Summary
وكانت أهدافنا لتصميم وتصنيع واختبار الدعامات المغناطيسية لالتقاط الخلايا البطانية. تم اختبار عشرة الدعامات لكسر وتم اختبار 10 مزيد من الدعامات لالمغناطيسية الاحتفاظ بها. وأخيرا، تم اختبار 10 الدعامات في المختبر وزرعت 8 المزيد من الدعامات في 4 الخنازير لإظهار القبض على خلية والاحتفاظ بهم.
Abstract
وهناك حاجة تبطنن السريع لالدعامات القلب والأوعية الدموية للحد من الدعامات تجلط الدم وتجنب العلاج المضاد للصفائح الدموية التي يمكن أن تقلل من خطر النزيف. وقد أظهرت جدوى استخدام القوى المغناطيسية لالتقاط والإبقاء على الخلايا البطانية ثمرة (EOC) المسمى مع جزيئات أكسيد الحديد فائقة ممغطس (SPION) سابقا. ولكن هذا الأسلوب يتطلب وضع الدعامات وظيفية ميكانيكيا من المواد المغناطيسية وحيويا تليها في المختبر وفي الجسم الحي اختبار لإثبات تبطنن السريعة. وضعنا الدعامة المغناطيسية ضعيفة من 2205 دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ استخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) والمكرر تصميمه باستخدام مزيد من تحليل العناصر المحدودة (FEA). التصميم النهائي من الدعامات أظهرت سلالة الرئيسي أقل من الحد كسر في المواد خلال العقص الميكانيكية والتوسع. تم تصنيعها مائة الدعامات، وكان يستخدم مجموعة فرعية منها لاختبار الميكانيكية، متقاعدained قياسات الحقل المغناطيسي، في الدراسات المختبرية القبض على الخلية، والدراسات زرع الجسم الحي في. تم اختبار عشرة الدعامات للنشر للتحقق مما إذا كانت ثابتة العقص والتوسع دورة دون الفشل. تم ممغنط 10 الدعامات آخر باستخدام المغناطيس النيوديميوم قوية على وتم قياس المجال المغناطيسي الاحتفاظ بهم. أظهرت الدعامات أن المغناطيسية احتفظ كانت كافية لالتقاط SPION المسمى EOC في دراساتنا في المختبر. تم التحقق المسمى SPION القبض EOC والاحتفاظ بها في نماذج حيوانية كبيرة من خلال زرع الدعامة الممغنطة 1 و 1 غير الممغنطة الدعامة التحكم في كل من 4 الخنازير. تم explanted الشرايين stented بعد 7 أيام وتحليلها نسيجيا. كانت الدعامات المغناطيسية ضعيفة وضعت في هذه الدراسة قادرة على جذب واستبقاء الخلايا البطانية المسمى SPION التي يمكن أن تعزز الشفاء السريع.
Protocol
وقد وافق جميع الدراسات على الحيوانات من قبل مؤسسات الرعاية الحيوانية واللجنة الاستخدام (IACUC) في مايو كلينيك.
1. تصميم وتحليل من 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ الدعامة
- تصميم الدعامات المعدنية العارية باستخدام CAD
- جعل اسطوانة جوفاء مقذوف عن طريق تحديد على ميزة "مقذوف مدرب / القاعدة 'مع سمك الجدار مساو لسمك الدعامة تبختر.
- تصميم نمط الدعامة على متن طائرة رسم مختلفة عرضية إلى الاسطوانة مقذوف. جعل عرض نمط شقة لتتناسب مع محيط اسطوانة جوفاء مقذوف.
- نقل نمط تصميم شقة على اسطوانة جوفاء باستخدام ميزة التفاف.
- حفظ جزء في شكله الأصلي، وكذلك في شكل المعلومات المسبقة عن البضائع التي يتم تصديرها للالهيئة الاتحادية للبيئة.
- تحليل العناصر المحدودة لنماذج الدعامات
- استيراد الهندسة الصلبة المحفوظة بتنسيق المعلومات المسبقة عن البضائع داخل الوحدة النمطية جزءا من برنامج الهيئة الاتحادية للبيئة لمزيد من ANALYSهو.
- نموذج 2 اسطوانات التحليلية محوري لالدعامات في التماثيل جزء من برنامج الهيئة الاتحادية للبيئة. الاسطوانة الخارجية لديها قطر الأولي أكبر من قطر الدعامة لمحاكاة المكشكش والاسطوانة الداخلية لديها قطر الأولي من 1 ملم إلى محاكاة بالون للتضخم.
- انقر مرتين على البند شجرة "حالات" للمصمم نماذج التجميع لتجميع ما سبق وقال أجزاء في الأوضاع النسبية.
- استخدام وحدة شبكة من برنامج الهيئة الاتحادية للبيئة، حدد نوع عنصر الى 20 عقدة عنصر مسدس الأضلاع مع انخفاض التكامل، تحديد حجم العنصر، وشبكة الدعامات.
- تحديد أزواج اللاصقة الصلبة الاحتكاك بين الدعامات واثنين من اسطوانات على التوالي في "خصائص التفاعل" من شجرة النموذج.
- تعيين سلوك الإجهاد والانفعال-elasto البلاستيكية من 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ لنموذج الدعامات.
- تحديد شروط الحدود لتجعيد أولا الاسطوانة الخارجية إلى 1 مم، تحاكي جrimping من الدعامات. إزالة الاسطوانة الخارجي لمحاكاة التخفيف من الدعامات معقوص. توسيع الاسطوانة الداخلية إلى 3 ملم إلى محاكاة التوسع وأخيرا، وإزالة الاسطوانة الداخلية لمحاكاة الارتداد من الدعامات.
- تعريف المعلمات محاكاة بما في ذلك عدد من المعالجات وكمية من ذاكرة الوصول العشوائي المخصصة في 'تحليل' البند نموذج شجرة وتشغيل المحاكاة.
- مرة واحدة في محاكاة كاملة، فتح الملف نتيجة (filename.odb) وبعد عملية نتائج لدراسة السلالات الرئيسية وتكرارا تحسين تصميم الدعامات لتحقيق سلالة الرئيسي من 20٪ وهو أقل من الحد فشل المواد .
2. الدعامة تصنيع واختبار لالعقص والتوسع
- الدعامة تلفيق
- الحصول على 2205 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الحفر بندقية والدقة بار طحن المواد الأسهم في شركة الآلات الدقيقة مثل عمل منتجات الدقة في بايونير،OH.
- نقل أنابيب الأرض الدقة وشقة نمط تصميم الدعامات لشركة الدعامة قطع مثل شركة تكنولوجيا Laserage في وكغن]، IL القطع بالليزر وبالكهرباء.
- إيقاف فاعلية سطح الدعامات electropolished بواسطة الغمر لهم في حمض قوي (50٪ حمض الهيدروكلوريك) لمدة 10 دقيقة تليها قاعدة (10٪ NaHCO 3) لمدة 10 دقيقة أخرى. تنبيه: التعامل مع المواد الكيميائية مع معدات الوقاية المناسبة وتحت غطاء الدخان. وأخيرا، وغسل الدعامات مع الكحول الإيثيلي والماء منزوع الأيونات. وتسمى هذه العملية بالحامض.
- اختبار الدعامات المصنعة للالعقص والتوسع
- تجعيد الدعامات على بالون trifold باستخدام باليد أداة العقص. عقد الدعامات والبالون trifold في أداة العقص. اضغط على مقبض لتشويه شعاعيا الدعامات أن يكون مجعد على البالون.
- تفقد الدعامات معقوص باستخدام مجهر على الزي المدرسي العقص وأي علامات الفشل في هيكل المقررلتشوه البلاستيك.
- توسيعه لقطر تهدف من 3 مم الضغط على البالون trifold بالماء. دراسة الدعامات موسعة لكسور ميكروسكوبية والتوسع موحد.
3. توصيف الدعامة لالمحتجزة المجال المغناطيسي
ملاحظة: مغناطيس اسطواني من 2 بوصة وقطرها 1 بوصة ارتفاع استخدمت في هذه الدراسة. يتم محاذاة أقطاب المغناطيس على طول المحور. كثافة سطح الفيض المغناطيسي المغناطيس حوالي 1 T.
- جذب الدعامات تماما أو محوريا باستخدام مغناطيس النيوديميوم قوية. عقد الدعامات على مقربة من مغناطيس قوي لحوالي 1 دقيقة للمغنطة.
- عقد الدعامات على واحد من وجوه مسطحة مع قطر على طول خطوط الحقل المغناطيسي إلى أن ممغنط تماما أو عقد الدعامات التي تليها على سطح أسطواني مع محور على طول خطوط الحقل المغناطيسي لجذب عليه محوريا. احتفظ المجال المغنطيسي للتم العثور على (د) من الدعامة أن تكون مستقرة لا يقل عن 24 ساعة، ولكن استخدام الدعامات في أقرب وقت ممكن بعد مغنطة.
- تركيب الدعامات بشكل فردي على مماسك الزجاج ومن ثم تحميل مماسك الزجاج في ظرف دقيقة من المباراة جس المغناطيسي. المغناطيسي التحقيق microsensor يمكن وضعه بالضبط على مقربة من الدعامات دون لمس السطح باستخدام XYZ مراحل التجميع من المباراة جس المغناطيسي (الشكل 4).
- قياس القراءة الأساسية للmicrosensor المغناطيسي بعيدا عن الدعامة ومن ثم قياس المجال المغناطيسي الاحتفاظ على سطح الدعامة عن طريق تحديد المواقع التحقيق باستخدام مراحل XYZ من المباراة جس المغناطيسي.
4. المغناطيسي الدراسات القبض على خلية
- خلايا الحصول، ووضع العلامات مع SPION وتلطيخ مع صبغة الفلورسنت
- اشتقاق خلايا ثمرة البطانية (EOC) من الدم المحيطي الخنازير كما هو موضح في 5،7. الثقافة في قارورة T-75 أونتيل ما يقرب من 80٪ متموجة (5X10 6 إلى 8X10 6 خلايا).
- توليف SPIONs إلى 10 نانومتر قطر المغنتيت (الحديد 3 O 4) الأساسية محاطة 50 نانومتر بولي سميكة (اللبنيك، شارك في الجليكوليك حمض) (PLGA) قذيفة كما هو موضح في 8،9.
- احتضان EOC المستمدة مع SPION بتركيز 200 ميكروغرام / مل من مستنبت الخلية لمدة 16 ساعة على 37 درجة مئوية.
- نضح مستنبت الخلية بلطف. بلطف غسل الخلايا بإضافة 10 مل من الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) إلى القارورة، هزاز، والشفط PBS.
- وصمة عار على الخلايا مع صبغة الفلورسنت (CM-الجاذبة) لتصور خلال التجارب. ويتم ذلك حسب تعليمات الشركة المصنعة عن طريق إضافة صبغ إلى 10 مل من مستنبت الخلية بتركيز 5 ميكرولتر / مل واحتضان مع الخلايا لمدة 30 دقيقة عند 37 ° C.
- غسل الخلايا مع برنامج تلفزيوني كما في الخطوة 4.1.4 واحتضان مع 3 مل من 0.25٪ التربسين-EDTA حل لمدة 5 دقائق عند 37 درجة مئوية ل رفع الخلايا من القارورة.
- نقل تعليق خلية إلى 15 مل أنبوب مخروطي الشكل، أعلى قبالة مع برنامج تلفزيوني، وأجهزة الطرد المركزي في 500 x ج لمدة 5 دقائق لتشكيل خلية بيليه.
- اعادة تعليق الخلية بيليه في برنامج تلفزيوني في تركيز 1-2x10 6 خلية / مل ومزيج دقيق من قبل pipetting ويخرجون من أنبوب مخروطي الشكل عدة مرات.
- في الدراسات المختبرية الخلية
- تصميم وتصنيع (على سبيل المثال، 3D الطباعة) لاعبا اساسيا بسيط لعقد الدعامات فقط فوق سطح ساترة الزجاج.
- Demagnetize الدعامة باستخدام degausser الكهرومغناطيسي أو جذب الدعامة تماما أو محوريا باستخدام مغناطيس النيوديميوم قوية.
- ماصة EOC المسمى SPION علقت في برنامج تلفزيوني في طبق يحتوي على الدعامات السيطرة ممغنط محوريا أو الممغنطة تماما أو غير الممغنطة. صورة الدعامات مع EOC علقت في برنامج تلفزيوني على الفور لمضان باستخدام المجهر مضان مقلوب.
الطبقة = "jove_title"> 5. وفي الجسم الحي الدراسات الحيوانية
- الدعامة غرس
- سحب الدم المحيطي من 4 الخنازير يوركشاير صحية - وزنها حوالي 50 كغ - 3 أسابيع قبل الدعامة زرع على التوالي والثقافة EOC كما هو موضح في 5،7.
- إدارة الأدوية المضادة للصفائح الدموية اعتبارا من 3 أيام قبل الجراحة (الأسبرين 325 ملغ و 75 ملغ يوميا كلوبيدوقرل).
- في اليوم الدعامة الزرع، تخدير الخنازير مع العضلي Telazol، زيلازين، والأتروبين (5 / 2-3 / 0.05 مغ / كغ على التوالي) كما جاء في رعاية الحيوان واستخدام المبادئ التوجيهية المؤسسية المعمول بها.
- أنبوبا ووضع خنزير على استنشاق التخدير الأيزوفلورين 1-2،5٪.
- حلق منطقة الرقبة بطني من الخنزير واجراء العملية في ظروف معقمة العامة.
- زرع 1 ممغنط و1 الدعامات غير الممغنطة في الشريان التاجي الأيمن (RCA) باستخدام معيار تقنية قسطرة القلب.
- Catheteيجب أن يتم تنفيذ rization الحيوانات من قبل طبيب القلب التداخلية المدربين. الوصول إلى الشريان السباتي الأيمن مع 9 غمد الفرنسي.
- يقني؛ يدخل القنية الشريان التاجي الهدف وحقن صبغة معالجتها باليود على النقيض من الحصول على صور جهاز أشعة.
- وضع 0.014 بوصة سلك التوجيه التاجي القياسي في الشريان. دفع البالون وتركيب دعامات استخدام هذه الأسلاك دليل ونشر الدعامات في وعاء بقطر 3-3.5 ملم.
- انسداد تدفق الدم داخل الداني RCA إلى الدعامات زرعها باستخدام أكثر من البالون الأسلاك وتسليم حوالي 2x10 6 EOC ذاتي المسمى مع SPION مع وقف التنفيذ في 4 مل من برنامج تلفزيوني عبر القسطرة المركزية خلال فترة 2 دقيقة.
- استعادة تدفق الدم إلى RCA بعد 2 دقيقة من انسداد إضافية.
- نقل الحيوان إلى غرفة الإنعاش وتراقب عن كثب الحيوان حتى استعاد وعيه ذلك.
- تواصل إدارة الأدوية المضادة للصفائح الدموية (الأسبرين 325 ملغ و كلوبيدوقرل 75 مز) بعد الجراحة حتى التضحية.
- يزدرع الدعامات والأنسجة
- الموت ببطء الحيوانات 7 أيام بعد الجراحة بواسطة تخدير أولا الحيوان كما سبق بيانه ومن ثم إدارة عن طريق الوريد بجرعة قاتلة من بنتوباربيتال الصوديوم (100 ملغ / كلغ) وفقا لرعاية الحيوان واستخدام المبادئ التوجيهية المؤسسية المعمول بها.
- حصاد جراحيا قطاعات الشرايين stented. إصلاح الشرايين explanted في 10٪ عازلة الفورمالين لمدة لا تقل عن 30 دقيقة. ترك العينات في المخزن الفورمالين لمزيد من التحليل النسيجي.
- الاستعانة بمصادر خارجية لعينة الثابتة إلى مرافق قادرة على أداء الأنسجة مع الدعامات المعدنية. خلال هذه المعالجة، يتم تضمين العينات في methylmethacrylate، مقطوع عبر، وتحليلها نسيجيا باستخدام تقنية تلوين مالوري مع وصمة عار الأزرق البروسي لجزيئات الحديد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
أظهر تصميم الدعامات تكراري استنادا الهيئة الاتحادية للبيئة (الشكل 1) الدعامة التي يمكن تجعيد والتوسع مع سلالة الرئيسي من 20٪ وهي أقل من سلالة النهائي 30٪. أظهر العقص واختبار التوسع (الشكل 2) أي علامات على الكسر. وأظهرت لقطات من الدعامات مشوهة اتفاق جيد مع تشوهات الهيئة الاتحادية للبيئة وتحسب أيضا أظهرت صور المجهر جود كسور (الشكل 3). كما هو متوقع من قياسات الحقل المغناطيسي المدورة (أرقام 4 و 5)، وقد جذبت خلايا SPION المسمى تفضيلي لقطاعات عازمة في الدعامات ممغنط محوريا واستقطب أكثر موحد على شرائح متتالية في الدعامات الممغنطة تماما (الشكل 6). وأظهرت لقطات الأنسجة تلطيخ الحديد بالقرب من الدعامات الدعامات تثبت EOC جذب واستبقاء لالدعامة خلال الفترة زرع 7 أيام (الشكل 7).
">
الشكل 1. النمذجة الدعامة وتدفق تحليل الرسم البياني ويبين التخطيطي النمذجة بمساعدة الحاسوب وتحليل العناصر المحدودة التي تبين عملية خطوة بخطوة تطبيقها على 2205 غير القابل للصدأ الدعامات الفولاذية. تعديل من Uthamaraj وآخرون. 2014 6 بإذن إعادة طباعة.
الرقم الدعامة 2. الفولاذ المقاوم للصدأ العقص والتوسع. قطع الليزر والدعامة electropolished أ) كما المعالم، ب) معقوص على قسطرة البالون trifold، وج) توسعت إلى 3 مم باستخدام البالون trifold. تعديل من Uthamaraj وآخرون. 2014 6 بإذن إعادة طباعة.
الرقم 3. ز> فحص المجهري للالدعامات. تم استخدام المجهر الضوئي لصورة الدعامة توسعت الذي مقارنة محاكاة الهيئة الاتحادية للبيئة.
الرقم 4. التحقيق المغناطيسي مرحلة قياس الإعداد. تم تجميع المراحل XYZ ومراحل التناوب لتحديد المواقع والدعامات والتحقيق المغناطيسي خلال قياسات الحقل المغناطيسي.
الرقم 5. المناطق قياس المجال المغناطيسي على الدعامات وقيم القياس. وتظهر صورة قياس الحقول المغناطيسية الاحتفاظ من 2205 الدعامات في تكوينات ممغنط محوريا والممغنطة تماما. تعديل من Uthamaraj وآخرون. 2014 6 بإذن إعادة طباعة.
الطبقة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within صفحة = "دائما"> 
الرقم 6. في المختبر دراسات القبض على الخلية. الصور مضان المجهر من 2205 الدعامات الفولاذ المقاوم للصدأ تبين القبض على خلية في (A) غير ممغنط الدعامات، (B) الدعامة الممغنطة تماما و (C) ممغنط محوريا الدعامات. تعديل من Uthamaraj وآخرون. 2014 6 بإذن إعادة طباعة.
الرقم 7. صور من المقاطع العرضية النسيجية من stented قطاعات الشريان التاجي من (A) الدعامة المغناطيسي مع تلطيخ الحديد الأزرق بالقرب من تبختر و (B) غير المغناطيسية السيطرة الدعامة تظهر أي تلطيخ الأزرق بالقرب من تبختر. كانت ملطخة العينات باستخدام تلطيخ مالوري تقنية مع جزيئات الحديد الصورةtained مع وصمة عار الأزرق البروسي. و"*" رمز يشير إلى مواقع الدعامات تبختر. تعديل من Uthamaraj وآخرون. 2014 6 بإذن إعادة طباعة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وضعنا الدعامة المغناطيسية التي يمكن أن تكون بمثابة الدعامة المعدنية العارية ويمكن أن تجتذب الخلايا البطانية المسمى SPION. في الدراسات السابقة التي تنطوي على الدعامات المغناطيسية، وقد استخدم الباحثون النيكل الدعامات المغلفة التجارية وملفات أو تنسجم مصنوعة من مواد مغناطيسية نظرا لعدم توفر دعامة المغناطيسية 5،10-14. وقد استخدمت مجموعات أخرى أيضا طبيعة ممغطس المتوفرة تجاريا 304 الصف الدعامات الفولاذ المقاوم للصدأ لاستهداف جسيمات متناهية الصغر تحميل الخلايا البطانية 3. قد يكون الطلاء النيكل الحساسية إلى المرضى الذين يتلقون الدعامات والدعامات ممغطس يحتاج حقل مغناطيسي خارجي لاجتذاب واستبقاء النانوية المغناطيسية 3،5. وبالتالي، تصميم وتطوير الدعامات المغناطيسية وظيفية المهم للطلبات المحمولة، فضلا عن التطبيقات السريرية الأخرى 10،15-20. الطبيعة المزدوجة للمواد المختارة لهذه الدراسة - 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ - يجعل من ثeakly المغناطيسية. بالإضافة إلى ذلك، 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ لديه سلالة النهائي أقل من 30٪ بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى المستخدمة لجعل الدعامات مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L (70٪) 6،21،22.
وبناء على هذا الطلب رواية 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ، وبروتوكول المعروضة في هذه الدراسة يوضح الطرق لتصميم وتصنيع واختبار الدعامات المغناطيسية ضعيفة. أولا، تم تطوير نمط تصميم الدعامات بسيطة باستخدام نمط الدعامة الموجودة كدليل. وأشارت نتائج المحاكاة الهيئة الاتحادية للبيئة أن المواد اللازمة لتضاف إلى شرائح العزم من الدعامات لتحقيق سلالة الرئيسي أقصى من 20٪ وهي أقل من سلالة النهائي للمادة. كان تصميم الدعامات النهائي سمك تبختر من 90 ميكرون. ثانيا، تم ممغنط الدعامات المصنعة وتم قياس الحقول المغناطيسية الاحتفاظ بهم. قوة المجال المغناطيسي المدورة من الفولاذ المقاوم للصدأ الدعامات 2205 تعتمد على اتجاه المجال المغناطيسي تطبيقها
CAD والهيئة الاتحادية للبيئة المستخدمة في دراستنا يمكن تطبيقها لتصميم وتحليل بالون مماثل الدعامات القابلة للتوسيع السليم. في البروتوكول الحاليعلى بعد خطوات 1.2.5، 1.2.6، 1.2.7 وحاسمة لوضع شروط الحدود وتعيين الخاصية المادية ومطلوبة من أجل تصميم بشكل صحيح الدعامات. مما أدى الممغنطة 2205 الدعامات الفولاذ المقاوم للصدأ زرعها في الحيوانات الكبيرة أظهرت القبض على خلية والاحتفاظ بهم. خطوات 5.1.7 و 5.1.8 هي أيضا حاسمة لتحقيق البذر الخلية الصحيح على الدعامات الممغنطة. وبالإضافة إلى ذلك، وإدخال الخلايا المغناطيسي الموقع الدعامة زرع خلال انسداد 2 دقيقة هي فريدة من نوعها لدراستنا المقدمة.
كانت الدعامات وضعت في الدراسة الحالية قادرة على endothelialize بسرعة والصمود زرع على المدى القصير، ولكن من غير الواضح ما إذا كانت الدعامات يمكن أن تصمد زرع على المدى الطويل. حتى الآن، والمواد المغناطيسية لم تدرس على نطاق واسع لفهم القيود من أجل التطبيقات السريرية. ومع ذلك، أظهرت بيانات زرع خنزير لدينا 7 يوم 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ زيارتها الدم جيدة والتوافق الأنسجة. الطرق الواردة في هذه الدراسة لا تفعلر معالجة تقنيات الاختبار الميكانيكي متقدمة من الدعامات مثل اختبار التعب أو التفاعل على المدى الطويل من المواد المغناطيسية بدماء 24-28. وبالإضافة إلى ذلك، كانت ضعيفة الطبيعة المغناطيسية من 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ قادرة على التقاط الخلايا المسمى مغناطيسيا، ولكن مادة الرواية مع خصائص مغناطيسية أقوى قد يحسن التقاط الخلايا. هناك حاجة إلى مزيد من البحث أيضا لدراسة توافق مع الحياة والطويل سلامة المواد المغناطيسية. وقد تم الحصول على الخلايا البطانية ثمرة المستخدمة في هذه الدراسة باتباع بروتوكول نشرت سابقا والتي أظهرت كيفية عزل وتوصيف الخلايا البطانية ثمرة 5،7. اقتصرت الدراسة الحالية أيضا من قبل عدد قليل من الحيوانات.
باختصار، تبطنن السريع لالدعامات كان محدودا حتى الآن بسبب عدم توفر أجهزة تسليم الأمثل وضعف التصاق الخلايا البطانية. الدعامات المغناطيسية وضعت في هذه الدراسةلديها ميزة يعمل بمثابة BMS مع توفير ما يكفي من المجال المغناطيسي احتفظ لالتقاط الخلايا البطانية وصفت مغناطيسيا. كجزء من دراستنا المتواصلة من تأثيرات زرع المدى الطويل، والدعامات بحاجة للخضوع لاختبار الميكانيكية وحيويا أكثر صرامة. الدعامة المتقدمة في هذه الدراسة تظهر وعدا كبيرا باعتباره الدعامة المغناطيسية وظيفية قادرة على التقاط الخلايا البطانية والاحتفاظ بها والأساليب المعروضة في هذه الدراسة يمكن استخدامها لتطوير الدعامة المستقبلية والاختبار.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2205 Stainless steel | Carpenter Technology Corporation | Round bar stock material | |
| Abaqus | Dassault systems | Software | |
| Atropine | Prescription drug. | ||
| Clopidogrel | Commercial name: Plavix. Prescription drug. | ||
| CM-DiI | Life Technologies | V-22888 | Molecular Probes, Eugene, OR |
| Endothelial growth medium-2 | Lonza | CC-3162 | |
| Hand Held Crimping tool | Blockwise engineering | M1-RMC | |
| Hydrochloric acid (HCl) | Sigma Aldrich | MFCD00011324 | CAUTION: wear proptective equipment and handle under fume hood |
| Isoflurane anesthesia | Piramal Critical Care, Inc. | ||
| Ethyl alcohol | Sigma Aldrich | MFCD00003568 | |
| NdFeB magnet 2" Dia x 1" thick | Amazing magnets | D1000P | Axially magnetized disc magnet with poles on flat faces |
| Over-The-Wire trifold balloon | Any commercially available OTW trifold balloon can be used | ||
| Phosphate buffered saline | Life Technologies | 10010-023 | Commonly known as PBS |
| Sodium Bicarbonate (NaHCO3) | Sigma Aldrich | MFCD00003528 | |
| Sodium pentobarbital | Zoetis | Commercial Name: Sleepaway (26%), FatalPlus, Beuthanasi. Controlled substance to be ordered only by licensed veternarian | |
| SolidWorks | Dassault systems | Software | |
| SpinTJ-020 micro sensor | MicroMagneitcs Sensible Solutions | Long probe STJ-020 microsensor | |
| SPION | Mayo Clinic | Nanoparticles synthesized internally (Ref: Lee, S. J. et al. Nanoparticles of magnetic ferric oxides encapsulated with poly(D,L latide-co-glycolide) and their applications to magnetic resonance imaging contrast agent. J Magn Magn Mater 272, 2432-2433, doi:DOI 10.1016/j.jmmm.2003.12.416 (2004)) | |
| Telazol | Zoetis | Controlled substance to be ordered only by licensed veternarian | |
| Trypsin EDTA | Life Technologies | 25200-056 | Gibco, Grand Island, NY |
| Xylazine | Bayer Animal Health | Commercial name: Rompun. Controlled sunstance to be ordered only by a licensed veternarian |
References
- Garg, S., Serruys, P. W.
- Austin, D., et al. Drug-eluting stents versus bare-metal stents for off-label indications: a propensity score-matched outcome study. Circ Cardiovasc Interv. 1 (1), 45-52 (2008).
- Polyak, B., et al. High field gradient targeting of magnetic nanoparticle-loaded endothelial cells to the surfaces of steel stents. P Natl Acad Sci USA. 105 (2), 698-703 (2008).
- Tassiopoulos, A. K., Greisler, H. P. Angiogenic mechanisms of endothelialization of cardiovascular implants: a review of recent investigative strategies. J Biomat Sci-Polym E. 11 (11), 1275-1284 (2000).
- Pislaru, S. V., et al. Magnetic forces enable rapid endothelialization of synthetic vascular grafts. Circulation. 114, I314-I318 (2006).
- Uthamaraj, S., et al. Design and validation of a novel ferromagnetic bare metal stent capable of capturing and retaining endothelial cells). Ann Biomed Eng. 42 (12), 2416-2424 (2014).
- Gulati, R., et al. Diverse origin and function of cells with endothelial phenotype obtained from adult human blood. Circ Res. 93 (11), 1023-1025 (2003).
- Lee, S. J., et al. Nanoparticles of magnetic ferric oxides encapsulated with poly(D,L latide-co-glycolide) and their applications to magnetic resonance imaging contrast agent. J Magn Magn Mater. 272 (3 Special Issue), 2432-2433 (2004).
- Lee, S. J., et al. Magnetic enhancement of iron oxide nanoparticles encapsulated with poly(D,L-latide-co-glycolide). Colloid Surface A. (1-3), 255-251 (1016).
- Forbes, Z. G., et al. Locally targeted drug delivery to magnetic stents for therapeutic applications. Computer Architectures for Machine Perception, 2003 IEEE International Workshop on. , 1-6 (2003).
- Rathel, T., et al. Magnetic Stents Retain Nanoparticle-Bound Antirestenotic Drugs Transported by Lipid Microbubbles. Pharm Res-Dordr. 29 (5), 1295-1307 (2012).
- Gunn, J., Cumberland, D. Stent coatings and local drug delivery - state of the art. Eur Heart J. 20 (23), 1693-1700 (1999).
- Lu, A., Jia, G., Gao, G., Wang, X. The effect of magnetic stent on coronary restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty in dogs. Chin Med J (Engl. 114 (8), 821-823 (2001).
- Kempe, H., Kempe, M. The use of magnetite nanoparticles for implant-assisted magnetic drug targeting in thrombolytic therapy. Biomaterials. 31 (36), 9499-9510 (2010).
- Chorny, M., et al. Targeting stents with local delivery of paclitaxel-loaded magnetic nanoparticles using uniform fields. P Natl Acad Sci USA. 107 (18), 8346-8351 (2010).
- Polyak, B., Friedman, G. Magnetic targeting for site-specific drug delivery: applications and clinical potential. Expert Opin Drug Del. 6 (1), 53-70 (2009).
- Liu, J. Y., et al. Magnetic stent hyperthermia for esophageal cancer: an in vitro investigation in the ECA-109 cell line. Oncol Rep. 27 (3), 791-797 (2012).
- Gunn, J., Cumberland, D. Does stent design influence restenosis. Eur Heart J. 20 (14), 1009-1013 (1999).
- Aviles, M. O., et al. In vitro study of ferromagnetic stents for implant assisted-magnetic drug targeting. J Magn Magn Mater. 311 (1), 306-311 (2007).
- Mardinoglu, A., et al. Theoretical modelling of physiologically stretched vessel in magnetisable stent assisted magnetic drug targeting application. J Magn Magn Mater. 323 (3-4), 324-329 (2011).
- Liu, Z. Y., et al. Stress corrosion cracking of 2205 duplex stainless steel in H2S-CO2 environment. J Mater Sci. 44 (16), 4228-4234 (2009).
- Alverez-Armas, I., Degallaix-Moreuill, S. Duplex stainless steels. , Wiley-ISTE. (2009).
- Tefft, B. J., et al. Magnetizable Duplex Steel Stents Enable Endothelial Cell Capture. Ieee T Magn. 49 (1), 463-466 (2013).
- Pelton, A. R., et al. Fatigue and durability of Nitinol stents. J Mech Behav Biomed Mater. 1 (2), 153-164 (2008).
- Knowles, M., et al. Finite element analysis of a balloon-expandable stent and superior mesenteric arterial wall interaction. J Vasc Surg. 60 (6), 1722-1723 (2014).
- Veeram Reddy, S. R., et al. A novel biodegradable stent applicable for use in congenital heart disease: bench testing and feasibility results in a rabbit model. Catheter Cardiovasc Interv. 83 (3), 448-456 (2014).
- Shellock, F. G. MR imaging of metallic implants and materials: a compilation of the literature. AJR Am J Roentgenol. 151 (4), 811-814 (1988).
- Lopic, N., et al. Quantitative determination of magnetic force on a coronary stent in MRI. J Magn Reson Imaging. 37 (2), 391-397 (2013).
