Name: Matrix-bijgestaan autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-05-21T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Leer matrix-bijgestane autologe chondrocytentransplantatie voor het behandelen van chondrale defecten in het konijnenkniegewricht. Deze methode toont homogeen en intact herstelweefsel na 12 weken.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit project werd gefinancierd door de Duitse Research Association (DFG, HE 4578/3-1).

A. kraakbeenbiopsie (Operatie Kamer; Stappen 1-5 in niet-steriele bereiding Kamer) <ol><li> Voer een eindgewicht controle van het konijn (New Zealand White konijnen, vrouwelijk, 3,5-4,0 kg lichaamsgewicht, 6 maanden oud) om goed te kunnen doseren drugs en gewicht na chirurgie controleren. </li><li> Induceren anesthesie het konijn door een intraveneuze injectie van 10 mg / kg propofol. </li><li> Na intubatie onderhouden anesthesie met 1,5 mg / kg / min propofol en 0,05 mg / kg intraveneus fentanyl. Monitor anesthesie met behulp van capnografie, pulsoxymetrie en hartslag. </li><li> Scheer de knie te worden geopereerd met een elektrische tondeuse en vacuüm de vacht. </li><li> Ontsmet de geschoren knie grondig en hebben betrekking op de rest van het konijn met een steriel verband. </li><li> Palperen de knieschijf en het uitvoeren van een huid incisie mediaal van de patella. </li><li> Open het kniegewricht door een mediale parapatellaire arthrotomie onder steriele omstandigheden. Probeer te vermijden dat eventuele kleine suoppervlakkige bloedvaten. </li><li> Verplaats de knieschijf lateraal. </li><li> Inspecteer het kniegewricht voor eventuele afwijkingen en macroscopische kraakbeenletsels. </li><li> Verwijder voorzichtig kleine stukjes kraakbeen (2-3 mm) uit de trochlea ossis femoris met een steriel scalpel (figuur 1). </li><li> Plaats onmiddellijk deze kraakbeen biopsieën in een 50 ml buisje met compleet medium (DMEM + 10% foetaal kalfsserum (FCS) + 1% penicilline / streptomycine (pen / strep)) blijven bij de in vitro kweek direct na de operatie. </li><li> Reinig de gebreken en spoel ze met een steriele zoutoplossing. </li><li> Herpositioneren van de patella in de trochlea groef. </li><li> Wondsluiting in lagen met enkele knop hechtingen (4-0 Vicryl) en een aanhoudende cutane hechtdraad (4-0 Monocryl). Gebruik absorbeerbare hechtmateriaal. </li><li> Ten slotte sluit de wond met een spray dressing waterdampdoorlatend. </li></ol> B. In vitro cultuur <ol><li> Verwerk de biopsie cartilage stukken zo spoedig mogelijk na de operatie in een steriele laminaire stroming weefselkweek kap. </li><li> Was de steriele geoogst kraakbeen 2x in PBS met daaropvolgende centrifugatie bij 500 xg gedurende 3 minuten bij kamertemperatuur. </li><li> Gesneden stukjes kraakbeen in 1 mm3, transfer naar een 50 ml falcon en verteren op een schudder gedurende 30 minuten met 10 ml trypsine-EDTA (0,25%) en 10 ml PBS gedurende 30 min </li><li> Na 30 min, stop trypsine door toevoeging volledig medium. Schud dan het kraakbeen stukken voor een voor 12 uur met collagenase A (0,21 E / mg) in serumvrij medium (DMEM + 1% Pen / Strep). </li><li> Centrifugeer de verkregen oplossing bij 170 xg gedurende 3 minuten bij kamertemperatuur. </li><li> Resuspendeer celpellets in 5 ml compleet medium. </li><li> Seed de geïsoleerde chondrocyten op 25 cm2 weefselkweek flessen in 5 ml compleet medium en in een bevochtigde weefselcultuur incubator bewaren bij 37 ° C, 5% CO2. </li><li> Kweek chondrocyten tot een dichtheid van 80%. </li><li> Laat de cellen from kolven door wassen in PBS 2x voor belichting onder 0,05% trypsine-EDTA gedurende 3 minuten. Eenmaal chondrocyten los, stop trypsinering door toevoeging van 10 pi compleet medium. </li><li> Centrifugeer de suspensie bij 300 g (3 min) en resuspendeer pellet in compleet medium. </li><li> Zaadcellen in weefselkweek kolven (75 cm2) en een split verhouding van 1:03 (~ 5000 cellen / cm 2) elke 5 e dag of bij 80% confluentie. </li><li> Bepaal het aantal cellen en de levensvatbaarheid van trypanblauw kleuring. </li></ol> C. Cel-zaaien van de Matrix <ol><li> Vóór implantatie wassen en laat cellen zoals hierboven beschreven. Voer celgetal en overdragen 5 x 10 4 cellen in een 1,5 ml microcentrifugebuis. Centrifugeer vervolgens bij 500 xg gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur. </li><li> Resuspendeer pellet in 15 ul volledig medium voor een volledige verzadiging van de matrix. </li><li> Snijd de dubbellaag collageen steiger om de exacte afmetingen van de trochlear gebrek door een steriele biopsiepunch. </li><li> Plaats matrix in een geschikte grootte weefselcultuurschaal (bijv. 24 putjes). </li><li> Zaad cellen op het poreuze, cel-klevende zijde van de matrix. Dit schrikt celmigratie van het matrix. </li><li> Verlaat cel-gezaaide matrices zonder verdere celcultuurmedium binnen een incubator gedurende 1 uur tot een volledige naleving van de chondrocyten toestaan. </li><li> Plaats vervolgens cel-matrix-constructen in kweken containers (bijv. 24 putjes) met vers compleet medium. Let er dan uit te spoelen alle cellen uit de matrix ook al sterke hechting wordt verwacht. </li><li> Nu kunnen cel-matrix-constructen worden genomen om de operatiekamer voor re-implantatie. </li></ol> D. Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie <ol><li> Voer parapatellaire arthrotomie de contralaterale knie hierboven (A. 1-8) beschreven. </li><li> Maak twee geïsoleerde chondrale gebreken in de trochlear groef met een steriele lucht operating boormachine (3,6 mm in diameter). </li><li> Reinig het gebrek en spoel af met steriele zoutoplossing. </li><li> Aandacht moet worden besteed niet aan de mergholte te allen tijde te openen. Indien nodig, sluit de bodem van de gebreken elektrische cauterisatie tegen bloeden. </li><li> Implantaat de matrices bezaaid met de gekweekte chondrocyten met de poreuze zijde naar beneden (Figuur 2). Druk vervolgens op-passen in de boorgaten en spoel het omliggende oppervlak. </li><li> Verzegelen de geïmplanteerde matrices met een beetje van fibrine lijm (Tissucol Duo S) om veilige fixatie te verzekeren. </li><li> Na stolling, verplaats de patella in de trochlear groove en toepassen volledige waaier van beweging aan het kniegewricht een paar keer. </li><li> Verplaats de knieschijf lateraal nogmaals en controleer voor elk evenement of teken van instabiele fixatie. De matrices moet nog op zijn plaats gehouden. </li><li> Vervang de knieschijf weer en eindigen de bediening met wondsluiting in lagen en spuit kleden zoals hierboven beschreven. </li></ol>

<ol><li>Albrecht, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+expression+and+cell+differentiation+in+matrix-associated+chondrocyte+transplantation+grafts%3A+a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Osteoarthritis+Cartilage%22%5BJournal%5D)">Gene expression and cell differentiation in matrix-associated chondrocyte transplantation grafts: a comparative study.</a> Osteoarthritis Cartilage. 19, 1219-1227 (2011).</li>
<li>Pridie, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+of+resurfacing+osteoarthritic+knee+joints%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bone+Joint+Surg.+Br%22%5BJournal%5D)">A method of resurfacing osteoarthritic knee joints.</a> J. Bone Joint Surg. Br. 41, 618-619 (1959).</li>
<li>Johnson, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arthroscopic+abrasion+arthroplasty+historical+and+pathologic+perspective%3A+present+status%5BTitle%5D)+AND+%22Arthroscopy%22%5BJournal%5D)">Arthroscopic abrasion arthroplasty historical and pathologic perspective: present status.</a> Arthroscopy. 2, 54-69 (1986).</li>
<li>Steadman, J. R., Rodkey, W. G., Singelton, S. B., Briggs, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfracture+technique+for+full-thickness+chondral+defects%3A+technique+and+clinical+result%5BTitle%5D)+AND+%22Operat.+Tech.+Orthop%22%5BJournal%5D)">Microfracture technique for full-thickness chondral defects: technique and clinical result.</a> Operat. Tech. Orthop. 7, 300-304 (1997).</li>
<li>Brittberg, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+deep+cartilage+defects+in+the+knee+with+autologous+chondrocyte+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation.</a> N. Engl. J. Med. 331, 889-895 (1994).</li>
<li>Peterson, L., Vasiliadis, H. S., Brittberg, M., Lindahl, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation%3A+a+long-term+follow-up%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation: a long-term follow-up.</a> Am. J. Sports Med. 38, 1117-1124 (2010).</li>
<li>Nehrer, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondrocyte-seeded+collagen+matrices+implanted+in+a+chondral+defect+in+a+canine+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Chondrocyte-seeded collagen matrices implanted in a chondral defect in a canine model.</a> Biomaterials. 19, 2313-2328 (1998).</li>
<li>Frenkel, S. R., Toolan, B., Menche, D., Pitman, M. I., Pachence, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondrocyte+transplantation+using+a+collagen+bilayer+matrix+for+cartilage+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bone.+Joint+Surg.+Br%22%5BJournal%5D)">Chondrocyte transplantation using a collagen bilayer matrix for cartilage repair.</a> J. Bone. Joint Surg. Br. 79, 831-836 (1997).</li>
<li>Salzmann, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dependence+of+autologous+chondrocyte+transplantation+on+varying+cellular+passage%2C+yield+and+culture+duration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The dependence of autologous chondrocyte transplantation on varying cellular passage, yield and culture duration.</a> Biomaterials. 32, 5810-5818 (2011).</li>
<li>Frohlich, M., Malicev, E., Gorensek, M., Knezevic, M., Kregar Velikonja, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+rabbit+auricular+chondrocyte+isolation+and+growth+parameters+in+cell+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Biol.+Int%22%5BJournal%5D)">Evaluation of rabbit auricular chondrocyte isolation and growth parameters in cell culture.</a> Cell Biol. Int. 31, 620-625 (2007).</li>
<li>Willers, C., Chen, J., Wood, D., Xu, J., Zheng, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autologous+chondrocyte+implantation+with+collagen+bioscaffold+for+the+treatment+of+osteochondral+defects+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Autologous chondrocyte implantation with collagen bioscaffold for the treatment of osteochondral defects in rabbits.</a> Tissue Eng. 11, 1065-1076 (2005).</li>
<li>Vogt, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+stable+expression+of+BMP2+in+fibrin+clots+on+the+remodelling+and+repair+of+osteochondral+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The influence of the stable expression of BMP2 in fibrin clots on the remodelling and repair of osteochondral defects.</a> Biomaterials. 30, 2385-2392 (2009).</li>
<li>Ueblacker, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+analysis+of+retroviral+gene+transfer+to+chondrocytes+within+collagen+scaffolds+for+the+treatment+of+osteochondral+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">In vivo analysis of retroviral gene transfer to chondrocytes within collagen scaffolds for the treatment of osteochondral defects.</a> Biomaterials. 28, 4480-4487 (2007).</li>
<li>Marlovits, S., Zeller, P., Singer, P., Resinger, C., Vecsei, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cartilage+repair%3A+generations+of+autologous+chondrocyte+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Cartilage repair: generations of autologous chondrocyte transplantation.</a> Eur. J. Radiol. 57, 24-31 (2006).</li>
<li>Benya, P. D., Shaffer, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dedifferentiated+chondrocytes+reexpress+the+differentiated+collagen+phenotype+when+cultured+in+agarose+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Dedifferentiated chondrocytes reexpress the differentiated collagen phenotype when cultured in agarose gels.</a> Cell. 30, 215-224 (1982).</li>
<li>Rudert, M., Hirschmann, F., Wirth, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+behavior+of+chondrocytes+on+various+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopade%22%5BJournal%5D)">Growth behavior of chondrocytes on various biomaterials.</a> Orthopade. 28, 68-75 (1999).</li>
<li>Hsu, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+biodegradable+polyesters+modified+by+type+II+collagen+and+Arg-Gly-Asp+as+Tissue+Engineering+scaffolding+materials+for+cartilage+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Evaluation of biodegradable polyesters modified by type II collagen and Arg-Gly-Asp as Tissue Engineering scaffolding materials for cartilage regeneration.</a> Artificial Organs. 30, 42-55 (2006).</li>
<li>Brun, P., Cortivo, R., Zavan, B., Vecchiato, N., Abatangelo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro++reconstructed+tissues+on+hyaluronan-based+temporary+scaffolding%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.+Mater.+Med%22%5BJournal%5D)">In vitro reconstructed tissues on hyaluronan-based temporary scaffolding.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 10, 683-688 (1999).</li>
<li>Domm, C., Fay, J., Schunke, M., Kurz, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redifferentiation+of+dedifferentiated+joint+cartilage+cells+in+alginate+culture.+Effect+of+intermittent+hydrostatic+pressure+and+low+oxygen+partial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopade%22%5BJournal%5D)">Redifferentiation of dedifferentiated joint cartilage cells in alginate culture. Effect of intermittent hydrostatic pressure and low oxygen partial pressure.</a> Orthopade. 29, 91-99 (2000).</li>
<li>Kimura, T., Yasui, N., Ohsawa, S., Ono, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chondrocytes+embedded+in+collagen+gels+maintain+cartilage+phenotype+during+long-term+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Chondrocytes embedded in collagen gels maintain cartilage phenotype during long-term cultures.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. , 231-239 (1984).</li>
<li>Kon, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Second-generation+autologous+chondrocyte+implantation%3A+results+in+patients+older+than+40+years%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Second-generation autologous chondrocyte implantation: results in patients older than 40 years.</a> Am. J. Sports Med. 39, 1668-1675 (2011).</li>
<li>Gavenis, K., Schmidt-Rohlfing, B., Mueller-Rath, R., Andereya, S., Schneider, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+comparison+of+six+different+matrix+systems+for+the+cultivation+of+human+chondrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22In+Vitro+Cell+Dev.+Biol.+Anim%22%5BJournal%5D)">In vitro comparison of six different matrix systems for the cultivation of human chondrocytes.</a> In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. 42, 159-167 (2006).</li>
<li>Niemeyer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristic+complications+after+autologous+chondrocyte+implantation+for+cartilage+defects+of+the+knee+joint%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Characteristic complications after autologous chondrocyte implantation for cartilage defects of the knee joint.</a> Am. J. Sports Med. 36, 2091-2099 (2008).</li>
<li>Tay, L. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+outcomes+of+alginate-embedded+allogenic+mesenchymal+stem+cells+versus+autologous+chondrocytes+for+the+repair+of+focal+articular+cartilage+defects+in+a+rabbit+model%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Treatment outcomes of alginate-embedded allogenic mesenchymal stem cells versus autologous chondrocytes for the repair of focal articular cartilage defects in a rabbit model.</a> The American Journal of Sports Medicine. 40, 83-90 (2012).</li>
<li>Brittberg, M., Nilsson, A., Lindahl, A., Ohlsson, C., Peterson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rabbit+articular+cartilage+defects+treated+with+autologous+cultured+chondrocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Orthop.+Relat.+Res%22%5BJournal%5D)">Rabbit articular cartilage defects treated with autologous cultured chondrocytes.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. , 270-283 (1996).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De gepresenteerde protocol voorziet in een gevestigde 9,12,13 en gemakkelijk reproduceerbare techniek om autologe chondrocyten isoleren voor daaropvolgende proliferatie en re-implantatie in kunstmatig gecreëerde kraakbeenletsels in konijnen knieën. Het gebruik van autologe chondrocyten voor de verbouwing en de reparatie van articulaire kraakbeenletsels is reeds in klinisch gebruik leveren bevredigende resultaten op lange termijn 6. Grote problemen zoals bijvoorbeeld per...

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Naam van reagens/apparaat&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Bedrijf&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalogusnummer&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Opmerkingen&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Biochrom AG</td><td>F 0415</td><td></td></tr><tr><td>Collagenase A</td><td>Roche</td><td>10 103 586 001</td><td>0.21 U/mg</td></tr><tr><td>Foetaal kalfsserum (FCS)</td><td>PAN Biotech GmbH</td><td>3702-P103009</td><td></td></tr><tr><td>Propofol</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Penicilline/Streptomycine</td><td>Biochrom AG</td><td>A 2213</td><td>10,000 U/ml/10,000 &amp;mu;g/ml</td></tr><tr><td>PBS Dulbecco (1X)</td><td>Biochrom AG</td><td>L1815</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol (70%)</td><td>Merck KgaA</td><td>410230</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine-EDTA 0.25 %/0.02 %</td><td>Biochrom AG</td><td>L2163</td><td>in PBS zonder Ca&lt;sup&gt;2+&lt;/sup&gt;, Mg&lt;sup&gt;2+&lt;/sup&gt;</td></tr><tr><td>Fentanyl</td><td>Delta Select GmBH</td><td>1819340</td><td></td></tr><tr><td>NaCl-oplossing (0.9%)</td><td>Bbraun</td><td>8333A193</td><td></td></tr><tr><td>Weefselkweekschalen 100 mm/150 mm</td><td>TPP AG</td><td>93100/93150</td><td>Groeioppervlak 60.1 mm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;/147.8 mm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;</td></tr><tr><td>Weefselkweekflessen 25/75 mm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;</td><td>TPP AG</td><td>90025/90075</td><td>25 mm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;, 75 mm&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt;</td></tr><tr><td>Centrifugeebuizen (50 ml)</td><td>TPP AG</td><td>91050</td><td>Gamma-gesteriliseerd</td></tr><tr><td>Hemocytometer</td><td>Brand GmbH+Co KG</td><td>717810</td><td>Neubauer</td></tr><tr><td>Trypan Blue-oplossing 0.4%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L8154</td><td></td></tr><tr><td>Sprayverband (OpSite)</td><td>Smith&amp;amp;Nephew</td><td>66004978</td><td>Waterdampdoorlaatbaar</td></tr><tr><td>Chondro-Gide&amp;Ograve;</td><td>Geistlich Pharma AG</td><td>30915.5</td><td></td></tr><tr><td>Biopsietpons</td><td>pfm medical ag</td><td>48351</td><td></td></tr><tr><td>Tissucol Duo S</td><td>Baxter</td><td>3419627</td><td>0.5 ml</td></tr></tbody></table>

matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie voor renovatie en de reparatie van chondrale gebreken in een konijn model

Matrix-assisted Autologous Chondrocyte Transplantation for Remodeling and Repair of Chondral Defects in a Rabbit Model

Gewrichtskraakbeendefecten worden beschouwd als een belangrijk gezondheidsprobleem omdat gewrichtskraakbeen heeft een beperkte capaciteit voor zelf-regeneratie 1. Onbehandelde kraakbeenletsels leiden tot aanhoudende pijn, negatieve invloed op de kwaliteit van leven en vatbaar voor artrose. Gedurende de laatste decennia hebben diverse chirurgische technieken ontwikkeld om dergelijke letsels te behandelen. Echter, tot nu toe was het niet mogelijk om een volledige reparatie in het dekken van het defect met hyaline gewrichtskraakbeen of van het verstrekken van voldoende herstel op lange termijn 2-4 te bereiken. Daarom gewrichtskraakbeen blessures blijven een belangrijk doelwit voor regeneratieve technieken zoals Tissue Engineering. In tegenstelling tot andere chirurgische technieken, die vaak leiden tot de vorming van vezelig kraakbeenachtig weefsel, weefsel engineering is het volledig herstel van de complexe structuur en eigenschappen van de oorspronkelijke gewrichtskraakbeen door de chondrogene potentieel van getransplanteerde cellen. RECENTE ontwikkelingen opende veelbelovende mogelijkheden van regeneratieve therapieën kraakbeen. De eerste cel gebaseerde benadering voor de behandeling van volledige dikte kraakbeen of osteochondrale laesies werd uitgevoerd in 1994 door Lars Peterson en Mats Brittberg die klinische autologe chondrocyten implantatie (ACI) 5 pionier. Vandaag de techniek klinisch goed ingesteld voor de behandeling van grote hyaline kraakbeendefecten van de knie, onderhouden van goede klinische resultaten zelfs 10 tot 20 jaar na implantatie 6. In de afgelopen jaren, de implantatie van autologe chondrocyten onderging een snelle progressie. Het gebruik van een kunstmatige driedimensionale collageen-matrix waarop cellen worden vervolgens geplant werd steeds populairder 7-9. MACT bestaat uit twee chirurgische procedures: Ten eerste, om chondrocyten te verzamelen, moet een kraakbeen biopsie worden uitgevoerd vanuit een niet dragende kraakbeen bereik THij gezamenlijke knie. Vervolgens worden chondrocyten worden gewonnen, gezuiverd en uitgebreid tot een voldoende aantal cellen in vitro. Chondrocyten worden vervolgens gezaaid op een drie-dimensionale matrix en kan vervolgens opnieuw worden geïmplanteerd. Bij de voorbereiding van een tissue-engineered implantaat, proliferatiesnelheid en differentiatie capaciteit zijn cruciaal voor een succesvolle weefselregeneratie 10. Het gebruik van een drie-dimensionale matrix als een mobiele drager wordt gedacht dat deze cellulaire kenmerken 11 ondersteunen. Het volgende protocol samenvatten en tonen een techniek voor het isoleren van chondrocyten van kraakbeen biopsies, de proliferatie in vitro en het zaaien op een 3D-matrix (Chondro-Gide, Geistlich Biomaterials, Wollhusen, Zwitserland). Tenslotte wordt de implantatie van de cel-matrix-constructen in kunstmatig gecreëerd chondrale defecten van een konijn kniegewricht beschreven. Deze techniek kan worden gebruikt als een experimentele settingverdere experimenten kraakbeenherstel.

De beschreven chirurgische techniek maakt een succesvolle isolatie en implantatie van autologe chondrocyten in een kunstmatige chondral defect. De experimentele opstelling geleid tot een succesvolle integratie van het implantaat in de omringende kraakbeen. Na 12 weken in vivo, werd de chondrale defect gevuld met herstelweefsel een homogeen en intact oppervlak, die shear stress en schade gereduceerd tot het implantaat (Figuur 4). Bovendien is er geen hypertrofie of v...

Een experimentele techniek voor de behandeling van chondrale defecten in het konijn kniegewricht beschreven. De implantatie van autologe chondrocyten geënt op een matrix is ​​een algemeen aanvaarde methode voor het verbouwen en herstel van gewrichtskraakbeen letsels leveren bevredigende resultaten op lange termijn. Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie (MACT) biedt een gestandaardiseerd en klinisch vastgestelde implantatie methode.

Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model

Defecten in het gewrichtskraakbeen worden beschouwd als een groot gezondheidsprobleem, omdat gewrichtskraakbeen een beperkt vermogen tot zelfregeneratie heeft 1. Onbehandelde ...

Het algemene doel van deze procedure is het beschrijven van een experimentele techniek voor de behandeling van kraakbeendefecten in het kniegewricht van het konijn. Dit wordt bereikt door eerst een kraakbeenbiopsie uit het kniegewricht uit te voeren om autologe chondrocyten te verzamelen. De tweede stap bestaat uit het extraheren, zuiveren en expanderen van de gebiopsieerde chondrocyten in vitro tot een voldoende celgetCount.Vervolgens worden de chondrocyten geplaatst op een driedimensionale matrix. In de laatste stap wordt de driedimensionale matrix geïmplanteerd in een chondraal defect dat is geboord in de contralaterale knie van het konijn. Uiteindelijk, na 12 weken in vivo, kunnen de implantaten macroscopisch worden beoordeeld, waarbij het herstelweefsel een homogeen en intact oppervlak van een solide kwaliteit vertoont.Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van herstel van gewrichtskraakbeen en kan de experimentele analyse van groeifactortherapie, geninductie en veranderende metrische eigenschappen faciliteren. Scheer na het anesthetiseren van het konijn de knie die geopereerd moet worden met een elektrisch scheerapparaat. Zuig vervolgens de haren weg en desinfecteer de geschoren knie grondig; dek de rest van het dier af met een steriel verband.Palpeer vervolgens de patella. Maak een huidincisie mediaal van de patella en open daarna het kniegewricht via een mediale parapatellaire arthrotomie onder steriele omstandigheden. Verplaats de patella lateraal en gebruik vervolgens een steriel scalpel om voorzichtig kleine kraakbeenstukjes van twee tot drie millimeter lang uit de trochlea ossis femoris te pellen.Plaats de kraakbeenvbiopten onmiddellijk in een buis van 50 milliliter met compleet medium en spoel vervolgens de defecten met steriele zoutoplossing. Gebruik een pincet om eventuele achtergebleven kraakbeenframenten te verwijderen. Positioneer nu de patella opnieuw in de trochleaire groeve en sluit de wond in lagen met enkelvoudige knoophechtingen en een doorlopende absorbeerbare huidhechting.Sluit tenslotte de wond af met een spuitverband dat doorlaatbaar is voor waterdamp. Begin deze stap door het steriel geoogste kraakbeen tweemaal te wassen in PBS, gevolgd door centrifugatie gedurende drie minuten bij 500 ×g en kamertemperatuur. Snijd het kraakbeen vervolgens in stukjes van één kubieke millimeter.Breng ze over naar een nieuwe conische buis van 50 milliliter en verteer de fragmenten vervolgens met 10 milliliter trypsine, EDTA en 10 milliliter PBS op een schudapparaat. Stop de trypsinisatie na 30 minuten door 10 milliliter compleet medium toe te voegen. Verwijder na centrifugatie het supernatant en voeg serumvrij medium met collagenase A toe. Schud de fragmenten vervolgens nog 12 uur.Centrifugeer nu de resulterende oplossing en resuspendeer de celpellet vervolgens in vijf milliliter compleet medium. Zaai de geïsoleerde cellen uit op weefselkweekflessen van 25 vierkante centimeter in vijf milliliter compleet medium en kweek de cellen in een bevochtigde weefselkweekincubator bij 37 °C en 5% CO2. Wanneer de culturen een dichtheid van 80% hebben bereikt, was de cellen twee keer met PBS. Stel ze vervolgens gedurende drie minuten bloot aan 0,05% tripsine-EDTA.Nadat de cellen zijn losgekomen, voegt u vijf milliliter compleet medium toe om de trypsinisatie te stoppen. Nadat de cellen zijn gecentrifugeerd, resuspendeert u de pellet in compleet medium en zaait u de cellen vervolgens in weefkweekflessen van 75 vierkante centimeter. Nadat de cellen uit een in vitro culture zijn geoogst zoals zojuist gedemonstreerd, telt u ze en brengt u vervolgens vijf keer 10 tot de vierde cellen over in een microcentrifugebuisje van 1,5 milliliter.Na het centrifugeren van de celsuspensie resuspendeert u de pellet in 15 µL compleet medium voor een volledige verzadiging van de matrix. Snijd vervolgens een dubbellaagse collageensteiger op de exacte afmetingen van het trochleaire defect en plaats de matrix in een 24-wells plaat. Zaai nu de chondrocyten op de poreuze, celadhesieve zijde van de matrix om celmigratie weg van de matrix te voorkomen.Incubeer vervolgens de met cellen bezette matrices zonder verder celkweektmedium gedurende één uur om volledige adhesie van de chondrocyten mogelijk te maken. Plaats de celmatrixconstructen ten slotte in een nieuwe 24-wellplaat met vers, compleet medium.Nadat er, zoals zojuist gedemonstreerd, een para-patellaire arthrotomie aan de contralaterale knie is uitgevoerd, wordt de transplantatie gestart door met een steriele pneumatische chirurgische boor twee geïsoleerde kraakbeendefecten van 3,6 millimeter diameter in de trocleaire groef te maken. Spoel vervolgens de defecten met steriele zoutoplossing. Let er hierbij op dat de mergholte niet wordt geopend.Implanteer nu de met chondrocyten gezaaide matrices met de poreuze zijde naar beneden en gebruik vervolgens een kleine hoeveelheid fibrineOccasionally lijm om de geïmplanteerde matrices af te dichten om een stevige fixatie te waarborgen. Plaats de patella terug in de trochleaire groef en breng een paar keer de volledige bewegingsuitslag van het kniegewricht toe. Verschuif vervolgens de patella opnieuw lateraal terwijl de matrices op hun plek worden gehouden, om te controleren op eventuele tekenen van fixatie.Nadat de patella opnieuw is vervangen, wordt de operatie afgerond met wondsluiting in lagen en een sprayverband, zoals zojuist gedemonstreerd. Na 12 weken in vivo was het kraakbeendefect opgevuld met herstelweefsel met een homogeen en intact oppervlak, wat de schuifspanning en schade aan het implantaat verminderde. Bovendien werd er geen hypertrofie of calcificatie van het implantaat waargenomen.Het herstelweefsel vertoonde een stijve en solide kwaliteit, die vergelijkbaar was met het gezonde omringende kraakbeenweefsel. Bovendien trad er geen delaminatie van het transplantaat op. De rode pijl geeft het vooraf geboorde chondrale defect aan 12 weken na het zaaien met de autologe chondrocyten.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe autologe chondrocyten geïsoleerd kunnen worden voor daaropvolgende proliferatie in vitro en hoe deze gezaaid kunnen worden op een 3D-matrix voor reimplantatie in kunstmatig gecreëerde kraakbeendefecten in een konijnenknie. Voor een verdere demonstratie van de techniek voor kraakbeendefecten in een ander experimenteel model kunt u ook ons begeleidende JoVE-artikel bekijken: treatment of Osteocondral defects in the rabbit's knee joint by implantation of allogeneic mesenchymal stem cells in fibrin clots.

matrix-assisted-autologous-chondrocyte-transplantation-for-remodeling

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Een experimentele techniek voor de behandeling van osteochondrale defecten in het konijn kniegewricht beschreven. De implantatie van allogene mesenchymale stamcellen in osteochondrale defecten heeft een veelbelovende ontwikkeling op het gebied van weefsel engineering. De voorbereiding van...

Behandeling van Osteochondrale Defecten in de Rabbit&#39;s kniegewricht door Implantatie van Allogeneic mesenchymale stamcellen in fibrinestolsels

Diermodellen zijn belangrijke hulpmiddelen voor de evaluatie van door weefseltechniek ontwikkelde grafts. Dit artikel presenteert het protocol voor het bereiden van een elektrospunnend biologisch afbreekbaar polymeer graft voor gebruik in weefseltechniek van het voorste kruisband, evenals een chirurgisch protocol voor implantatie in een rattenmodel.

Athymische Rat Model voor de Evaluatie van Engineered voorste kruisband Grafts

Het doel van deze studie is te rapporteren een protocol voor de artroscopische behandeling van een osteochondraal laesies van de talus met behulp van microfractured en gezuiverde adipeus-afgeleide cellen van de stam.

Autologe Microfractured en gezuiverde adipeus weefsel voor artroscopische beheer van osteochondrale laesies van de Talus

Presenteren we een methode voor de beoordeling van de ruimtelijke omvang van verwonding/dood van de cel op het gewrichtsoppervlak van intact lymfkliertest gewrichten na toepassing van gecontroleerde mechanische belastingen of effecten. Deze methode kunt u nagaan hoe artrose, genetische factoren en/of verschillende laden regimes van invloed zijn op de kwetsbaarheid van in situ chondrocyten worden gebruikt.

Visualisatie in real time en analyse van chondrocyten letsel als gevolg van mechanische belasting in volledig Intact lymfkliertest kraakbeen explantaten

Hier presenteren we een protocol dat isolatie en kweek van kraakbeen explanten van runderknieën beschrijft. Deze methode biedt een eenvoudig en toegankelijk hulpmiddel om weefselveranderingen te beschrijven in reactie op biologische stimuli of nieuwe therapieën gericht op het gewricht.

Een ex vivo weefselkweek model van kraakbeen remodellering in boviene knie Explants

Hier presenteren we het cyclische belasting-geïnduceerde intra-articulaire kraakbeenlaesiemodel van de rattenknie, gegenereerd door 60 cyclische compressies over 20 N, resulterend in schade aan het femorale condylaire kraakbeen bij ratten.

Een niet-invasieve methode voor het genereren van het cyclische belastingsgeïnduceerde intra-articulaire kraakbeenlaesiemodel van de rattenknie

Het open mediale femurcondylusimpactmodel bij konijnen is betrouwbaar voor het bestuderen van posttraumatische artrose (PTOA) en nieuwe therapeutische strategieën om PTOA-progressie te verminderen. Dit protocol genereert een geïsoleerd kraakbeendefect van de posterieure mediale femurcondylus bij konijnen met behulp van een op een wagen gebaseerde valtoren met een botshoofd.

Een reproduceerbaar kraakbeenimpactmodel om posttraumatische artrose bij het konijn te genereren

Dit protocol stelt een full-thickness cartilage defects (FTCD) model vast door gaten te boren in de femorale trochleaire groef van ratten en het daaropvolgende pijngedrag en histopathologische veranderingen te meten.

Ontwikkeling en evaluatie van een rattenmodel van kraakbeendefecten van volledige dikte

In dit protocol werd een knieartrosemodel opgesteld met behulp van de aangepaste Videman-methode en worden de operatieprocedures en voorzorgsmaatregelen van acupodomie beschreven. De effectiviteit van acupotomie is aangetoond door de mechanische eigenschappen van quadriceps femoris en pees en de mechanische en morfologische eigenschappen van kraakbeen te testen.

Toepassing van acupotomie in een knieartrosemodel bij konijnen

Het protocol beschrijft een methode voor Tuina-interventie in een konijnenmodel van knieartrose.

Tuina-interventie in konijnenmodel van knieartrose

Hier presenteren we een geïntegreerd protocol voor het genereren van gecontroleerde osteochondrale laesies in schapenknieën om een experimenteel model op te zetten dat geschikt is voor studies naar bot- en kraakbeenweefselregeneratie. Het protocol beschrijft een methode om een osteochondrale defect van volledige dikte in de femorale condyl te induceren, met technieken die de impact op het dierenwelzijn en variabiliteit in resultaten minimaliseren.

Opstel en evaluatie van een schapenmodel van een volledig dikte osteochondrale defect

Leer matrix-bijgestane autologe chondrocytentransplantatie voor het behandelen van chondrale defecten in het konijnenkniegewricht. Deze methode toont homogeen en intact herstelweefsel na 12 weken.

Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model (Video) | JoVE Journal

Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model

Meer video's verkennen

Matrix-bijgestaan autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model