치해야 한다. 그러나, 현재 엔지니어링 기술로 ET(4.41 N)의 기계적 특성은 네이티브 힘줄(NT.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
쥐 꼬리 유형 1 콜라겐	First Link, 영국 버밍엄	60-30-810
프롤렌 봉합사 6-0	Ethicon Ltd, 영국 에든버러
프롤렌 봉합사 3-0	Ethicon Ltd, Edinburgh, U.K.	D8911
Whatman 여과지	SIGMA-ALDRICH
Gibco  DMEM, 고혈당	Thermo Fisher Scientific
나일론 메쉬	Plastok (메쉬 및 여과) 주식 회사		해당 없음

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