이식 협 조직 설계 기도 교체에서 중요 한 장애물을 포즈. 협 기본 셀룰러 메커니즘을 조사, 우리 시드 골 단 세포 (BM-MNC)와 조직 설계 tracheal 교체의 murine 모델을 활용 합니다. 여기, 우리가 우리의 프로토콜을 비 계 제조, BM MNC 절연, 이식 시드, 및 주입을 포함 하 여 선발.
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방법 논문
시드 및 마우스 모델에서 생 합성 조직 설계 Tracheal 이식의 이식
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
선 천 성 또는 보조 긴 세그먼트 tracheal 결함에 대 한 치료 옵션 역사적으로 기능 조직을 대체 하는 무 능력으로 인해 제한 되었습니다. 조직 공학 3 차원 비 계에 세포 신호 분자를 통합 하는 기능과 잠재적인 솔루션으로 위대한 약속을 보유 하고있다. 조직 설계 tracheal 이식 (TETGs)와 최근 작품 본 일부 성공 하지만 그들의 번역 이식 협 착에 의해 제한 되어, 붕괴, 이식 epithelialization 지연. 이러한 문제를 운전 하는 메커니즘을 조사 하기 위하여 우리는 조직 설계 tracheal 이식 이식에 대 한 마우스 모델을 개발 했습니다. TETGs 애완 동물 및 PU (과 % 무게)의 혼합물에 electrospun 고분자 폴 리 에틸렌 테 레프 탈 산 (애완 동물)과 폴리우레탄 (PU)를 사용 하 여 건설 되었다. 건설 기계 했다 다음 골 단 세포 6-8 주에서 격리를 사용 하 여 시드-그라데이션 원심 분리에 의해 오래 된 C57BL/6 쥐. 이식 당 10 백만 셀 발판의 루멘에 시드 되었고 제 3의 그리고 일곱 번째 tracheal 반지 사이 주입 전에 밤새 품 어 수 있습니다. 이러한 이식 협 착 증의 결과 정리 할 수 있었고, 조직학 분석과 면역 형광 검사에서 기저 상피 세포 각 질 5와 각 질 14의 부족에 의해 증명으로 epithelialization를 지연. 이 모델은 개장 하는 호스트에 관련 된 세포 및 분자 메커니즘을 조사 하기 위한 도구로 될 것입니다.
서론
긴 세그먼트 tracheal 결함 완전 tracheal 반지 및 tracheal agenesis로 외상, 악성 종양, 감염 등 희귀 한 선 천 적 조건으로 제시할 수 있습니다. 성인 또는 어린이 tracheal 길이의 30%에서 6 cm를 초과 하는 경우 이러한 결함 수술 재건에 의해 대우 될 수 없습니다. 자가 조직, 싱가포르로 이주, 및 인공 구조와 기도 대체 하려고 만성 감염, 알갱이 만듦, 기계 고장, 그리고 협 착 증에 의해 괴 롭 혀 되었습니다.
조직 설계 tracheal 이식 (TETGs) 잠재적으로 평생 면역 억제에 대 한 필요성을 피하고 있는 동안이 문제를 해결할 수 있습니다. 지난 10 년간에서 TETGs 동물 모델에서 테스트 고 동정 사용1,2,3의 드문 경우에 임상적으로 활용 되었습니다. 임상 및 큰 동물 연구에서 조직 설계 기도 교체에서 수술 복구 필요한 전투 협 수많은 개입 (정의 > 50 %luminal 좁히기) 고 기도 patency 유지. 추가 TETG 작업을 선택, vascularization와 비 계 디자인 시드 셀의 역할 평가 통해이 협 착이....
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프로토콜
여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 전국 어린이 병원에 의해 승인 되었습니다.
1. 비 계 제조
- 하 여 폴리머 nanofiber 전조 솔루션 준비: 1) 녹이는 8 wt % 애완 동물 2) 실 온에서 1,1,1,3,3,3 hexafluoroisopropanol에서 3 wt %PU 용 해 하 여 1,1,1,3,3,3 hexafluoroisopropanol 및 60 ° C에 솔루션을가 열.
- 일단 냉각, 애완 동물 및 PU (과)의 최종 폴리머 혼합물을 만드는 솔루션을 결합 합니다.
- 스테인레스 스틸 로드 (1 밀리미터 직경)에 PET+ PU 솔루션 PET:PU 솔루션으로 가득 60 mL 주사기에 20 G 무딘 팁 바늘을 이용 하 여 높은 전압 DC 전원 공급 장치 설정 14 사용 하 여 바늘, 다른 높은 전압 DC 전원에 kV 공급-3로 설정 하는 Electrospin kV 5 mL/h 흐름 속도 20 cm 팁-기판 거리. 섬유 증 착 동안 350 rpm에서 막대를 회전 합니다.
- 300 µ m의 원하는 비 계 벽 두께 얻을 때까지 전기를 계속 합니다. 비 계는 막대에서 슬라이드 다음 하룻밤 어떤 잔여 용 매를 제거 하려면 진공에서 개최.....
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결과
그림 1 에서는 TETG 시드 및 이식의 회로도를 보여 줍니다. 골 수는 C57BL/6 마우스에서 수확 했다 하 고 체 외에서배양. BM MNCs 밀도 원심 분리에 의해 분리 되었고에 TETG에 시드. 시드 TETGs syngeneic 받는 사람 C57BL/6 마우스에 이식 했다.
그림 2 는 PET:PU TETG 비 계 제조 공정에 대 한 개요 이다. PET:PU 솔루션 기본 마우스 기도을 1mm의 300 µ m 및 루멘 직경의 최종 TETG 벽 두께 달성 하기 위하여 20 G 무딘 바늘에 electrospun 이었다. TETG의 표면 스캐닝 전자 현미경 이미지 애니메이션 단 세포에서 볼 수 있습니다.
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토론
조직 설계 tracheas에 대 한 마우스 모델의 개발 요인 임상 번역 TETGs;의 제한 된 이해에 필수적 이다 즉 이식 붕괴, 협 착 증 및 지연된 epithelialization4. 이러한 제한에 기여 하는 몇 가지 요인이 이식 재료, 제조 공정, 비 계 디자인 및 프로토콜 시드 셀의 선택을 포함 합니다. 이 모델 빠른 평가 이러한 요인의 영향을 미치는 세포 및 분자 메커니즘을 이해 하기 위해 수 있습니다.
우리는 여기에 표시 된 상피 세포 (그림 4)의 존재 뿐 아니라 이식 협 (그림 5);를 정리 하는 모델의 능력 그러나, 모델의 성공적인 사용은 이식 과정에서 몇 가지 주요 단계에 따라 다릅니다. 첫째, 초기 절 개 및 마우스 기도의 절연을 하는 동안 그것은 부상을 피하기 위해 필수적 또는 tracheoesophageal .......
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공개 사항
저자 아무 경쟁 금융 관심사를 선언합니다.
감사의 글
우리는 그래픽 디자인에서 로버트 Strouse 연구 정보 솔루션 및 그들의 지원에 대 한 전국 어린이 병원 혁신 부서를 인정 하 고 싶습니다. 이 작품은 NIH (NHLBI K08HL138460)에서 교부 금에 의해 지원 되었다.
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재료
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|---|---|---|---|
| 0.9% 염화나트륨 주사 | APP 제약 | NDC 63323-186-10 | |
| 10cc 혈청학적 피펫 | 팔콘 | 357551 | |
| 18G 1.5in. 니들 | BD | 305190 | |
| 1mL 주사기 | BD | 309659 | |
| 24웰 플레이트 | Corning | 3526 | |
| 25cc 혈청학 피펫 | Falcon | 356535 | |
| 25G 1in. 바늘 | BD | 305125 | |
| 50cc 튜브 | BD | 352070 | |
| 알코올 준비 패드 | Fisher Healthcare | NDC 69250-661-02 | |
| Baytril (enrofloxacin) 솔루션 | Bayer Healthcare, LLC | NDC 0859-2267-01 | |
| 블랙 폴리 아미드 모노 필라멘트 봉합사, 9-0 | AROSurgical Instruments Corporation | T05A09N10-13 | |
| C57BL / 6, | 여성 잭슨 실험실 | 664 | 6-8 주 된 |
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| Cytokeratin 14 단일 클론 항체 | ThermoFisher | MA5-11599 | |
| Dumont # 5 집게 | F.S.T | 11251-20 | |
| Dumont # 5/45 집게 | F.S.T | 11251-35 | |
| Dumont # 7 - 미세 집게 | F.S.T | 11274-20 | |
| F4 / 80 쥐 안티 마우스 항체 | Bio-Rad | MCA497R | |
| Ficoll | Sigma | 10831-100mL | |
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| Ibuprofen | Precision Dose, Inc | NDC 68094-494-59 | |
| 요오드 준비 패드 | Professional disposables international, Inc. | NDC 10819-3883-1 | |
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| 케타민 염산염 주사 | Hospira Inc. | NDC 0409-2053 | |
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| 현미경 | Leica | M80 | |
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| RPMI 1640 Medium | Gibco | 11875-093 | |
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| 트리머 | Wahl | 9854-500 | |
| Vannas-Tü bingen 스프링 가위 | F.S.T | 15008-08 | |
| 온수 순환기 | Gaymar | TP-700 | |
| 자일라진 멸균 용액 | Akorn 동물 건강 | NDC 59399-110-20 |
참고문헌
- Macchiarini, P., et al. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. The Lancet. 372 (9655), 2023-2030 (2008).
- Jungebluth, P., et al. Tracheobronchial transplantation with a stem-cell-seeded bioartificial nanocomposite: A proo....
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