Name: Implantacja zmodyfikowanej tkanki w sercu szczura (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-24T00:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Poznaj technikę chirurgicznego implantowania inżynieryjnej tkanki w bruzdę przedsionkowo-komorową serca szczura. Ta metoda umożliwia testowanie biologicznych alternatyw dla elektronicznych rozruszników serca.

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

Praca ta jest wspierana przez granty badawcze z National Institutes of Health (HL068915; HL088206) oraz darowizny na rzecz Cardiac Conduction Fund w Children’s Hospital Boston.

Część 1: Indukcja znieczulenia ogólnego
<ol>
<li>Szczura szczepu Lewis o masie 200-250 g znieczula się ketaminą w dawce 50 mg/kg oraz ksylazyną w dawce 4 mg/kg, wstrzykując preparaty igłą 30 G do jamy otrzewnowej. Górną część brzucha i prawą stronę klatki piersiowej wygolono, a miejsce nacięcia dokładnie oczyszczono 70% etanolem, a następnie miejscowym roztworem antyseptycznym na bazie powidonu jodowego.</li>
<li>Zwierzę zostaje zaintubowane dotchawiczo przy użyciu cewnika dożylnego 16 G podłączonego do respiratora dla małych zwierząt (Harvard Apparatus). Respirator jest połączony z waporyzatorem w celu podawania od 0,5 do 1,0% izofluranu (Baxter) zmieszanego ze 100% tlenem w celu utrzymania znieczulenia ogólnego. Częstotliwość oddechów i objętość oddechową dostosowuje się do masy ciała szczura. Zwierzę umieszcza się na macie grzewczej (Hood Thermo-Pad), aby utrzymać temperaturę ciała podczas procedury chirurgicznej.</li>
<li>W celu monitorowania tętna i saturacji tlenem przez cały czas trwania zabiegu chirurgicznego, do jednej z kończyn tylnych przypina się pulsoksymetr (Nellcor).</li>
</ol>
Część 2: Torakotomia i implantacja tkanki inżynieryjnej
<ol>
<li>Pole operacyjne przygotowuje się za pomocą sterylnych obłożeń chirurgicznych, które mocuje się kleszczykami do ręczników.</li>
<li>Wykonuje się nacięcie od przednio-bocznej do bocznej ściany prawej klatki piersiowej, tuż nad 5.th przestrzenią międzyżebrową. Do wnętrza klatki piersiowej uzyskuje się dostęp przez 5.th przestrzeń międzyżebrową, a następnie umieszcza się mały rozwieracz (Roboz), aby zmaksymalizować pole widzenia.</li>
<li>Osierdzie przecina się tuż powyżej wyrostka prawego przedsionka i prawej komory, prowadząc cięcie od podstawy w stronę wierzchołka serca. Następnie identyfikuje się bruzdę przedsionkowo-komorową i delikatnie rozdziela warstwę epikardium sąsiadującą z trójkątem aortyczno-przedsionkowo-komorowym.</li>
<li>Szew Prolene 7-0 (Ethicon) przeprowadza się przez podstawowe ramię prawej komory. Fragment o wymiarach 2 x 2 x 2 mm wycina się z inżynieryjnego konstruktu tkankowego, umieszcza w bruździe przedsionkowo-komorowej i delikatnie przymocowuje szwem Prolene.</li>
<li>Pole operacyjne sprawdza się pod kątem krwawienia, a następnie dwa szwy Vicryl 4-0 (Ethicon) umieszcza się między górną a dolną przestrzenią międzyżebrową w celu zamknięcia klatki piersiowej.</li>
<li>Wszelkie widoczne odmy opłucnowe usuwa się poprzez rozprężenie płuc za pomocą respiratora.</li>
<li>Ścianę klatki piersiowej zamyka się następnie warstwowo.</li>
</ol>
Część 3: Regeneracja
<ol>
<li>Podczas budzenia się zwierzęcia po zabiegu, w miejsce nacięcia infiltruje się 5 mL 0,25% Bupiwakainy[2].</li>
<li>Po odstawieniu od respiratora zwierzę zostaje ekstubowane i przeniesione do klatki ze świeżą ściółką, gdy jest już w pełni przytomne i przyjmuje pozycję sternalną. Następnie szczurowi podaje się podskórnie Buprenorfinę w dawce 0,01 mg/kg jako lek przeciwbólowy co 12 godzin przez 3 dni.</li>
</ol>
Część 4: Reprezentatywne wyniki
W przypadku prawidłowego wykonania, opisana chirurgiczna implantacja zmodyfikowanej tkanki w bruzdę przedsionkowo-komorową serca (Rysunek 1) skutkuje przeżywalnością zwierząt na poziomie przekraczającym 90%.
<img src="/files/ftp_upload/1139/Figure1.jpg" alt="Umieszczenie implantu w sercu; opisana anatomia serca; procedura chirurgiczna; prawy przedsionek, komora." data-altupdatedat="1761735611000" data-alt="Rysunek 1"> Rysunek 1. Fotografia odsłoniętego serca przedstawiająca miejsce implantacji inżynierowanej tkanki.

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

Doświadczenia na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi i przepisami ustalonymi przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Korzystania ze Zwierząt (Institutional Animal Care and Use Committee) w Children's Hospital Boston.

Aby uzyskać korzystny wynik zabiegu chirurgicznego, niezbędne jest prawidłowe zaintubowanie i inwazyjne wentylowanie zwierzęcia. Jeśli szczur zostanie jedynie osedowany i pozostawiony przy oddychaniu spontanicznym, oba płuca nieuchronnie zapadną się po otwarciu klatki piersiowej ze względu na wspólną opłucną u gryzoni. Przed zamknięciem klatki piersiowej należy całkowicie wyeliminować wszelką odmę opłucnową i w pełni rozprężyć płuca, aby zredukować atelektazę. W przeciwnym razie odstawienie od respiratora i rekonwalescen...

<table><tbody><tr><td>Mata grzewcza Thermo Pad 7x4, 4 szt./op.</td><td>Sprzęt</td><td>Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Kanada</td><td>MODEL 704R</td><td></td></tr><tr><td>Wentylator Inspira ASV</td><td>Sprzęt</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ręczny pulsoksymetr</td><td>Sprzęt</td><td>Nellcor</td><td>N20PA</td><td></td></tr><tr><td>Retraktor</td><td>Sprzęt</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-6514</td><td></td></tr><tr><td>Izofluran (Forane)</td><td>Odczynnik</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>1001936040</td><td></td></tr><tr><td>Ketamina HCl</td><td>Odczynnik</td><td>Hospira Inc.</td><td>RL-0065</td><td></td></tr><tr><td>Ksylazyna (AnaSed)</td><td>Odczynnik</td><td>Lloyd, Inc.</td><td>LB15705A</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfina HCL w zastrzyku</td><td>Odczynnik</td><td>Bedford Laboratories</td><td>Div-BUP-P00</td><td></td></tr><tr><td>Bupiwakaina 0.25%</td><td>Odczynnik</td><td>Hospira Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

implantacja inżynieryjnej tkanki w sercu szczura

Implantation of Engineered Tissue in the Rat Heart

Chirurgia gryzoni jest często istotnym elementem oceny użyteczności tkanek inżynieryjnych. W powszechnie stosowanych szczurach lub myszach laboratoryjnych można przeprowadzić szeroką gamę procedur chirurgicznych, które często stanowią etap pośredni między eksperymentami laboratoryjnymi a badaniami na dużych zwierzętach lub próbami klinicznymi u ludzi. Biorąc pod uwagę, że gryzonie stanowią ugruntowany, kosztowo efektywny i fizjologicznie istotny system modelowy do testowania nowych kombinacji materiałów rusztowaniowych i komórek, są one szczególnie odpowiednie do badań nad inżynierią tkankową układu sercowo-naczyniowego. Obecnie opisujemy chirurgiczną procedurę operacji na otwartym sercu w celu implantacji tkanki inżynieryjnej zawierającej komórki progenitorowe miogenne w bruzdzie przedsionkowo-komorowej (AV) serca szczura. Implanty te mają na celu stworzenie przewodu elektrycznego między prawym przedsionkiem a prawą komorą, z ostatecznym celem zapewnienia alternatywnej metody leczenia w stosunku do konwencjonalnej implantacji rozrusznika serca u pacjentów pediatrycznych z całkowitym blokiem serca[1]. Tkanka inżynieryjna jest implantowana w bruździe AV za pomocą torakotomii. Na potrzeby naszych badań szczury rasy Lewis są znieczulane i wentylowane inwazyjnie w celu utrzymania dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych podczas sterylnej procedury chirurgicznej. Dostęp do serca jest wykonywany poprzez prawą torakotomię przez cięcie przednio-boczne na poziomie 5thprzestrzeń międzyżebrowa. Konstrukt tkankowy zostaje przymocowany w bruździe AV za pomocą pojedynczego szwu Prolene 7-0 i umieszczony pomiędzy prawą komorą a przedsionkiem w brzusznej części serca. Epikardium zostaje częściowo usunięte, aby umożliwić bezpośredni kontakt pomiędzy kardiomiocytami biorcy a komórkami zawartymi w sztucznie wyhodowanej tkance. Po implantacji ściana klatki piersiowej zostaje zamknięta warstwowo, ewentualny odma opłucnowa zostaje odessana, a zwierzę zostaje odłączone od respiratora i poddane leczeniu przeciwbólowemu.

W niniejszej pracy opisujemy procedurę chirurgii serca mającą na celu implantację inżynierowanej tkanki w bruzdę przedsionkowo-komorową (AV) dorosłego szczura szczepu Lewis.

Implantacja inżynieryjnej tkanki w sercu szczura

Operacje na gryzoniach są często istotnym elementem oceny użyteczności tkanek inżynieryjnych. W... można przeprowadzić szeroką gamę procedur chirurgicznych.

Witajcie, nazywam się Zu i pracuję w laboratorium Douglasa Cowana w Katedrze Anestezjologii w Children's Hospital oraz Harvard Medical School. Dzisiaj zaprezentujemy procedurę implantacji zmodyfikowanej tkanki w sercu szczura. W naszym laboratorium stosujemy tę procedurę w celu stworzenia alternatywnej drogi przewodzenia elektrycznego między przedsionkiem a komorą.Zacznijmy zatem. W tym filmie opisano chirurgiczną implantację zmodyfikowanego konstruktu tkankowego zawierającego mioblasty. Ten eksperymentalny protokół dowodowy dostarcza dowodów na to, że odlewy tkankowe mogą być wytwarzane in vitro i przeszczepiane in vivo biorcom wymagającym regeneracji niefunkcjonalnego narządu.Dołączony film opisuje sposób odlewania komórek w formie dopasowanej do bruzdy przedsionkowo-komorowej serca dorosłego szczura. Protokół rozpoczyna się od znieczulenia szczura szczepu Lewis o masie od 200 do 250 g mieszaniną ketaminy i ksylazyny, wstrzykniętą przez igłę o rozmiarze 30 G do jamy otrzewnowej. Gdy szczur zostanie w pełni znieczulony i nie reaguje na uciśnięcie łapy, należy przygotować się do zabiegu chirurgicznego poprzez wystrzyżenie sierści z górnej części brzucha i prawej strony klatki piers

implantation-of-engineered-tissue-in-the-rat-heart

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Implantacja zmodyfikowanej tkanki w sercu szczura

Opisano metody przygotowania wstrzykiwalnego żelu macierzy z tkanki decelularyzowanej oraz jego wstrzykiwania do mięśnia sercowego szczura in vivo.

Wytwarzanie biologicznych materiałów wstrzykiwalnych do inżynierii tkankowej mięśnia sercowego

Niniejszy film prezentuje zastosowanie obrazowania bioluminescencyjnego in vivo do badania odpowiedzi immunologicznych po implantacji sztucznie wyhodowanej tkanki serca (EHT) u szczurów.

Obrazowanie bioluminescencyjne do oceny odpowiedzi immunologicznej po implantacji inżynieryjnej tkanki serca (EHT)

Implantacja biogramu do leczenia zawału mięśnia sercowego wywołanego podwiązaniem LAD w modelu gryzoni tradycyjnie wymagała dwóch operacji na otwartym sercu. W celu zmniejszenia śmiertelności i zapewnienia optymalnych warunków do utrwalania stałych i galaretowatych biomatryc związanych z komórkami, opracowano procedury małoinwazyjne.

Terapia komórkowa niewydolności serca u szczurów: podwójna torakotomia w przypadku zawału mięśnia sercowego i implantacji nasierdzia komórek i biomatrycy

To jest wytyczne do konstruowania in vivo unaczynionej tkanki za pomocą mikrochirurgicznej pętli tętniczo-żylnej lub przepływowej konfiguracji szypułki wewnątrz komory inżynierii tkankowej. Powstałe unaczynione tkanki mogą być wykorzystane do regeneracji narządów i wymiany ubytków tkanek, a także do testowania leków i modelowania chorób.

Inżynieria tkankowa poprzez wewnętrzne unaczynienie w komorze inżynierii tkankowej in vivo

Tutaj prezentujemy protokół indukcji kriouszkodzenia lewej komory, po którym następuje wszczepienie łaty mięśnia sercowego, pochodzącej z ludzkich kardiomiocytów komórek iPS w modelu świnki morskiej.

Implantacja plastrów sercowo-mięśniowych pochodzących z hiPSC po urazie mięśnia sercowego w modelu świnki morskiej

Opisujemy model heterotopowego przeszczepu serca w jamie brzusznej u szczurów, sugerując modyfikacje obecnych strategii, które prowadzą do uproszczonego podejścia chirurgicznego. Dodatkowo opisujemy nowatorski model odrzucania przeszczepu poprzez wstrzyknięcie do ucha ważnych komórek mięśnia sercowego, co pozwala na dalsze analizy immunologiczne przeszczepu u szczurów.

Model immunologiczny do heterotopowego przeszczepu komórek serca i mięśnia sercowego u szczurów

Ten protokół opisuje wszczepianie ludzkich stentów wieńcowych do aorty brzusznej szczurów z tłem apoE-/- przy użyciu dostępu przezudowego. W porównaniu z innymi modelami zwierzęcymi, modele mysie mają zalety wysokiej przepustowości, odtwarzalności, łatwości obsługi i utrzymania oraz szerokiej dostępności markerów molekularnych.

Implantacja stentów wieńcowych wielkości człowieka do aorty brzusznej szczura przy użyciu dostępu przezudowego

Ten protokół opisuje prostą i efektywną metodę przeszczepiania płatków zastawki aortalnej pod torebkę nerkową, aby umożliwić badanie alloreaktywności zastawek serca.

Uproszczony model heterotopowego przeszczepu zastawki serca u gryzoni

Obecny protokół opisuje metody ekspresji transgenu w sercach szczurów i myszy poprzez bezpośrednie wstrzyknięcie wirusa do mięśnia sercowego pod kierunkiem echokardiografii. Wyjaśniono również metody oceny podatności serca na komorowe zaburzenia rytmu serca poprzez programowaną stymulację elektryczną izolowanych serc z perfuzją Langendorffa.

Ekspresja transgenu wirusa w sercach gryzoni i ocena ryzyka arytmii serca

Ta praca przedstawia zwierzęcy model zwłóknienia wywołanego przejściem śródbłonka do mezenchymalnego, obserwowanego w wrodzonych wadach serca, takich jak krytyczne zwężenie zastawki aortalnej lub zespół niedorozwoju lewego serca, co pozwala na szczegółową ocenę tkanki histologicznej, identyfikację regulacyjnych szlaków sygnałowych i testowanie opcji leczenia.

Noworodkowy heterotopowy model przeszczepu serca szczura do badania przejścia ze śródbłonka do mezenchymów

Tutaj przedstawiono protokół implantacji przeszczepu naczyniowego z wykorzystaniem inżynierii tkankowej do tętnicy szyjnej myszy za pomocą techniki mankietowej, dostarczając odpowiedniego modelu zwierzęcego do badania mechanizmów regeneracji tkanki naczyniowej.

Implantacja przeszczepu naczyniowego z wykorzystaniem inżynierii tkankowej w tętnicy szyjnej myszy za pomocą techniki mankietowej

Poznaj technikę chirurgicznego implantowania inżynieryjnej tkanki w bruzdę przedsionkowo-komorową serca szczura. Ta metoda umożliwia testowanie biologicznych alternatyw dla elektronicznych rozruszników serca.

Implantacja inżynieryjnej tkanki w sercu szczura

Przeglądaj więcej filmów