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.
पेट की दीवार दोषों अक्सर गंभीर आघात, कैंसर का इलाज, जलता है और संक्रमित जाल को हटाने के बाद उत्पन्न होती हैं। इन दोषों अक्सर जटिल शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है और प्लास्टिक पुनर्निर्माण सर्जन 1-4 के लिए एक बड़ी चुनौती पेश, महत्वपूर्ण ऊतकों को नुकसान शामिल है। कृत्रिम ऊतकों के लिए नए स्रोतों की तलाश ऊतक इंजीनियरिंग शोधकर्ताओं विभिन्न सामग्रियों, सेल के सूत्रों और वृद्धि कारकों का पता लगाया है। ऐसे इंजीनियर ऊतकों का आरोपण से श्वासनली 5,6, मूत्राशय 7, कॉर्निया 8, हड्डी 9 और त्वचा 10, के रूप में विभिन्न ऊतकों के सफल पुनर्स्थापन पहले से सूचित किया गया। हालांकि, एक मोटी vascularized इंजीनियर ऊतक का निर्माण विशेष रूप से बड़े दोषों के पुनर्निर्माण के लिए, ऊतक इंजीनियरिंग में एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है।
एक व्यवहार्य ऊतक का निर्माण की मोटाई सीमित मुख्य कारकों में से एक अपने विपक्ष को ऑक्सीजन की आपूर्ति का नियंत्रण हैtituent कोशिकाओं। प्रसार पर भरोसा करते हैं, मोटाई एक बहुत पतली परत के उस तक सीमित है निर्माण। ऑक्सीजन और इन विवो में पोषक तत्वों की आपूर्ति केशिकाओं के बीच अधिकतम दूरी ऑक्सीजन 11,12 के प्रसार की सीमा के साथ संबद्ध है, जो लगभग 200 माइक्रोन है। अपर्याप्त vascularization ऊतक ischemia में परिणाम और ऊतक अवशोषण या नेक्रोसिस 13 को बढ़ा सकते हैं।
इसके अलावा, ऊतक पुनर्निर्माण के लिए इस्तेमाल आदर्श सामग्री biocompatible और गैर immunogenic होना चाहिए। यह भी biomaterial के साथ मेजबान कोशिकाओं के आगे एकीकरण को बढ़ावा देने, और संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने में सक्षम होना चाहिए। विभिन्न जैविक 14-16 और सिंथेटिक 1,17,18 मेट्रिसेस पहले हालांकि उनके उपयोग प्रभावी रक्त की आपूर्ति, संक्रमण या अपर्याप्त ऊतक शक्ति की कमी के कारण सीमित रहते हैं, ऊतक पुनर्निर्माण के लिए पता लगाया गया है।
इस अध्ययन में, एक biocompatible, सेल EMBखाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) अनुमोदित पाली एल लैक्टिक एसिड (PLLA) / लैक्टिक-सह-एसिड (पीएलजीए) पाली, के शामिल edded पाड़ एक नग्न माउस का और्विक धमनी और शिरा (ए वी) जहाजों के आसपास प्रत्यारोपित किया गया था और केवल ए वी वाहिकाओं से vascularization सुनिश्चित करने, आसपास के ऊतकों से अलग कर दिया। एक सप्ताह के बाद आरोपण, भ्रष्टाचार, व्यवहार्य मोटी और अच्छी तरह vascularized था। ए वी वाहिकाओं के साथ इस मोटी vascularized ऊतक, तो एक ही माउस में एक उदर पूर्ण मोटाई दोष करने के लिए एक pedicled फ्लैप के रूप में स्थानांतरित किया गया था। एक सप्ताह के बाद हस्तांतरण, फ्लैप, व्यवहार्य vascularized और अच्छी तरह से पेट की आंत का समर्थन करने के लिए पर्याप्त शक्ति असर, आसपास के ऊतक के साथ एकीकृत किया गया। इस प्रकार, एक ऑटोलॉगस डंडी असर इंजीनियर मोटी, vascularized ऊतक फ्लैप, पूर्ण मोटाई पेट की दीवार दोषों की मरम्मत के लिए एक उपन्यास विधि प्रस्तुत करता है।
ऊतक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रगति के लिए विभिन्न प्रकार के ऊतकों के पुनर्निर्माण के लिए विकल्प के ऊतकों के लिए एक बढ़ती मांग के साथ मुलाकात की गई है। 1,17,18 सिंथेटिक और जैविक 14-16 सामग्री के साथ …
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 |