거꾸로 방향 가압된 주머니 안에 전체 인간의 마음의 decellularization

Summary

이 메서드는 decellularization의 삼투성 충격 및 최소한의 기관 매트릭스 중단 이온 세제의 관류에 따라 간단한 프로토콜을 사용 하 여 복잡 한 단단한 기관 수 있습니다. 그것은 흐름 역학 및 세포질 파편 유출의 실시간 모니터링으로 가압된 주머니 안에 인간의 마음에 대 한 소설 decellularization 기법으로를 구성 됩니다.

Abstract

말기 심장 마비 환자에 대 한 궁극적인 해결책은 장기 이식 이다. 하지만 기증자 마음은 제한 하 고 면역 억제가 필요 하 고, 궁극적으로 거부 발생할 수 있습니다. 기능 만들기, 헌 바이오 인공 심장 이러한 과제를 해결할 수 있습니다. Biofabrication 비 계 및 셀의 구성 하는 심장의 한 옵션입니다. 마이크로 및 매크로 아키텍처 뿐 아니라 조직 특정 구성 자연 비 계는 인간이 나 돼지 등 큰 동물에서 decellularizing 마음에 의해 얻어질 수 있다. Decellularization 3 차원 기질 및 맥 관 구조를 보존 하 고 나중 timepoint에 "cellularization"를 허용 하는 동안 세포 파편에 밖으로 세척 하는 작업이 포함 됩니다. 복잡 한 장기의 관류 decellularization 그를 찾는 우리의 소설에 대문자로 하는 것이 가능, 우리 비 transplantable 인간 심 혼에서 거꾸로 가압된 주머니 안에 배치 하 여 decellularize를 더 "생리" 방법 개발 방향, 제어 압력 하. 가압된 주머니를 사용 하 여의 목적은 대동맥 밸브 폐쇄 그것을 유지 하 고 향상 심근 관류를 통해 압력 그래디언트를 만드는 것입니다. 동시 평가 흐름 역학 및 decellularization 유체 유입 및 파편 유출 모니터링 하는 동안 세포 파편 제거, 간단한 심장 수리를 위해 사용 함으로써 생성 될 수 있는 비 계 (예: 패치로 또는 비 계 밸브) 또는 전체 기관 비 계.

Introduction

심장 마비 환자에서 높은 사망률에 지도 한다. 말기 심장 마비에 대 한 궁극적인 치료 옵션은 여 보세요-이식 합니다. 그러나, 공여 장기의 부족으로이 식 위한 긴 대기 목록 이며 환자 얼굴 후 이식 허들 만성 장기 거부^1,2에 평생 면역 억제에 이르기까지 다양. 바이오 기능 마음 decellularized 인간 크기는 환자 자신의 마음을 다시 채우기로 셀³이러한 장애물 우회 수.

중요 한 단계 "공학"는 마음은 적절 한 혈관과 parenchymal 구조, 구성 및 맞춤 가이드 함수 비의 생성 및 전달된 세포의 조직. 적절 한 프레임 워크의 발판에 시드 셀 환경을 인식 하 고 그 장기의 일환으로 예상된 기능을 수행 해야 합니다. 우리의 의견에 decellularized 기관 기질 (dECM) 이상적인 발판의 필요한 특성을 함유 한다.

기본 맥 관 구조를 이용 하 여 복잡 한 전체 기관 decellularization antegrade 또는 퇴행 성 관류⁴ 섬세 한 3D 기질 및 맥 관 구조

Protocol

모든 실험에서 텍사스 심장 연구소 윤리 위원회 지침을 준수 됩니다.

1. 기관 준비

참고: 이식에 적합 하지 않은 LifeGift, 텍사스 (http://www.lifegift.org), 비영리 기관 조달 조직 기증 협력 인간의 마음에 승인 동의 연구를 위해 사용 되었다.

1. 마음을 조달, 정 맥으로 마음을 30000 U 덤플링을 달 이다. 안전 하 게 대동맥 정 맥 cardioplegia 봉합 하 고 채워 관류 라인을 연결 합니다. 열 등 한 베 나 정 맥 (IVC) 올바른 마음을 환기 구멍 왼쪽된 우량한 폐 정 맥 또는 심장의 왼쪽된 챔버 환기 왼쪽된 심 방 돌출부를 잘라.
2. Cardioplegia 또는 heparinized 염 분의 1 L 달 이다. 대동맥 아치 지점과 뛰어난 베 나 정 맥 (SVC), 기타 폐 정 맥 혈관 이나 주변 조직 첨부 파일에서 마음을 출시 해 부. 아이스 염에서 잘 heparinized 심장 잠수함
3. 기증 된 인간의 심장 검사 (anteriorly와 뒤로, 그림 1). 해 쟁반에 마음을 놓고 어떤 구조적 손상 또는 해 부 기형에 대 한 검사 합니다. 간 및 폐 이....

Results

Antegrade 120 mmHg의 일정 한 압력 대동맥 관류와 7 일 decellularization, 후 인간의 마음 반투명 (그림 6B) 아닙니다. 마음은 조잡 한 생화학 (DNA, 개 그와 SDS) 분석 (그림 6 c) 최종 decellularized 제품 평가를 위한 19 섹션으로 해 부.

Decellularization 과정 전반에 걸쳐 다양 한 압력으로 다른 솔루션의 주입 유량 일정 유지 되었다. 점차 감소 96.68±23.54에서 80.59±12.41 mL/min (16.64%) 관류 솔루션으로 Ao (그림 7A)에 흐름 속도에서 변경 고 침투성. 반면, 흐름 속도에서 증가 71.68±10........

Discussion

우리의 지식을 하려면이 보고서 거꾸로 decellularization 가압된 주머니 안에 인간 심 혼의 흐름 속도 세포 파편 제거의 시간 경과 모니터링에 첫 번째 연구 이다. 심장 모양의 주머니는 심장의 방향을 decellularization 절차에 걸쳐 안정 유지합니다. 잠수 하 고 주머니 안에 전체 마음 반전 탈수를 방지 하 고 때 (심장 무게)에서 대동맥에 과도 한 부담을 최소화는 종래의 직 립 Langendorff 관류 decellularization 방법⁹에 비해. 이, 차례로, 관상동맥 밸브의 역량을 유지합니다.

최대 decellularization 효율성을 달성 하기 위해 관상 동맥 혈관 저항 전체 심근 통해 액체의 적절 하 고 일관 된 관류 되도록 낮은 해야 합니다. 퇴행 성 관류를 사용 하 여 전체 심장 decellularization 모델에서 액체는 뇌 실에서 축적 하 고 끌어올리고 intraventricular 압력을.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 실크 봉합	Ethicon	SA85H	상대정맥 cava
1/4" x 3/8" 커넥터를 루어와	NovoSci	332023-000	대동맥과 폐동맥 연결
Masterflex 백금 경화 실리콘 튜빙	Cole-Parmer	HV-96410-16	심장실/정맥
주입 및 유출 라인을	Smiths Medical	MX452FL	혈관 구조를 통한 용액 유동
폴리에스터 파우치 (Ampak 400 시리즈 SealPAK 파우치)	Fisher scientific	01-812-17	탈세포화 중 심장을 담기 위한 심낭 모양의 파우치
Snapware Square-Grip Canister	Snapware	1022	심장 관류에 사용되는 1리터 용기
검은색 고무 마개	VWR	59586-162	밀봉하기 위해 관류 용기
연동 펌프	Harvard Apparatus	881003	유입 라인을 통해 유체를 펌핑하고 유체를 배출하기 위해
하단 사이드암이 있는 2L 흡입기 병	VWR	89001-532	용액/관류액 보유용
Quant-iT PicoGreen dsDNA 분석 키트	Life Technologies	P7589	dsDNA
종아리 흉선 표준	정	D4522	DNA 표준
Blyscan Glycosaminoglycan 분석 키트	Biocolor Ltd	Blyscan #B1000	GAG 분석 키트
플레이트 리더	Tecan	Infinite M200 Pro	분석 분석 용
GE 형광 투시	General Electric	OEC 9900 Elite	Angiogram
Visipaque	GE	13233575	조영제