Name: Uma nova técnica de sutura tenorrhaphy com enxerto de colágeno projetado por tecido para reparar defeitos grandes do tendão (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 36 s
Description: Aprenda uma técnica de sutura modificada para reparo de defeitos tendíneos grandes usando enxertos de colágeno projetados por tecido. Este método oferece uma alternativa viável aos autoenxertos em reconstrução tendínea.

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Os autores gostariam de reconhecer a UCL por financiar este projeto.

NOTA: O desenho do experimento e a aprovação ética foram obtidos do Conselho de Revisão Institucional da UCL (IRB). Todos os experimentos foram realizados conforme regulamentação do Home Office e diretrizes da Lei de Animais (procedimento científico) de 1986 com legislação revisada da Diretiva Europeia 2010/63/UE (2013). Os coelhos foram inspecionados por um cirurgião veterinário nomeado (NVS) periodicamente e duas vezes por dia por um oficial de assistência e bem-estar animal nomeado (NACWO) (Conforme diretrizes e regulamentos do Home office). Eles não mostraram nenhum sinal de dor até serem eutanásiados.
1. Preparação do enxerto do tendão do tendão de tecido (ET)
<ol><li>Para fabricar o hidrogel de colágeno, adicione 4 mL de solução de colágeno de cauda de rato tipo 1 (2,15 mg/mL em ácido acético de 0,6% com 0,2% w/v de proteína total) e 500 μL de 10x Minimal Essential Medium. Neutralize isso titulando contra hidróxido de sódio de 5 M e 1 M e adicione 500 μL do DMEM (Modified Eagle Medium, meio de águia modificada) de Dulbecco.</li>
	<li>Despeje 5 mL desta solução em um molde metálico retangular construído sob medida (33 mm × 22 mm × 10 mm, 120 g de peso)(Figura 1). Mantenha o molde em uma incubadora de CO2 a 37 °C e 5% de CO2 por 15 minutos para permitir a montagem da matriz19.</li>
</ol>2. Fabricação do Enxerto
<ol><li>Após a polimerização, remova o hidrogel de colágeno do molde e coloque em um conjunto de compressão plástica padrão(Figura 2A)19.</li>
	<li>Coloque o hidrogel de colágeno entre duas folhas de malha de nylon de 50 μm e aplique uma carga estática de 120 g (área total de superfície 7,4 cm2, que é uma pressão equivalente a 1,6 kPa) durante 5 minutos para remover o fluido intersticial do hidrogel(Figura 2A). Use quatro camadas de papel filtro para absorver o fluido descarregado de hidrogéis.</li>
	<li>Use quatro camadas de géis comprimidos enrolados em cima um do outro (Figura 2B) e corte em segmentos de 15 mm(Figura 2C) para fabricar o ET. NOTA: Novos coelhos brancos da Zelândia de 16 a 25 semanas foram usados nos experimentos.</li>
	<li>Seda animais com uma dose intramuscular (i.m.) de Hipnorm (0,3 mg/mL) e eutanásia administrando uma overdose de pentobarbitona.</li>
	<li>Imediatamente após a eutanásia, corte o cabelo em ambas as patas traseiras. Em seguida, com uma lâmina cirúrgica tamanho 20, faça uma incisão de 9 cm ao redor da área tibiofibular inferior para expor o tendão tibialis posterior (TP).</li>
	<li>Com a mesma lâmina cirúrgica de tamanho, extirpa os tendões de lapina TP com um comprimento médio de 70 mm e mantenha-se úmido em PBS durante o processo experimental para evitar a secagem.</li>
</ol>3. Desenvolveu técnica de tenorrhaphy
NOTA: As suturas (ver Tabela de Materiais) são inconfundíveis e feitas a partir de um esteremos estereomer cristalino isotítico de polipropileno, que é um poliolefina linear sintético. As suturas de intertravamento do núcleo consistiam principalmente de 3-0 e as suturas periféricas eram 6-0. Estas foram as duas principais suturas usadas em todos os experimentos.
<ol><li>Com uma lâmina cirúrgica, corte o tendão TP no ponto médio. Extire um segmento de 15 mm do tendão a partir do meio do tendão e substitua-o pelo enxerto de colágeno ET(Figura 2D). Entrelaça a sutura 3-0 proximally longe das extremidades do tendão nativo(Figura 3A).</li>
	<li>Passe as suturas do núcleo 3-0 acima de toda a extensão do enxerto e entrelaçadamente longe da extremidade do corte.</li>
	<li>Segure as duas extremidades do ET ao tendão nativo com 6-0 e suturas contínuas em torno da periferia, acoplando duas extremidades tendinosas(Figura 3B). Isso é feito para que o enxerto possa ser movido facilmente na sutura, colocando tensão no tendão nativo20.</li>
	<li>Depois de fixar a sutura como descrito acima, certifique-se manualmente de que a tensão nas suturas é apropriada e que não há flacidez na totalidade da sutura.</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm conflitos de interesse.

Neste estudo, os enxertos de colágeno tipo I de engenharia de tecido foram escolhidos como enxerto tendinoso porque o colágeno é um polímero natural e usado como biomaterial para várias aplicações de engenharia de tecidos27,28. Além disso, o colágeno constitui 60% da massa seca do tendão, dos quais 95% é colágeno tipo 1 21,29,30,31...

A ruptura do tendão pode ocorrer devido a fatores extrínsecos, como lacerações traumáticas ou carregamento excessivo do tendão. Devido às forças de tração externas colocadas em um reparo tendinoso, uma lacuna inevitavelmente se forma com a maioria das técnicas de reparação do tendão. Atualmente, os defeitos/lacunas do tendão são preenchidos com enxertos automáticos, alusões, xenose artificiais, mas sua disponibilidade é finita, e o site do doador é uma fonte de morbidade.
A abordagem projetada por tecidos para fabricar enxerto tendão a partir de um polímero natural, como o colágeno, tem a vantagem distinta de ser biocompatível e pode fornecer componentes vitais de matriz extracelular (ECM) que facilitam a integração celular. No entanto, devido à falta de alinhamento fibrilar, as propriedades mecânicas do tendão projetado (ET) são inferiores ao tendão nativo. Para aumentar as propriedades mecânicas do colágeno mais fraco, muitos métodos têm sido utilizados, como a ligação cruzada física sob vácuo, radiação UV e tratamentos dehidrotermais1. Além disso, através da ligação química com riboflavina, métodos enzimáticos e não enzimáticos aumentaram a densidade de colágeno e o módulo do Jovem do colágeno in vitro2,3. No entanto, adicionando agentes transversais, a biocompatibilidade do colágeno está comprometida, pois estudos mostraram uma alteração de 33% nas propriedades mecânicas e perda de 40% da viabilidade celular3,4,5. O acúmulo gradual de alinhamento e força mecânica pode ser obtido através do carregamento cíclico6; no entanto, isso pode ser adquirido eficientementei n vivo7.
Para que o ET se integre in vivo e adquira força sem a necessidade de alteração química, uma abordagem seria usar uma técnica de sutura estabilizadora para manter a construção mais fraca no lugar. A maioria dos reparos tendinosos dependem do projeto da sutura para manter as extremidades do tendão juntas; portanto, a modificação dessas técnicas existentes poderia fornecer uma solução lógica8,9.
Até a década de 1980, reparos de 2 fios eram amplamente utilizados, mas a literatura cirúrgica recente descreve o uso de 4 fios, 6 fios ou até mesmo 8 fios em reparo10,11. Em 1985, Savage descreveu técnicas de sutura de 6 fios com 6 pontos de ancoragem, e foi significativamente mais forte que a técnica de sutura bunnell que usa 4 fios 12. Além disso, os reparos de 8 fios são 43% mais fortes do que outros fios nos modelos cadáver e in situ, mas esses reparos não são amplamente praticados, pois torna-se tecnicamente difícil reproduzir os reparos com precisão13,14,15,16. Portanto, um maior número de fios de sutura do núcleo refere-se a um aumento proporcional das propriedades biomecânicas do tendão reparado. No entanto, há perda de viabilidade celular em torno dos pontos de sutura, e o trauma da sutura excessiva pode ser em detrimento do tendão, o que pode comprometer a cicatrização do tendão17. As técnicas de sutura devem fornecer um forte reparo geométrico equilibrado e relativamente inelástico para minimizar o escancaramento dos tendões após o reparo. Além disso, a localização da sutura e seus nós devem ser estrategicamente colocados para que não interfiram no deslizamento, no suprimento sanguíneo e na cicatrização até que o acúmulo de força adequada tenha sido obtido10,18.
Para estabelecer a viabilidade para garantir enxerto ET mais fraco ou outro material de enxerto entre o tendão rompido, desenvolvemos uma nova técnica de sutura que pode descarregar o enxerto para que ele possa amadurecer e gradualmente se integrar ao tecido hospedeiro in vivo.

<table><tbody><tr><td>Cauda de rato tipo 1 Colágeno&nbsp;</td><td>First Link, Birmingham, Reino Unido</td><td>60-30-810</td><td></td></tr><tr><td>suturas de prolene 6-0</td><td>Ethicon Ltd, Edimburgo, Reino Unido</td><td></td><td></td>EP8726H</tr><tr><td>suturas de prolene 3-0</td><td>Ethicon Ltd, Edimburgo, Reino Unido</td><td>D8911</td><td></td></tr><tr><td>Papel de filtro Whatman</td><td>SIGMA-ALDRICH&nbsp;</td><td></td><td></td>WHA10010155</tr><tr><td>Gibco&nbsp; DMEM, glicose alta</td><td>Thermo Fisher Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>11574486</tr><tr><td>Malha de nylon&nbsp;</td><td>Plastok (Malhas e Filtração) Ltda.</td><td>NA</td><td></td></tr></tbody></table>

uma nova técnica de sutura tenorrhaphy com enxerto de colágeno projetado por tecido para reparar defeitos grandes do tendão

A Novel Tenorrhaphy Suture Technique with Tissue Engineered Collagen Graft to Repair Large Tendon Defects

O manejo cirúrgico de grandes defeitos tendinosos com enxertos tendinosos é desafiador, pois há um número finito de locais onde os doadores podem ser facilmente identificados e usados. Atualmente, essa lacuna é preenchida com enxertos automáticos, alusões, xeno-, ou artificiais, mas os métodos clínicos para protegê-los não são necessariamente traduzíveis para os animais por causa da escala. Para avaliar novos biomateriais ou estudar um enxerto tendão composto por colágeno tipo 1, desenvolvemos uma técnica de sutura modificada para ajudar a manter o tendão projetado em alinhamento com as extremidades tendinosas. As propriedades mecânicas desses enxertos são inferiores ao tendão nativo. Para incorporar o tendão projetado em modelos clinicamente relevantes de reparo carregado, foi adotada uma estratégia para descarregar o enxerto tendão projetado por tecido e permitir a maturação e integração do tendão projetado in vivo até que um neocons tendão de som mecanicamente seja formado. Descrevemos esta técnica usando a incorporação do colágeno tipo 1 construção do tendão projetado por tecido.

Usamos enxertos de colágeno fabricados a partir do colágeno tipo I, pois esta é a proteína predominante encontrada no tendão. Constitui quase 95% do colágeno total no tendão; portanto, o colágeno expôs todas as propriedades ideais para imitar o tendão in vivo21,22.
Neste estudo, o colágeno tipo I utilizado foi extraído do tendão da cauda de rato e dissolvido no ...

Neste artigo, apresentamos um protocolo in vitro e in situ para reparar uma lacuna tendinosa de até 1,5 cm, preenchendo-a com enxerto de colágeno projetado. Isso foi realizado desenvolvendo uma técnica de sutura modificada para levar a carga mecânica até que o enxerto amadurecer no tecido hospedeiro.

Uma nova técnica de sutura tenorrhaphy com enxerto de colágeno projetado por tecido para reparar defeitos grandes do tendão

Surgical management of large tendon defects with tendon grafts is challenging, as there are a finite number of sites where donors can be readily ...

Assim, esta técnica cirúrgica de sutura, uma peça de colágeno projetada com tecido vai revolucionar a maneira como usamos gráficos de tecido projetado para substituir autógrafos tendinosos que são usados atualmente para reconstrução do tendão. A principal vantagem dessa técnica é que ela utiliza uma técnica de sutura otimizada cirurgicamente para acomodar um tendão neurológico de tecido in vivo. Este método pode ajudar a responder perguntas-chave no campo de engenharia de tecidos do atendente sobre o uso de gráficos de colágeno para reconstrução do tendão.A principal vantagem dessa técnica é que ela utiliza uma técnica de inserção de gráficos cirurgicamente otimizada para acomodar um tecido projetado, gráfico tendinoso in vivo. As implicações dessa técnica se estendem para a terapia de uma lacuna no tendão. Porque está fora da prateleira e prontamente disponível para cirurgiões.No entanto, este método pode fornecer insights sobre o reparo cirúrgico dos tendões. Também pode ser aplicado a outros procedimentos de elaboração. A demonstração visual desse método é fundamental, pois a aplicação vivo da sutura pode ser difícil de dominar sem o uso de um grande número de animais.Comece por Alec Walton, quatro mililitros de colágeno de cauda de rato tipo um, solução monomérica de colágeno. Em seguida, adicione 500 microliters de 10 vezes o mínimo meio essencial à solução de colágeno e titulação contra cinco e um hidróxido de sódio molar para neutralizar a solução. Em seguida, adicione 500 microliters do Dulbecco's Modified Eagle Medium à solução e transfira cinco mililitros da mistura em um molde de metal retangular personalizado.em seguida, coloque o molde a 37 graus Celsius e 5%CO2 por 15 minutos para facilitar a montagem da matriz. Após a polimerização, transfira o gel hidráulico de colágeno do molde para um conjunto padrão de compressão plástica entre duas folhas de malha de nylon de 50 micrômetros. Aplique uma carga estática de 120 gramas ao conjunto durante cinco minutos para remover o fluido intersticial do gel hidráulico, utilizando quatro camadas de papel filtro oF para absorver o fluido descarregado.Depois de preparar mais três hidrogéis da mesma forma, enrole todos os quatro géis comprimidos juntos e corte o rolo em segmentos de 15 milímetros. Antes de iniciar o procedimento, corte os cabelos em ambos os membros traseiros de um coelho macho de 16 a 25 semanas e use uma lâmina cirúrgica número 20 para fazer uma incisão de nove centímetros em um membro ao redor da área tubular inferior, para expor o tendão posterior tibialis. Em seguida, exponha um tendão seccional de 17 milímetros e molhe o tecido com PBS para manter o tecido hidratado.Em seguida, remova um segmento de 15 milímetros do tendão no ponto médio e substitua o tecido excisado pelo enxerto de colágeno de tecido projetado. Usando três suturas de núcleo zero, intertranque o enxerto proximalmente das extremidades do tendão nativo. Passando as suturas por toda a extensão do enxerto para intertravar o enxerto distally da extremidade do corte.Fixar ambas as extremidades do tecido projetado no tendão nativo com seis suturas contínuas zero ao redor da periferia do enxerto. Em seguida, confirme manualmente que a tensão nas suturas é apropriada e que não há flacididade em nenhuma dessas suturas. Como demonstrado, a lacuna do tendão excisado é preenchida com um enxerto de tendão de tecido projetado de 15 milímetros de comprimento, e assegurada com três suturas de intertravamento zero a 17 milímetros para agir como barreiras de carga e com seis suturas zero para o tecido nativo.A força média de quebra do reparo foi de cerca de 51 newtons, significativamente maior do que isso, do controle kessler reparo de aproximadamente 12 Newtons. Demonstrando a influência do comprimento da sutura do núcleo e o bloqueio distal na prevenção de falhas de reparo em forças de maior magnitude. Em experimentos de resistência à sutura, demonstrou uma força média de quebra de aproximadamente 25 Newtons, significativamente maior do que a força média de controle de cerca de 14 Newtons.Há duas coisas-chave para lembrar. Número um, certifique-se de neutralizar uma solução de colágeno em pH apropriado. E em segundo lugar, deve haver tensão sutura suficiente e não há flacididade dentro da sutura.Assim, após o desenvolvimento da técnica de sutura, trouxe novas perspectivas na forma como os pesquisadores do campo da engenharia tecidual dos tendões, podem abordar a reparação do tendão, e a reposição tendinosa e a regeneração do tendão, nos seres humanos no futuro. Lembre-se de formular em solução de colágeno neutralizado, em um pH ideal. E para garantir manualmente que a tensão da sutura é apropriada, para que não haja flaciidez dentro da sutura.Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores da área de engenharia de tecidos, e tendendo a regeneração para explorar, reparação de lacunas tendinosas em humanos.

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

Neste vídeo, demonstramos técnicas de sutura - sutura central e sutura Q - para reparar o tendão flexor do pé em um modelo suíno ex vivo. As suturas Q aumentam a força da sutura central no reparo do tendão e diminuem a lacuna no local do reparo do tendão.

Técnica de sutura Q: uma técnica de sutura para reduzir a formação de lacunas e aumentar a resistência à tração no reparo do tendão

Aqui, apresentamos uma técnica de sutura "Q" que pode ser realizada na reparação do tendão e seus efeitos na formação de lacunas e resistência à tração dos tendões reparados. A sutura Q mostra-se eficiente no aumento da resistência à tração e da resistência ao reparo do tendão.

Usando sutura Q para melhorar a resistência à formação de lacunas e resistência à tração dos tendões flexores reparados

O presente protocolo ilustra um método de avaliação das propriedades biofísicas de reparos tendinosos ex vivo. Um material de sutura de politetrafluoretileno (PTFE) foi avaliado por este método e comparado com outros materiais sob diferentes condições.

Politetrafluoretileno (PTFE) como material de sutura em cirurgia tendínea

Aqui, apresentamos um sistema modelo assemblóide para mimetizar o crosstalk celular do tendão entre o tecido central do tendão que suporta carga e um compartimento extrínseco contendo populações celulares ativadas por doença e lesão. Como um importante caso de uso, demonstramos como o sistema pode ser implantado para sondar a ativação de células endoteliais extrínsecas relevantes para a doença.

Engenharia de Assemblóides de Tendão para Sondar Crosstalk Celular em Doenças e Reparos

O protocolo aqui apresentado apresenta uma nova técnica cirúrgica para o tratamento de lesões do complexo de fibrocartilagem triangular.

Nova técnica de alça tripla para sutura de lesões TFCC sem túnel transósseo

Este protocolo apresenta uma técnica otimizada de reparo do manguito rotador que combina o reparo da ponte de sutura com nó medial e uma configuração rip-stop, projetada para melhorar a cicatrização do manguito e minimizar o risco de recorte.

Um Reparo Artroscópico de Ponte-Sutura Atado Medial com Técnica Rip-Stop para Lesões do Manguito Rotador

Esta é uma nota técnica que descreve um reparo econômico, independente, sem nós e com dupla fileira do manguito rotador para rupturas do manguito rotador anterosuperior de médio a grande porte, com aumento simultâneo de bíceps e reparo subescapular.

Reparo Independente Sem Nós em Remada Dupla e Aumento de Bíceps para Rupturas do Manguito Rotâtor Anterosuperior

A percepção das ações complexas do cérebro requer ferramentas avançadas de pesquisa. Aqui, demonstramos um novo modelo de engenharia 3D baseado em colágeno de seda de tecido neural semelhante à arquitetura do cérebro. O modelo pode ser usado para estudar a montagem da rede neuronal, orientação axonal, interações célula-célula e atividade elétrica.

Baseada em Silk-colágeno Engineered 3D Model of Tissue polarizada Neural

A engenharia de tecidos muitas vezes inclui expansão in vitro, a fim de criar auto-enxertos para regeneração de tecidos. Neste estudo, um método para a expansão do tecido, a regeneração, e a reconstrução in vivo, foi desenvolvida de modo a minimizar o processamento de materiais biológicos e as células fora do corpo.

O tecido triturado em Compressed Collagen: Um BioTransplant contendo celular para o reparo Reconstructive Single-encenado

Descrevemos um protocolo in vivo para medir a dorsiflexão do pé após estimulação do nervo fibular e contração do compartimento crural anterior do membro posterior do rato. Essas medições são uma ferramenta translacional indispensável para avaliar a patologia do músculo esquelético e as abordagens de engenharia de tecidos para reparo e regeneração muscular.

aplicações de<em&gt; In Vivo</em&gt; Teste Funcional do Rato tibial anterior para a Avaliação da engenharia de tecidos Repair Músculo Esquelético

Aprenda uma técnica de sutura modificada para reparo de defeitos tendíneos grandes usando enxertos de colágeno projetados por tecido. Este método oferece uma alternativa viável aos autoenxertos em reconstrução tendínea.

Uma nova técnica de sutura tenorrhaphy com enxerto de colágeno projetado por tecido para reparar defeitos grandes do tendão

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