Atímica Rat Modelo de Avaliação da Engineered Ligamento Cruzado Anterior Enxertos

O objetivo geral do procedimento a seguir é usar um modelo de roedor para avaliar enxertos de engenharia de tecidos para substituição do ligamento cruzado anterior. Isso é feito fabricando primeiro um andaime de polímero biodegradável. Na segunda etapa, o andaime é implantado no joelho de um rato.

Após 16 semanas, os neoligamentos formados a partir do andaime são colhidos para análise histológica. Em última análise, a resistência biomecânica do colágeno é testada para avaliar a qualidade desses enxertos de engenharia de tecidos para uso na reconstrução do LCA. As principais vantagens desta técnica sobre outros métodos de avaliação de andaimes são que este modelo expõe o andaime ao complexo ambiente in vivo, mantendo-se econômico e mais fácil de manusear do que modelos animais maiores.

Este modelo pode ajudar a responder a questões-chave no campo da engenharia de tecidos, como como um andaime projetado se integrará ao ambiente in vivo para formar um neoligamento? Essa técnica pode levar a novos tratamentos e reconstrução do LCA. Como os modelos de pequenos animais são o primeiro passo para a tradução clínica, embora este método possa ser usado para avaliar nosso andaime particular.

Também pode ser aplicado a outros contratos de engenharia de tecidos, como aqueles com células e fatores de crescimento. Otimizamos a técnica cirúrgica modificando os métodos empregados pelo Dr. Scott Rodeo e colegas do hospital de cirurgia especial em Nova York. A demonstração visual deste método é crítica, pois as etapas de eletrofiação e cirúrgica podem ser difíceis de aprender apenas com instruções escritas.

Ao eletro girar andaimes de policaprolactona uma grande caixa de acrílico com pontos de entrada para a solução de policaprolactona de origem. Um mandril coletor alimentado por motor e uma porta de vácuo acionada por uma fonte de tensão colocada dentro de uma capela de exaustão química serão necessários para servir como um meio de vácuo isolado para o processo de eletrofiação. Antes de iniciar o procedimento, limpe bem a caixa com etanol 70% e cubra todas as superfícies com folhas de filme para remover quaisquer impurezas que possam comprometer a qualidade do produto eletrofiado.

Em seguida, ligue o ventilador e carregue três mililitros de polímero de policaprolactona recém-preparado em uma seringa de 10 mililitros com uma agulha de calibre 18 de ponta romba. Depois de remover quaisquer bolhas de ar, trave a solução em uma bomba de seringa programável e insira a agulha na caixa de acrílico através da porta de entrada, deixando cerca de meia polegada da agulha fora da caixa. Em seguida, cubra o mandril de ripa rotativa firmemente com uma tira fina de papel alumínio e trave o mandril no motor no lado oposto da caixa, a cerca de 15 centímetros de distância da agulha da seringa para atuar como coletor insira uma mangueira de plástico na porta de vácuo.

Em seguida, conecte a mangueira à fonte de vácuo da hotte e ligue-a. Agora cubra a caixa de acrílico com a tampa e ajuste a taxa de infusão da bomba de seringa programável para 2,5 mililitros por hora. Em seguida, aterre o cabo negativo, ligue o motor para operar o mandril a 3.450 RPM e use um clipe jacaré para prender o fio positivo da fonte de tensão à ponta da agulha fora da caixa.

Uma vez iniciada a infusão da solução de policaprolactona, ligue a fonte de tensão e ajuste-a para uma tensão operacional de 20 quilovolts. Após 12 minutos de infusão, um manguito homogêneo terá se formado a partir de 0,5 mililitros da solução de policaprolactona. Desligue todos os equipamentos, incluindo voltage, fonte, motor, vácuo e bomba de seringa.

Remova o mandril do motor, remova o manguito de polímero do mandril e faça um único corte transversal produzindo um tapete eletrofiado retangular. Em seguida, corte o tapete a laser para formar várias folhas pequenas, que depois são cortadas em tiras empilhadas com quatro camadas de espessura e suturadas para formar andaimes antes de iniciar a cirurgia. Primeiro, confirme a anestesia adequada por falta de resposta à pressão do pé traseiro.

Em seguida, faça uma incisão vertical de dois centímetros de comprimento medial ao joelho centrada no nível da patela, retraindo a pele lateralmente conforme necessário. Em seguida, use um bisturi para fazer uma artrotomia medial para patela medial à patela, estendendo-se proximalmente ao nível da junção músculo-tendinosa do quadríceps e distalmente ao nível da inserção do tendão patelar no tubérculo tibial. Agora faça uma incisão vertical de um centímetro através da cápsula do joelho logo lateral ao tendão da patela para liberar a patela lateralmente.

Em seguida, certificando-se de que o joelho esteja estendido, passe uma tesoura fina sob a patela do lado lateral para o medial e espalhe a tesoura algumas vezes para que o mecanismo extensor possa ser transladado para qualquer um dos lados enquanto flexiona o joelho. Translade a patela lateralmente para expor o interior da articulação do joelho, confirmando uma visualização clara da incisura intercondilar e dos côndilos femorais. Em seguida, faça a travecção do LCA e do LCP no entalhe.

Agora coloque a ponta de um fio K de 1,6 milímetro preso a uma furadeira elétrica na origem do LCA no entalhe intercondilar e perfure o sup lateralmente enquanto um assistente estabiliza o joelho. Em seguida, passe o fio K para dentro e para fora algumas vezes para garantir a passagem livre do enxerto. Visualize o ponto de saída na face lateral do fêmur, removendo qualquer tecido mole conforme necessário com um bisturi.

Quando o túnel estiver livre, coloque o fio K na pegada do LCA no platô tibial e perfure lateralmente enquanto um assistente estabiliza o joelho. Em seguida, visualize o ponto de saída na tíbia proximal anterolateral usando o bisturi para limpar o tecido mole conforme necessário, de modo que o ponto onde o fio K sai da tíbia seja totalmente visível e passe uma agulha Keith encurtada com não mais de cinco centímetros de comprimento através do túnel ósseo femoral. Agora passe as duas extremidades da sutura de uma extremidade do enxerto pelo buraco de uma agulha e use a agulha para puxar uma extremidade do enxerto através do túnel femoral.

Em seguida, use a agulha para passar a outra extremidade do enxerto pelo túnel tibial usando uma sutura de Vicryl com quatro zeros. Em seguida, fixe a extremidade femoral do enxerto no tecido mole circundante com um ponto em forma de oito, mantendo o joelho em extensão para criar tensão manual no enxerto. Use outro ponto em forma de oito para fixar a extremidade tibial do enxerto no tecido mole circundante, cortando o excesso de enxerto em ambas as extremidades com uma tesoura e deixando de um a dois milímetros em cada extremidade após o ponto.

Por fim, estenda o joelho e reduza a patela. Em seguida, usando uma sutura de Vicryl de quatro zeros, coloque um único ponto de oito para fechar a cápsula articular medial, evitando a subluxação lateral da patela e feche a pele com uma sutura subcuticular de cinco zeros de Monocryl ou Vicryl. Com 16 semanas após a reconstrução, a análise histológica do joelho seccionado demonstra que a matriz do andaime torna-se amplamente infiltrada por fibroblastos, secretando colágeno eosinofílico com boa integração nos túneis ósseos.

Neste experimento, as propriedades biomecânicas da articulação foram avaliadas imediatamente após o sacrifício. Todas as amostras testadas falharam na substância média usando curvas de baixo deslocamento geradas a partir de testes de tração. A carga de ruptura e a rigidez foram calculadas para cada grupo.

Às 16 semanas após o implante, o enxerto de polímero eletrospônico havia aproximadamente dobrado a carga de pico e a rigidez do enxerto testado imediatamente após o implante. Embora esses valores ainda fossem inferiores ao LCA nativo Uma vez dominado, a cirurgia animal pode ser realizada em aproximadamente 15 minutos. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de realizar um bom fechamento em que nenhuma sutura seja visível do lado de fora.

Após este procedimento, outras análises de endpoint, como coloração adicional e ensaios bioquímicos, podem ser realizadas. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores da área de engenharia de tecidos avaliarem várias opções de enxerto para a ação de reconstrução do LCA. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como fabricar um andaime de polímero para implantação em um modelo de roedor de reconstrução do LCA.

Não se esqueça de que trabalhar com animais vivos pode ser perigoso e que precauções como seguir as recomendações veterinárias e usar equipamentos de proteção individual devem ser tomadas em todos os momentos durante a realização deste procedimento.