Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Конструкция биосовместимого препарата-eluting Трахеальной стент в мышах с Laryngotracheal стеноз

6.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/60483

⸱

21 января 2020 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Laryngotracheal стеноз результатом патологического осаждения рубцов, что критически сужает трахеи дыхательных путей и не хватает эффективной медицинской терапии. Используя стент PLLA-PCL (70% поли-L-лактида и 30% поликапролактон) в качестве местной системы доставки лекарств, можно изучить потенциальные методы лечения, направленные на уменьшение пролиферации шрамов в трахее.

Аннотация

Laryngotracheal стеноз (LTS) является патологическим сужение субглоттиса и трахеи, ведущих к экстраторакальной обструкции и значительной одышки. LTS является результатом слизистой травмы от инородного тела в трахее, что приводит к повреждению тканей и местной воспалительной реакции, которая идет наперекосяк, что приводит к осаждению патологических рубцовой ткани. Лечение LTS является хирургическим из-за отсутствия эффективных медицинских методов лечения. Цель этого метода заключается в построении биосовместимого стента, который может быть миниатюризирован для размещения в мышей с LTS. Мы продемонстрировали, что конструкция PLLA-PCL (70% поли-Л-лактида и 30% поликапролактона) имела оптимальную биомеханическую прочность, была биосовместима, практически осуществима для стента размещения in vivo и способна принимать препарат. Этот метод обеспечивает систему доставки лекарств для тестирования различных иммуномодулирующих агентов для локального ингибирования воспаления и снижения фиброза дыхательных путей. Изготовление стентов занимает 28-30 ч и может быть воспроизведено легко, что позволяет проводить эксперименты с большими когортами. Здесь мы включили препарат рапамицин в стент, чтобы проверить его эффективность в снижении фиброза и осаждения коллагена. Результаты показали, что палатки PLLA-PCL показали надежное высвобождение рапамицина, были механически стабильными в физиологических условиях и были биосовместимы, вызывая небольшую воспалительную реакцию в трахеееи. Кроме того, рэпамицин-eluting PLLA-PCL стенты снижение образования рубцов в трахеи in vivo.

Введение

Laryngotracheal стеноз (LTS) является патологическим сужение трахеи чаще всего из-за ятрогенной после интубации травмы. Сочетание бактериальной колонизации, реакции инородного тела на трахеостомию или эндотрахеальную трубку, а также специфические факторы пациента приводят к аномальной воспалительной реакции. Этот неадаптивный иммунный ответ приводит к осаждению коллагена в трахее, что приводит к сужению стены и последующему стенозу1,2. В настоящее время лечение этого заболевания в первую очередь хирургическое, разработка альтернативной медицинской парадигмы лечения ориентации аномальных воспалительных и профиб....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Все методы, описанные здесь, были одобрены Комитетом по уходу за животными и использованию Университета Джонса Хопкинса (MO12M354).

1. Подготовка рапамицина в PLLA-PCL

  1. Приготовьте два стеклянных флакона (с колпачками) полимерных растворов PLLA-PCL PLLA-PCL (присущая вязкости 1,3–1,8 DL/G; Таблица материалов) растворы, с одним флаконом, содержащим 1,0% рапамицин, а другой без рапамицина.
    1. Сделать 1,0% рапамицин, содержащий полимерный раствор, добавив 6 мг рапамицина до 600 мг 70:30 PLLA-PCL в стеклянном флаконе.
    2. Для полимерного раствора без рапамицина (контроль) добавьте в стеклянный ф....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Биоразлагаемые PLLA-PCL стент конструкции загружены рапамицин используется в этом исследовании был способен eluting рапамицин в последовательной и предсказуемой моды в физиологических условиях (Рисунок 1). На рисунке 2 показан стент PLLA-PCL, отлитый вокруг ангиокатера 22 G для использования в модели murine LTS. Чтобы определить, если эффекты элютации рапамицина в трахееее является эффективным в ослаблении фиброза, измеренные изменения в фиброзсвязанных экспресс.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Наиболее важными шагами для успешного построения и использования медикаментозного стента in vivo являются 1) определение оптимального соотношения PLLA-PCL для желательной скорости униции препарата, 2) определение соответствующей концентрации препарата, который будет выслан, 3) литье стентов вокруг ангиокатетера для использования in vivo, и 4) трансорально доставки стента в мышей после индукции LTS, не вызывая фатальной обструкции дыхательных путей.

Хотя существует несколько методов доставки ле.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Национальный институт по глухоте и другим коммуникационным расстройствам Национальных институтов здравоохранения под номерами премии 1K23DC014082 и 1R21DC017225 (Александр Хиллель). Это исследование также получило финансовую поддержку Триологического общества и Американского колледжа хирургов (Александр Хиллель), Американской медицинской ассоциации Фонда, Чикаго, IL (Madhavi Duvvuri) и T32 NIDCD учебный грант (Кевин Мотц).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<сильный>1. Для стента
22-го калибра ангиокатетераJelco4050
ДихлорметанSigma Aldrich270997-100ML
ГлицеринFisher Scientific56-81-5Доступен и у других поставщиков.
PDLGASigma Aldrich739955-5G
PLLA-PCL (70 : 30)Evonik Industries AG65053
RapamycinLC LaboratoriesR-5000
2. Хирургия животных
Проволочная щеткаMill-Rose Company320101
3. Для иммуногистохимического окрашивания
антигенный буферAbcamab93678Доступен и у других поставщиков; требуется кислый pH
DAPICell Signaling8961S
DMEMThermoFisher Scientific11965-092Доступен и у других поставщиков.
FBS (фетальная бычья сыворотка)MilliporeSigmaF4135-500ML
Goat anti-rabbit-488 антителоLif technologya11008
Goat anti-rat-633 антителоLif technologya21094
Hydrophilic plus slideBSB7028
PBSThermoFisher Scientific100-10023Доступно и у других поставщиков.
Антитело кролика к CD3Abcamab5690
антитело Rat antiF4/80Biolengend123101
Zeiss LSM 510 Meta Confocal MicroscopeZeiss
4. Для количественной ПЦР
0,5мм стеклянные шарикиOMNI International19-645
Bead Mill HomoginizerOMNI International
Gene Specific Forward/Reverse PrimersGenomic Resources Core Facility
Nanodrop 2000 спектрофотометрThermo Scientific
Power SYBR Green MastermixLife Technologies4367659
RNeasy mini kitQiagen80404
StepOnePlus Real Time PCR systemLife Technologies

Ссылки

  1. Minnigerode, B., Richter, H. G. Pathophysiology of subglottic tracheal stenosis in childhood. Progress in Pediatric Surgery. 21, 1-7 (1987).
  2. Wynn, T. A. Fibrotic disease and the T(H)1/T(H)2 paradigm. Nature Reviews Immunology. 4 (8), 583-594 ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Стент с лекарственным покрытиемполимер PLLA-PCLвысвобождение рапамицинатрансоральная интубациямодель повреждения трахеитестирование биосовместимостианализ методом проточной цитометриииммуногистохимическое окрашиваниемодель дыхательных путей мыши