Name: 랫 중심에 엔지니어링된 조직의 주입 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-24T00:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: 학습하세요 쥐 심장 AV 홈에 조직 공학 구조물을 이식하는 외과 기법을 통해 심장 전도 경로를 재건하는 방법을. 이 프로토콜은 생체 내 조직 이식의 가능성을 입증하며 90% 이상의 회복률을 보입니다.

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그리고 어린이 병원 보스턴에서 심장 전도 기금에 기부,이 작품은 연구 국립 보건원에서 보조금 (HL088206 HL068915)에 의해 지원됩니다.

1 부 : 전신 마취의 유도 <ol><li> 200-250g 루이스 쥐 50 MG / kg 케타민을 및 intraperitoneal 캐비티에 30 G 바늘로 주입 4 MG / kg Xylazine과 anesthetized 있습니다. 상단 복부 오른쪽 가슴은 머리를 철저하게 70 %의 에탄올 다음 povidone - 요오드 국소 살균 솔루션 청소 절개 사이트를 제거 꺾을 수 있습니다. </li><li> 동물은 endotracheally 작은 동물 인공 호흡기 (하버드 장치)에 연결된 16 G 정맥 카테터를 사용하여 intubated 있습니다. 인공 호흡기가 전신 마취를 유지하기 위해 100 % 산소와 혼합 Isoflurane 1.0 % (박스터)에 0.5을 공급하는 기화기에 연결되어 있습니다. 호흡 속도와 갯벌 볼륨이 쥐의 체중에 따라 조정됩니다. 동물은 수술하는 동안 체온을 유지하기 위해 가열 패드 (후드 온습 패드)에 배치됩니다. </li><li> 수술 pulsoximeter 장치 (Nellcor)을 통해 심장 박동과 산소 포화도를 모니터링하려면 것은 다시 사지 중 하나에 잘립니다. </li></ol> 2 부 : Thoracotomy 및 엔지니어링 조직 주입 <ol><li> 외과 사이트 타월 클램프와 장소에서 개최되는 불임 수술 draping와 준비가되어 있습니다. </li><li> 절개는 단 5 일 늑간 공간 위의 안테 - 측면에서 오른쪽 가슴의 측면 벽에 이루어집니다. 가슴의 내부는 5 일 늑간 공간을 통해 액세스할 수 있으며, 작은 견인기 (Roboz)은 전망을 최대화하기 위해 배치됩니다. </li><li> 심낭은 단지 마음의 꼭대기쪽으로 기지에서 오른쪽 아트리움과 우심실의 부록 위의 컷입니다. 그 후 유명 홈이 식별되고 aorto - atrio - 심실 삼각형에 인접한 epicardial 계층은 부드럽게 떨어져 조롱이다. </li><li> 7-0 Prolene 봉합사 (Ethicon)은 우심실의 기초 어깨를 통해 배치됩니다. A 2 X 2 X 2mm 기사가 설계 조직 구조의 해부 및 유명 홈 내에 위치하고 부드럽게 Prolene 봉합사로 묶어입니다. </li><li> 수술 부위는 출혈에 대한 검사 두 4-0 Vicryl 봉합 (Ethicon)은 리브 - 케이지의 폐쇄에 대한 상위 및 하위 늑간 공간 사이에 위치하고 있습니다. </li><li> 모든 명백한 pneumothorax은 환풍기의 방법으로 폐를 확대하여 발굴이다. </li><li> 가슴 벽 그런 다음 레이어에서 닫힙니다. </li></ol> 파트 3 : 복구 <ol><li> 동물은 수술에서 회복하는 동안, 절개 사이트 5 ML 0.25 % Bupivacaine [2]로 가득 차 있습니다. </li><li> 동물은 인공 호흡기의 이유 다음 extubated이며 완전히 깨어과 흉골되면 새로운 침구와 케이지로 반환됩니다. 쥐는 이후 3 일간 0.01 밀리그램 / kg Buprenorphine 진통제 subcutaneously 매 12 시간을 관리합니다. </li></ol> 4 부 : 대표 결과 제대로 수행한 경우, 동물보다 90 % 이상 복구에 (그림 1) 심장의 AV - 홈 결과의 설계 조직의 이식 수술을 설명했다. <img src="/files/ftp_upload/1139/Figure1.jpg" alt="그림 1"> 그림 1. 설계 조직의 이식의 사이트를 보여주는 노출 마음의 사진.

<ol><li>Choi, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+conduction+through+engineered+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Cardiac conduction through engineered tissue.</a> Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).</li>
<li>Shin, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-dose+systemic+bupivacaine+prevents+the+development+of+allodynia+after+thoracotomy+in+rats.+Anesth+Analg%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg.</a> 107, 1587-1591 (2008).</li>
<li>Horstick, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+procedure+affects+physiological+parameters+in+rat+myocardial+ischemia%3A+need+for+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation.</a> Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).</li>
</ol>

동물 실험은 어린이의 병원 보스톤에있는 기관 애니멀 케어 및 사용위원회에 의해 명시된 지침과 규정에 따라 수행되었다.

수술에 유리한 결과가 들면, 그것은 제대로 intubate 및 invasively 동물을 환기하는 것이 중요합니다. 쥐가 단순히 진정하고 저절로 숨을 쉴 수있다면 흉부가 설치류의 일반적인 늑막에 의한 개설하는 동안, 모두 폐 필연적으로 붕괴됩니다. 가슴을 닫기 전에 모든 pneumothorax 완전히 제거되어야하며 폐가 완전히 무기폐을 줄이기 위해 확장. 그렇지 않으면, 인공 호흡기 및 복구에서 이유하는 것은 실패되며 동물 hypercapnic 및 / 또는 hypoxic [3] 될 것입니다. 유명 홈 이내 epicardial 조직의 제거는 잠재적인 위험이며, 쥐 심방 벽의 섬세한 성격으로 인해 오른쪽 아트리움에서 거대한 정맥 출혈이 발생할 수 있습니다. 단계 2.4 Prolene의 봉합을 배치하는 동안, 그것은 인식하고 epicardial 관상 지점을 피하기 위해 필수적입니다. 동물은 복구 기간 또는 체온이 갑자기 무너집니다 동안 제목 패드에 따뜻한 보관해야합니다.

<table><tbody><tr><td>7x4 Thermo Pad 4/box</td><td>장비</td><td>Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Canada</td><td>MODEL 704R</td><td></td></tr><tr><td>Inspira ASV 인공호흡기</td><td>장비</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>휴대용 펄스 옥시미터</td><td>장비</td><td>Nellcor</td><td>N20PA</td><td></td></tr><tr><td>리트랙터</td><td>장비</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-6514</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane (Forane)</td><td>시약</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>1001936040</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine HCl</td><td>시약</td><td>Hospira Inc.</td><td>RL-0065</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine (AnaSed)</td><td>시약</td><td>Lloyd, Inc.</td><td>LB15705A</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine HCL 주사제</td><td>시약</td><td>Bedford Laboratories</td><td>Div-BUP-P00</td><td></td></tr><tr><td>Bupivacaine 0.25%</td><td>시약</td><td>Hospira Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

랫 중심에 엔지니어링된 조직의 주입

Implantation of Engineered Tissue in the Rat Heart

설치류 수술은 종종 엔지니어링 조직의 유틸리티를 평가하는 중요한 구성 요소입니다. 수술 절차의 다양한는 일반적인 실험실 쥐 또는 마우스로 진행 이러한 꽤 자주 벤치 - 상단 실험 및 대형 동물 실험이나 인체에 실험 사이의 중간 단계 역할을 수 있습니다. 설치류는 비계의 재료와 세포의 새로운 조합을 테스트에 설립, 비용 효율적인, 그리고 생리학 - 관련 모델 시스템을 제공 감안할 때, 그들은 심장 혈관 조직 공학 연구에 적합 특히있다. 현재, 우리는 방실에 myogenic 전구 세포를 포함하는 설계 조직 (AV) 쥐 심장의 홈을 이식하는 심장 절개 수술을 설명합니다. 이 이식은 전체 심장 블록 [1]과 소아 환자에서 기존의 맥박 조정기 주입에 대한 대안 치료를 제공하는 궁극적인 목표로 오른쪽 아트리움과 우심실 사이의 전선관을 만들 것입니다. 설계 조직은 thoracotomy를 통해 AV - 홈에 이식합니다. 우리 목적을 위해서도, 루이스 쥐가 anesthetized 및 invasively 멸균 수술 도중에 긍정적인기도 압력을 유지하기 위해 통풍이 있습니다. 심장에 접근은 5 안테 - 가로 절개를 통해 권리 thoracotomy에 의해 수행됩니다<sup&gt; 일</sup&gt; 늑간 공간. 조직 구조는 하나의 7-0 Prolene의 봉합사를 사용하여 AV 홈에 고정하고 마음의 복부 부분에서 우심실과 아트리움 사이에 위치합니다. epicardium는 부분적으로받는 심근 세포 및 엔지니어링 조직에 포함된 사람 간의 직접 접촉을 허용하는 제거됩니다. 이식 다음, 가슴 벽이 레이어에 폐쇄 모든 pneumothorax은 대피하고, 동물은 extubated와 진통제로 치료합니다.

여기, 우리는 방실 (AV) - 홈 성인 루이스 쥐에서 설계 조직을 이식하는 심장 수술을 설명합니다.

설치류 수술은 공학적 조직의 효용성을 평가하는 데 있어 흔히 중요한 구성 요소가 됩니다. ...에서 매우 다양한 수술 절차를 수행할 수 있습니다.

안녕하세요, 저는 보스턴 어린이 병원 및 하버드 의과대학 마취과학과의 Douglas Cowan 교수님 연구실의 Zu입니다. 오늘은 심장에 공학적으로 제작된 조직을 이식하는 절차를 보여드리겠습니다. 저희 연구실에서는 이 절차를 사용하여 대체 심방-심실 전기 전도 경로를 생성합니다.그럼 시작하겠습니다. 이 영상에서는 근아세포를 포함하는 공학적 조직 구조체의 외과적 이식 과정을 설명합니다. 이 원리 증명 실험 프로토콜은 조직 캐스트를 in vitro에서 제작하여, 기능이 소실된 장기의 복구가 필요한 수혜자에게 in vivo로 이식할 수 있음을 입증합니다.함께 제공되는 비디오에서는 성체 쥐의 심장 AV groove(방실구)에 맞는 몰드에 세포를 캐스팅하는 방법을 설명합니다. 프로토콜은 30 gauge 바늘을 사용하여 복강 내로 케타민과 자일라진 칵테일을 주입하여 200에서 250 gram의 Lewis 쥐를 마취하는 것으로 시작합니다. 쥐가 완전히 마취되어 발가락 꼬집기 자극에 반응하지 않으면, 상복부와 오른쪽 가슴의 털을 깎아 수술 절차를 준비합니다.그 다음 절개 부위를 70% ethanol로 철저히 세척한 후, 국소 소독제인 포비돈 요오드 용액으로 소독합니다. 16게이지 정맥 카테터를 사용하여 쥐의 기관내 삽관을 시행하고 Dora 리드를 연결하여 소동물용 인공호흡기에 연결합니다. 인공호흡기는 전신 마취를 유지하기 위해 100% oxygen과 혼합된 0.5~1% ISO fluorine을 공급하도록 설정된 기화기에 연결합니다.호흡수와 일회 호흡량은 쥐의 체중에 따라 조정합니다. 체온 유지를 위해 기관 삽관을 마친 쥐는 수술 절차 동안 가열 패드 위에 둡니다. 수술 전 과정 동안 심박수와 산소 포화도를 모니터링하기 위한 최종 예방 조치로, 펄스 옥시미터 장치를 뒷다리 중 하나에 집게로 고정합니다. 수술 부위는 수건 클램프로 고정한 멸균 수술 드레이프로 준비합니다.이 수술은 오른쪽 가슴의 제5 늑간극 바로 위, 전측면에서 외측벽까지 절개하는 것으로 시작합니다. 늑골을 통해 흉강 내부로 접근합니다. 시야를 최대한 확보하기 위해 소형 견인기를 배치합니다.심낭을 우심방과 우심실의 꼬리 부분 바로 위에서 심장 기저부에서 심첨부 방향으로 절개합니다. 이후 대동맥에 인접한 심외막 층에서 방실구(AV groove)를 확인합니다. 방실 삼각형(Atrial ventricular triangle)을 조심스럽게 떼어냅니다.공학적으로 제작된 조직으로부터 우심실의 기저부 어깨 부위에 7-0 prolene 봉합사를 배치하고, 2 mm 크기의 조직 큐브를 절제해 냅니다. 쥐를 봉합하기 전, 2 mm 조직 큐브를 AV groove 내에 위치시키고 prolene 봉합사로 조심스럽게 묶어 고정합니다. 인공호흡기로 폐를 팽창시켜 폐 주변 공간의 공기를 모두 제거합니다.수술 부위의 출혈 여부를 확인하고, 늑골을 폐쇄하기 위해 상부 및 하부 늑간 공간 사이에 4-0 Vicryl 봉합사를 두 군데 배치합니다. 마지막으로 흉부를 폐쇄하기 위해 근육층을 연속 봉합으로 모아주고 피부를 봉합합니다. 동물이 수술에서 회복되는 동안 피하에 연속 봉합을 실시하며, 절개 부위에 0.25% bupivocaine 5 mL를 침윤 투여합니다.인공호흡기 이탈 후 동물의 기관 튜브를 제거하고 신선한 깔개가 깔린 케이지로 옮깁니다. 동물이 완전히 깨어나 스스로 움직일 수 있게 되면, 이후 3일 동안 12시간마다 0.01 mg/mL의 buprenorphine 진통제를 피하 투여합니다. 설명된 심장 AV groove 내 공학적 조직의 외과적 이식 절차를 적절히 수행했을 때 동물의 회복률은 90% 이상입니다.이후의 실험들을 통해 이식된 조직의 공여자 세포가 숙주 심근에 기능적으로 통합된다는 것이 밝혀졌습니다. 지금까지 저희는 공학적으로 제작된 조직 구조물을 붉은 심장에 이식하는 방법을 보여드렸습니다. 이 절차를 수행할 때는 폐가 완전히 팽창하고 무기폐를 줄일 수 있도록 기흉을 완전히 제거하는 것이 중요합니다.이상입니다. 시청해 주셔서 감사드리며, 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

decellularized 조직에서 주사용 매트릭스 젤을 준비하고 밀고 myocardium에 주입을위한...

심근 조직 공학을위한 생물학 유래 주사용 재료의 제조

엔지니어링된 심장 조직 이식 다음과 같은 면역 반응의 평가 (EHT)에 대한 Bioluminescence 이미징

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쥐에서 심장 마비에 대한 세포 기반 치료 : 심근 경색에 대한 두 개흉술 및 세포 및 Biomatrix의 심 외막 이식

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에 내장 혈관 신생에 의하여 조직 공학<em&gt; 생체</em&gt; 조직 공학 상공 회의소

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