Een Hydrogel Construct en fibrine-gebaseerde lijm Aanpak Therapeutics leveren in een Murine myocardinfarct Model.

Het algemene doel van deze procedure is om een therapeutische hydrogelpatch over te brengen naar het hartoppervlak in een poging de schade na een myocardinfarct te minimaliseren. Dit wordt bereikt door eerst het hartoppervlak bloot te leggen via een thoracotomie. In de tweede stap wordt een kleine hechtnood geplaatst bij de linker kransslagader om een myocardinfarct op te wekken.

Vervolgens wordt de therapeutische hydrogelpatch met een fibrinelijm op het hartoppervlak aangebracht, waarna de borstholte wordt gesloten. Ten slotte worden histologische analyse en echocardiografie bij kleine dieren gebruikt om de veranderingen in de hartstructuur en -functie te evalueren die optreden in de aanwezigheid en afwezigheid van deze interventietechnieken. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen het veld van de stamceltechniek, zoals het bepalen van het benodigde aantal cellen en de toedieningsmethoden die nodig zijn voor het verbeteren van de hartfunctie.

Na een myocardinfarct. Hoewel deze methode wordt gebruikt om inzicht te bieden in therapieën voor myocardinfarcten, kan deze ook worden toegepast bij andere weefseltechnische en revascularisatiesystemen, zoals het model voor ischemie van de achterpoot. Begin met het plaatsen van een gezonde, geanestheseerde muis op de intubatiestandaard en richt een lichtbron op de borstholte van het dier.

Gebruik vervolgens een pincet om het larynxoppervlak terug te trekken en de stembanden bloot te leggen. Leid daarna voorzichtig een 20 gauge angiokatheter tussen de stembanden door en voer deze soepel in de trachea in.

Sluit de katheter aan op een ventilator voor kleine dieren en beweeg de borstholte mechanisch één keer om de correcte positionering van de katheter te bevestigen. Plaats het dier vervolgens in rugligging op een warmtemat om hypothermie te voorkomen. Gebruik een ontharingscrème om het haar van de chirurgische plaats te verwijderen, gevolgd door drie afwisselende steriliserende spoelingen met Betadine en 75% ethanol.

Breng veterinaire zalf aan op de ogen van het dier om uitdroging tijdens de procedure te voorkomen en dek vervolgens het operatiegebied af. Begin nu de chirurgische procedure door een huidincisie te maken van ongeveer één centimeter links van het borstbeen, over de gehele lengte van het sternum. Lokaliseer de begrenzingslijn van de musculus pectoralis major en gebruik een pincet om de spier licht op te tillen, zodat deze kan worden gescheiden van de onderliggende musculus obliquus externus.

Trek de spier mediaal terug. Maak de musculus obliquus externus op dezelfde manier los van de onderliggende ribbenkast, maar met een laterale retractie. Dit is om een onbelemmerd zicht op de tweede, derde en vierde rib te verkrijgen.

Til de vierde rib voorzichtig op en gebruik een cauterisator om de borstholte tussen de derde en vierde rib te openen. Plaats vervolgens retractoren om de holte verder te openen; leg het hart vrij met behulp van een pincet, doorboor het pericard en ligatureer vervolgens de linker kransslagader met een 8-0 monofilaiment nylon hechtdraad op ongeveer 4 mm van de apex van het hart, direct onder de onderste punt van het linker atrium. Indien de hechting correct is geplaatst, zal een bleking van het ventriculaire myocard en een toename in de grootte van het linker atrium waarneembaar zijn.

Om de patch aan te brengen, gebruikt u een spatel met een plat uiteinde om de hydrogel voorzichtig op het hartoppervlak op de plaats van het infarct te positioneren. Houd de patch met de spatel lichtjes op zijn plaats terwijl een assistent de lijm snel gedurende ongeveer een minuut mengt. Wanneer de lijm de gewenste viscositeit heeft bereikt, brengt u snel ongeveer 10 µL aan op het oppervlak van de patch.

Gebruik vervolgens drie tot vier individuele onderbroken hechtingen van 6-0 monofilament nylon om de riblaag te sluiten. Voordat de intercostale laag wordt gesloten, wordt een PE 10 canule in de incisie ingebracht. Sluit vervolgens de borstspieren met drie tot vier individuele onderbroken hechtingen.

Sluit de huidlaag met een doorlopende hechting en bevestig een spuit van 1 mL aan het uiteinde van de canule. Evacueer tot slot de borgholte, dien postoperatieve analgesie toe binnen zes tot acht uur na sluiting en houd het dier in de gaten totdat het volledig is hersteld. Mode-echocardiografie-metingen, uitgevoerd vanaf twee dagen na het infarct, vertonen een stopzetting van de beweging van de linkerwand, wat duidt op de reconstructie van de spier. Kwalitatieve berekeningen op basis van de gegevens tonen een afname van de ejectiefractie en het slagvolume in de geïnfarceerde harten aan.

Histologische analyse van gezonde en geïnfarceerde harten toont de dilatatie van de linker ventrikel en de verdunning van de wand van de linker ventrikel aan die worden waargenomen in het geïnfarceerde myocard. Aangezien beide tekenen zijn van weefselremodellering en littekenweefselafzetting, is het aanbrengen van de patch daarom een nuttige therapeutische benadering voor de behandeling van het infarct, aangezien de fibrinelijm het myocard niet beschadigt. Er wordt inderdaad geen weefselremodellering of ventriculaire verdunning waargenomen op de plaats van aanbrenging en de cardiomyocyten blijven intact ondanks de toevoeging van zowel de hartpatch als de bijbehorende lijm.

Daarnaast bevestigt levensvatbaarheidstesten dat het aanbrengen van de lijm op het buitenste oppervlak van de cel-inkapselende hydrogelpatch de overleving van de cellen binnen de patch niet beïnvloedt. Zodra de techniek onder de knie is, kan deze in 30 tot 40 minuten worden uitgevoerd mits correct toegepast. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de timing van het aanbrengen van de fibrinelijm nauwkeurig te bepalen om een goede hechting van de patch aan het harde oppervlak te garanderen.