Konstrukt hydrożelowy i podejście oparte na kleju na bazie fibryny w celu dostarczania leków w mysim modelu zawału mięśnia sercowego.

Ogólnym celem tej procedury jest przeniesienie terapeutycznego plastra hydrożelowego na powierzchnię serca w celu zminimalizowania uszkodzeń następujących po zawale mięśnia sercowego. Jest to realizowane poprzez wstępne odsłonięcie powierzchni serca za pomocą torakotomii. W drugim kroku, w miejscu lewej tętnicy wieńcowej, zawiązuje się mały węzeł szewny, aby wywołać zawał mięśnia sercowego.

Następnie terapeutyczny plaster hydrożelowy jest przytwierdzany do powierzchni serca za pomocą kleju fibrynowego, po czym jamę klatki piersiowej zamyka się. Ostatecznie do oceny zmian w strukturze i funkcji serca, które występują w obecności i przy braku tych technik interwencyjnych, wykorzystuje się analizę histologiczną oraz echokardiografię małych zwierząt. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie inżynierii komórek macierzystych, takie jak określenie liczby komórek i metod podania niezbędnych do poprawy funkcji serca.

Po zawale mięśnia sercowego. Choć metoda ta jest stosowana w celu uzyskania wiedzy na temat terapii zawałów mięśnia sercowego, może być również wykorzystana w innych systemach inżynierii tkankowej i rewaskularyzacji, takich jak model niedokrwienia kończyny tylnej. Rozpocznij od umieszczenia zdrowej, znieczulonej myszy na statywie do intubacji i skierowania źródła światła w stronę klatki piersiowej zwierzęcia.

Następnie za pomocą pęsety odsunąć powierzchnię krtani, aby odsłonić struny głosowe. Po czym ostrożnie wprowadzić kaniulę do angiografii o rozmiarze 20 G pomiędzy struny głosowe i płynnie wprowadzić ją do tchawicy.

Podłącz cewnik do respiratora dla małych zwierząt i wykonaj jeden mechaniczny ruch klatki piersiowej, aby potwierdzić prawidłowe umieszczenie cewnika. Następnie ułóż zwierzę w pozycji grzbietnej na podkładce grzewczej, aby zapobiec hipotermii. Użyj kremu do depilacji, aby usunąć sierść z pola operacyjnego, a następnie wykonaj trzy naprzemienne mycia sterylizujące Betadyną i 75% etanolem. Umieść.

Nanieś maść weterynaryjną na oczy zwierzęcia, aby zapobiec ich wysychaniu podczas zabiegu, a następnie obłóż pole operacyjne sterylnymi obłożami. Rozpocznij procedurę chirurgiczną, wykonując nacięcie skóry około jednego centymetra na lewo, biegnące przez całą długość mostka. Zlokalizuj linię oddzielającą mięsień piersiowy większy i za pomocą pęsety delikatnie unieś mięsień, aby oddzielić go od znajdującego się pod nim mięśnia skośnego zewnętrznego brzucha.

Odciągnięcie mięśnia przyśrodkowo. W ten sam sposób odseparuj mięsień skośny zewnętrzny od leżącej pod nim klatki piersiowej, ale stosując odciągnięcie boczne, aby zapewnić niezakłócony widok drugiego, trzeciego i czwartego żebra.

Delikatnie unieś czwarty żebro i za pomocą kauteryzatora otwórz jamę klatki piersiowej pomiędzy trzecim a czwartym żebrem. Następnie umieść rozszerzacze, aby dodatkowo otworzyć jamę; odsłoń serce, przerwij osłonkę osierdziową za pomocą pęsety, a następnie podwiąż lewą tętnicę wieńcową monofilamentową nicią nylonową o rozmiarze 8-0 w odległości około 4 mm od wierzchołka serca, bezpośrednio poniżej dolnej krawędzi lewego przedsionka. Jeśli szew został umieszczony prawidłowo, zaobserwowano będzie bladość mięśnia sercowego komory oraz zwiększenie rozmiaru lewego przedsionka.

Aby założyć łatkę, należy użyć szpachelki o płaskim końcu, aby delikatnie umieścić hydrożel na powierzchni serca w miejscu zawału. Używając szpachelki, należy lekko przytrzymać łatkę w miejscu, podczas gdy asystent szybko miesza klej przez około minutę. Gdy klej osiągnie pożądaną lepkość, należy szybko przenieść około 10 µL na powierzchnię łatki.

Następnie użyj od trzech do czterech pojedynczych szwów przerywanych z monofilamentowego nylonu 6-0, aby zamknąć warstwę żeber. Przed zamknięciem warstwy międzyżebrowej wprowadź do nacięcia kaniulę PE 10. Następnie zamknij mięśnie piersiowe za pomocą od trzech do czterech pojedynczych szwów przerywanych.

Zamknij warstwę skóry za pomocą szwu ciągłego i przymocuj strzykawkę o pojemności 1 ml do końcówki kaniuli. Na koniec opróżnij jamę klatki piersiowej, podaj leki przeciwbólowe po zabiegu w ciągu sześciu do ośmiu godzin od zamknięcia i monitoruj zwierzę aż do pełnego powrotu do zdrowia; pomiary echokardiograficzne wykonane już dwa dni po zawale wykazują ustanie ruchu ściany lewej komory, co świadczy o przebudowie mięśnia. Obliczenia jakościowe wykonane na podstawie danych wykazują spadek frakcji wyrzutowej i objętości wyrzutowej w sercach z zawałem.

Analiza histologiczna zdrowych i zainfarctowanych serc wykazuje rozszerzenie lewej komory oraz pocienienie ściany lewej komory obserwowane w mięśniu sercowym po zawale. Oba te objawy przebudowy tkanki i odkładania tkanki bliznowatej sprawiają, że zastosowanie łaty jest użytecznym podejściem terapeutycznym w leczeniu zawału, ponieważ klej fibrynowy nie uszkadza mięśnia sercowego. Rzeczywiście, w miejscu aplikacji nie obserwuje się przebudowy tkanki ani pocienienia komory, a kardiomiocyty pozostają nienaruszone pomimo zastosowania zarówno łaty sercowej, jak i towarzyszącego jej kleju.

Ponadto testy żywotności potwierdzają, że naniesienie kleju na zewnętrzną powierzchnię hydrożelowego plastra enkapsulującego komórki nie wpływa na przeżywalność komórek wewnątrz plastra. Po opanowaniu metody, procedura ta może zostać wykonana w ciągu 30 do 40 minut, jeśli jest przeprowadzona prawidłowo. Podczas wykonywania tej procedury ważne jest odpowiednie zsynchronizowanie aplikacji kleju fibrynowego, aby zapewnić właściwą adhezję plastra do twardej powierzchni.