Количественная оценка податливости и растяжимости нижней полой вены в модели овцы in vivo с помощью 3D-ангиографии
26 апреля 2024 г.
Этот протокол позволяет проводить in vivo количественную оценку податливости и растяжимости вен с использованием катетеризации и 3D-ангиографии в качестве процедуры выживания, что позволяет использовать ее в различных потенциальных целях.
Мы стремимся улучшить долгосрочные результаты лечения пациентов с врожденными пороками сердца, используя подход регенеративной медицины. Наш тканеинженерный сосудистый трансплантат развивается в неососуд, состоящий из собственных клеток пациента. Наша цель состоит в том, чтобы провести сравнение между нашим трансплантатом, нативной веной и клиническим стандартом политетрафторэтилена или ПТФЭ.
Мы установили, что наше судно neo демонстрирует потенциал роста и приближается к нативной функциональности судна. Используя этот метод, мы также недавно продемонстрировали, что сосуд neo сохраняет податливость и растяжимость в течение длительного времени, а также устойчив к образованию дистрофического кальциноза. Использование 3D-ангиографии позволяет нам визуализировать весь путь грудной нижней полой вены в нашей модели крупного животного овцы.
В дополнение к тому, что это позволяет нам просматривать морфологию сосуда, он также позволяет корректировать ориентацию после захвата, чтобы убедиться, что мы получаем измерения из реального поперечного сечения. Наш метод in-vivo позволяет нам определить способность судна к податливости и растяжимости в его исходном контексте. Кроме того, это позволяет нам проводить продольные измерения одного и того же исследуемого животного, что необходимо для отслеживания изменений в развитии и ремоделировании нового сосуда.
Обзор
Данный протокол позволяет проводить количественную оценку венозной комплаентности и растяжимости in vivo с помощью катетеризации и 3D-ангиографии. Эта процедура на живых объектах имеет множество потенциальных применений для улучшения результатов лечения пациентов с врожденными пороками сердца.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Регенеративная медицина
- Сердечно-сосудистые исследования
- Методы 3D-визуализации
Введение
- Врожденные пороки сердца создают значительные трудности при лечении пациентов.
- Тканеинженерные сосудистые графты потенциально могут улучшить исходы лечения пациентов.
- Понимание комплаенса и растяжимости вен имеет решающее значение для функциональности графта.
- 3D-ангиография обеспечивает детальную визуализацию сосудистых структур.
Цель исследования
- Разработать тканеинженерный сосудистый трансплантат, имитирующий функциональность естественного сосуда.
- Сравнить характеристики трансплантата с показателями нативных вен и стандартных материалов.
- Оценить долгосрочную податливость и растяжимость неососуда.
Используемые методы
- Катетеризация для измерений in vivo.
- 3D-ангиография для визуализации нижней полой вены в грудной области.
- Сравнительный анализ свойств трансплантата и собственного сосуда.
- Долгосрочное наблюдение для оценки функционирования трансплантата.
Основные результаты
- Неососуд демонстрирует способность к росту, аналогичную нативным сосудам.
- Комплаенс и растяжимость сохраняются с течением времени.
- Трансплантат устойчив к дистрофическому кальцинозу.
- 3D-визуализация эффективно отображает анатомию сосудов.
Выводы
- Тканеинженерные трансплантаты могут приближаться по функциональности к нативным сосудам.
- Долгосрочная податливость и растяжимость имеют решающее значение для успеха трансплантации.
- 3D-ангиография является ценным инструментом для сосудистых исследований.
Часто задаваемые вопросы
Промышленная значимость
Количественная оценка венозной податливости (комплаенса) и растяжимости in vivo позволяет восполнить критический пробел в разработке сосудистых графтов, обеспечивая возможность прямого сравнения инженерных конструкций с нативными сосудами в физиологических условиях. Эта возможность повышает прогностическую достоверность характеристик графтов, поддерживая принятие решений с учетом рисков на стыке регенеративной медицины и разработки сердечно-сосудистых устройств. Лонгитюдные измерения на моделях крупных животных делают данный метод стратегическим инструментом для обеспечения трансляционной преемственности и приоритизации портфеля разработок.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Позволяет напрямую исследовать биомеханические свойства трансплантата в системе, релевантной для заболевания.
- Способствует механистическому снижению рисков за счет количественной оценки податливости и растяжимости in vivo.
- Облегчает функциональную валидацию мишеней для сосудистых конструктов следующего поколения.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированные количественные показатели комплаенса и растяжимости для различных типов трансплантатов.
- Позволяет проводить воспроизводимую лонгитюдную оценку на одном и том же животном, что снижает биологическую вариабельность.
- Обеспечивает готовность анализа для сравнительной оценки новых биоматериалов и тканеинженерных сосудов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет результаты доклинических моделей с клиническими конечными точками, имеющими отношение к интеграции и функции трансплантата.
- Позволяет отслеживать ремоделирование и рост новообразованных сосудов с течением времени в контексте исследований на крупных животных.
- Обеспечивает продвижение кандидатов с превосходными физиологическими показателями с учетом оценки рисков.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод интегрируется в континуум от этапа поиска до доклинических исследований сосудистых протезов, связывая ранние исследования механизмов с трансляционной валидацией на моделях крупных животных.
- Открытия в биологии: количественная оценка биомеханических свойств, критически важных для проверки гипотез и уточнения путей развития трансплантатов.
- Скрининг: получение воспроизводимых количественных показателей податливости и растяжимости для приоритезации кандидатов.
- Аналитика: предоставление данных о площади поперечного сечения и показателях, производных от давления, для обеспечения надежного статистического сравнения трансплантатов и нативных сосудов.
- Трансляционные исследования: поддержка лонгитюдного отслеживания ремоделирования трансплантата и его функциональной интеграции in vivo.
- Повторное использование в организации: создание универсальной платформы для оценки различных сосудистых конструкций и биоматериалов.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую уверенность в функционировании трансплантата и снижает механистическую неопределенность.
- Операционная ценность: стандартизирует биомеханическую оценку и позволяет проводить лонгитюдные внутриживотные сравнения.
- Стратегическая ценность: предоставляет данные для принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала за счет раннего снижения рисков для кандидатов.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритизацию с учетом рисков и продвижение регенеративных и синтетических сосудистых технологий.
Рекомендации по внедрению
- Требуется опыт в области хирургии крупных животных, сосудистой визуализации и измерения давления.
- Необходим доступ к оборудованию для 3D-ангиографии и инфраструктуре мониторинга внутрисосудистого давления.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов визуализации и измерений.
- Может потребоваться адаптация для различных типов сосудов или моделей животных.
- Дизайн лонгитюдного исследования должен учитывать благополучие животных и воспроизводимость процедур.
