Name: 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 12 s
Description: 배우세요 광학 일관성 단층 촬영(OCT)을 활용한 생분해성 폴리머 스캐폴드 기반 혈관 조직의 비파괴적 실시간 모니터링 방법. 장기 배양 중 혈관 재형성과 스캐폴드 분해 과정을 정밀하게 관찰할 수 있습니다.

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우리는 과학 기술 계획 프로젝트 중국의 광 동 지방 (2016B070701007)의이 작품을 지 원하는 인정 하 고 싶습니다.

1. 분해성 PGA 비 계 기반 선박 문화 조직 설계
<ol><li>PGA 비 계 제조<ol>
<li>실리콘 튜브 (17 cm 길이, 5.0 m m 직경, 및 0.3 m m 두꺼운) 에틸렌 산화에 의해 소독 주위 PGA 메쉬 (19 m m 직경 및 두께 1 m m) 바느질 5-0 봉합 사를 사용 하 여.</li>
		<li>소계 (ePTFE, 1 cm 길이) PGA 메시의 각 끝에 4-0 봉합 사로 꿰 매 고 2 m m에 의해 중첩.</li>
		<li>PGA 건설 기계 1 mol/L NaOH 1 분 메시의 공간 구조를 조정 하 여 2 분에 대 한 세 번 조직 문화 학년 물으로 흠뻑 젖어 있는 손으로 찍어. 부드럽게 팻 건조는 휴지와 비 계 각 시간. 그런 다음 1 시간을 위한 송풍기와 후드에 건설 기계를 건조.</li>
	</ol>
</li>
	<li>생물 반응 기 및 10 월 영상에 대 한 Y 접속점<ol>
<li>자체 개발한 유리 원통형 생물 (10 cm 직경 및 안쪽 4 개의 입술과 그림 1에서 보듯이 원자로 밖에 서 4 쪽 팔 높이 11.7 c m), PGA 건설 기계, 실리콘 튜브를 담가 (외부 직경 5 m m, 두께 0.3 m m), 생체 튜브, 커넥터, 저 어 바 및 어셈블리 2 h에 대 한 95% 에탄올 탱크에 대 한 장비.</li>
		<li>Y 접점 10 월 guidewire를 제공 하는 데 사용 된 또 다른 측면으로 커넥터를 가진 1 개의 측에 연결 하는 생물의 측면-팔을 통해 PGA 비 계를 당겨. 같은 방식으로 생물에서 다른 PGA 비 계를 조립. 그림 1을 참조 하십시오.</li>
		<li>4-0 봉합을 강화 하 여 생물 입술 ePTFE를 맞습니다.</li>
		<li>다시 1 시간에 대 한 에탄올 탱크에는 생물 반응 기를 넣고 송풍기와 후드에 하룻밤에 건조.</li>
	</ol>
</li>
	<li>HUASMCs 및 정적 생물 조절의 시드<ol>
<li>표준 explant 기술로 인간의 탯 줄 동맥에서 HUASMCs를 격리 합니다.</li>
		<li>확장 하 고 부드러운 근육 세포 성장 매체에 셀 DMEM 매체, 20% 태아 둔감 한 혈 청, 2.36 mg/mL HEPES, 100 U/mL 페니실린 G, 50 µ g/mL 프롤린, 20 µ g/mL 알라닌, 50 µ g/mL 글리신, 1.5 µ g/mL CuSO4, 50 µ g/mL 의약품의 구성 유지 10 ng/mL 기본적인 섬유 아 세포 성장 인자 및 10 ng/mL 혈소판 파생 된 성장 인자.</li>
		<li>5 × 106 셀/mL PGA 건설 기계에 위의 문화 매체에서의 농도에서 종자 HUASMCs.</li>
		<li>생물 (1.5 c m 길이) 바 볶음을 넣어. 실리콘 마 개 뚜껑을 통해 가스 교환을 위한 한 먹이 튜브 (5 m m 직경, 길이 15 cm) 및 3 개의 짧은 튜브 세그먼트 (5 m m 직경, 7 cm 길이)를 삽입 합니다.</li>
		<li>각 공기 변경 튜브와 튜브 먹이를 한 헤 파 린 캡 PTFE 0.22 μ m 필터를 연결 합니다. 분당 13 라운드의 교 반 속도와 저 어 막대를 조정 합니다. 문화 시스템에 유리 생물, 실리콘 마 개 뚜껑과 PGA 비 계를 조립.</li>
		<li>생물을 기대 하 여 45 분에 대 한 준수 HUASMCs 스탠드, 왼쪽과 오른쪽에 매 15 분을 허용 합니다. 원자로 포트와 관절 모든 파라핀 필름으로 밀봉 된다.</li>
		<li>연결 하는 루 오-예 펌프, PBS 가방, 관류 시스템으로 생체 튜브 드라이버. PBS를 가진 튜브를 채우기 위해 드라이브를 엽니다.</li>
		<li>장소 5% CO2 37 ° c.에 습도 인큐베이터에서 전반적인 생물 HUASMCs 문화 매체의 450 mL로 문화 챔버를 채우십시오.</li>
		<li>중지 단추를 누르고 드라이브 장치의 전원을 끄십시오. 1 주일에 대 한 정적 문화 아래 시드 건설 기계를 성장.</li>
		<li>3-4 일 마다 튜브 먹이 신선한 문화 매체의 상응 하는 금액으로 원자로 채우는 통해 오래 된 매체의 절반을 발음으로 문화 매체를 변경 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>10 월 영상에 대 한 관류 시스템의 준비<ol>
<li>생체 튜브를 통해 고 가방을 다시 순환 PBS 가방에 액체 펌프.</li>
		<li>드라이버의 힘 연 분 및 출력 수축 기 혈압 120 mmHg의 60 분당의 주파수와 펌프 설정을 조절 합니다. 조직 공학 관 문화의 필요에 따라 기계 매개 변수를 조정 합니다.</li>
		<li>관류 시스템을 작동 하 게 하려면 실행된 단추를 클릭 합니다. 반복적으로 정적 문화의 1 주 후 생체 튜브10,12 를 가압 하 여 위의 고정된 타악기 자극 혈관을 3 주 동안을 제공 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 10 월으로 광 이미징을 수행
<ol><li>10 20µm의 축 해상도 고 1-2 m m의 이미지 깊이는 주파수 영역 10 월 혈관 내 이미징 시스템9에 따라 TEBV의 구조를 식별 하는 광원을 사용 합니다.</li>
	<li>전원 스위치를 켜고 이미지 캡처 소프트웨어를 엽니다.</li>
	<li>카 테 터 자동 퇴각 기능 및 광학 드라이브 모터 컨트롤러 (DOC)를 섬유 광학 이미징 카 테 터를 연결 합니다.</li>
	<li>10 m m/s의 자동 철수 속도와 초당 10 프레임을 이미지 획득 율의 매개 변수를 설정 합니다.</li>
	<li>18 G 바늘으로 헤 파 린 캡을 통해 Y 접점을 이미징 카 테 터 연결.</li>
	<li>실리콘 튜브 카 테 터를 삽입 하 고 PGA는 생물에 비 계를 로드 하기 전에 PGA 망의 봉합 압박감을 식별 합니다.</li>
	<li>카 테 터 팁 관심 영역에 배치. 철수 장치 및 이미지 품질8확인 조정 합니다.</li>
	<li>이미지 1, 4, 7, 10, 14, 17, 21, 28 일 각 개별 TEBV에 대 한 문화 및 순차적으로 저장 TEBV 미세의 실시간으로 관찰, 포함 한 표면 형태, 내부 구조 및 구성.</li>
	<li>신뢰할 수 있는 측정 조작된 혈관의 각 시간을 3 번 측정을 반복 합니다. 일련을의 이미지 캡처 소프트웨어를 사용 하 여 테스트를 통해 이미지를 캡처하십시오.</li>
</ol>3. 영상 분석
<ol><li>이미지 분석 소프트웨어를 사용 하 여 TEBV 벽 두께 측정. 분석 이미지를 선택 합니다. 추적 도구를 소프트웨어에 의해 TEBV의 안쪽을 자동으로 식별 하 고 수동으로 외부 측면 스케치를 클릭 합니다. 두께의 다이어그램 화면에 표시 됩니다.</li>
	<li>5 번의 구문이 신뢰할 수 있는 측정을 위한 측정을 반복 합니다. 10 월 분석 획득된 정보를 눈 멀게 하는 두 개의 독립적인 조사자에 의해 수행 되었다.</li>
</ol>4입니다. 수확의 TEBV 및 조직 처리
<ol><li>오픈 실리콘 마 개 뚜껑 문화 완료 되는 생물 위에 배치 하 고 문화 매체를 삭제. 풀고 생물 입술에서 ePTFE ePTFE의 외부 측면에서 실리콘 튜브가 위로 잘라 합니다. TEBVs는 생물 반응 기에서 수확 하 고 스캐닝 전자 현미경 검사에 대 한 섹션을 잘라.</li>
	<li>TEBVs의 나머지를 꺼내와 4 µ m 두꺼운 부분으로 잘라. 지 원하는 실리콘 튜브 밖으로 당기고 4 %paraformaldehyde 섹션을 수정. 일상적인 조직학 얼룩 Masson의의 trichrome 및 시리우스 빨간색 콜라겐과 PGA10,,1314의 형태를 검사를 수행 합니다.</li>
	<li>PGA 콘텐츠 및 콜라겐 구성 요소 평가, 편광된 현미경에 의해 시리우스 붉은 얼룩과 더 샘플을 관찰 합니다. PGA 잔재 복굴절을 통해 명확 하 게 구분 하 고 나머지 영역 단면적10에 따라 측정할 수 있습니다.</li>
</ol>

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<li>Smart, N., Dube, K. N., Riley, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+vessel+development+and+insight+towards+neovascular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Clinical+and+Experimental+Pathology%22%5BJournal%5D)">Coronary vessel development and insight towards neovascular therapy.</a> International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 90, 262-283 (2009).</li>
</ol>

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

선박 구조와 설계를 생성 하 고 네이티브 혈관의 그들과 유사한 기계적 특성 임상 사용에 대 한 시간 단축으로 이어질 수 있는 혈관 공학의 궁극적인 목표 이다. 광학 이미징 기술을 불 임의7을 타협 하지 않고 문화 환경에 문화 및 노출 이식 통해 개별 구조를 모니터 수 없습니다 설계 조직 혈관 특정 부품의 시각화를 허용 합니다. 이 문서에서는 문화 챔버 관류 시스템에서 분리 된다. 비교적 독립적인 관류 시스템 문화 중 오염 감소 위험 10 월 guidewire의 배치를 보장합니다. 이 intraluminal 양식 적임 이미징 쉽게 채택 하는 한편 고 전에 사용 될 것으로 예상 고해상도 접근 그 histopathology의 TEBV 성장 상태 평가 더 실용적 만들었고 심지어 사이트에 TEBVs의 안전 모니터링 또는 후에 임 플 란 트 배치.
현재 프로토콜 분해성 폴리머 기반 엔지니어링된 선박 개발 카 테 터 기반 OCT를 사용 하 여 평가를...

혈관 조직 설계 (TEBVs)는 이상적인 혈관 이식1으로 가장 유망한 소재입니다. 이식 네이티브 혈관으로 유사한 구조 및 기능 속성으로 임상적으로 유용 하, 개발 하기 위하여 여러 기법 혈관 기능2,3를 유지 하기 위해 설계 되었습니다. 비록 주입 중 고 단계 III 임상 연구4에서 허용 patency 속도와 설계 배 왔다, 장기 문화 및 높은 비용 또한 표시 TEBVs의 개발 모니터링의 필요성. 생체 모방 화학 기계 환경 TEBVs에 extracellular matrix(ECM), 리 모델링, 성장과 적응 프로세스의 이해는 혈관 조직 공학의 발전에 대 한 중요 한 정보를 제공할 수 있습니다.
작은-직경 설계 배5 의 개발을 추적 하기 위해 이상적인 전략 비파괴, 살 균, 경도, 3 차원 고 양적 이어야 한다. 다른 문화 조건 하에서 TEBVs 혈관 이식 전후도 변화를 포함 하 여이 이미지 양식 적임에 의해 사정 될 수 있는. 전략 설계 생활 혈관의 기능을 설명 하기 위해 필요 합니다. 광학 이미징 기술을 시각화 및 조직 증 착 및 생체 재료의 정량화를 허용합니다. 다른 장점은 고해상도6,7깊은 조직 및 레이블 무료 이미징 수 있도록 가능성 있다. 그러나, 이미지 관련 분자 및 실시간 모니터링을 위한 적은 쉽게 접근할 수 있는 광학 장비는 중요 한 실용적인 장애 이다, 비선형 광학 현미경의 광범위 한 응용 프로그램 제한. 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)입니다 광학 혈관 내 이미징 적임을 도구로 널리 사용 임상 심장 중재 치료8가이드. 문학에서는 10 월의 방법 TEBVs9,10, 혈관 조직 공학 연구에 대 한 긍정적인 이미징 형식와 결합의 벽 두께 평가 하는 방법으로 보고 되었다. 반면의 역학 관 설계 성장과 개장 하지 관찰 되었다.
이 원고에서 우리 선발 4 주 문화에 대 한 생 분해성 고분자 비 계 기반 TEBVs의 준비. 인간의 탯 줄 동맥 혈관 평활 근 세포 (HUASMCs)는 확장 하 고에 생물 분해성 다공성 polyglycolic 산 (PGA) 건설 기계에 시드. 생 분해성 고분자 역할을 조직 공학에 대 한 임시 기판에 있고 특정 저하 속도11. 비 계 저하와 네오 조직 형성 사이 일치 하는 적절 한 수 있도록, ECM 및 PGA 건설 기계 효과적인 혈관 개장을 위한 중요 한 요소가 됩니다. 관류 시스템 시뮬레이션의 기본 선박 biomechanical microenvironment 고 압력 자극 아래 일관 된 변형을 유지 한다.
제시 프로토콜의 목적은 TEBVs 이미징 및 문화의 장기 모니터링에 대 한 비교적 간단 하 고 비파괴 전략을 설명 하는 것입니다. 이 프로토콜은 시각화 형태학 변화 및 다른 문화 조건 하에서 설계 된 혈관의 두께 측정에 대 한 이용하실 수 있습니다. 또한, 식별에 대 한 건설 기계 엔지니어링 조직에 폴리머 기반 자료 저하의 분석을 수행할 수 있습니다. 전자 검색의 방법을 결합 하 여 microscopic(SEM) 및 편광된 현미경이 프로토콜, 상관 관계 및 기질 유통 및 PGA 저하의 정량화에 사용 할 수 있다는 사정 비 계를 촉진할 수 있다 저하 10 월 이미지와 결합.

<table><tbody><tr><td>PGA 메쉬</td><td>Synthecon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>실리콘 튜브</td><td>Cole Parmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>커넥터</td><td>Cole Parmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>혈관 내 OCT 시스템</td><td>St. Jude Medical, Inc</td><td>ILUMIEN&trade; 옵티스&트레이드; SYSTEM</td><td></td></tr><tr><td>주사 전자 현미경</td><td>필립스</td><td>FEI 필립스 XL-30</td><td></td></tr><tr><td>편광 현미경</td><td>올림푸스</td><td>올림푸스 BX51</td><td></td></tr><tr><td>봉합</td>사 <td>Johnson & </td><td></td><td></td>Johnson</tr><tr><td>박동 펌프</td><td>Guangdong Cardiovascular Institute</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LightLab 이미징 소프트웨어</td><td>St. Jude Medical, Inc</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

비슷한 자연 혈관 구조 및 기계적 속성 조작된 혈관 이식 동맥 우회에 대 한 수요를 충족 하기 위해 예상 된다. 성장 역학의 특성화 및 분해성 고분자 비 계 기반 조직 설계 혈관 (TEBVs) 타악기 자극의 리 모델링 과정은 혈관 조직 공학에 대 한 중요 합니다. 광학 이미징 기술을 설계 조직 활성화 실시간 문화에 고해상도 이미징의 vascularization를 모니터링 하기 위한 강력한 도구로 밖으로 서. 이 문서는 비파괴 및 빠른 실시간 성장 모니터링 전략 이미징 및 리 모델링 TEBVs의 장기 문화에 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)를 사용 하 여 보여 줍니다. 기하학적 형태, 다른 문화 시간 포인트와 타악기 자극의 존재에 혈관 개장 과정, 벽 두께, 그리고 TEBV 두께의 비교를 포함 하 여 계산 됩니다. 마지막으로, 10 월 타악기 자극 아래 재구성 조직에 폴리머 저하의 실시간 관찰에 대 한 실용적인 제공 또는 사용 하 여 폴리머 저하의 평가와 여 비교 하지 및 각 선박 세그먼트에 전자 microscopic(SEM) 및 편광된 현미경 검사.

문화 챔버는 생물에 닫힌된 유체 사이클10,13 (그림 1) 관류 시스템 3 차원 문화 체계에 의하여 이루어져 있다. OCT 영상 테 Y 접점의 원심 끝에 삽입 되었고 이미징 실리콘 튜브에서 철수. 10 월 영상 처음 생물 재배 중 생 분해성 고분자 비 계 기반 TEBVs의 구조적 특성을 나타내는 데 사용 되었습니다.
그림 2 이들을 통해 조작 혈관 개장의 과정을 보여주는 횡단면 실시간으로 조직 미세의 이미징. 기하학적 형태, 타악기 자극의 존재 뿐 아니라 다른 문화 시간 포인트 벽 두께, 분해성 PGA 콘텐츠 및 TEBV 두께의 비교를 포함 하 여 평가...

혈관 개장 및 생 분해성 고분자 비 계 기반 조직 설계 혈관의 자극 타악기와 실시간 문화에 비 계 저하의 과정을 감시 하는 비파괴 및 긴 기간에 대 한 단계 프로토콜 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 여기에 설명 되어 있습니다.

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

이 방법은 엔지니어 혈관 성장의 역학을 모니터링하고 장기 문화 동안 리모델링과 같은 혈관 조직 공학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 광학 일관성 단층 촬영 또는 OCT를 사용하는 주요 장점은 엔지니어링 선박의 구조적 특징과 리모델링 과정을 특성화하기 위해 쉽게 사용할 수 있고 실시간 및 비파괴적 이미징 전략이라는 것입니다. 절차를 시연하는 것은 또한 상민 리우, 그리고 웬타오 마, 내 실험실에서 기술자가 될 것입니다.이 절차를 시작하려면 텍스트 프로토콜Dip PGA 비계에 설명된 대로 PGA 스캐폴드를 리터당 1개의 몰당 수산화나트륨으로 1분간 제작하여 메시의 간격 구조를 조정합니다. 그런 다음, 각 2 분 동안 조직 배양 등급의 물에 세 번 비계를 담급니다. 매번 티슈 페이퍼로 비계를 부드럽게 두드려 말립니다.그런 다음 블로어로 1 시간 동안 후드에 비계를 말리십시오. OCT 이미징용 생체 반응기와 y-접합을 조립하기 위해 먼저 자체 개발한 유리 원통형 생물 반응기, PGA 스캐폴드, 실리콘 튜브, 생체 호환 튜브, 커넥터, 저어줄 및 장비를 95% 에탄올 탱크로 조립할 수 있도록 2시간 동안 담가 둡니다. PGA 스캐폴드를 커넥터로 한쪽에 연결된 생물 반응기의 측면 팔과 OCT 가이드 와이어를 전달하는 데 사용되는 y-접합이 있는 다른 쪽으로 당깁니다.같은 방법으로 생물 반응기에서 다른 PGA 비계를 조립합니다. 4-0 봉합사로 조이면 폴리테트라플루오로틸렌을 생물 반응기 입술에 맞춥시게 합니다. 에탄올 탱크에 생물 반응기를 다시 1 시간 동안 넣고 송풍기를 켜고 후드로 밤새 건조시십시오.지금, 표준 각성 기술에 의하여 인간 탯줄 심연 근육 세포를 PGA 발판으로 저장하는 원인에서 인간 배꼽 동맥 평활근 세포를 분리, 생물 반응기의 바닥에 세포 현탁액의 떨어지는 것을 피하십시오. 또한, 오염을 방지하기 위해 세포 좌석 후 가능한 한 빨리 실리콘 스토퍼 뚜껑으로 생물 반응기를 덮습니다. 확장 하 고 부드러운 근육 성장 매체에서 세포를 유지.상기 배양 배지에서 밀리리터당 500만 개의 세포-밀리리터의 농도로 인간 배꼽 동맥 평활근 세포를 종자위에 PGA 스캐폴드에. 생물 반응기에 sir 막대를 놓은 후, 1개의 수유 튜브와 가스 교환을 위해 삽입된 3개의 짧은 튜브 세그먼트가 있는 실리콘 스토퍼 뚜껑을 덮습니다. PTFE 0.22 미크론 필터를 각 공기 변화 튜브에 부착하고 먹이 튜브에 헤파린 캡 하나를 부착합니다.분당 13라운드의 교반 속도로 교반 바를 조정합니다. 그런 다음 유리 생물 반응기, 실리콘 스토퍼 뚜껑 및 PGA 스캐폴드를 배양 시스템으로 조립합니다. 세포가 15분마다 왼쪽과 오른쪽으로 스탠드로 생체 반응기를 기울여 45분 동안 부착할 수 있도록 합니다.이제 LOO-OH-YEE 펌프, 인산염 완충식식염수백, 드라이버를 생체 적합성 튜브와 연결하여 증혈 시스템을 생성합니다. 드라이버를 열어 PBS로 튜브를 채웁니다. 전체 생물 반응기를 37도에서 5% CO2로 가습된 인큐베이터에 배치합니다.배양 배지의 450 밀리리터로 배양실을 채우는 다. 1주일 동안 정시 배양하에서 종자 비계를 성장시키고, 배양 배지의 절반을 먹이튜브를 통해 3~4일마다 변경하고 반응기를 상응하는 양의 신선한 배양 매체로 리필한다. OCT 이미징을 위한 풍부 시스템을 준비하려면 PBS 백에 유체를 펌핑하여 생체 적합성 튜브를 통해 다시 백으로 순환시합니다.드라이버의 힘을 열고 분당 60비트의 주파수와 120mm의 수은의 출력 수축기 압력으로 펌프 설정을 조절합니다. 조직 공학 혈관 배양의 요구에 따라 기계적 매개 변수를 조정합니다. 실행 버튼을 클릭하여 풍부 시스템을 작동시합니다.정적 배양 1주일 후 생체 적합성 튜브를 반복적으로 가압하여 3주 동안 용기에 대한 고질 시뮬레이션을 제공합니다. 광원을 사용하여 10~20마이크로톤의 축 분해능과 1~2밀리미터의 이미지 깊이를 보장하여 주파수 도메인 OCT intravascular 이미징 시스템을 기반으로 조직 으로 설계된 혈관 또는 TEVB의 구조를 식별합니다. 전원 스위치를 켜고 이미지 캡처 소프트웨어를 열어 카테터 자동 후퇴 기능을 사용하여 광섬유 이미징 카테터를 드라이브 모터 및 광학 컨트롤러에 연결합니다.초당 10밀리미터의 자동 풀백 속도로 이미지 획득 속도의 매개 변수를 초당 10프레임으로 설정합니다. 이제 18게이지 바늘로 헤파린 캡을 통해 이미징 카테터를 y-접합에 부착합니다. 카테터를 실리콘 튜브에 넣고 PGA 스캐폴드를 생물 반응기에 로드하기 전에 PGA 메시의 구조 적 압박감을 식별합니다.이제 카테터 팁을 관심 지역에 배치합니다. 풀백 장치를 조정하고 이미지 품질을 확인합니다. 각 개별 TEBV에 대해 1, 4, 7, 10, 14, 17, 21 및 28일 의 문화에서 이미지를 수집합니다.표면 형태, 내부 구조 및 조성물을 포함하는 TEBV 미세 구조의 실시간 관찰을 통해 이러한 이미지를 순차적으로 저장합니다. 매번 엔지니어링 된 선박의 신뢰할 수있는 측정을 얻기 위해 세 번 측정을 반복합니다. 이미지 캡처 소프트웨어를 사용하여 테스트 전체에서 일련의 이미지를 캡처합니다.화상 분석 소프트웨어를 사용하여 조직 으로 설계된 혈관 벽 두께를 측정하려면 먼저 분석 할 이미지를 선택하십시오. 그런 다음 추적 도구를 클릭하여 소프트웨어로 조직 으로 설계된 혈관의 내부 측면을 자동으로 식별하고 바깥쪽을 수동으로 스케치합니다. 두께 다이어그램이 화면에 나타납니다.구조를 신뢰할 수 있도록 5회 측정을 반복합니다. 획득 정보에 의무가 있는 두 명의 독립적인 조사관을 사용하는 것이 좋습니다. 배양이 완료되면 생체 반응기 위에 놓인 실리콘 스토퍼 뚜껑을 열고 배양 배지를 폐기한다.생물 반응기 입술에서 폴리테트라플루오로틸렌을 풀고 폴리테트라플루오로틸렌의 바깥쪽에서 가위로 실리콘 튜브를 자릅니다. 생물 반응기에서 TEBV를 수확하고 스캐닝 전자 현미경 검사를 위한 섹션으로 잘라냅니다. 지지 실리콘 튜브를 꺼내 4%의 파워 포름알데히드로 섹션을 수정합니다.콜라겐과 PGA의 형태를 검사하기 위해 매슨의 삼색과 sirious 빨간색으로 일상적인 조직학적 염색을 수행합니다. PGA 함량과 콜라겐 성분을 평가하려면 편광 현미경을 통해 심오한 붉은 염색으로 조직학적 샘플을 관찰하십시오. OCT 이미지는 4 주 간의 문화 후 TEBV의 조직 병리학 적 발견과 비교됩니다.OCT 이미지는 조직학적 평가와 비교하여 소형 미세 구조 및 특정 구성 요소를 보여줍니다. 배양 배지, 실리콘 튜브, TEBV 및 PGA 단편이 표시됩니다. 마슨의 삼색 염색은 엔지니어링 선박의 미디어 레이어에 있는 PGA 잔재와 함께 특정 방향으로 분포된 콜라겐 섬유를 보여줍니다.시리우스 붉은 얼룩은 편광 현미경을 사용하여 PGA 잔재와 콜라겐 성분을 보여줍니다. 엔지니어링 된 선박의 스캐닝 전자 현미경 사진은 소형 미세 구조를 보여줍니다. 한편, 이러한 인트라루컬 이미징 양식은 장기 간의 문화에서 시상 교정 과정 및 시각적 형태학을 포함하여 TEBV의 비파괴적이고 쉬운 모니터링을 채택합니다.여기에 표시된 바와 같이, 리모델링은 일찍 발생하고 형태학적 변화는 TEBV 두께의 비교를 통해 동적 그룹에서 더 명백하게 나타납니다. 이 기술은 혈관 조직 공학 분야의 연구원들이 구조 기능과 엔지니어링 된 선박의 장기 리모델링 과정을 탐구할 수있는 길을 열어줍니다. 100억 화소 이미징과 결합된 편광 현미경검사에 의한 중합체 잔재의 명확한 표시는 비계 분해를 평가하는 데 유용할 수 있다.

nondestructive-monitoring-degradable-scaffold-based-tissue-engineered

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

우리 그룹은 심장 혈관 시스템의 생리 타악기의 스트레스가 implantable 작은 직경 혈관 이식을 다시 생성하기 위해 일일 생물 반응기 문화 시스템을 개발했습니다.

타악기 생물 반응기를 사용하여 생물 공학 기반 혈관의 이식

출처: Huang, Y. et. al., 광간섭 단층촬영을 사용한 3차원 종양 스페로이드의 종단적 형태학적 및 생리학적 모니터링. J. Vis. Exp. (2019)이 비디오는 광간섭의 사용을 보여줍니다. 단층촬영(OCT)은 고해상도 단면 이미지를 캡처하여 멀티웰 플레이트에서 종양 스페로이드를 모니터링합니다. OCT는 세포 구조에서 반사되는 빛을 분석하여 3D 모델을 구축하여 크기 및 모양과 같은 형태학적 특징을 평가하는 동시에 시간 경과에 따른 광 산란 변화를 기반으로 생존 가능한 세포와 생존 불가능한 세포를 구별합니다.

Optical Coherence Tomography를 사용한 종양 스페로이드의 형태학적 및 생리학적 모니터링 

혈관은 성공적인 조직 공학의 접근 방법의 핵심입니다. 따라서, 신뢰성있는 기술은 조직 구조에서의 혈관 망의 발달을 평가하기 위해 필요하다. 여기서 우리는 시각화 및 생체 내에서 혈관 생성을 정량화하기 위해 간단하고 비용 효율적인 방법을 제시한다.

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여기, 선물이 혈관 형성에서 vivo에서 시각화 하는 프로토콜에 multiphoton 현미경 검사 법에 의해 3 차원 건설 기계에서 실시간. 유전자 변형된 건설 기계에서 신생 murine calvarial 중요 한 뼈 결함 모델에서 연구 했다. 더 많은 새로운 혈관 컨트롤에서 보다 처리 그룹에서 발견 했다.

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배우세요 광학 일관성 단층 촬영(OCT)을 활용한 생분해성 폴리머 스캐폴드 기반 혈관 조직의 비파괴적 실시간 모니터링 방법. 장기 배양 중 혈관 재형성과 스캐폴드 분해 과정을 정밀하게 관찰할 수 있습니다.

광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링

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