Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Behandling av osteochondral Defekter i kanin kneleddet ved implantering av Allogen stamceller i Fibrint Clots

Published: May 21, 2013 doi: 10.3791/4423
* These authors contributed equally

Summary

En eksperimentell teknikk for behandling av osteochondral defekter i kaninens kneleddet er beskrevet. Implantasjonen av allogene stamceller til osteochondral defekter gir en lovende utvikling innen vevsteknologi. Fremstillingen av fibrin-celle-klumper

Abstract

Behandlingen av osteochondral artikulære defekter har vært utfordrende leger i mange år. Jo bedre forståelse av interaksjoner av leddbrusk og subchondral bein de siste årene ført til økt oppmerksomhet til restaurering av hele osteochondral enhet. I forhold til chondral lesjoner regenerering av osteochondral defekter er mye mer kompleks og en langt større kirurgiske og terapeutiske utfordring. Den skadede vevet omfatter ikke bare den overfladiske brusk lag, men også subchondral bein. For dype, osteochondral skade, som det skjer for eksempel med osteokondros dissecans, må den fulle tykkelse av defekten skiftes ut for å gjenopprette den felles overflaten 1.. Kvalifiserte terapeutiske prosedyrer å vurdere disse to forskjellige vev med sine ulike iboende helbredende potensial to. I de siste tiårene har flere kirurgiske behandlingsalternativer dukket opp og har allerede vært klinisk etablert 3 -6.

Autologe eller allogene osteochondral transplantasjoner bestå av leddbrusk og subchondral bein og tillate utskifting av hele osteochondral enhet. Manglene er fylt med sylindriske osteochondral grafts som tar sikte på å gi en sammenfallende hyaline brusk dekket overflaten 3,7,8. Ulempene er begrenset mengde tilgjengelig grafts, donor området sykelighet (for autologe transplantasjoner) og incongruence av overflaten, og dermed anvendelsen av denne metoden er spesielt begrenset for store defekter.

Nye tilnærminger innen tissue engineering åpnet lovende muligheter for regenerativ osteochondral terapi. Den autologe implantasjon av kondrocytter markerte første celle basert biologisk metode for behandling av full tykkelse brusklesjoner og er nå etablert over hele verden med gode kliniske resultater selv 10 til 20 år etter implantering 9,10. Men til daTE, er denne teknikk ikke er egnet for behandling av alle typer av lesjoner som dype defekter som involverer det subkondrale ben 11.

Sandwich-teknikk kombinerer bentransplantering med dagens tilnærminger i Tissue Engineering 5,6. Denne kombinasjon synes å være i stand til å overvinne de begrensninger som sett i osteochondral grafts alene. Etter autologt bentransplantering til det subkondrale defekte området, er en membran sådd med autologe kondrocytter suturert over og letter å matche topologien av graftet med den skadde området. Selvfølgelig må den foregående rekonstruksjon av ben ytterligere kirurgisk tid og ofte til og med en ytterligere operasjon. Videre, til dags dato, er langsiktige data mangler 12.

Tissue Engineering uten ekstra bein pode som mål å gjenopprette den komplekse struktur og egenskaper av innfødte leddbrusk ved chondrogenic og osteogenic potensialet i de transplanterte cellene. However, igjen, er det vanligvis bare bruskvevet som er mer eller mindre regenereres. Ytterligere osteochondral skade trenger en bestemt videre behandling. For å oppnå en regenerering av den lagdelte strukturen av osteochondral defekter, tredimensjonal vevet utviklet produkter sådd med autologe / allogene celler som kan gi en god regenerering kapasitet 11..

Foruten autologe kondrocytter, stamceller (MSC) synes å være et attraktivt alternativ for utvikling av full tykkelse bruskvev. I mange prekliniske in vitro og in vivo studier, har stamceller vises utmerket vev gjenfødelse potensialet 13,14. Den viktigste fordelen med mesenchymale stamceller spesielt for behandling av osteochondral defekter er at de har kapasitet til å differensiere i osteocytter samt chondrocytes. Derfor vil de gjøre det mulig for en flerlags regenerering av defect.

I de senere årene har flere stillasene med osteochondral regenerativ potensial derfor utviklet og evaluert med lovende foreløpige resultater 1,15-18. Videre ble fibrinlim som en celle bærer en av de foretrukne teknikker i eksperimentell bruskreparasjon og har allerede med hell blitt brukt i flere dyrestudier 19-21 til og med første menneskelige forsøk 22..

Følgende protokoll vil demonstrere en eksperimentell teknikk for å isolere stamceller fra en kanin benmarg, for påfølgende spredning i cellekultur og for fremstilling av et standardisert in vitro-modell for fibrin-Cell-klumper. Til slutt vil en teknikk for implantasjon av pre-etablerte fibrin-celle-blodpropp i kunstige osteochondral defekter i kaninens kneleddet bli beskrevet.

Protocol

A. Forberedelse av en Donor Rabbit for isolering av stamceller (Kirurgi Room)

  1. Cellene er isolert fra mannlige New Zealand Hvit (NZW) kaniner ved 4 måneders alder og ca 3 kg kroppsvekt.
  2. Indusere anestesi av propofol (10 mg / kg kroppsvekt, IV) og offer med natriumpentobarbital (100 mg / kg kroppsvekt iv).
  3. Barbere pelsen fra bakbena, rygg og mage med en elektrisk klipper og støvsuge pels.
  4. Desinfisere barberte området grundig med 70% etanol.
  5. Bruk sløv tang, skarpe sakser (eller skalpell) og bein kuttere for vev og leddbånd.
  6. Lage et snitt langs skallen overflaten av beinet og kalv.
  7. Reflektere hud og underhud ved enten skarpe eller stump disseksjon.
  8. Separate muskler og leddbånd fra tibia og femur. Hold kutt som nære til beinet som mulig å gjøre en ren disseksjon. Ikke skille femur fra tibia på dette tidspunktet.
  9. Skjær through hofteleddet å skille hodet av femur fra acetabulum.
  10. Heve tibial og lår kompleks.
  11. Bruk skalpell blad å skrape av eventuelle gjenværende bløtvev fra bein eller gni bein med sterile klut vev. På dette punktet, er femur og tibia fortsatt tilkoblet.
  12. Fjern patella ved å kutte, så kutt kneleddet leddbånd å skille bein til slutt.
  13. Spray skilt bein med 70% etanol, la lufttørke og plassere hver bein inn i en 50 ml sentrifugerør med cellekultur medium (DMEM + 1% penicillin / streptomycin (Pen / Strep)) for å holde dem fuktige.
  14. Nå byttes under en steril cellekultur laminær hette.

B. Flushing av Rabbit MSC fra Bones og utvidelse (Cell Culture Hood)

  1. Samle bein fra rør og plassere dem inn i 150 mm retter med steril tang.
  2. Fjern både bein ender med en steril så og flytte brikkene til nye 150 mm retter.
  3. Fyll en 10 ml sprøyte med medium (DMEM), koble til en 18 gauge nål og sette inn i åpningen i beinmargen.
  4. Deretter skyll marg hulrom med medium for å skylle benmargen i formen. Deretter skylles fra den andre ende, hvis det er mulig. Hvis det er nødvendig, så av mer fra endene. Dersom benet skulle gå i stykker, bare skylle innsiden av benet.
  5. Sug celle medium suspensjonen i sprøyten og skyll benmargen gjentatte ganger til suspensjonen er frittflytende gjennom benmargen hulrom og ikke lenger benmarg-blodpropp vises.
  6. Når benmargen har blitt samlet inn fra alle bein, forstyrre marg klumper ved å passere gjennom en 18 gauge nål: fylle sprøyte med nål festet og tvinge ut i medium.
  7. Etterpå filtrere suspensjonen gjennom en celle filter til en 50 ml rør. For å hindre celletap, vaskes kultur tallerken 2x med 10 ml medium og filtrerer også.
  8. Sentrifuger suspensjonen ved 500 xg i 5 minutter ved RT.
  9. Fjern supernatanten og resuspender celle pellet i 10 ml medium (DMEM + 1% Pen / Strep).
  10. Skill blodceller fra perifere mononukleære blodceller (PBMC) og stamceller (MSC) ved hjelp av en Biocoll Skille Solution.
  11. Fyll 5 ml Biocoll Skille løsning i et 15 ml rør og tilsett forsiktig 5 ml av celle-suspensjonen på toppen og sentrifuger ved 800 xg i 20 min ved RT (uten brems).
  12. Mulige resultater se Figur 1: Å være tettere enn Biocoll, røde blodlegemer sediment til bunnen mens PBMC og stamceller forblir på grensesnittet.
  13. Fjern forsiktig grensesnitt til et 15 ml rør og vask med 5 ml PBS.
  14. Sentrifuger som beskrevet i trinn 22, resuspender i 5 ml PBS og gjenta 2-3x.
  15. Deretter sentrifugeres igjen ved 350 xg i 10 min ved RT (med brems).
  16. Gjensuspender i 10 ml medium og telle celler i et hemocytometer.
  17. Plate cellene med en initial seeding tetthet på om lag 5 x 10 6 i 150 mm skåler.
  18. Etter 2-3 dager, reflytte ikke-heftende celler. Du må kanskje skyll med PBS først for å fjerne celle rusk. Legg fersk komplett medium (DMEM + 10% kalvefosterserum (FCS) + 1% Pen / Strep) etterpå.
  19. Mate celler hver 3-4 dager (Figur 2).
  20. Etter 5-10 dager, passasje cellene for første gang.

C. Forberedelse av Fibrint Clots in vitro

  1. På dagen for implantering, slipper adherente celler fra kolber / retter ved en 3 min-eksponering til 0,25% trypsin-EDTA. Stopp trypsinization ved å legge komplett medium.
  2. Distribuere celler i en 50 ml falk tube og vask dem to ganger med PBS.
  3. Bestem celle levedyktighet og tall ved trypan blå flekker.
  4. Legg 50 000 celler / mikrosentrifugerør og samle pellets ved sentrifugering ved 500 xg i 5 minutter ved RT. Forbered en Mastermix for minst én blodpropp etter behov.
  5. Resuspender cellepelleten i 17 mL PBS og blande 25 pl av fibrinogen-komponenten i TISSUCOL-Kit med denne 17 ul MSC suspensjon.
  6. Ta en steril plate med pre-boret hull (3x3.6 mm) i henhold til de bore hull i vivo (figur 3).
  7. Først inokulere 4 mL trombin-oppløsning (500 IU / ml) inn i ett hull, etterfulgt av umiddelbar tilsetning av 42 pl fibrinogen-celle-suspensjon, og igjen 4 mL trombin-oppløsning på toppen. Ikke bland suspensjon for å unngå blodpropp i pipette tips. Først vil 50 fil volum av den pipettert fibrinogen-celle-suspensjon stikker kanten av de forborede hullene uten å smelte på grunn av overflatespenningen. Men etter en fullstendig koagulering (etter 60 min) blodpropp er avtalepartner og passer inn i pre-boret hull.
  8. Fjern proppen forsiktig med en butt pinsett og legg inn en mikrosentrifuge tube med PBS. Forbered to blodpropper / dyr.
  9. Ta blodpropp til kirurgi rommet.

D. Implantasjon av Allogen stamceller i Fibrint Clots

  1. Indusere anestesi til kanin (NZW, male, 3,5-4,0 kg kroppsvekt, 5-6 måneder gammel) etter iv injeksjon av propofol (10 mg / kg kroppsvekt).
  2. Shave kneet skal opereres med en elektrisk klipper og støvsuger pelsen. Alle fremgangsmåtene nevnt før blir gjennomført i et kirurgi forberedelse rom for å unngå forurensning av den sterile miljøet i operasjonssalen.
  3. Etter intubasjon opprettholde anestesi med 1,5 mg / kg / min propofol og 0,05 mg / kg / min intravenøst ​​fentanyl. Overvåke anestesi ved hjelp kapnografi, pulsoksymetri og puls.
  4. Desinfiser barbert kneet grundig og dekke resten av kanin med en steril bandasje.
  5. Palpate patella og utføre en hud innsnitt medial til patella.
  6. Åpne kneleddet av en medial parapatellar artrotomi under sterile forhold. Prøv å unngå å skjære noen små overfladiske blodkar.
  7. Forskyving patella lateralt (figur 4).
  8. Etter inspeDette skjer i kneleddet for eventuelle samtidige brusklesjoner eller felles anomalier, lage to osteochondral defekter (3 mm dypt, åttetall-formet) i trochlear groove med en steril luft driftseffekt drill (3,6 mm i diameter) med en stop-enhet (Figur 5).
  9. Rengjør defekter og skyll dem med sterilt saltvann.
  10. Før implantering, fylle 20fil fibrinlim inn i de defekter og fordele dem jevnt på bunnen av defekten.
  11. Deretter implantere blodpropp trykk-montert inn i åttetall-formet defekt.
  12. Etter koagulering, omplassere patella innenfor trochlear groove og bøye og strekke kneet et par ganger.
  13. Fortrenge patella lateralt igjen og sjekk om fibrinogen-celle-blodpropp er fortsatt på plass.
  14. Sett på patella igjen og avslutte operasjonen med lukking av sår i lag med enkelt knapp suturer (4-0 Vicryl) og en kontinuerlig kutan sutur (4-0 Monocryl) (begge med absorberbare suturmateriale).
  15. Til slutt, forsegle såret med en spray dressing gjennomtrengelig for vanndamp.
  16. For postoperativ omsorg, er såret kontrolleres daglig i 7 dager. Kaninene mottar for post-operativ analgesi carprofen 4 mg / kg subkutant hver 24. time (i 4 dager) og Buprenorphin 0,03 mg / kg subkutant hver 12. time (i 2,5 dager). En stabilisering av kneet (f.eks dressing) er ikke nødvendig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den beskrevne kirurgiske teknikken tillater en vellykket isolasjon og implantasjon av allogene stamceller inn i en kunstig osteochondral defekt. Det eksperimentelle oppsettet som resulterte i en vellykket integrering av implantatet til det omgivende brusk.

Defekten ble fylt ved reparasjon vev med tilsvarende biomekaniske egenskaper og lignende holdbarhet i forhold til den omgivende brusk. Den fibrin-celle-blodpropp ble utarbeidet i vitro på et sterilt plate med pre-boret hull, som hadde samme størrelse som osteochondral defekt (figur 3). Som et resultat, var det ingen kløftene mellom den implanterte fibrinkoagel, og den omkringliggende brusk, noe som ville være en risikofaktor for prematur degenerering eller delaminering (figur 6). En basal helbredelse av reparasjonsprosessen vev ble sikret fordi den subkondrale ben ble gjennomboret, og således virket mot en kuttemaskin. Et annet viktig aspekt var Stiffness av reparasjon vev, som skal samsvare med sunn omkringliggende brusk vev for å unngå en økt belastning på den og en mulig tidlig degenerasjon. I våre foreløpige eksperimenter (data ikke vist), vi viste at etter 12 uker en tilstrekkelig stivhet kan allerede bli oppnådd. Dessuten ble en intakt og homogen overflate av transplantasjonen funnet, noe som reduserte skjærspenning og mulig skade implantatet (figur 6).

Figur 1
Figur 1. Separasjon av blodceller og plasma fra PBMCs og MSC bruker Biocoll Skille Solution.

Figur 2
Figur 2. Monolag av stamceller (New Zealand Hvit kanin) etter 5 dager i kultur.


Figur 3. Sterile plate med pre-boret hull (3x3.6 mm) toppen som blir fylt med et fibrin-celle-blodpropp.

Figur 4
Figur 4. Åpnet kneleddet etter medial parapatellar artrotomi.

Figur 5
Figur 5. Osteochondral defekter (3 mm dyp, 3 mm i diameter, åttetall-formet) i trochlear sporet.

Figur 6
Figur 6. Åpnet kneleddet 12 uker etter implantasjon av to fibrin-Cell-blodpropp i to boret osteochondral defekter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I de siste årene har muligheten for å behandle komplekse artikulære osteochondral defekter - ble med tissue engineering tilnærminger mer og mer attraktivt - for eksempel de som følge av osteochondritis dissecans, osteonekrose og traumer. I de tidligere nevnte patologiske enheter, strekker vevsskade til det subkondrale ben og omfatter to vev kjennetegnet ved forskjellige iboende kapasiteter en helbredende. Det er en økende interesse i rollen som subchondral bein for sykdomsfremkallende prosesser av osteochondral leddskade 11,23. De funksjonelle forhold av leddbrusk og støtte bein henger tett sammen. Skader i enten vevet påvirke den mekaniske miljø så vel som den homeostatisk balanse i hele fuge 24. Endringer i osteochondral enhet gjennom mekanisk forstyrrelse av felles bevegelse, løs kropp formasjon, mekanisk slitasje i de involverte kupé og frafall avmotstridende flater kan føre til tidligere debut og utvikling av slitasjegikt 1,11. Derfor bør tissue engineering tilnærminger for regenerering av osteochondral feil følges av en tilstrekkelig restaurering av den underliggende subchondral bein for å øke den effektive union med omkringliggende vert vev to. Stamceller synes å være en ideell kilde celle for å gi disse spesifikke kravene til osteochondral reparasjon. Protokollen fremhever fremme av bein og brusk vev restaurering av potensielt indusere selektiv differensiering av de transplanterte stamceller i osteogenic og chondrogenic linjene.

I forhold til chondrocytes, stamceller har flere store fordeler: de lett kan isoleres fra benmarg, synovialis og fettvev uten noen større giversiden sykelighet. Stamceller skiller ikke under in vitro ekspansjon ogderfor kan være kultur-utvidet i stort antall for å behandle store leddbrusk defekter. Dessuten synes de å være immunsuppressiv og - som svar på aktuelle stimuli - kan differensieres til chondrocytes og osteocytter 25,26. En annen bemerkelsesverdig fordel av stamceller viser deres hypoimmunity, noe som betyr at allogene stamceller kan brukes uten noen tegn på avvisning reaksjon 27. Derfor kan en celle-bassenget fra en eller to donordyr være tilstrekkelig for alle eksperimenter. Dette reduserer driftstiden og ytterligere skade på dyrene.

Flere eksperimenter viste lovende resultater ved hjelp fibrinlim for osteochondral reparasjon 19,20. Vanligvis har inokulering av fibrinogen-celle-suspensjon med trombinoppløsning blitt beskrevet som en fremgangsmåte utført in situ, direkte inn i den kunstige osteochondral lesjoner. Etter en kort periode av pre-koagulering (etter noen få minutters) Operasjonen er vanligvis ferdig ved å flytte patella og lukking av sår.

I flere pilot-testene, fant vi ut at for tilstrekkelig clotting av fibrin-celle-suspensjon tar det mer enn 60 min In situ -. Under operasjonen - det er neppe mulig å vente mer enn 60 min for hele clotting. Videre, ved bruk av en steril plate med forhåndsborede hull simulerer osteochondral lesjoner, var det mulig å vise at mengden av fibrin-lim, som ble brukt for å fylle defekten tydeligvis fullstendig, var ikke tilstrekkelig på grunn av krymping av det herdende clot . Dette krever et høyere volum av fibrinlim på forhånd for å oppnå en kongruent og fullstendig fylling av defekten. Utføre utarbeidelse av blodpropp in vitro er det mulig å enkelt justere konstruere formen til ønsket størrelse på boret defekt og derfor fylle osteochondral defekten helt og congruently.

I tillegg er etn in vitro fremstilling av celle-klumper hindrer en lekkasje av klebemidlet men (etter bare noen få minutter) ikke fullstendig herdede fibrin-celle-suspensjon. Derfor kan det være garantert at den i utgangspunktet ment volum vil bo i feilen og vil begynne med brusk integrering og ombygging.

Den beskrevne teknikken tillater en standardisert metode for eksperimentell stamcelleforskning innen osteochondral reparasjon. Avtalen gir en reproduserbar måte å isolere stamceller for å re-implantere dem senere i osteochondral bruskdefekter av kaninens kneleddet. Autolog chondrocytes har allerede blitt implantert i osteochondral feil i et fibrin-celle-modell 19. Ved hjelp av en in vitro-modell av levrings forberedelse samt mesenkymale stamceller i stedet for kondrocytter synes å være en mer fordelaktig og lovende ny tilnærming for ombygging og reparasjon av osteochondral lesjoner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgments

Dette prosjektet ble finansiert av den tyske Research Association (tilskudd HE 4578/3-1) og delvis ved 7RP EU-prosjektet "GAMBA" nMP3-SL-2010-245993.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
DMEM Biochrom AG F 0415
FCS PAN Biotech GmbH 0401
Propofol Fresenius Kabi
Penicillin/Streptomycin Biochrom AG A 2210 1,000 units/10 μg/μl in 0.9% NaCl
PBS Dulbecco (1X) Biochrom AG L1815
Ethanol (70%) Merck KGaA 410230
Trypan Blue Solution (0.4%) Sigma-Aldrich T8154
Biocoll Separation Sol. Biochrom AG L6115 Isotonic solution Density: 1,077 g/ml
Trypsin-EDTA 0.05% Invitrogen GmbH 25300-054
Fentanyl DeltaSelectGmBH 1819340
NaCl solution (0.9%) BBraun 8333A193
Syringes (Injekt) BBraun 4606108V
Needles (Sterican) BBraun 4657519
Forceps (blunt/sharp) Aesculap
Scissors Aesculap
Scalpels Feather Safety Razor Co 02.001.30.022
Pipettes research Eppendorf
Bone Cutter Aesculap
Tissue culture dishes 100 mm/150 mm TPP AG 93100/93150 Growth area 60.1 mm2/147.8 mm2
Tissue culture flasks 25/75 mm2 TPP AG 90025/90075 25 mm2, 75 mm2
Centrifuge Tubes (50 ml) TPP AG 91050 Gamma-sterilized
CO2 Incubator Forma Scientific Inc.
Cell culture laminar flow hood Hera Safe Heraeus Instruments
Sterile saw Aesculap
Centrifuge Megafuge 2.0 R Heraeus Instruments
Hemocytometer Brand GmbH+Co KG 717810 Neubauer
Air operated power drill Aesculap
TISSUCOL-Kit 1.0 ml Immuno Baxter 2546648
Fibers (4-0 Monocryl, 4-0 Vicryl) Ethicon
Spray dressing (OpSite) Smith&Nephew 66004978 Permeable for water vapor

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kon, E., et al. Novel nano-composite multilayered biomaterial for osteochondral regeneration: a pilot clinical trial. The American Journal of Sports Medicine. 39, 1180-1190 (2011).
  2. Kon, E., et al. Orderly osteochondral regeneration in a sheep model using a novel nano-composite multilayered biomaterial. Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 28, 116-124 (2010).
  3. Hangody, L., et al. Autologous osteochondral grafting--technique and long-term results. Injury. 39, 32-39 (2008).
  4. Marcacci, M., et al. Arthroscopic autologous osteochondral grafting for cartilage defects of the knee: prospective study results at a minimum 7-year follow-up. The American Journal of Sports Medicine. 35, 2014-2021 (2007).
  5. Ochs, B. G., et al. Remodeling of articular cartilage and subchondral bone after bone grafting and matrix-associated autologous chondrocyte implantation for osteochondritis dissecans of the knee. The American Journal of Sports Medicine. 39, 764-773 (2011).
  6. Aurich, M., et al. Autologous chondrocyte transplantation by the sandwich technique. A salvage procedure for osteochondritis dissecans of the knee. Unfallchirurg. 110, 176-179 (2007).
  7. Williams, R. J. 3rd, Ranawat, A. S., Potter, H. G., Carter, T., Warren, R. F. Fresh stored allografts for the treatment of osteochondral defects of the knee. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 89, 718-726 (2007).
  8. Szerb, I., Hangody, L., Duska, Z., Kaposi, N. P. Mosaicplasty: long-term follow-up. Bull. Hosp. Jt. Dis. 63, 54-62 (2005).
  9. Brittberg, M., et al. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. N. Engl. J. Med. 331, 889-895 (1994).
  10. Peterson, L., Vasiliadis, H. S., Brittberg, M., Lindahl, A. Autologous chondrocyte implantation: a long-term follow-up. Am. J. Sports Med. 38, 1117-1124 (2010).
  11. Gomoll, A. H., et al. The subchondral bone in articular cartilage repair: current problems in the surgical management. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 18, 434-447 (2010).
  12. Steinhagen, J., et al. Treatment of osteochondritis dissecans of the femoral condyle with autologous bone grafts and matrix-supported autologous chondrocytes. Int. Orthop. 34, 819-825 (2010).
  13. Guo, X., et al. Repair of large articular cartilage defects with implants of autologous mesenchymal stem cells seeded into beta-tricalcium phosphate in a sheep model. Tissue Eng. 10, 1818-1829 (2004).
  14. Centeno, C. J., et al. Increased knee cartilage volume in degenerative joint disease using percutaneously implanted, autologous mesenchymal stem cells. Pain Physician. 11, 343-353 (2008).
  15. Niederauer, G. G., et al. Evaluation of multiphase implants for repair of focal osteochondral defects in goats. Biomaterials. 21, 2561-2574 (2000).
  16. Nagura, I., et al. Repair of osteochondral defects with a new porous synthetic polymer scaffold. J. Bone. Joint Surg. Br. 89, 258-264 (2007).
  17. Schlichting, K., et al. Influence of scaffold stiffness on subchondral bone and subsequent cartilage regeneration in an ovine model of osteochondral defect healing. The American Journal of Sports Medicine. 36, 2379-2391 (2008).
  18. Schagemann, J. C., et al. Cell-laden and cell-free biopolymer hydrogel for the treatment of osteochondral defects in a sheep model. Tissue Engineering. Part A. 15, 75-82 (2009).
  19. Vogt, S., et al. The influence of the stable expression of BMP2 in fibrin clots on the remodelling and repair of osteochondral defects. Biomaterials. 30, 2385-2392 (2009).
  20. Schillinger, U., et al. A fibrin glue composition as carrier for nucleic acid vectors. Pharm. Res. 25, 2946-2962 (2008).
  21. Ahmed, T. A., Giulivi, A., Griffith, M., Hincke, M. Fibrin glues in combination with mesenchymal stem cells to develop a tissue-engineered cartilage substitute. Tissue Engineering. Part A. 17, 323-335 (2011).
  22. Haleem, A. M., et al. The Clinical Use of Human Culture-Expanded Autologous Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Transplanted on Platelet-Rich Fibrin Glue in the Treatment of Articular Cartilage Defects: A Pilot Study and Preliminary Results. Cartilage. 1, 253-261 (2010).
  23. Pape, D., Filardo, G., Kon, E., van Dijk, C. N., Madry, H. Disease-specific clinical problems associated with the subchondral bone. Knee Surg Sports Traumatol. Arthrosc. 18, 448-462 (2010).
  24. Shirazi, R., Shirazi-Adl, A. Computational biomechanics of articular cartilage of human knee joint: effect of osteochondral defects. Journal of Biomechanics. 42, 2458-2465 (2009).
  25. Jorgensen, C., Gordeladze, J., Noel, D. Tissue Engineering through autologous mesenchymal stem cells. Curr. Opin. Biotechnol. 15, 406-410 (2004).
  26. Chen, F. H., Tuan, R. S. Mesenchymal stem cells in arthritic diseases. Arthritis Res. Ther. 10, 223 (2008).
  27. Le Blanc, K., Tammik, C., Rosendahl, K., Zetterberg, E., Ringden, O. HLA expression and immunologic properties of differentiated and undifferentiated mesenchymal stem cells. Exp. Hematol. 31, 890-896 (2003).

Tags

Biomedical Engineering medisin anatomi fysiologi cellebiologi molekylær biologi Stem Cell Biology Tissue Engineering kirurgi stamceller fibrinkoagel brusk osteochondral defekt kanin eksperimentell subchondral bein kneskade bein pode regenerativ terapi chondrocytes cellekultur isolasjon transplantasjon dyremodell
Behandling av osteochondral Defekter i kanin kneleddet ved implantering av Allogen stamceller i Fibrint Clots
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Berninger, M. T., Wexel, G.,More

Berninger, M. T., Wexel, G., Rummeny, E. J., Imhoff, A. B., Anton, M., Henning, T. D., Vogt, S. Treatment of Osteochondral Defects in the Rabbit's Knee Joint by Implantation of Allogeneic Mesenchymal Stem Cells in Fibrin Clots. J. Vis. Exp. (75), e4423, doi:10.3791/4423 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter