Name: Een Hydrogel Construct en fibrine-gebaseerde lijm Aanpak Therapeutics leveren in een Murine myocardinfarct Model. (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 15 s
Description: Leer een hydrogelpatch met fibrinelijm aanbrengen op het hart van een muis na myocardinfarct. Deze methode verbetert celhechting en helpt onderzoekers de effectiviteit van stamceltherapieën evalueren.

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 werk werd gefinancierd door het Amerikaanse leger Grant (W81XWH-08-1-0701) en een Fellowship van Carle Foundation Hospital.

Procedure is volledig compatibel met IACUC protocol nummer 13302 en is van de deling van dierlijke bronnen goedgekeurd. 1. Instrument Voorbereiding <ol><li> Autoclaaf alle niet-instrumentatie vóór gebruikt om de chirurgische procedure om steriliteit te waarborgen. </li><li> Steriliseren van instrumenten die worden gebruikt meerdere keren in een sessie met een glazen kraal sterilisator tussen toepassingen. </li></ol> 2. Hydrogel Voorbereiding <ol><li> Ontdooi en plaat stamcellen ten minste 24 uur voorafgaand aan de totstandkoming van de hydrogel construct. </li><li> Bereid pleisters één dag voorafgaand aan de chirurgische procedure onder toepassing van een inrichting voor stereolithografie (of gelijkwaardig instrument) die in detail is beschreven in eerdere publicaties 8,18. </li><li> Om de hydrogel te maken, eerst een computer-aided design (CAD) model van de gewenste patch te genereren en exporteren van het ontwerp aan stereolithografische formaat (STL). </li><li> Maak een pre-gel oplossing dissolving poly (ethyleen glycol) dimethacrylaat (PEGDMA) in steriele 1 x PBS tot een 20% w / v oplossing te verkrijgen. Tegelijkertijd Los de fotoinitiator 1- [4- (2-hydroxy- ethoxy) -fenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propaan-1-on in DMSO. Voeg de fotoinitiator aan de PEGDMA oplossing bij een uiteindelijke w / v van 0,5%. Direct voor de crosslinking, voeg 100 ml van het gewenste dichtheid van de cellen. Opmerking: Een cel dichtheid tussen 2,0 x 10 5 -2,0 x 10 6 cellen / ml wordt aanbevolen. </li><li> Pipetteer de pre-geloplossing in een schaal in het midden van de SLA platform en voer de SLA software met de eerder geladen STL opmaak ontwerp. </li><li> Verwijder de patches van de inrichting en incubeer de hydrogels O / N in Dulbecco&#39;s gemodificeerd Eagle&#39;s medium (DMEM) aangevuld met 5% foetaal runderserum (FBS), 100 U / ml penicilline en 100 mg / ml streptomycine om voor cellen te passen het milieu in de pleister. </li></ol> 3. Animal Voorbereiding en Oral intubatiop <ol><li> Evalueer elke muis voorafgaande aan teneinde ervoor te zorgen dat het dier in goede gezondheid, zoals bepaald uit de verzorging gewoontes en interacties met hun kooi mates. Opmerking: Vrouwelijke 8-10 weken oude C57BL / 6J-muizen werden voor deze procedure echter een muis leeftijd of type kan worden gebruikt. </li><li> Plaats de dieren in een verdoving kamer en bloot te stellen aan 5% isofluorane met een 1 L / min O 2 ondersteuning. Toezicht op het niveau van de anesthesie door teen knijpen reflex. </li><li> Zodra het dier goed is verdoofd, wegen en plaats ze op de intubatie stand. </li><li> Direct een lichtbron richting borstholte van het dier en een tang om de larynx oppervlak trekken en bloot de stembanden. Leid een 20 G angiocath tussen de stembanden, en soepel in te voegen in de luchtpijp. Detect juiste aanbrengen door een mechanische beweging van de borstholte nadat de katheter is verbonden met het kleine dier ventilator. </li><li> Pas ventilatie instellingen aan The gewicht van het dier op basis van de richtlijnen van de fabrikant. </li><li> Eenmaal geïntubeerd, plaats het dier in rugligging op een verwarmingselement om onderkoeling te voorkomen. Zorg ervoor dat de verwarming pad niet meer dan 40 ° C. Indien nodig, plaats een barrière tussen het dier en de verwarming pad om de kans op brandwonden te minimaliseren. </li><li> Haal haar van de operatieplaats door het gebruik van een ontharingscrème. Steriliseer de site met 3 afwisselende scrubs van betadine en 75% ethanol om een ​​goede sterilisatie te verzekeren. Plaats een laken om alleen de operatieplaats bloot en plaats vet zalf op de ogen tot droog tijdens de procedure te voorkomen. </li></ol> 4. Chirurgische Procedure <ol><li> De thoracotomie wordt uitgevoerd op de linkerzijde van het dier, dus maakt een incisie van ongeveer 1 cm links van het sternum, dat de lengte van het borstbeen loopt. </li><li> Een tang om de spierlaag te scheiden van de onderliggende ribbenkast in twee stappen. Observeer een DelineAting lijn die de grote borstspier spieren van het dier vertegenwoordigt. Til deze spier lichtjes, scheiden van de onderliggende externe schuine spier en trek mediaal. Vervolgens, vrij de externe schuine spier van de onderliggende ribbenkast op dezelfde wijze en intrekken lateraal, waardoor een vrij uitzicht op de tweede, derde en vierde ribben. </li><li> Voer de thoracotomie tussen de derde en vierde ribben. Til de vierde rib en gebruik een cauterizer de borstholte tussen de derde en vierde rib openen. Plaats retractors naar de holte verder te openen en het hart bloot te leggen. </li><li> Gebruik een tang om de dunne hartzakje van het hart te scheuren. </li><li> Afbinden de linker kransslagader met een 8-0 monofilament nylon hechtdraad. Plaats de hechtdraad ongeveer 4 mm van de apex van het hart, direct onder het onderste uiteinde van het linker atrium. Bepaal de juiste plaatsing hechtdraad door blancheren van het ventriculaire myocardium en een toename in de grootte van het linker atrium na Suture is gebonden. </li></ol> 5. Patch Plaatsing en Lijm <ol><li> Houd pleisters bij 37 ° C en 5% CO 2 voorwaarden tot gebruik. </li><li> Til de patch met een plat uiteinde spatel en plaats voorzichtig het op het oppervlak van het hart, op de plaats van infarct. Opmerking: Om afglijden van de linker hartkamer te voorkomen, kan de pleister op zijn plaats worden gehouden door licht contact te onderhouden met behulp van de spatel of de punt van een pincet. </li><li> Bereid de lijm door het mengen van een 4: 1 verhouding van fibrinogeen trombine. Meng de oplossing door herhaaldelijk pipetteren totdat het dikker wordt, wordt binnen 1 minuut na het begin van het preparaat. </li><li> Zodra de oplossingsviscositeit het gewenste niveau bereikt, snel ongeveer 10 ml dragen aan de patch oppervlak. Opmerking: de stollingstijd van de fibrine lijm is een snelle, die een kleine kans voor efficiënte overdracht van de lijm. </li></ol> 6. Hechten <ol><li&gt; Voer alle sluiten hechtingen met een 6-0 monofilament nylon hechtdraad. </li><li> Sluit de rib laag met 3-4 afzonderlijke onderbroken hechtingen. </li><li> Voor de volledige sluiting van de intercostale laag, plaatst u een PE-10 canule in de incisie aan de borstholte te evacueren na de afsluiting is voltooid en te herstellen juiste intrapleurale druk. </li><li> Sluit de borstspieren met 3-4 individuele onderbroken hechtingen. </li><li> Seal de huidlaag met een continue hechting. </li><li> Na volledige sluiting, bevestig een injectiespuit 1,0 ml aan het einde van de canule en gebruiken om de borstholte te evacueren. </li><li> Breng een weefsellijm de incisieplaats op de hechting plaats te versterken. </li></ol> 7. Post-operatieve behandeling <ol><li> Geef muizen een injectie van buprenorfine (0,05-1,0 mg / kg) en carprofen (2,2 mg / kg) subcutaan onmiddellijk na de coronaire ligatie en minstens 20 min voor opwekking. Dien beide geneesmiddelen 6-8 uur na de operatie, En dan tweemaal daags te geven voor maximaal drie dagen om pijn en angst te beheersen. </li><li> Continu toezicht houden op de dieren tot bewuste en elk uur voor de eerste 4 uur na de operatie. Voer een tweede controle in de nacht van de operatie (2-4 uur later) naar een tweede dosis pijnstiller toedienen. </li><li> Dagelijks toezicht op de dieren na de tweede dag na de procedure, totdat dieren stabiel lijken. </li></ol> 8. Analyse van de hartfunctie en Histologie <ol><li> Voer echocardiogrammen op de muizen 4 weken na de procedure voor het bepalen van de omvang van de schade na de MI. </li><li> Verdoven muizen met 4-5% isofluraan in een anesthesie kamer voor de inductie van inhalatie-anesthesie, en vervolgens 2% isofluraan via gezichtsmasker voor het onderhoud anesthesie. </li><li> Wis het imaging gebied met een ontharingscrème en gebruik een klein dier echografie om een ​​2D M-mode echocardiografie scan van het kloppende hart te verkrijgen en noteer de functionele parameters associated ermee. </li><li> Euthanaseren de muizen in een kamer kooldioxide, verzamel de harten van de dieren en in een 10% formaline-oplossing gedurende 24 uur. Na 24 uur en spoel de harten tot 70% ethanol en bewaren bij 4 ° C totdat weefselverwerking. </li><li> Verwerk de harten en insluiten ze in paraffine blokken. </li><li> Snij 5 mm doorsneden het ventriculaire gebied van het hart, te beginnen bij de top en eindigt op het atrium. </li><li> Stain doorsnede plakjes met beide Masson&#39;s trichroom en hematoxyline en eosine kleuring met behulp van standaard protocollen. </li></ol>

<ol><li>Kolk, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LAD-ligation%3A+a+murine+model+of+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2009).</li>
<li>Li, Y., Yao, Y., Sheng, Z., Yang, Y., Ma, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-modal+tracking+of+transplanted+mesenchymal+stem+cells+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Dual-modal tracking of transplanted mesenchymal stem cells after myocardial infarction.</a> International journal of nanomedicine. 6, 815-823 (2011).</li>
<li>Nagaya, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravenous+administration+of+mesenchymal+stem+cells+improves+cardiac+function+in+rats+with+acute+myocardial+infarction+through+angiogenesis+and+myogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22American+journal+of+physiology.+Heart+and+circulatory+physiology%22%5BJournal%5D)">Intravenous administration of mesenchymal stem cells improves cardiac function in rats with acute myocardial infarction through angiogenesis and myogenesis.</a> American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 287, H2670-H2676 (2004).</li>
<li>Wang, J. S., Shum-Tim, D., Chedrawy, E., Chiu, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+coronary+delivery+of+marrow+stromal+cells+for+myocardial+regeneration%3A+pathophysiologic+and+therapeutic+implications%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+thoracic+and+cardiovascular+surgery%22%5BJournal%5D)">The coronary delivery of marrow stromal cells for myocardial regeneration: pathophysiologic and therapeutic implications.</a> The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 122, 699-705 (2001).</li>
<li>Cashman, T. J., Gouon-Evans, V., Costa, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+stem+cells+for+cardiac+therapy%3A+practical+challenges+and+potential+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+cell+reviews%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal stem cells for cardiac therapy: practical challenges and potential mechanisms.</a> Stem cell reviews. 9, 254-265 (2013).</li>
<li>Sutton, M. G., Sharpe, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+remodeling+after+myocardial+infarction%3A+pathophysiology+and+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Left ventricular remodeling after myocardial infarction: pathophysiology and therapy.</a> Circulation. 101, 2981-2988 (2000).</li>
<li>Smolina, K., Wright, F. L., Rayner, M., Goldacre, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+survival+and+recurrence+after+acute+myocardial+infarction+in+England%2C+2004+to+2010%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation.+Cardiovascular+quality+and+outcomes%22%5BJournal%5D)">Long-term survival and recurrence after acute myocardial infarction in England, 2004 to 2010.</a> Circulation. Cardiovascular quality and outcomes. 5, 532-540 (2012).</li>
<li>Chan, V., Zorlutuna, P., Jeong, J. H., Kong, H., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+photopatterning+of+hydrogels+using+stereolithography+for+long-term+cell+encapsulation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+chip%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional photopatterning of hydrogels using stereolithography for long-term cell encapsulation.</a> Lab on a chip. 10, 2062-2070 (2010).</li>
<li>Kai, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell-loaded+nanofibrous+patch+promotes+the+regeneration+of+infarcted+myocardium+with+functional+improvement+in+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Stem cell-loaded nanofibrous patch promotes the regeneration of infarcted myocardium with functional improvement in rat model.</a> Acta biomaterialia. 10, 2727-2738 (2014).</li>
<li>Serpooshan, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+bioengineered+acellular+collagen+patch+on+cardiac+remodeling+and+ventricular+function+post+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of bioengineered acellular collagen patch on cardiac remodeling and ventricular function post myocardial infarction.</a> Biomaterials. 34, 9048-9055 (2013).</li>
<li>Cavallo, L. M., Solari, D., Somma, T., Savic, D., Cappabianca, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Awake+Endoscope-Guided+Sealant+Technique+with+Fibrin+Glue+in+the+Treatment+of+Postoperative+Cerebrospinal+Fluid+Leak+After+Extended+Transsphenoidal+Surgery%3A+Technical+Note%5BTitle%5D)+AND+%22World+neurosurgery%22%5BJournal%5D)">The Awake Endoscope-Guided Sealant Technique with Fibrin Glue in the Treatment of Postoperative Cerebrospinal Fluid Leak After Extended Transsphenoidal Surgery: Technical Note.</a> World neurosurgery. , (2013).</li>
<li>Chung, H. W., Mehta, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+glue+for+Gundersen+flap+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Fibrin glue for Gundersen flap surgery.</a> Clinical Ophthalmology. 7, 479-484 (2013).</li>
<li>Dunn, C. J., Goa, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+sealant%3A+a+review+of+its+use+in+surgery+and+endoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Drugs%22%5BJournal%5D)">Fibrin sealant: a review of its use in surgery and endoscopy.</a> Drugs. 58, 863-886 (1999).</li>
<li>Chi, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+repair+achieved+by+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells%2Fsilk+fibroin%2Fhyaluronic+acid+patches+in+a+rat+of+myocardial+infarction+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Cardiac repair achieved by bone marrow mesenchymal stem cells/silk fibroin/hyaluronic acid patches in a rat of myocardial infarction model.</a> Biomaterials. 33, 5541-5551 (2012).</li>
<li>Erb, M. A., Claus, T., Hartrumpf, M., Bachmann, S., Albes, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+Tachosil+surgical+patch+or+fibrin+glue+in+coronary+artery+surgery+does+not+affect+quality+of+anastomosis+or+provoke+postoperative+adhesions+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22European+journal+of+cardio-thoracic+surgery+%3A+official+journal+of+the+European+Association+for+Cardio-thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">The use of Tachosil surgical patch or fibrin glue in coronary artery surgery does not affect quality of anastomosis or provoke postoperative adhesions in pigs.</a> European journal of cardio-thoracic surgery : official journal of the European Association for Cardio-thoracic Surgery. 36, 703-707 (2009).</li>
<li>Okada, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+treatment+for+rupture+of+left+ventricular+free+wall+after+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Interactive+cardiovascular+and+thoracic+surgery%22%5BJournal%5D)">Surgical treatment for rupture of left ventricular free wall after acute myocardial infarction.</a> Interactive cardiovascular and thoracic surgery. 4, 203-206 (2005).</li>
<li>Simpson, D., Liu, H., Fan, T. H., Nerem, R., Dudley, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+tissue+engineering+approach+to+progenitor+cell+delivery+results+in+significant+cell+engraftment+and+improved+myocardial+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">A tissue engineering approach to progenitor cell delivery results in significant cell engraftment and improved myocardial remodeling.</a> Stem Cells. 25, 2350-2357 (2007).</li>
<li>Jeong, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Living%27+microvascular+stamp+for+patterning+of+functional+neovessels%3B+orchestrated+control+of+matrix+property+and+geometry%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Living' microvascular stamp for patterning of functional neovessels; orchestrated control of matrix property and geometry.</a> Advanced Materials. 24, 58-63 (2012).</li>
<li>Wu, X., Ren, J., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+glue+as+the+cell-delivery+vehicle+for+mesenchymal+stromal+cells+in+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotherapy%22%5BJournal%5D)">Fibrin glue as the cell-delivery vehicle for mesenchymal stromal cells in regenerative medicine.</a> Cytotherapy. 14, 555-562 (2012).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen hebben.

Met deze benadering van het murine model MI, hebben we een systeem dat de schade aan niet-myocardium gebieden die zijn geassocieerd met andere murine MI technieken minimaliseert ontwikkeld. Deze gebieden omvatten schade door een tracheostoma, het snijden van de spierlaag en het breken van ribben de borstholte bloot te leggen. Wij geloven dat deze veranderingen de algehele operatie resultaat dankzij de zorgvuldigheid om zoveel mogelijk van grote structuren, waaronde...

Een myocardiaal infarct (MI) wordt gedefinieerd als de onderbreking van bloed aan een gebied van het hart veroorzaakt door occlusie van een grote kransslagader. De schade die voortvloeit uit een MI komt door de herinrichting van de levensvatbare hartweefsel in niet-functioneel littekenweefsel, die het vermogen van het hart of, specifieker, de linker ventrikel, goed slaan afneemt. Dit resulteert in een afname in de hoeveelheid bloed die kan worden afgegeven aan het lichaam met elke hartslag, bekend als het slagvolume en het percentage bloed dat uit het hart wordt gepompt bij elke hartslag, zogenaamde ejectiefractie 6. Deze, samen met andere verminderde functies, verhoogt de spanning op de rest van het hart om voldoende blijft werken. Vaak kan deze verhoogde druk zo ernstig worden dat het een tweede hartaanval, een verschijnsel waargenomen bij ongeveer 10% van individuen 7 veroorzaakt. Terwijl de medische praktijken hebben ontwikkeld om te behandelende onmiddellijke nasleep van een MI, is er geen techniek ontwikkeld om te stoppen, vertragen of omkeren van de negatieve bijwerkingen van het weefsel remodeling. Stamceltherapieën hebben zich ontwikkeld tot een mogelijke weg voor een dergelijke behandeling, maar ondanks hun veelbelovend potentieel stamcellen niet succesvol gebleken in de klinische setting. Eén theorie voor hun tekortkomingen is het onvermogen te zorgen voor de gunstige cellen blijven op de plaats van infarct lang genoeg om gunstige resultaten 5 genereren. Het is aangetoond dat niet meer dan 24% van de cellen die alleen worden geïnjecteerd in de plaats van infarct overleefd en bleef op het aangetaste locatie 1 dag na de oplevering 2. Een mogelijke opsporing van deze kwestie retentie cel biocompatibele hydrogel systemen die cellen of geneesmiddelen, die de beschadigde locatie kan worden afgeleverd kapselen ontwikkelen. De hydrogel keuze in dit protocol is een poly (ethyleenglycol) dimethacrylaat vanwege de eerder gebruik in celinkapselende procedures echter een hydrogel staat inkapseling worden toegepast 8. De afgifte van de pleister direct aan de plaats van letsel zorgt cel-weefselcontact over een langere tijdsperiode, waardoor de duur van de cellen kan gunstig factoren verlenen aan de onderliggende myocardium. Een knelpunt de patch aanpak is de moeilijkheid van het hechten van de pleister op het hart oppervlak. Veel groepen hebben dit ondervangen door een verscheidenheid van technieken, de meest voorkomende zijn een eenvoudige hechting aan de constructie te koppelen aan het hart oppervlak 9,10. Dit is succesvol in een aantal gevallen waarin het construct wordt gemaakt van een stijver materiaal bewezen, maar ontbreekt wanneer geprobeerd op een hydrogel systeem, vanwege de hoge waterconcentratie en delicate aard van de pleister construct. Om dit te voorkomen, hebben we een fibrinelijm externe lijmsysteem dat de chemie van stolselvorming nabootst gebruikt. Fibrinelijm is gebruikt in talrijke medische operaties, Inc.Luding dura tranen, bronchiale fistels, en hoornvliestransplantatie, aandacht voor de biocompatibiliteit van het product als een wond kit 11-13. Daarnaast is fibrine gebruikt voor verschillende cardiale doeleinden, waaronder operatieve behandeling van linker ventrikel breuken en coronaire bypassoperaties is echter het gebruik als een adhesie lijm voor een cardiale patch gebruikelijke 14-17. Een eenvoudige formulering van trombine en fibrinogeen resulteren in een biocompatibele lijm die direct aan de buitenzijde van een externe cardiale pleister kan worden aangebracht, die een levensvatbaar hechting systeem patch hart interactie garanderen.

<table><tbody><tr><td>Harvard Model 687 Muisventilator</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0001</td><td></td></tr><tr><td>Inintech Biosciences LLC Droge Glaskralen Sterilisator</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9531961</td><td></td></tr><tr><td>Leica MZ6 chirurgisch microscoop</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cautery Kit</td><td>Gemini</td><td>GEM 5917</td><td></td></tr><tr><td>Fijne Pincetten - 0,4 mm Gebogen Tips</td><td>Fine Science Tools</td><td>11063-07</td><td></td></tr><tr><td>Agricola Retractor - 3,5 cm Breed</td><td>Fine Science Tools</td><td>17005-04</td><td></td></tr><tr><td>Verenschaar - 2,5 mm Rechte Blad</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Naaldhouder - met vergrendeling Tungsten Carbide 14 cm</td><td>Fine Science Tools</td><td>12565-14</td><td></td></tr><tr><td>Irisschaar - Fijne Recht 10,5 cm</td><td>Fine Science Tools</td><td>14060-10</td><td></td></tr><tr><td>8-0 monofilament naald</td><td>Ethicon</td><td>8730P</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Zijde naald</td><td>Ethicon</td><td>639G</td><td></td></tr><tr><td>Trombine</td><td>Sigma</td><td>T7009</td><td></td></tr><tr><td>Fibrinogeen</td><td>Sigma</td><td>F3879</td><td></td></tr><tr><td>Vetbond Weefsel Adhesief</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td></td></tr></tbody></table>

een hydrogel construct en fibrine-gebaseerde lijm aanpak therapeutics leveren in een murine myocardinfarct model.

A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model.

Het muismodel voor MI wordt algemeen erkend op het gebied van hart- en vaatziekten en is consequent gebruikt als eerste stap om de werkzaamheid van behandelingen in vivo1 te testen. Het traditionele, gevestigde protocol is verder verfijnd om de schade aan het dier te minimaliseren. Opmerkelijk is dat de pectorale spierlagen worden losgemaakt in plaats van ze eenvoudigweg door te snijden, en dat de thoracotomie intercostaal wordt benaderd in plaats van de ribben te breken bij een sternotomie, waardoor de integriteit van het ribbenkast wordt behouden. Met deze wijzigingen wordt de algehele stress op het dier verminderd.
Stamceltherapieën die bedoeld zijn om de schade veroorzaakt door MI's te verlichten, hebben door de jaren heen belofte getoond vanwege hun pro-angiogene en anti-apoptotische voordelen. Huidige benaderingen om cellen naar het hartoppervlak te brengen, omvatten doorgaans de injectie van de cellen dicht bij de beschadigde plaats, binnen een coronaire slagader of in de perifere bloedbaan2-4. Hoewel de cellen zich hebben bewezen om naar het beschadigde myocardium te migreren, is de functionaliteit beperkt door hun slechte aanplanting op de plaats van verwonding, wat resulteert in diffusie in de bloedbaan5. Dit manuscript beschrijft een procedure die dit obstakel overwint met het gebruik van een cel-ingekapselde hydrogel-patch. De patch wordt vóór de chirurgische procedure vervaardigd en direct na de occlusie van de linker kransslagader op het beschadigde myocardium geplaatst. Om de patch op zijn plaats te hechten, wordt biocompatibel extern fibrinekleefstof direct bovenop de patch aangebracht, waardoor het zowel aan de patch als aan het hartoppervlak kan drogen. Deze aanpak biedt een nieuwe hechtingsmethode voor de toepassing van een delicaat cel-inkapseld therapeutisch construct.

Gedurende de chirurgische procedure, kan ligatie van de linker kransslagader worden geïdentificeerd door een gemarkeerd blancheren stroomafwaarts van de afgesloten arterie. Als een test voor het binden van de knoop, kan de hechting kort worden aangescherpt om te controleren of het op de juiste plaats. Bovendien, aangezien occlusie van de slagader leidt bijna onmiddellijke vermindering van het vermogen van het linker atrium goed slaan, wordt het linker atrium te vergroten in reactie op een terugstroom van bloed in het sy...

Dit protocol heeft tot doel de beperking van slechte celaanplanting voor stamcelbehandeling van hartinfarcten te verlichten door het gebruik van een hydrogelsysteem en een op fibrine gebaseerde lijm. Met deze aanpak kan contact tussen cel en weefsel na het infarct worden gehandhaafd, waardoor het therapeutische potentieel van heilzame agentia op de plaats van de blessure wordt vergroot.

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

The murine MI model is widely recognized in the field of cardiovascular disease, and has consistently been used as a first step to test the efficacy of ...

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.

a-hydrogel-construct-fibrin-based-glue-approach-to-deliver

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Deze video laat zien hoe u een snelle en betrouwbare model te gebruiken om pathobiological en pathofysiologische processen van myocardischemie te bestuderen.

LAD-Ligatie: een muizenmodel van myocardinfarct

Werkwijzen voor het bereiden een injecteerbare gel matrix van gedecellulariseerde weefsel en het injecteren van het in rat...

Productie van biologisch verkregen Injecteerbare Materialen voor myocard Tissue Engineering

Tal van genetische manipulaties en / of intramyocardial injecties van genen, eiwitten, cellen en / of biomaterialen wordt toegevoegd aan de dimensie van de tijd in studies van de acute ischemie / reperfusie schade en chronische remodeling bij muizen. Deze video illustreert de microchirurgische procedures voor ischemie / reperfusie, permanent coronaire ligatie, en intramyocardial injectie studies.

Kransslagader Ligatie en Intramyocardial Injectie in een muizenmodel van Infarction

We beschrijven de isolatie van neonatale cardiomyocyten en de voorbereiding van de cellen voor inkapseling in fibrine hydrogel constructen voor tissue engineering. We beschrijven methoden voor het analyseren van de weefselmanipulatieproducten myocard na de cultuur periode met inbegrip van actieve kracht die op elektrische stimulatie en levensvatbaarheid van de cellen en immunohistologische vlekken.

Inkapseling van hartspiercellen in een fibrine Hydrogel voor Cardiac Tissue Engineering

Implantatie van een biograft myocardiaal infarct geïnduceerd door LAD ligatie in een knaagdier model behandelen conventioneel vereist twee open-hartoperaties. Om terug te dringen en de optimale omstandigheden voor fixatie van vaste en gelatineachtige biomatrices geassocieerd met cellen, hebben minimaal invasieve procedures ontwikkeld.

Cel-gebaseerde therapie voor hartfalen bij Rat: Dubbele Thoracotomie voor myocardinfarct en Epicardiale Implantatie van Cellen en Biomatrix

Een zeer reproduceerbaar model voor myocardinfarct bij muizen met minimale invasieve manipulaties wordt beschreven. Het model kan eenvoudig worden uitgevoerd, wat resulteert in een hoge reproduceerbaarheid en overlevingsgraad. Daarom zal het beschreven model het aantal benodigde dieren verminderen zoals gevraagd door het 3R-principe (Vervanging, Verfijning en Vermindering).

Minimaal invasieve chirurgische procedure voor het induceren van Myocardinfarct in Muizen

Supramoleculaire hydrogelators gebaseerd op ureido-pyrimidinonen maken volledige controle over de gel macroscopische eigenschappen en de sol-gel-schakelgedrag met pH. Hier presenteren we een protocol voor de formulering en het injecteren van een dergelijke supramoleculaire hydrogelator via een katheter afgiftesysteem voor lokale afgifte direct betrokken gebieden in het varkenshart.

Een injecteerbare en-Drug geladen Supramoleculaire Hydrogel voor Local Catheter injectie in de Pig Heart

Dit protocol beschrijft een nieuwe werkwijze voor de vergelijking van 3D gehele hart hartspierweefsel met MRI. Dit is bedoeld voor nauwkeurige vaststelling van intramyocardiale injecties in het infarct grensgebied van een chronische varkensmodel van myocardiaal infarct.

3D Whole-hart myocard Tissue Analyse

Hierin beschrijven we een chirurgische ingreep die laat zien hoe u permanente ligatie van de linker-anterieure aflopende coronaire slagader bij muizen bereikt. Dit model is van groot belang om de pathofysiologie van myocardiaal infarct en de gelijktijdige biologische processen te onderzoeken.

Murine myocardinfarct model met behulp van permanente Ligatie van linker anterieure aflopende coronaire slagader

Dit protocol is bedoeld om een 3D-bioprint patch te transplanteren op het epicardium van infarct muizen die hartfalen modelleren. Het bevat details met betrekking tot anesthesie, de chirurgische borstopening, permanente ligatie van de linker voorste aflopende (LAD) kransslagader en toepassing van een bioprinted patch op het infarct gebied van het hart.

Transplantatie van een 3D Bioprinted Patch in een Murine Model van Myocardikoesie Infarct

Stamcelgebaseerde therapie is naar voren gekomen als een efficiënte strategie om gewonde hartweefsels te herstellen na een myocardinfarct. Wij bieden een optimale in vivo toepassing voor stamceltransplantatie met behulp van gelatinehydrogels die enzymatisch met elkaar verbonden kunnen zijn.

Intramyocardtransplantatie van MSC-Loading Injecteerbare Hydrogels na myocardinfarct in een Murine-model

Leer een hydrogelpatch met fibrinelijm aanbrengen op het hart van een muis na myocardinfarct. Deze methode verbetert celhechting en helpt onderzoekers de effectiviteit van stamceltherapieën evalueren.

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

Meer video's verkennen