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एक hydrogel का निर्माण और एक murine रोधगलन मॉडल में चिकित्सा उद्धार करने के लिए गोंद दृष्टिकोण आतंच आधारित।

Published: June 14, 2015 doi: 10.3791/52562
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Bioengineering, University of Illinois at Urbana-Champaign

Introduction

रोधगलन (एमआई) के एक प्रमुख कोरोनरी धमनी की आड़ की वजह से दिल का एक क्षेत्र के लिए खून की रुकावट के रूप में परिभाषित किया गया है। एक एमआई से उत्पन्न क्षति के कारण या अधिक विशेष रूप से, बाएं वेंट्रिकल, ठीक से हरा करने के लिए दिल की क्षमता कम हो जाती है, जो गैर कार्यात्मक निशान ऊतक में व्यवहार्य हृदय के ऊतकों के पुनर्गठन, के लिए है। यह स्ट्रोक मात्रा के रूप में जाना जाता है हर दिल की धड़कन, और इंजेक्शन अंश 6 के रूप में जाना हर दिल की धड़कन के साथ दिल से बाहर पंप है कि रक्त का प्रतिशत, के साथ शरीर के लिए दिया जा सकता है कि रक्त की मात्रा में कमी का परिणाम है। ये अन्य कम कार्यों के साथ-साथ पर्याप्त समारोह को बनाए रखने के लिए दिल के बाकी पर दबाव बढ़ जाता है। यह एक दूसरे को दिल का दौरा, व्यक्तियों में से 7 का लगभग 10% देखा एक घटना का कारण बनता है कि अक्सर, इस वृद्धि तनाव इतना गंभीर बन सकता है।

चिकित्सा पद्धतियों के इलाज के लिए विकसित किया है जबकिएक एमआई के तत्काल बाद, कोई तकनीक धीमी, रोकने, या ऊतक remodeling के नकारात्मक पक्ष प्रभाव उल्टा करने के लिए विकसित किया गया है। स्टेम सेल उपचार उनके होनहार क्षमता के बावजूद, हालांकि, इस तरह के एक उपचार के लिए एक संभावित अवसर के रूप में उभरा है स्टेम कोशिकाओं नैदानिक ​​सेटिंग में सफल साबित नहीं किया है। उनकी कमियों के लिए एक सिद्धांत यह लाभकारी कोशिकाओं अनुकूल परिणाम 5 उत्पन्न करने के लिए काफी देर तक रोधगलन के स्थल पर बने रहने को सुनिश्चित करने में असमर्थता है। यह बस रोधगलन की साइट में इंजेक्ट कर रहे हैं कि कोशिकाओं का कोई अधिक से अधिक 24% बच गया है और क्षतिग्रस्त साइट 1 दिन के बाद प्रसव 2 पर बने रहे कि दिखाया गया है। सेल अवधारण के इस मुद्दे के समाधान के लिए एक संभावित संभावना कोशिकाओं या क्षतिग्रस्त साइट के लिए दिया जा सकता है जो चिकित्सा विज्ञान, या तो समाहित किया गया है biocompatible है हाइड्रोजेल प्रणाली विकसित करना है। इस प्रोटोकॉल में पसंद की हाइड्रोजेल की वजह से सेल encapsulation के जनसंपर्क में अपने पिछले उपयोग करने के लिए एक पाली (इथाइलीन ग्लाइकॉल) dimethacrylate हैocedures, हालांकि, encapsulation के सक्षम किसी भी हाइड्रोजेल 8 में इस्तेमाल किया जा सकता है। सीधे चोट की साइट के लिए पैच की डिलीवरी कोशिकाओं अंतर्निहित मायोकार्डियम के लिए फायदेमंद कारकों प्रदान कर सकते हैं समय की लंबाई बढ़ाने, समय की एक विस्तारित अवधि के दौरान सेल के लिए ऊतक संपर्क सुनिश्चित करता है।

पैच दृष्टिकोण करने के लिए एक अड़चन दिल की सतह के लिए पैच पालन करने की कठिनाई है। कई समूहों की तकनीक, दिल की सतह 9,10 तक का निर्माण टाई करने के लिए एक सरल सिवनी जा रहा है सबसे अधिक प्रचलित की एक किस्म के माध्यम से इस पर काबू पाने की है। इस का निर्माण एक stiffer सामग्री से बना है जिसमें मामलों की संख्या में सफल साबित हो, लेकिन कारण उच्च पानी एकाग्रता और पैच का निर्माण के नाजुक प्रकृति के कारण, एक हाइड्रोजेल प्रणाली पर प्रयास जब विफल रहता गया है। इस पर काबू पाने के लिए, हम थक्का बनने की रसायन विज्ञान mimics एक आतंच गोंद बाह्य चिपकने वाला सिस्टम का उपयोग किया है। आतंच गोंद इंक, कई चिकित्सा सर्जरी में इस्तेमाल किया गया हैएक घाव सीलेंट 11-13 के रूप में उत्पाद के biocompatibility पर प्रकाश डाला, ड्यूरा आँसू, ब्रोन्कियल नालप्रवण, और कॉर्निया प्रत्यारोपण luding। इसके अतिरिक्त, आतंच हालांकि, एक हृदय पैच के लिए एक आसंजन गोंद के रूप में इसके उपयोग आमतौर पर 14-17 इस्तेमाल नहीं किया है बाएं निलय ruptures और कोरोनरी धमनी बाईपास सर्जरी की शल्य चिकित्सा उपचार, सहित हृदय प्रयोजनों के एक किस्म के लिए इस्तेमाल किया गया है। दिल बातचीत करने के लिए पैच सुनिश्चित करने के लिए एक व्यवहार्य आसंजन प्रणाली उपलब्ध कराने, एक बाहरी हृदय पैच के बाहर पर सीधे रखा जा सकता है कि एक biocompatible गोंद में थ्रोम्बिन और फाइब्रिनोजेन परिणामों का सरल सूत्रीकरण।

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Protocol

प्रक्रिया IACUC प्रोटोकॉल संख्या 13,302 के साथ पूर्ण संगतता में है और पशु संसाधन के विभाजन के द्वारा अनुमोदित किया गया है।

1. साधन तैयारी

  1. बाँझपन सुनिश्चित करने के लिए शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया के लिए पहले प्रयोग किया जाता सभी गैर डिस्पोजेबल उपकरणों आटोक्लेव।
  2. का उपयोग करता है के बीच एक गिलास मनका अजीवाणु के साथ एक सत्र में कई बार इस्तेमाल किया उपकरणों जीवाणुरहित।

2. Hydrogel तैयारी

  1. गला लें और हाइड्रोजेल निर्माण के निर्माण के लिए कम से कम 24 घंटा पूर्व थाली स्टेम कोशिकाओं।
  2. पिछले प्रकाशनों 8,18 में पूरे विस्तार में वर्णित किया गया है जो एक स्टीरियोलिथोग्राफी तंत्र का उपयोग शल्य प्रक्रिया (या इसी तरह के साधन) के लिए एक दिन पहले पैच तैयार करें।
  3. हाइड्रोजेल बनाने के लिए, पहली यात्रा की पैच के एक कंप्यूटर एडेड डिजाइन (सीएडी) मॉडल पैदा करते हैं और stereolithographic प्रारूप (एसटीएल) के लिए डिजाइन निर्यात।
  4. Dissolvin द्वारा एक पूर्व जेल समाधान बनाएँबाँझ 1X पीबीएस में जी पाली (इथाइलीन ग्लाइकॉल) dimethacrylate (PEGDMA) एक 20% W / वी समाधान प्राप्त करने के लिए। समवर्ती, photoinitiator 1- [4- (2-hydroxy- ethoxy) -phenyl] -2-हाइड्रोक्सी-2-मिथाइल-1-प्रोपेन-1-एक DMSO में भंग। / 0.5 के वी% डब्ल्यू एक फाइनल में PEGDMA समाधान के लिए photoinitiator जोड़ें। सीधे crosslinking से पहले, कोशिकाओं के वांछित घनत्व की 100 मिलीलीटर जोड़ें। नोट: कोशिकाओं / एमएल की सिफारिश की है 6 से 10 एक्स -2.0 5 से 10 एक्स 2.0 के बीच एक सेल घनत्व।
  5. SLA के मंच के केंद्र में एक डिश में पूर्व जेल समाधान पिपेट और पहले अपलोड एसटीएल स्वरूपित डिजाइन के साथ SLA के सॉफ्टवेयर को चलाने के।
  6. तंत्र से पैच निकालें और Dulbecco संशोधित ईगल मध्यम 5% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS) के साथ पूरक (DMEM), 100 यू / एमएल पेनिसिलिन में हाइड्रोजेल हे / एन सेते हैं, और कोशिकाओं को समायोजित करने के लिए 100 मिलीग्राम / एमएल स्ट्रेप्टोमाइसिन अनुमति देने के लिए पैच के भीतर पर्यावरण के लिए।

3. पशु तैयारी और मौखिक intubatiपर

  1. उनके पिंजरे साथियों के साथ उनके संवारने वाला और बातचीत से निर्धारित रूप में पशु, अच्छे स्वास्थ्य में है कि यह सुनिश्चित करने के लिए प्रक्रिया करने से पहले प्रत्येक माउस का मूल्यांकन करें। नोट: महिला 8-10 सप्ताह पुरानी C57BL / 6J चूहों इस प्रक्रिया के लिए इस्तेमाल किया गया, हालांकि, किसी भी माउस उम्र या प्रकार इस्तेमाल किया जा सकता है।
  2. एक संवेदनाहारी चेंबर में जानवरों प्लेस और एक 1 एल / मिनट ओ 2 समर्थन के साथ 5% isofluorane को बेनकाब। पैर के अंगूठे चुटकी पलटा द्वारा संज्ञाहरण के स्तर की निगरानी।
  3. पशु ठीक anesthetized है एक बार, वजन और इंटुबैषेण स्टैंड पर उन्हें जगह है।
  4. पशु की छाती गुहा की दिशा में एक प्रकाश स्रोत के प्रत्यक्ष और मुखर रस्सियों स्वरयंत्रज सतह को वापस लेना और पर्दाफाश करने के लिए संदंश का उपयोग करें। ध्यान से मुखर रस्सियों के बीच एक 20 जी angiocath गाइड, और सुचारू रूप से श्वासनली में डालें। कैथेटर छोटे पशु वेंटीलेटर से जुड़ा है एक बार छाती गुहा के एक यांत्रिक आंदोलन से उचित प्रविष्टि का पता लगाने।
  5. वें करने के लिए वेंटिलेशन सेटिंग समायोजित करेंनिर्माता के दिशा निर्देशों के आधार पर जानवर की ई वजन।
  6. Intubated एक बार, हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए एक हीटिंग पैड पर लापरवाह स्थिति में जानवरों की जगह। हीटिंग पैड 40 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है कि सुनिश्चित करें। यदि आवश्यक हो, जलने की संभावना को कम करने के लिए पशु और हीटिंग पैड के बीच एक बाधा जगह है।
  7. एक लोमनाशक क्रीम के उपयोग के माध्यम से शल्य साइट से बालों को हटाने। उचित नसबंदी सुनिश्चित करने के लिए betadine के और 75% इथेनॉल के 3 बारी scrubs के द्वारा साइट जीवाणुरहित। बस शल्य साइट का पर्दाफाश, और प्रक्रिया के दौरान सूखापन को रोकने के लिए आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम स्थान के लिए एक कपड़ा रखें।

4. शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया

  1. thoracotomy इसलिए, उरोस्थि की लंबाई चलाता है कि उरोस्थि छोड़ दिया, के लिए एक त्वचा चीरा लगभग 1 सेमी बनाने, पशु के बाईं ओर पर किया जाता है।
  2. दो चरणों में अंतर्निहित ribcage से मांसपेशियों की परत को अलग करने के लिए संदंश का प्रयोग करें। एक deline का निरीक्षणजानवर की वक्षपेशी प्रमुख की मांसपेशियों का प्रतिनिधित्व करता है कि ating लाइन। अंतर्निहित बाहरी परोक्ष पेशी से अलग और मध्यवर्ती वापस लेना, थोड़ा इस मांसपेशी लिफ्ट। फिर, एक ही तरीके से अंतर्निहित ribcage से बाहरी परोक्ष पेशी मुक्त, और, दूसरा तीसरा, चौथा और पसलियों के एक unobscured दृश्य प्रदान, पार्श्विक वापस लेना।
  3. तीसरे और चौथे पसलियों के बीच thoracotomy प्रदर्शन करते हैं। धीरे चौथी पसली उठा और तीसरे और चौथे पसलियों के बीच छाती गुहा को खोलने के लिए एक cauterizer का उपयोग करें। आगे गुहा खुला और दिल को बेनकाब करने के लिए retractors रखें।
  4. दिल की पतली पेरीकार्डियम टूटना संदंश का प्रयोग करें।
  5. एक 8-0 monofilament नायलॉन सीवन के साथ छोड़ दिया कोरोनरी धमनी की कटी घमनी को बांधना। सीधे बाएं आलिंद के नीचे टिप नीचे, लगभग 4 मिमी दिल के शीर्ष से सिवनी रखें। निलय मायोकार्डियम के एक blanching और sutu के बाद बाएं आलिंद के आकार में वृद्धि के द्वारा उचित सिवनी प्लेसमेंट का निर्धारणफिर से करार किया है।

5. पैच प्लेसमेंट और गोंद

  1. उपयोग करें जब तक सीओ 2 शर्तों 37 डिग्री सेल्सियस पर पैच रखें और 5%।
  2. धीरे से एक फ्लैट एंडेड रंग का उपयोग पैच उठा और धीरे रोधगलन के स्थल पर, दिल की सतह पर जगह है।
    नोट: बाएं वेंट्रिकल दूर होता जा रहा रोकने के लिए, पैच हल्के ढंग से रंग या संदंश की एक जोड़ी की नोक उपयोग कर या तो संपर्क बनाए रखने के द्वारा जगह में आयोजित किया जा सकता है।
  3. थ्रोम्बिन को फाइब्रिनोजेन का अनुपात 1: 4 के मिश्रण से गोंद तैयार करें। यह तैयारी की शुरुआत के बाद आम तौर पर 1 मिनट के भीतर, गाढ़ा करने के लिए शुरू होता है जब तक दोहराया pipetting द्वारा समाधान मिलाएं।
  4. समाधान चिपचिपापन वांछित स्तर तक पहुँच जाता है एक बार, जल्दी पैच सतह के लिए लगभग 10 मिलीलीटर हस्तांतरण। नोट: आतंच गोंद के थक्के समय तेजी से है, गोंद के कुशल स्थानांतरण के लिए अवसर की एक छोटी सी खिड़की प्रदान करते हैं।

6. suturing

  1. 03:57 व्यक्ति बाधित sutures के साथ रिब परत को बंद करें।
  2. पसलियों के बीच परत का पूरा बंद होने से पहले, बंद पूर्ण होने के बाद छाती गुहा खाली और उचित intrapleural दबाव पैर जमाने के लिए चीरा में एक पीई 10 प्रवेशनी डालें।
  3. 03:57 व्यक्ति बाधित sutures के साथ छाती पर का कवच की मांसपेशियों को बंद करें।
  4. एक सतत सीवन के साथ त्वचा की परत सील।
  5. पूर्ण बंद करने के बाद, प्रवेशनी के अंत करने के लिए एक 1.0 मिलीलीटर सिरिंज देते हैं और छाती गुहा खाली करने के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं।
  6. सीवन साइट को सुदृढ़ करने के लिए चीरा साइट के लिए एक ऊतक चिपकने वाला लागू करें।

7. शल्य चिकित्सा के बाद उपचार

  1. चूहों buprenorphine (0.05-1.0 मिलीग्राम / किग्रा) और subcutaneously तुरंत पहले पुनरुद्धार के लिए कोरोनरी बंधाव और कम से कम 20 मिनट के लिए निम्न Carprofen (2.2 मिलीग्राम / किग्रा) का एक इंजेक्शन दे। दोनों दवाओं सर्जरी के बाद 6-8 घंटा प्रशासन, और उसके बाद दर्द और संकट को नियंत्रित करने के लिए तीन दिन के लिए दिन में दो बार दे।
  2. लगातार पहली 4 घंटा निम्नलिखित सर्जरी के लिए सचेत और हर घंटे तक जानवरों की निगरानी। एनाल्जेसिक की दूसरी खुराक प्रशासन के लिए एक दूसरे मुआयना सर्जरी (2-4 घंटा बाद में) की रात को पूरा करें।
  3. जानवरों स्थिर दिखाई देते हैं, जब तक प्रक्रिया के बाद दूसरे दिन के बाद दैनिक जानवरों की निगरानी करें।

दिल समारोह और प्रोटोकॉल के 8. विश्लेषण

  1. एमआई निम्नलिखित क्षति की सीमा निर्धारित करने के लिए प्रक्रिया के बाद चूहों 4 सप्ताह पर echocardiographs प्रदर्शन करते हैं।
  2. साँस लेना संज्ञाहरण के शामिल होने के लिए एक संज्ञाहरण कक्ष के भीतर 4-5% isoflurane के साथ चूहों चतनाशून्य, और रखरखाव संज्ञाहरण के लिए चेहरे नकाब के माध्यम से फिर 2 isoflurane%।
  3. एक लोमनाशक क्रीम के साथ इमेजिंग क्षेत्र स्पष्ट और दिल की धड़कन की एक 2 डी एम मोड इकोकार्डियोग्राफी स्कैन प्राप्त करने के लिए एक छोटे जानवर अल्ट्रासाउंड का उपयोग करें और कार्यात्मक मापदंडों एसोसिएट्स को रिकॉर्डइसके साथ ciated।
  4. उसके बाद 24 घंटे के लिए एक 10% formalin समाधान में पशुओं और जगह से दिल इकट्ठा, एक कार्बन डाइऑक्साइड कक्ष में चूहों euthanize। 24 घंटे के बाद, 70% इथेनॉल के लिए दिल हस्तांतरण और ऊतक प्रसंस्करण जब तक 4 डिग्री सेल्सियस पर रहते हैं।
  5. दिल की प्रक्रिया और तेल ब्लॉकों में उन्हें एम्बेड।
  6. शीर्ष पर शुरू करने और अलिंद में समाप्त होने, दिल की निलय क्षेत्र के माध्यम से 5 मिमी वर्गों में कटौती।
  7. दाग मैसन का Trichrome और hematoxylin और मानक प्रोटोकॉल का उपयोग eosin दाग दोनों के साथ स्लाइस sectioned।

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Representative Results

शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया के दौरान छोड़ दिया कोरोनरी धमनी की बंधाव एक अवरोधित धमनी के बहाव blanching चिह्नित द्वारा की पहचान की जा सकती है। गाँठ बांधने से पहले एक परीक्षण के रूप में, सीवन यह उपयुक्त जगह में है, तो जाँच करने के लिए संक्षेप में कड़ा किया जा सकता है। साथ ही, ठीक से हरा करने के लिए बाएं आलिंद की क्षमता में लगभग तात्कालिक कमी में धमनी परिणामों का रोड़ा के बाद से, बाएं आलिंद प्रणाली में खून की एक backflow के जवाब में विस्तार होगा।

एम मोड इकोकार्डियोग्राफी माप के बाद रोधगलन पेशी पुनर्निर्माण का संकेत छोड़ दिया दीवार आंदोलन के एक बंद होना, दिखाने के रूप में जल्दी के रूप में 2 दिनों में ले लिया। डेटा से बनाया गुणात्मक गणना infarcted दिलों में एक इंजेक्शन अंश में कमी और स्ट्रोक मात्रा दिखा। दिल ऊतकीय प्रयोजनों के लिए एकत्र कर रहे हैं जब प्रयोग की समाप्ति पर, बाएं वेंट्रिकल की एक स्पष्ट फैलाव बाएं निलय की एक thinning के साथ-साथ देखा जा सकता हैदीवार, और cardiomyocytes (चित्रा 1) में कार्य करने के स्थान पर निशान ऊतक बयान अर्थ है कि कोलेजन का बयान।

इसके अलावा (चित्रा 2) histological विश्लेषण पर हाइड्रोजेल की उपस्थिति आतंच जेल के प्रशासन के लिए धन्यवाद का निर्माण देखा। हमारे उद्देश्यों के लिए, चिपकने वाला सिस्टम दिल समारोह के साथ हस्तक्षेप करने के लिए सटीक स्थान नियंत्रण की अनुमति और आसपास के अंगों में बाद में अपवाह को कम से कम करने के लिए पर्याप्त चिपचिपा, लेकिन काफी निंदनीय नहीं होना चाहिए। प्रारंभिक परीक्षणों हमारी जरूरत है कि सूट उचित संयोजन निर्धारित करने के क्रम में, चिपचिपाहट, जमाना समय है, और विभिन्न फाइब्रिनोजेन / थ्रोम्बिन अनुपात की कठोरता की गणना करने के लिए प्रदर्शन किया गया। में vivo विश्लेषण पैच बनाए रखने के लिए आतंच गोंद की क्षमता का परीक्षण करने के लिए प्रदर्शन किया था टू-ऊतक आसंजन अभी भी पूर्ण दिल समारोह के लिए अनुमति देता है, जबकि (डेटा) नहीं दिखाया। यह एल इसका सबूत के रूप में आतंच गोंद, मायोकार्डियम नुकसान नहीं किया है कि ध्यान दिया जाना चाहिएसाइट पर ऊतक remodeling या निलय thinning के एसीके (चित्रा 2)। cardiomyocytes एक हृदय पैच और उसके साथ गोंद दोनों के अलावा के बावजूद बरकरार रहेगा। इसके अतिरिक्त, व्यवहार्यता का परीक्षण एक सेल encapsulating हाइड्रोजेल पैच की बाहरी सतह के लिए आतंच गोंद के प्रशासन (चित्रा 3) पैच के भीतर सेल अस्तित्व को प्रभावित नहीं किया है कि पुष्टि की।

चित्र 1
चित्रा 1:। (क) स्वस्थ और infarcted (ख) दिल के हृदय समारोह में कमी में बाईं कोरोनरी धमनी Ligation परिणाम इकोकार्डियोग्राफी द्वारा मापा एम मोड इकोकार्डियोग्राफी। Infarcted दिलों व्यवहार्य ऊतक निशान ऊतक के साथ बदल दिया गया है, जहां दीवार आंदोलन का स्पष्ट अभाव दिखा। इस बाएं निलय इंजेक्शन अंश में एक measureable कमी (एफई), हृदय स्ट्रोक के साथ संबद्धमात्रा (एसवी), और कार्डियक आउटपुट (सीओ)। स्वस्थ (ग) और infarcted (डी) दिल के histological विश्लेषण बाएं वेंट्रिकल और infarcted मायोकार्डियम के बाएं निलय दीवार के thinning, ऊतक remodeling और निशान ऊतक बयान दोनों के संकेत के फैलाव से पता चलता है। Histological छवियों छोड़ दिया (बड़ा कक्ष) और सही (छोटे कक्ष) निलय पर कब्जा पार अनुभागीय स्लाइस हैं।

चित्र 2
चित्रा 2:। हार्ट के लिए आतंच ग्रिप सुनिश्चित पैच आसंजन के आवेदन छाती गुहा की प्रक्रिया के दौरान सामने आ रहा है, जबकि पैच दिल की सतह पर रखा गया है (क)। रखा एक बार, एक आतंच आधारित गोंद दिल के शीर्ष पर जोड़ा गया है और सूखे की अनुमति दी जाती है। पैच स्पष्ट रूप से 1 हफ्ते के बाद प्रक्रिया (ख) में एकत्र किए गए थे कि हृदय के ऊतकों के histological वर्गों पर देखा जा सकता है।ऊतकीय छवियों में दिल की सतह से पैच की हदबंदी संग्रह और सेक्शनिंग प्रक्रिया का एक विरूपण साक्ष्य है। परिणाम आसंजन के ऊपर से 8 सप्ताह के लिए संगत कर रहे हैं।

चित्र तीन
चित्रा 3: आतंच आधारित गोंद समझाया ऊतकों को नुकसान नहीं करता सेल व्यवहार्यता पिछले प्रकाशनों 8 में विस्तार से वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग एक आतंच आधारित गोंद के प्रशासन के बाद 1 सप्ताह MTT के विश्लेषण के माध्यम से मापा गया था।। पैच के भीतर कोशिकाओं की व्यवहार्यता का निर्माण की सतह के लिए गोंद के अलावा द्वारा प्रभावित नहीं था।

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Discussion

Murine एमआई मॉडल के लिए इस दृष्टिकोण के साथ, हम अन्य murine एमआई तकनीकों के साथ जुड़े रहे हैं कि गैर-मायोकार्डियम क्षेत्रों के लिए कम से कम नुकसान है कि एक प्रणाली विकसित की है। इन क्षेत्रों में एक रक्ताधान की वजह से नुकसान, मांसपेशियों की परत के काटने, और छाती गुहा का पर्दाफाश करने पसलियों का टूटना शामिल हैं। हम इन परिवर्तनों को शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया के दौरान के रूप में, पसलियों और मांसपेशी परतों सहित प्रमुख संरचनाओं का ज्यादा बरकरार रखने के लिए लिया देखभाल करने के लिए समग्र शल्य परिणाम धन्यवाद में सुधार का मानना ​​है कि।

यह एक दिन में केवल 8-10 पूर्ण शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं में जिसके परिणामस्वरूप, कुछ सीमाएँ सबसे बड़ा किया जा रहा है इसके लिए समय लेने वाली प्रकृति के साथ, इस तकनीक के लिए कर रहे हैं कि ध्यान दिया जाना चाहिए। इस पर काबू पाने के लिए, एक दूसरे वेंटीलेटर प्रक्रिया समवर्ती दो जानवरों पर प्रदर्शन करने की अनुमति देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, ऐसे पसलियों के बीच जहाजों के रूप में प्रमुख जहाजों, औरthoracotomy जब प्रदर्शन आंतरिक वक्ष धमनी, बचा जाना चाहिए। इन जहाजों में से एक के पास है, एक cauterizer की वजह से उठी धमनी के लिए बाहर से खून बह रहा रोकने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

आतंच गोंद जल्दी थक्का बनने में सहायता करने के लिए अपनी क्षमता है, साथ ही इसकी क्षमता देने के लिए और मेजबान MSCs 14-17,19 के लिए प्रयोगशाला और नैदानिक ​​सेटिंग दोनों धन्यवाद में जाना जाता है। हमारे उद्देश्यों के लिए, आतंच गोंद एक पानी आधारित हाइड्रोजेल दिल की सतह के निर्माण के पालन करने के लिए एक biocompatible दृष्टिकोण के रूप में कार्य किया। एक आतंच आधारित गोंद का उपयोग समय की एक लंबी राशि के ऊतक के संपर्क के लिए संभावना के साथ, ऊपर से 8 सप्ताह के लिए क्षतिग्रस्त स्थल पर हाइड्रोजेल निर्माण रखने में सफल साबित हो गया है। इस आसंजन प्रणाली के उपयोग मायोकार्डियम के साथ ही निर्माण खुद को नुकसान पहुँचा है कि अतिरिक्त टांके के लिए आवश्यकता के बिना नाजुक निर्माण की नियुक्ति के लिए नियंत्रण की अनुमति दी। हम गोंद खुद को समझाया कोशिकाओं को एक करने के लिए गैर विषैले ने पाया है किएन डी नकारात्मक रूप से अंतर्निहित ऊतक को प्रभावित नहीं करता है। हाइड्रोजेल और आतंच आधारित गोंद प्रणाली समय की एक विस्तारित अवधि के लिए सेल या चिकित्सकीय संपर्क की इच्छा है कि अन्य ऊतक इंजीनियरिंग प्रयोजनों के एक किस्म के लिए लागू किया जा सकता है। इसके अलावा, SLA के निर्माण विधि के उपयोग के साथ, डिजाइन और संरचनाओं सेल वितरण 18 के लिए एक अधिक जटिल प्रणाली बनाने के लिए पैच के भीतर शामिल किया जा सकता है।

आतंच आधारित गोंद का उपयोग करने के लिए एक झटका है और अधिक से अधिक एक शोधकर्ता पैच प्लेसमेंट और गोंद अलावा दौरान शल्य चिकित्सा कक्ष में मौजूद होना चाहिए कि तथ्य यह है। यह पहली शोधकर्ता का काम दूसरे शोधकर्ता समाधान घोला जा सकता है और उचित चिपचिपापन तक पहुँच जाता है के बाद पैच करने के लिए यह लागू होता है, जबकि पैच, जगह में रहता है और छाती गुहा में खो जाना नहीं करता है सुनिश्चित करने के लिए है। गोंद प्रसव के समय का अनुकूलन करने के लिए, यह दूसरा शोधकर्ता भी पैच नियुक्ति करने से पहले गोंद का जमाना का परीक्षण करती है और कई बार सुझाव दिया है किगोंद के समुचित जमाना के बाद से पैच आसंजन के लिए महत्वपूर्ण है।

पहले रोधगलन की प्रेरण होने के साथ प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम है और त्रुटि प्रवण क्षेत्रों के एक नंबर रहे हैं। यह बाईं कोरोनरी धमनी की आड़ सुनिश्चित करने के लिए, इस तरह के बाएं निलय दीवार की blanching और बाएं आलिंद की वृद्धि के संकेत के रूप में, के लिए जाँच करने के लिए आवश्यक है। इस बस को पार करने और सिवनी तार के अंत कस द्वारा सिलाई के अलावा करने से पहले किया जा सकता है। यह बाईं कोरोनरी धमनी सिवनी से संलग्न नहीं है कि निर्धारित किया जाता है, तो स्ट्रिंग बाहर ले जाया जा सकता है और फिर से लागू होता है। एक दूसरा महत्वपूर्ण उपाय यह श्वासनली के भीतर रहता है और मध्य सर्जरी बाहर निकाला नहीं मिलता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए, प्रक्रिया के दौरान इंटुबैषेण ट्यूब पर नजर रखने के लिए जारी करने के लिए है। अंत में, शल्य चिकित्सा के दौरान, सभी कोशिशों को किसी भी संपर्क एक ढह फेफड़ों के लिए नेतृत्व करने की क्षमता है, के रूप में फेफड़ों के साथ संपर्क से बचने के लिए किया जाना चाहिए।सर्जरी के दौरान, फेफड़ों गिर होती है, बस करने की कोशिश में अप करने के लिए 3 सेकंड के लिए intubator का बहिर्वाह ट्यूब को ब्लॉक तो फेफड़ों के अशांत क्षेत्रों को फिर से बढ़ा देते हैं।

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Acknowledgments

यह काम अमेरिकी सेना अनुदान (W81XWH-08-1-0701) और Carle फाउंडेशन अस्पताल से एक फैलोशिप द्वारा वित्त पोषित किया गया।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Harvard Model 687 Mouse Ventilator Harvard Apparatus 55-0001
Inintech Biosciences LLC Dry Glass Bead Sterilizer Fisher Scientific NC9531961
Leica MZ6 surgical microscope Leica
Cautery Kit Gemini GEM 5917
Delicate Forceps - 0.4 mm Tips Angled Fine Science Tools 11063-07
Agricola Retractor - 3.5 cm Spread Fine Science Tools 17005-04
Spring Scissors - 2.5 mm Blades Straight Fine Science Tools 15000-08
Castroviejo Needle Holder - w/Lock Tungsten Carbide 14 cm Fine Science Tools 12565-14
Iris Scissors - Delicate Straight 10.5 cm Fine Science Tools 14060-10
8-0 monofilament suture Ethicon 8730P
6-0 Silk suture Ethicon 639G
Thrombin Sigma T7009
Fibrinogen Sigma F3879
Vetbond Tissue Adhesive 3M 1469SB

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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चिकित्सा अंक 100 रोधगलन सेल थेरेपी हाइड्रोजेल आतंच आधारित गोंद सेल समझाया पैच हाइड्रोजेल आसंजन स्टेम
एक hydrogel का निर्माण और एक murine रोधगलन मॉडल में चिकित्सा उद्धार करने के लिए गोंद दृष्टिकोण आतंच आधारित।
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Melhem, M., Jensen, T.,… More

Melhem, M., Jensen, T., Reinkensmeyer, L., Knapp, L., Flewellyn, J., Schook, L. A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model.. J. Vis. Exp. (100), e52562, doi:10.3791/52562 (2015).

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