O manuscrito a seguir descreve um novo método para desenvolver um sistema de feedback neural de loop fechado biológico chamado interface nervosa periférica regenerativa composta (C-RPNI). Esta construção tem a capacidade de se integrar com nervos periféricos para amplificar sinais motores efélios, ao mesmo tempo em que fornece feedback sensorial afável.
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Artigo de método
Fabricação da Interface Nervosa Periférica Regenerativa Composta (C-RPNI) no Rato Adulto
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os recentes avanços nas neuropróteses permitiram que aqueles que vivem com perda de extremidade reproduzissem para reproduzir muitas funções nativas da extremidade ausente, e isso é frequentemente realizado através da integração com o sistema nervoso periférico. Infelizmente, os métodos atualmente empregados estão frequentemente associados a danos significativos no tecido que previne o uso prolongado. Além disso, esses dispositivos muitas vezes não possuem qualquer grau significativo de feedback sensorial, pois sua construção complexa amortece quaisquer vibrações ou outras sensações que um usuário pode ter previamente dependido ao usar próteses mais simples. A interface nervosa periférica regenerativa composta (C-RPNI) foi desenvolvida como uma construção estável e biológica com a capacidade de amplificar sinais nervosos motores efíferos, proporcionando feedback sensorial afsidiário. O C-RPNI consiste em um segmento de enxerto dérmico e muscular livre protegido em torno de um nervo sensorial misto, com reinnervação preferencial do nervo motor do enxerto muscular e reineza nervosa sensorial do enxerto dérmico. Em ratos, esta construção demonstrou a geração de potenciais de ação muscular composto (CMAPs), amplificando o sinal do nervo alvo do nível de micro-milivolts, com índices de sinal para ruído em média aproximadamente 30-50. A estimulação do componente dérmico da construção gera potenciais compostos de ação nervosa sensorial (CSNAPs) no nervo proximal. Como tal, essa construção tem utilidade futura promissora para a realização da prótese ideal e intuitiva.
Introdução
As amputações de extremidade afetam quase 1 em cada 190 americanos1, e sua prevalência deve aumentar de 1,6 milhão hoje para mais de 3,6 milhões até 20502. Apesar do uso documentado há mais de um milênio, a prótese ideal ainda não foi realizada3. Atualmente, existem próteses complexas capazes de múltiplas manipulações articulares com potencial para reproduzir muitas funções motoras da extremidade nativa4,5. No entanto, esses dispositivos não são considerados intuitivos, pois o movimento protético desejado é tipicamente funcionalmente separ....
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Protocolo
Todos os experimentos em animais são realizados a aprovação do Comitê de Uso e Cuidado dos Animais da Universidade de Michigan.
NOTA: Os ratos doadores têm acesso gratuito a alimentos e água antes dos procedimentos de doação de pele e músculos. A eutanásia é realizada anestesia profunda seguida de injeção de cloreto de potássio intra-cardíaco com um método secundário de pneumotórax bilateral. Qualquer variedade de rato pode teoricamente ser utilizada com este experimento; no entanto, nosso laboratório alcançou resultados consistentes em ratos Fischer F344 masculino e feminino (~200-250 g) aos dois a quatro meses de idade. Os ratos doadores ....
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Resultados
A fabricação de construção é considerada mal sucedida se os ratos desenvolverem uma infecção ou não sobreviverem à anestesia cirúrgica. Pesquisas anteriores indicaram que essas construções requerem aproximadamente três meses para revascularizar e reinnervate2,3,17,36. Após o período de recuperação de três meses, testes de construção podem ser realizados para exa.......
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Discussão
O C-RPNI é uma nova construção que fornece amplificação simultânea dos sinais aférficos motores de um nervo alvo com o fornecimento de feedback sensorial afável. Em particular, o C-RPNI tem utilidade única para aqueles que vivem com amputações proximal, pois seus fascicles motores e sensoriais não podem ser facilmente separados mecanicamente durante a cirurgia. Em vez disso, o C-RPNI utiliza as propriedades inerentes de reineza preferencial do próprio nervo para incentivar a reinneração de fibras sensoriais a órgãos fina.......
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Divulgações
Os autores não têm divulgações.
Agradecimentos
Os autores desejam agradecer jana Moon por assistência técnica especializada. Os estudos apresentados neste artigo foram financiados por meio de uma subvenção R21 (R21NS104584) à SK.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| #15 Bisturi | Aspen Surgical, Inc | Ref 371115 | Lâminas Cirúrgicas de Aço Carbono com Costelas (#15) |
| 4-0 Sutura Crômica | Ethicon | SKU# 1654G | P-3 Agulha de Corte Reverso |
| 5-0 Sutura Crômica | Ethicon SKU# 687G | P-3 Agulha de Corte Reverso | |
| 6-0 Sutura de | Ethilon Ethicon | SKU# 697G | P-1 Agulha de Corte Reverso (Sutura de Nylon) |
| 8-0 Sutura de Monofilamento | AROSurgical | T06A08N14-13 | Sutura de monofilamento de poliamida preta em uma agulha cônica rosqueada |
| Ratos Experimentais | Envigo | F344-NH-sd | Os ratos são Fischer F344 Strain |
| Fluriso (Isofluorano) | VetOne | 13985-528-40 | Micro Motor Anestésico Inalatório |
| com Stone | Master | Mechanic Modelo 151369 | Ferramenta rotativa portátil; o kit vem com várias pedras de grão fino |
| Gases criogênicos | oxigênio | UN1072 | Latas de oxigênio de grau médico padrão |
| Cloreto | de potássio APP Pharmaceuticals | 63323-965-20 | Forma injetável, 2 mEq/mL |
| Iodopovidona USP | MediChoice | 65517-0009-1 | Solução tópica de 10%, pode usar um frasco para várias preparações cirúrgicas |
| Pomada Oftálmica Puralube Vet | Dechra | 17033-211-38 | Pomada protetora da córnea para uso durante o procedimento |
| Rimadyl (Caprofeno) | Zoetis, Inc. | NADA# 141-199 | Forma injetável, 50 mg/mL |
| Microscópio Estéreo | Leica | Modelo M60 | O usuário pode ajustar a ampliação de acordo com sua preferência |
| Instrumentos Cirúrgicos | Ferramentas de Ciências Finas | Vários | O usuário pode escolher instrumentos de acordo com a preferência pessoal ou do que está atualmente disponível em seu laboratório |
| Pomada Antibiótica Tripla | MediChoice | 39892-0830-2 | A pomada vem em pacotes estéreis e descartáveis |
| VaporStick 3 | Surgivet | V7015 | Torre de anestesia com espaço para isofluorano e cilindro de oxigênio |
| Webcol Alcohol Prep | Coviden | Ref 6818 | Toalhetes de preparação de álcool; use um novo lenço para cada preparação |
Referências
- Biddiss, E. A., Chau, T. T. Upper limb prosthesis use and abandonment: A survey of the last 25 years. Prosthetics and Orthotics International. 31 (3), 236-257 (2007).
- Kung, T. A., et al.
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Reimpressões e permissões
