To date, thick tissue defects are typically reconstructed by applying autologous tissue flaps or engineered tissues. In this protocol, we present a new method for engineering vascularized tissue flap bearing an autologous pedicle, to serve as a substitute to autologous flaps.
One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen supply to the cell microenvironment, as passive diffusion is limited to a very thin layer. Although various materials have been described to restore the integrity of full-thickness defects of the abdominal wall, no material has yet proved to be optimal, due to low graft vascularization, tissue rejection, infection, or inadequate mechanical properties. This protocol describes a means of engineering a fully vascularized flap, with a thickness relevant for muscle tissue reconstruction. Cell-embedded poly L-lactic acid/poly lactic-co-glycolic acid constructs are implanted around the mouse femoral artery and vein and maintained in vivo for a period of one or two weeks. The vascularized graft is then transferred as a flap towards a full thickness defect made in the abdomen. This technique replaces the need for autologous tissue sacrifications and may enable the use of in vitro engineered vascularized flaps in many surgical applications.
كثيرا ما تنشأ عيوب جدار البطن بعد الصدمة شديدة، علاج السرطان، والحروق وإزالة شبكة المصابة. هذه العيوب غالبا ما تنطوي على فقدان الأنسجة الهامة، والتي تتطلب عمليات جراحية معقدة وتمثل تحديا كبيرا للجراحين إعادة الإعمار البلاستيك 1-4. الباحثين هندسة الأنسجة البحث عن مصادر جديدة للأنسجة اصطناعية واستكشفت مواد مختلفة، ومصادر الخلايا وعوامل النمو. وقد ذكرت سابقا ترميم ناجحة من الأنسجة المختلفة، مثل 5،6 القصبة الهوائية، المثانة 7، 8 القرنية والعظام والجلد 9 10، عن طريق زرع الأنسجة المهندسة. ومع ذلك، تصنيع الأنسجة أوعية دموية سميكة هندسيا، وخاصة لإعادة الإعمار من عيوب كبيرة، لا يزال يشكل تحديا كبيرا في هندسة الأنسجة.
واحدة من العوامل الرئيسية التي تحد من سمك بناء أنسجة قابلة للحياة هو السيطرة على امدادات الاوكسجين الى سلبيات لهاخلايا tituent. عند الاعتماد على نشرها، بناء سمك يقتصر على أن من طبقة رقيقة جدا. المسافة القصوى بين الأكسجين والشعيرات الدموية-توريد المغذيات في الجسم الحي حوالي 200 ميكرون، الذي يرتبط مع الحد نشر الأكسجين 11،12. الأوعية الدموية غير كافية يمكن أن يؤدي إلى نقص تروية الأنسجة وتتصاعد لارتشاف الأنسجة أو نخر 13.
وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون المادة المثالية تستخدم لإعادة بناء الأنسجة حيويا وغير مناعة. كما يجب أن تكون قادرة على تعزيز مزيد من التكامل من الخلايا المضيفة مع مادة بيولوجية، والحفاظ على السلامة الهيكلية. تم مختلف البيولوجية 14-16 والاصطناعية 1،17،18 المصفوفات استكشاف سابقا لإعادة الإعمار الأنسجة، ولكن استخدامها لا يزال محدودا بسبب عدم وصول الدم فعالة، والتهابات أو عدم كفاية قوة الأنسجة.
في هذه الدراسة، وحيويا، خلية الإدارة الانتخابيةكان مزروع سقالة edded تتألف من إدارة الغذاء والدواء (FDA) بولي وافق عليها-L حمض اللاكتيك (PLLA) / بولي حامض اللبنيك في-CO-الجليكوليك (PLGA)، وحول الشريان الفخذي والوريد (AV) سفن ماوس عارية و فصلها عن الأنسجة المحيطة بها، وضمان الأوعية الدموية من أوعية AV فقط. ، وكان الكسب غير المشروع أسبوع واحد بعد زرع قابل للحياة، سميكة وأوعية دموية بشكل جيد. هذا النسيج أوعية دموية سميكة مع السفن AV، ثم تم نقلها كما رفرف pedicled إلى البطن عيب كامل سمك في نفس الماوس. كان رفرف أسبوع واحد بعد نقل قابل للحياة، أوعية دموية ودمجها بشكل جيد مع الأنسجة المحيطة بها، مع ما يكفي من القوة لدعم أحشاء البطن. وهكذا، فإن سميكة، ورفرف الأنسجة أوعية دموية هندسيا، واضعة في عنيق ذاتي، ويقدم طريقة جديدة لإصلاح عيوب جدار البطن كامل سماكة.
وقد التقى التقدم في هندسة الأنسجة مع الطلب المتزايد على الأنسجة بديلا عن إعادة الإعمار من أنواع الأنسجة المختلفة. وقد تم تقييم مجموعة متنوعة من الاصطناعية 1،17،18 والبيولوجية 14-16 المواد وكذلك أساليب التصنيع لقدرتها على التصدي لهذه المطالب. ومع ذلك، على الر…
The authors have nothing to disclose.
This research was supported by the FP7 European Research Council Grant 281501, ENGVASC.
small fine straight scissors | Fine Science Tools (FST) | 14090-09 | |
spring scissors | Fine Science Tools (FST) | 15003-08 | |
straight forceps with fine tip | Fine Science Tools (FST) | 11251-20 | |
serrated forceps | Fine Science Tools (FST) | 11050-10 | |
needle holder | Fine Science Tools (FST) | 12500-12 | |
Small vessel cauterizer | Fine Science Tools (FST) | 18000-00 | |
Duratears | Alcon | 5686 | |
Sedaxylan | Euravet | DJ03 | |
Clorketam 1000 | Vetoquinol | 4A0726B | |
Buprenorphine | vetmarket | B15100 | |
4-0 silk sutures | Assut sutures | 647 | |
6-0 polypropylene sutures | Assut sutures | 9351F | |
8-0 silk sutures | Assut sutures | 684568 | |
Insulin syringe (6mm needle) | BD | 324911 | |
Vevo 2100 high-resolution ultrasound system | VisualSonics inc. | ||
MS250 non-linear transducer | VisualSonics inc. | ||
Micromarker non-targeted contrast agent | VisualSonics inc. | VS-11694 | |
tail vein catheter | VisualSonics inc. | VS-11912 | |
Vevo 2100 software | VisualSonics inc. | ||
fluorescein isothiocyanate-conjugated dextran | Sigma | FD500S | |
Matlab | Mathworks, MA, USA | ||
Kimwipes | Kimtech | 34120 | |
antigen unmasking solution | Vector laboratories | H-3300 | |
anti-CD31 antibody | Abcam | ab28364 | |
biotinylated goat anti-rabbit (secondary) antibody | Vector laboratories | BA-1000 | |
streptavidin-peroxidase | Jackson | 016-030-084 | |
Mayer's hamatoxylin solution | Sigma-Aldrich | MHS-16 | |
aminoethylcarbazole (AEC) substrate kit | Life technologies, Invitrogen | 00-2007 | |
Vectamount | Vector laboratories | H-5501 |