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Medicine

वसा ऊतक के प्रत्यारोपण-व्युत्पन्न स्टेम सेल शीट एक चूहा मॉडल में आंशिक Colectomy के बाद रिसाव को कम करने के लिए

Published: August 11, 2018 doi: 10.3791/57213

Summary

तैयारी और प्रत्यारोपण वसा ऊतक व्युत्पंन स्टेम सेल (ए एस सी) पर चादरों अपर्याप्त टांका एक चूहा मॉडल में कोलोरेक्टल anastomoses प्रस्तुत किया है । इस उपंयास आवेदन से पता चलता है कि ए एस सी शीट्स कोलोरेक्टल सम्मिलन रिसाव को कम कर सकते हैं ।

Abstract

Anastomotic रिसाव कोलोरेक्टल सर्जरी के बाद एक विनाशकारी जटिलता है । हालांकि रिसाव की रोकथाम के लिए मौजूदा तरीकों नैदानिक प्रभावकारिता के विभिन्न स्तरों है, वे अब अपूर्ण समाधान तक कर रहे हैं. स्टेम सेल चिकित्सा ए एस सी शीट्स का उपयोग कर इस समस्या का समाधान प्रदान कर सकता है । ASCs अपने पौष्टिकता और इम्यूनोमॉड्यूलेटरी गुणों के कारण ऊतक चिकित्सा को बढ़ावा देने के लिए होनहार उंमीदवारों के रूप में माना जाता है । यहां, हम उच्च घनत्व ए एस सी शीट, कि एक चूहा मॉडल में एक कोलोरेक्टल सम्मिलन पर प्रत्यारोपण के रिसाव को कम कर रहे है उत्पादन तरीकों प्रदान करते हैं । ASCs को आसानी से अलग किया जा सकता है कि थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन में सेल शीट का गठन । रोपाई के दिन, 5-सीवन कोलोरेक्टल सम्मिलन के साथ एक आंशिक colectomy प्रदर्शन किया गया था । पशुओं को तुरंत चूहे के प्रति 1 ए एस सी शीट के साथ प्रत्यारोपण किया गया । ए एस सी शीट किसी भी गोंद, टांका, या किसी भी सामग्री के बिना सम्मिलन को सहज का पालन किया । पशु समूहों 3 और 7 दिन पश्चात बलि दी गई । प्रत्यारोपण पशुओं की तुलना में, anastomotic फोड़े और रिसाव की घटना नियंत्रण पशुओं में अधिक था । हमारे मॉडल में, ए एस सी शीट के ट्रांसप्लांटेशन कोलोरेक्टल सम्मिलन के बाद सफल और एक कम रिसाव दर के साथ जुड़ा हुआ था ।

Introduction

एक प्राथमिक सम्मिलन के साथ आंशिक colectomy एक सामांयतः प्रदर्शन किया सर्जरी कि कई ऐसे कोलोरेक्टल कैंसर, Crohn रोग और diverticulitis1,2के रूप में बृहदांत्र को प्रभावित करने के रोगों के लिए किया जा सकता है । सबसे खतरनाक जटिलता के बाद कोलोरेक्टल सम्मिलन है anastomotic रिसाव3. हालांकि कई जोखिम कारकों anastomotic लीक के साथ जुड़े पहचान की गई है, रिसाव को रोकने के लिए समाधान रह unkown4,5

वसा ऊतक-व्युत्पन्न stromal कोशिकाओं (ASCs) विरोधी भड़काऊ और पौष्टिकता गुण6,7के साथ जुड़े रहे हैं, जो इन कोशिकाओं को अपक्षयी उपचार के लिए उंमीदवारों का वादा8बनाता है । ASCs की प्रभावशीलता ऊतक चिकित्सा को बढ़ावा देने के लिए इस तरह के हृदय की मांसपेशी, त्वचा, और oesophagus9,10,11,12,13के रूप में विभिंन ऊतकों में दिखाया गया था । हालांकि, आंतों के उपचार को बढ़ावा देने के लिए ASCs के उपयोग पर कुछ रिपोर्ट कर रहे हैं । सी एस सी लेपित टांके या ASCs के serosal इंजेक्शन के माध्यम से प्रयोगात्मक कोलोरेक्टल anastomoses करने के लिए ASCs के स्थानीय प्रत्यारोपण या तो14 उपचार में कोई सुधार या एक अधिक अनुकूल anastomotic के बावजूद anastomotic रिसाव को रोकने नहीं दिखाया आरोग्य१५.

निलंबन में ASCs के स्थानीय प्रत्यारोपण या के साथ संयुक्त, अपर्याप्त सेल प्रतिधारण या प्रत्यारोपण कोशिकाओं के एक अपर्याप्त वितरण11के साथ संबद्ध हो सकता है । सेल शीट प्रौद्योगिकी16,17 ए एस सी डिलीवरी18,19की एक अभिनव विधि प्रदान करता है । इसलिए, पिछले अध्ययन में, एक उपंयास दृष्टिकोण का प्रस्ताव किया गया था जिसमें एक सेल शीट में आयोजित ASCs प्रयोगात्मक कोलोरेक्टल सम्मिलन20पर लागू किया जा सकता है । इस अध्ययन का प्रदर्शन किया है कि ए एस सी शीट ट्रांसप्लांटेशन एक चूहा मॉडल में आंशिक colectomy के बाद कोलोरेक्टल सम्मिलन रिसाव को कम करने में सफल रहा है । यह लेख रिपोर्ट ए एस सी शीट तैयारी और शल्य चिकित्सा प्रत्यारोपण तकनीक ।

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Protocol

चमड़े के नीचे पेट वसा ऊतक चिकित्सा एथिकल कमेटी (#MEC-2014-092), इरास्मस MC विश्वविद्यालय चिकित्सा केंद्र, रॉटरडैम, नीदरलैंड के अनुमोदन के साथ मानव दाताओं से प्राप्त किया गया था । सभी पशु प्रयोगों के पशु प्रयोग की नैतिक समिति द्वारा अनुमोदित किया गया, इरास्मस MC विश्वविद्यालय चिकित्सा केंद्र, रॉटरडैम, नीदरलैंड (133-14-01).

1. मानव ASCs अलगाव और संस्कृति

  1. वसा ऊतक के 1 जी के लिए अलगाव मध्यम के 3 मिलीलीटर तैयार करें । कम ग्लूकोज Dulbecco के संशोधित ईगल के मध्यम (LG-DMEM) 10 g/l गोजातीय सीरम एल्ब्युमिन (BSA) और 1 g/l collagenase प्रकार 1 के साथ मिक्स ।
  2. काटना मानव चमड़े के नीचे पेट वसा ऊतक (n = 8, सभी महिला, मतलब उम्र ४० ± 9 साल पुराने) छोटे टुकड़े करने के लिए (०.५ सेमी) एक बाँझ शल्य ब्लेड आकार का उपयोग कर 10, Adson-ब्राउन ऊतक संदंश और Metzenbaum कैंची एक बाँझ जैविक SafetyCabinet में.
  3. एक बाँझ गिलास मीडिया भंडारण की बोतल में विच्छेदित ऊतक की दुकान । विच्छेदित ऊतक की कुल राशि का वजन और तैयार अलगाव मध्यम (वसा ऊतक के ५० ग्राम प्रति बोतल अलगाव माध्यम की १५० मिलीलीटर के साथ) के साथ पाचन शुरू करते हैं । प्रोटोकॉल रात भर एक रोलर मिक्सर पर 4 डिग्री सेल्सियस पर विच्छेदित वसा ऊतक और अलगाव मध्यम के साथ बोतल भंडारण के द्वारा यहाँ रोका जा सकता है । तो अगले कदम के साथ जारी रखने से पहले 15 मिनट के लिए कमरे के तापमान 25 ° c के लिए अगले दिन की बोतल गर्म ।
    नोट: चमड़े के नीचे पेट वसा ऊतक इरास्मस एम सी चिकित्सा नैतिक समिति (# MEC-२००) के अनुमोदन के साथ स्तन पुनर्निर्माण सर्जरी से गुजर दाताओं से बचे हुए माल के रूप में प्राप्त किया गया था और आचार संहिता के अनुसार: "उचित माध्यमिक उपयोग मानव ऊतक के "(< http://www.federa.org>) । बचे हुए वसा ऊतक केवल दाताओं जो ऑप्ट आउट माध्यमिक उपयोग करने के लिए नहीं था से इस्तेमाल किया गया था ।
  4. 1 एच के लिए १५० rpm और ३७ ° c पर एक अस्थिर-मशीन में एक बाँझ ग्लास मीडिया भंडारण की बोतल में विच्छेदित वसा ऊतक डाइजेस्ट
  5. ५० मिलीलीटर ट्यूबों में पचा समाधान विभाजित और ३९० एक्स जी में 10 मिनट के लिए ट्यूब केंद्रापसारक
  6. संस्कृति माध्यम तैयार: एलजी-DMEM 10% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS), ५० µ g/ml gentamicin और १.५ µ g/ml ampothericin B के साथ पूरक है ।
  7. इस केंद्रापसारक के बाद, supernatant को हटाने और संस्कृति मध्यम (एलजी-DMEM 10% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS), ५० µ g/एमएल gentamicin और १.५ µ g/एमएल ampothericin बी) के साथ पूरक के 20 मिलीलीटर में सेल गोली resuspend । ३९० x जी पर 5 मिनट के लिए फिर से कोशिकाओं को केंद्रापसारक और supernatant निकालें ।
  8. संस्कृति मध्यम (एलजी-DMEM 10% FBS, ५० µ जी/एमएल gentamicin और १.५ µ जी/एमएल ampothericin बी) के साथ पूरक के 10 मिलीलीटर के साथ सेल गोली resuspend और एक १०० µm फिल्टर के माध्यम से सेल निलंबन फिल्टर ।
  9. जोड़ें ५० µ एल के 3% एसिटिक एसिड/methylene ब्लू समाधान (लाल रक्त कोशिका lysis के लिए) के लिए ५० µ एल सेल निलंबन के, समाधान मिश्रण और कोशिकाओं की गणना करने के लिए 10 µ l का उपयोग करें. एक hemocytometer के साथ सेल गिनती प्रदर्शन । फिर ४०,००० कोशिकाओं के घनत्व पर कोशिकाओं की थाली/मुख्यमंत्री2 संस्कृति माध्यम में (एलजी-DMEM पूरक के साथ 30% FBS, ५० µ g/एमएल gentamicin और १.५ µ g/एमएल ampothericin बी) ।
  10. 5% सह2 के साथ आर्द्र वातावरण में ३७ ° c पर कोशिकाओं की मशीन 24 घंटे के लिए ।
  11. मशीन के बाद, गर्म (३७ डिग्री सेल्सियस) फॉस्फेट बफर खारा (पंजाब) के साथ कोशिकाओं को धोने के लिए सेल मलबे को हटाने और 10% FBS संस्कृति मध्यम के साथ हौसले से जोड़ा ascorbic एसिड के साथ मीडिया की जगह-2-फॉस्फेट (25 µ g/mL) और मानव रिकॉमबिनेंट fibroblast वृद्धि 2 फैक्टर (FGF2, 1 एनजी/
  12. उपसंस्कृति ASCs पर ९०% संगम का उपयोग मानक ०.२५% trypsin EDTA समाधान (एक T175 कुप्पी के लिए 3 मिलीलीटर) । 3-5 मिनट के बाद, ०.२५% trypsin EDTA समाधान के साथ 10 मिलीलीटर संस्कृति मध्यम (एलजी-DMEM पूरक के साथ 10% FBS, ५० µ g/एमएल gentamicin और १.५ µ g/एमएल ampothericin बी) बेअसर ।
    नोट: प्रवाह cytometry विश्लेषण आम ए एस सी की सतह मार्करों और त्रिकोणीय वंश भेदभाव परख का उपयोग पहले प्रदर्शन किया गया और पता चला कि ASCs इस प्रोटोकॉल का उपयोग अलग से प्रदर्शित ए एस सी विशेष विशेषताओं21,22
  13. संस्कृति मध्यम के 10 मिलीलीटर के साथ कोशिकाओं को धो लें (एलजी-DMEM 10% FBS के साथ पूरक, ५० µ जी/एमएल gentamicin और १.५ µ जी/एमएल ampothericin बी) के लिए एक T175 कुप्पी और 8 मिनट के लिए कोशिकाओं केंद्रापसारक पर २५० x g. supernatant निकालें और संस्कृति माध्यम के 1 मिलीलीटर में कोशिकाओं resuspend । किसी hemocytometer के साथ कक्षों की गणना करना.
  14. प्लेट T175 संस्कृति कुप्पी में ८,००० कोशिकाओं के एक घनत्व पर कोशिकाओं/
  15. शेष ASCs तरल नाइट्रोजन में 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) के साथ आगे उपयोग करने से पहले संस्कृति माध्यम में फ्रीज ।

2. ए एस सी शीट तैयारी

  1. पूर्व कोट FBS के 1 मिलीलीटर के साथ थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन (३.५ सेमी व्यास), तो एक मशीन में बर्तन के लिए ३७ डिग्री सेल्सियस से कम 30 मिनट के लिए सेल बोने से पहले जगह है ।
  2. Trypsinize ASCs 3-5 मिनट के लिए मानक ०.२५% trypsin EDTA समाधान का उपयोग कर (एक T175 संस्कृति कुप्पी के लिए 3 मिलीलीटर) । यदि trypsinization के बाद किसी भी कोशिका के झुरमुट होते हैं, तो काउंटिंग से पहले १०० µm फ़िल्टर के माध्यम से कक्षों को फ़िल्टर करें.
  3. एलजी के साथ trypsin समाधान बेअसर-DMEM 10% FBS के साथ पूरक (एक T175 कुप्पी के लिए 10 मिलीलीटर) और २५० x g पर 8 मिनट के लिए सेल निलंबन केंद्रापसारक supernatant निकालें और एलजी के 1 मिलीलीटर में कोशिकाओं resuspend-DMEM 10% FBS के साथ पूरक ।
  4. FBS के साथ थर्मामीटरों प्रतिक्रियाशील संस्कृति व्यंजन कोटिंग के बाद, ३७ डिग्री सेल्सियस पर एक वार्मिंग थाली के लिए मशीन से पकवान चाल और पकवान से FBS हटा दें ।
  5. ४००,००० कोशिकाओं पर बीज ASCs/मुख्यमंत्री2 (कुल में, ३.५२ × 106 कोशिकाओं डिश प्रति संस्कृति मध्यम के 2 मिलीलीटर में पतला) ।
  6. सावधानी से धीरे पकवान झूलते द्वारा के रूप में संभव के रूप में कोशिकाओं को वितरित ।
  7. संस्कृति ए एस सी चादरें ३७ डिग्री सेल्सियस पर ४८ घंटे के लिए 5% CO2के साथ एक आर्द्र वातावरण में ।
    नोट: ASCs बोने के लिए तापमान बूंदें कि ए एस सी शीट गठन के साथ हस्तक्षेप कर सकते है या गठित ए एस सी शीट के समय से पहले टुकड़ी के कारण रोकने के बाद मशीन के दरवाजे खोलने को कम करने की कोशिश करो ।

3. आंशिक Colectomy और कोलोरेक्टल सम्मिलन

  1. प्रेरित और बनाए रखने पुरुष Wistar चूहों (250-350 जी के बीच वजन) के साथ 1 L/isoflurane के मिनट (1.5-5%)/oxygen साँस लेना और इंजेक्षन ०.०५ मिलीग्राम/kg buprenorphine पेशी.
  2. जानवरों सामान्य संज्ञाहरण के तहत कर रहे हैं एक बार, पलटा परीक्षण का उपयोग संवेदनाहारी गहराई का आकलन. सूखापन को रोकने के लिए आंखों के लिए विटामिन ए युक्त आंख मरहम लागू करें । संज्ञाहरण शल्य चिकित्सा के लिए पर्याप्त माना जाता है, aseptically बाल शेविंग और ७०% इथेनॉल के साथ दो बार शल्य क्षेत्र छिड़काव द्वारा पेट तैयार करते हैं । बाँझ कागज पर्दे के साथ पेट कपड़ा । एक अपूतित तकनीक का प्रयोग करें और पूरे शल्य प्रक्रिया के दौरान बाँझ क्षेत्र को बनाए रखने.
  3. एक बाँझ सर्जिकल ब्लेड आकार 10 के साथ 5 सेमी की एक midline उदर चीरा बनाओ और Metzenbaum कैंची के साथ चीरा का विस्तार । पहचानें और बृहदांत्र exteriorize और खारा गीला धुंध के साथ उदर गुहा के शेष से बृहदांत्र बंद पैक । अन्त्रपेशी में सही, मध्य, और बाएँ शूल धमनियों की पहचान, एक Halsted मच्छर का उपयोग कर प्रत्येक पोत के आसपास कुंद काटना और गैर-अवशोषित लट रेशम 4/0 के साथ प्रत्येक व्यक्ति पोत ligate.
  4. १.० सेमी aborally के बीच अंधान्त्र और caudal mesenteric धमनी के ऊपर ०.५ सेमी के बीच के बृहदांत्र खंड को अलग । Metzenbaum कैंची का उपयोग कर स्वस्थ बृहदांत्र के माध्यम से Transect । इस कालोनी खंड के लकीर के बाद, दो लंबे कपास झाड़ू को पार बृहदांत्र के माध्यम से, और फिर समीपस्थ बृहदांत्र अंत में शुरू करने से एक साथ बृहदांत्र के समीपस्थ और बाहर के छोर ले आओ ।
  5. एक शल्य माइक्रोस्कोप का उपयोग कर, एक अपर्याप्त टांका लगाने के अंत करने के लिए अंत सम्मिलन एक परत suturing द्वारा 5 बाधित टांके का उपयोग कर (गैर अवशोषित monofilament पॉलियामाइड 8/0) । बृहदांत्र दीवार के सभी परतों के माध्यम से बाधित टांके प्लेस और समुद्री मील extraluminally स्थिति ।
  6. चूहों को नियंत्रित या ए एस सी शीट समूह में बेतरतीब ढंग से विभाजित ।

4. ए एस सी शीट ट्रांसप्लांटेशन

  1. संस्कृति व्यंजन की अनुमति दें कमरे के तापमान को ठंडा करने के लिए नीचे ४० मिनट vivo ट्रांसप्लांटेशन में पहले, ए एस सी शीट टुकड़ी की सुविधा के लिए ।
    नोट: टुकड़ी के बाद, ए एस सी शीट्स व्यास में लगभग 2 सेमी करने के लिए सिकुड़ते । ए एस सी शीट व्यवहार्यता20टुकड़ी के बाद से कम 3-6 ज के लिए उच्च रहता है ।
  2. संस्कृति मध्यम निकालें और यह सीरम मुक्त एलजी-DMEM के 1 मिलीलीटर के साथ बदलें ।
  3. धीरे atraumatic संदंश के साथ ए एस सी शीट के रिम्स हड़पने के लिए और anastomotic लाइन के शीर्ष पर ए एस सी शीट के पकवान पक्ष जगह है ।
  4. ध्यान से ए एस सी शीट लगभग ०.२५ सेमी ऊपर और anastomotic रेखा से नीचे खिंचाव atraumatic संदंश का उपयोग कर और बृहदांत्र के आसपास चादर लपेटो । ऊपर बृहदांत्र लिफ्ट को पृष्ठीय पक्ष के आसपास ए एस सी शीट लपेटो ।
    नोट: ए एस सी शीट्स anastomotic लाइन के लिए सहज रूप से पालन, वहां कोई ऊतक गोंद या किसी अंय सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता है । नियंत्रण समूह कोई अतिरिक्त उपचार प्राप्त नहीं करता है ।
  5. कपास झाड़ू निकालें और दस्ताने और उपकरणों को बदलने । पेट में बृहदांत्र की जगह । बंद पेट-लीनिया अल्बा को अवशोषित लट polyglycolic एसिड 5/0 का उपयोग टांके चलाने की एक परत के साथ । टांका subcutis और कुतिस एक साथ सीवन अवशोषित लट polyglycolic एसिड 5/0 का उपयोग टांके चल रहा है की एक परत में ।

5. पोस्ट-ऑपरेटिव मूल्यांकन और अनुवर्ती

  1. तुरंत 5 मिलीलीटर गर्म खारा के एक चमड़े के नीचे इंजेक्शन के साथ जानवरों को फिर से हाइड्रेट । एक गर्मी लैंप के तहत जानवरों के लिए शरीर का तापमान बनाए रखने और महत्वपूर्ण संकेत पर नजर रखने जब तक पशुओं पर्याप्त चेतना पाने के लिए स्टर्नल recumbency बनाए रखने ।
    नोट: जानवरों कि सर्जरी आया था जब तक पूरी तरह से बरामद अंय जानवरों की कंपनी को वापस नहीं किया गया । वसूली के बाद, पानी और नियमित रूप से चूहे चाउ के लिए स्वतंत्र पहुंच की अनुमति । शल्य चिकित्सा दर्द राहत के लिए, प्रशासन ०.०५ मिलीग्राम/किलो buprenorphine हर 6-8 एच के लिए 3 दिनों के लिए । इस अध्ययन में किसी भी समय एंटीबायोटिक दवाओं का प्रबंध नहीं किया गया ।
  2. कल्याण और वजन के दैनिक नैदानिक मूल्यांकन प्राप्त करें । एक बहुत कम वेलनेस स्कोर या गंभीर वजन घटाने के मामले में, जानवरों exsanguination द्वारा हृदय पंचर के माध्यम से euthanized किया जाना चाहिए, जबकि अभी भी संज्ञाहरण के तहत ।
  3. पश्चात दिन 3 या 7 दिन, पर चूहों फिर से anesthetize के साथ 1 L/isoflurane के मिनट (1.5-5%) buprenorphine बिना/oxygen साँस लेना, और एक यू के आकार का चीरा के साथ एक पुनः laparotomy प्रदर्शन. पेरिटोनिटिस, निंदा, रेशेदार आसंजन, और फोड़े की उपस्थिति के लक्षण के लिए पेट की जांच करें । आसंजन की गंभीरता और दोनों पेट में और anastomotic क्षेत्र में फोड़ा स्कोर ।
  4. anastomotic सम्मिलन सहित बृहदांत्र के एक बंद खंड में हवा के सांस द्वारा दबाव फट निर्धारित करते हैं । फट दबाव के रूप में पहली हवा रिसाव जब हवा के दबाव और टूटना की जगह रिकॉर्ड ।
  5. प्रत्येक बलि जानवर से बृहदांत्र निकालें और पेट की कटौती खंड को ठीक-कोलोरेक्टल सम्मिलन युक्त-4% के साथ formaldehyde बफ़र्ड, आयल embedding द्वारा निंनलिखित और 4 माइक्रोन मोटी वर्गों में बृहदांत्र काटने ।
  6. सम्मिलन खंड के exsanguination द्वारा कार्डियक पंचर के माध्यम से के बाद सीधे संज्ञाहरण के तहत पशुओं Euthanize । श्वास आंदोलन और एक दिल की धड़कन के अभाव के साथ पशु मौत की पुष्टि करें ।
  7. ऐसे Hematoxylin और Eosin और Picro Sirius लाल के रूप में histochemical दाग प्रदर्शन, और मानव immunohistochemical, चूहा mitochondria कोशिकाओं (विरोधी endothelial) और प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं (CD34 +, CD3 +) के खिलाफ एंटीबॉडी के साथ CD163 दाग ।
  8. कंप्यूटरीकृत विश्लेषण के लिए स्लाइड Digitalize और पशु समूहों की तुलना करें ।

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Representative Results

इस अध्ययन के एक प्रवाह चार्ट ए एस सी शीट संस्कृति और बृहदांत्र लकीर और सम्मिलन की प्रक्रिया का चित्रण 1 चित्रामें दिखाया गया है । चित्रा 2 ए एस सी शीट सूक्ष्म आकृति विज्ञान और ए एस सी शीट के macroscopic उपस्थिति के दौरान और टुकड़ी के बाद से पता चलता है । चित्रा 3 ए एस सी शीट टुकड़ी और ट्रांसप्लांटेशन के विभिंन चरणों से पता चलता है । चित्रा 4 anastomotic लाइन और रिसाव से रोकथाम पर ए एस सी शीट की उपस्थिति 3 दिन पश्चात से पता चलता है ।

कोलोरेक्टल सम्मिलन मूल्यांकन के लिए अनुवर्ती अवधि की अनुमति दी । आंकड़े और तालिका में विभिन्न आकलन दिखाए जाते हैं । जानवरों को नियंत्रित करने की तुलना में, प्रत्यारोपित पशु समूहों कम लगातार anastomotic dehiscence और पश्चात दिन 3 पर और कम बार फोड़ा गठन पश्चात दिन 7 पर रिसाव दिखाया । जानवरों पर नियंत्रण की तुलना में, प्रत्यारोपण जानवरों महत्वपूर्ण आसंजन या निंदा गठन विकसित नहीं किया । 1 तालिका प्रत्यारोपण और गैर प्रत्यारोपण पशुओं में अनुवर्ती अवधि के अंत में macroscopic निष्कर्षों से पता चलता है ।

Figure 1
चित्रा 1: अध्ययन प्रवाह चार्ट । एक) ASCs अलग-थलग पड़ गए और थर्मामीटरों-उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन पर सीडिंग करने से पहले विस्तारित किया गया । ASCs ४००,००० कोशिकाओं के घनत्व पर वरीयता प्राप्त किया गया था और ट्रांसप्लांटेशन से पहले ४८ ज के लिए प्रसंस्कृत । रोपाई के दिन, ए एस सी शीट थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति डिश के लिए कमरे के तापमान के लिए नीचे 30 min. B) शल्य प्रक्रिया की योजना के लिए शांत करने की अनुमति देकर अलग किया गया; एक आंशिक colectomy और कोलोरेक्टल सम्मिलन वाहिकाओं की आपूर्ति की बंधाव के बाद किया जाता है । ए एस सी शीट सम्मिलन के चारों ओर ए एस सी शीट समूह में लपेटा गया था; a) caecum, b) टर्मिनल लघ्वान्त्र, c) अनुस. शल्य प्रक्रिया का योजनाबद्ध अवलोकन आंशिक रूप से वू जेड एट अलसे अनुमति के साथ अनुकूलित किया गया था । 24 कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: ए एस सी शीट से पहले और टुकड़ी के बाद । A) संस्कृति 40x आवर्धन के ४८ h के बाद थर्मामीटरों में प्रतिसादात-उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन । ए एस सी चादरें वाणिज्यिक थर्मामीटरों पर उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन संवर्धन ASCs द्वारा प्राप्त किए गए. बी-सी) के दौरान ए एस सी शीट (ख) और टुकड़ी के बाद (ग). जब थर्मामीटरों प्रतिक्रियाशील संस्कृति व्यंजन कमरे के तापमान को शांत करने की अनुमति दी गई, ए एस सी शीट सहज एक बरकरार ए एस सी शीट के रूप में पकवान की सतह से अलग । कोई एंजाइमी उपचार आवश्यक नहीं था । ए एस सी शीट के आकार के बाद टुकड़ी कम हो गई । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3: ए एस सी शीट ट्रांसप्लांटेशन । एक) थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति डिश में ए एस सी शीट अभिविन्यास का चित्रण. 26 ख) ट्रांसप्लांटेशन के बाद ए एस सी शीट का ओरिएंटेशन । ए एस सी शीट के डिश साइड anastomotic लाइन के serosal सतह के ऊपर रखा गया था (anastomotic लाइन पार के साथ संकेत दिया है) । ग) प्रत्यारोपण के विभिंन चरणों के अंतरराज्यीय ऑपरेटिव विचार । दो atraumatic संदंश को ए एस सी शीट उठा और यह anastomotic लाइन के आसपास लपेटो इस्तेमाल किया गया । सफेद तीर ए. ए. पत्रक स्थान इंगित । प्रत्यारोपण की छवियों को आंशिक रूप से सुखो, पी., एट अलसे अनुमति के साथ अनुकूलित किया गया । 20 कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: कोलोरेक्टल सम्मिलन macroscopic और ऊतकवैज्ञानिक मूल्यांकन. A-b) नियंत्रण समूह की तुलना में, macroscopic अवलोकन ने पोस्ट-ऑपरेटिव दिवस 3 (A) और 7 (b) में क्रमशः कम रिसाव और फोड़ा गठन दिखाया । anastomotic क्षेत्र और प्रत्यारोपण ए एस सी शीट्स पर काले तीर बिंदु पर सफेद तीर बिंदु । ग) प्रतिनिधि पार प्रत्यारोपण पशुओं में कोलोरेक्टल सम्मिलन साइट के वर्गों एच एंड ई के साथ सना हुआ । पत्रक संरचना को सम्मिलन साइट पर 7 दिन पश्चात तक पहचाना जा सकता है । छवियों को आंशिक रूप से सुखो, पी., एट अलसे अनुमति के साथ अनुकूलित किया गया । 20 कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

डाक-ऑपरेटिव दिवस 3 को पोस्ट-ऑपरेटिव दिवस 7 को
नियंत्रण (%) ए एस सी शीट (%) पी-मान नियंत्रण (%) ए एस सी शीट (%) पी-मान
पेरिटोनिटिस 1/14 (7.1) 0/14 (0) एन एस 0/15 (0) 0/14 (0) एन एस
Anastomotic विघ्न 10/14 (71.4) 2/14 (14.3) ०.००२ 3/15 (20) 2/14 (14.3) एन एस
निंदा 2/14 (14.3) 2/14 (14.3) एन एस 2/15 (13) 2/14 (14.3) एन एस
सम्मिलन पर फोड़ा 14/14 (100) 12/14 (85.7) एन एस 10/15 (66.7) 4/14 (28.6) ०.०४
सम्मिलन में आसंजन 14/14 (100) 14/14 (100) एन एस 15/15 (100) 14/14 (100) एन एस
कहीं फोड़ा 11/14 (78.5) 8/14 (57.1) एन एस 6/15 (40) 4/14 (28.6) एन एस
कहीं आसंजन 8/14 (57.1) 3/14 (21.42) एन एस 9/15 (60) 7/14 (50) एन एस

तालिका 1: पोस्ट-ऑपरेटिव macroscopic निष्कर्षों ।

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Discussion

Anastomotic रिसाव सबसे गंभीर प्रतिकूल एक प्राथमिक सम्मिलन के साथ बृहदांत्र लकीर के बाद घटना है । इष्टतम तकनीक anastomotic व्यवधान और रिसाव को रोकने के लिए अभी भी कमी है । एक सरणी के स्थानीय अनुप्रयोग का आयोजन किया गया है, अलग परिणामों के साथ25,26,27। कोशिका उपचारों के उद्देश्य ऊतक प्रतिस्थापन या paracrine स्राव के माध्यम से स्थानीय चिकित्सा की उत्तेजना द्वारा ऊतक की मरंमत की सुविधा है ।

इस चूहे मॉडल में ए एस सी शीट ट्रांसप्लांटेशन तकनीकी रूप से सफल रहा । नैदानिक और ऊतकवैज्ञानिक मूल्यांकन प्राथमिक सम्मिलन के साथ बृहदांत्र लकीर के बाद रिसाव को कम करने में ए एस सी शीट की प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया ।

एक ए एस सी शीट के ट्रांसप्लांटेशन कोलोरेक्टल anastomoses के लिए कोलोरेक्टल सर्जरी में एक उपंयास दृष्टिकोण है । इस अध्ययन में, पहली बार के लिए, एक उच्च घनत्व एस सी शीट प्रत्यारोपण किया गया था । एक सेल शीट के रूप में दिया ASCs के लिए विकल्प सेल शीट प्रौद्योगिकी28,29 के पारंपरिक कोशिका प्रत्यारोपण तकनीक पर पहले की रिपोर्ट लाभ पर आधारित था । इसके अलावा, ASCs के लिए विकल्प कई अध्ययनों कि उनके विरोधी भड़काऊ और पौष्टिकता क्षमताओं का प्रदर्शन पर आधारित था, विशेष रूप से हृदय की मांसपेशी में और त्वचा-हीलिंग11,12,19,३२ .

ए एस सी शीट तैयारी और टुकड़ी चुनौतीपूर्ण हो सकता है । कुछ ए एस सी दाताओं में, ए एस सी चादरें संस्कृति पकवान और तह से समय से पहले अलग, उनके उपयोग precluding । इस अध्ययन में इन विशिष्ट दानदाताओं में इस समस्या के लिए सही कारण की पहचान नहीं की गई. चूंकि संस्कृति माध्यम की उच्च खपत को इन दानदाताओं में अधिसूचित किया गया था, इसलिए यह मान लिया गया कि प्रसार दर में वैयक्तिक भिन्नताएं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती हैं. सीरम कोटिंग सतह के लिए सेल आसंजन में सहायता प्रदान की । एक साथ संस्कृति पकवान में कोशिकाओं के सावधान वितरण और ASCs सीडिंग के बाद मशीनी दरवाजे के उद्घाटन के ंयूनतम के साथ (तापमान बूंदों को रोकने), ए एस सी शीट के कम तह हुआ । इस तरह, सभी दाताओं से ए एस सी चादरें सफलतापूर्वक प्रत्यारोपण किया गया, तकनीक की व्यवहार्यता की पुष्टि ।

रोपाई के दिन, सबसे ए एस सी शीट्स सहज थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति पकवान कमरे के तापमान को शांत करने के लिए अनुमति देने के बाद अलग । हालांकि, पत्रक की एक सीमित संख्या पूरी तरह से अलग नहीं किया । संस्कृति पकवान या एक पिपेट अंततः पूरी टुकड़ी में सहायता का उपयोग कर रिम पर नरम निस्तब्धता के कोमल मिलाते हुए ।

के लिए सफल ए एस सी चादर ट्रांसप्लांटेशन कोलोरेक्टल anastomoses के लिए, कई महत्वपूर्ण कदम को संबोधित किया जाना चाहिए । सबसे पहले, सम्मिलन साइट पर अत्यधिक रक्त ए एस सी शीट और serosal सतह के बीच संपर्क सुनिश्चित करने के लिए हटा दिया जाना चाहिए । दूसरा, ए एस सी शीट के पकवान पक्ष सम्मिलन के serosal सतह पर रखा जाना चाहिए । यह माने है कि कोशिका पत्रक के कार्य के बाद फसल सेल सतह प्रोटीन और सेल के लिए सेल जंक्शन प्रोटीन के संरक्षण के कारण बनाए रखा है । इसके अतिरिक्त, ए एस सी शीट की क्षमता को अनायास एक कम समय में serosal सतह का पालन जमा ECM की उपस्थिति है कि इन विट्रो संस्कृति19,20,21के दौरान उत्पादन किया जाता है द्वारा की सुविधा हो सकती है । तीसरा, ए एस सी शीट और बृहदांत्र व्यास के आकार सम्मिलन साइट की पूरी कवरेज की अनुमति के बराबर होना चाहिए । जब बड़ी सतहों को कवर करने की जरूरत है, कई चादरें के उपयोग पर विचार किया जा सकता है ।

ए एस सी शीट तैयारी और ट्रांसप्लांटेशन के लिए इस प्रोटोकॉल की कुछ सीमाएं हैं । ए एस सी शीट तैयार करने के लिए थर्मामीटरों उत्तरदायी संस्कृति व्यंजन का उपयोग करते समय, तापमान कड़ाई से समय से पहले टुकड़ी को रोकने के लिए पूरी प्रक्रिया के दौरान ३७ डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा जाना चाहिए । प्रत्यारोपण के बाद, ए एस सी शीट जीवित रहने की दर अज्ञात है । हालांकि पिछले प्रयोगों से पता चला है कि ASCs 3 दिन बाद में व्यवहार्य थे, इन ASCs की mitochondrial गतिविधि 7 दिन पश्चात17में कम था । कोशिका जीवित रहने की दर और प्रत्यारोपण की खुराक प्रभाव महत्वपूर्ण सवाल है कि भविष्य के अध्ययन में संबोधित किया जाना चाहिए रहे हैं । पर्यवेक्षक पूर्वाग्रह पूरी तरह से ए एस सी शीट macroscopically और microscopically के बाद ऑपरेटिव मूल्यांकन पर पहचाना जा सकता है के बाद से इंकार नहीं किया जा सकता है । हालांकि प्रत्यारोपित जानवरों17जानवरों को नियंत्रित करने की तुलना में अधिक पश्चात आसंजन गठन नहीं दिखा था, कोलोरेक्टल सम्मिलन के मूल्यांकन इन इंट्रा पेट आसंजन की उपस्थिति से बाधा हो सकती है ।

इस आवेदन तकनीक का एक लाभ यह है कि यह सरल और प्रदर्शन करने के लिए आसान है । अभ्यास की एक छोटी राशि के साथ और सार्वभौमिक atraumatic संदंश का उपयोग कर, आंत्र सर्जन सम्मिलन के आसपास ए एस सी शीट लपेट करने में सक्षम होना चाहिए । इसके अलावा, शल्य चिकित्सा समय बहुत प्रभावित नहीं है के बाद से ए एस सी शीट्स तुरंत मेजबान ऊतकों का पालन करें । इसके अलावा, जब ए एस सी शीट्स का उपयोग कर, कोई सिंथेटिक सामग्री शरीर में रहता है एक विदेशी शरीर की प्रतिक्रिया के जोखिम को कम करने ।

प्रत्यारोपित ASCs सेल शीट में संगठित उनके कोलोरेक्टल सम्मिलन रिसाव को कम करने की क्षमता का प्रदर्शन किया । इन होनहार परिणामों को ध्यान में रखते हुए, भावी अध्ययनों दोनों चिकित्सीय और सुरक्षा कारणों के लिए दीर्घकालिक प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए आयोजित किया जाना चाहिए । इसके अलावा, कई तरीकों ऐसे संवहनी endothelial वृद्धि कारक30के व्यक्त करने के रूप में ए एस सी चादरें के उपचारात्मक प्रभाव को संशोधित करने के लिए वर्णित किया गया है । इन तरीकों को आगे ऊतक की मरंमत ए एस सी शीट्स का उपयोग बढ़ाने और भविष्य के अध्ययन में विचार किया जाना चाहिए हो सकता है ।

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Disclosures

लेखकों की घोषणा है कि अनुसंधान किसी भी व्यावसायिक या वित्तीय संबंध है कि ब्याज की एक संभावित संघर्ष के रूप में लगाया जा सकता है के अभाव में आयोजित किया गया ।

Acknowledgments

लेखक प्रो डॉ S.E.R. Hovius, डॉ M.A.M. Mureau और चमड़े के नीचे वसा ऊतक के संग्रह के लिए प्लास्टिक सर्जरी विभाग के सभी सर्जन के लिए आभारी हैं । पी सुखो नीदरलैंड फैलोशिप कार्यक्रम (NFP-12/435) से एक अनुदान द्वारा समर्थित है, अध्ययन के संचालन के दौरान । Y.M. Bastiaansen-Jenniskens डच गठिया फाउंडेशन (LP11) से अनुदान द्वारा समर्थित है ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
LG DMEM Gibco, Life technologies 22320022 ASC isolation and culture
Collagenase type I Gibco, Life technologies 17100-01 ASC Isolation
Bovine Serum Albumin Sigma-Aldrich A9418 ASC Isolation
Fetal bovine serum Gibco, Life technologies 10270-106 FBS, ASC isolation and culture
3% acetic acid with methylene blue Stemcell Technologies 7060 ASC Isolation
Gentamicin Gibco, Life technologies 15750-037 ASC isolation and culture
Ampothericin B Gibco, Life technologies 15290-018 ASC isolation and culture
Shaker (Gallenkamp Environmental Shaker Model 10X 400) Akribis Scientific F240 ASC Isolation
Centrifuge Hettichlab Rotina380 ASC isolation and culture
Phosphate buffer saline Gibco, Life technologies 14190-094 PBS, ASC isolation and culture
Ascorbic acid-2-phosphate Sigma-Aldrich A8960 ASC isolation and culture
Human recombinant fibroblast growth factor 2 AbD Serotec AF-100-15 FGF2, ASC isolation and culture
Trypsin EDTA Gibco, Life technologies 25200-056 ASC culture
Dimethyl sulfoxide Sigma-Aldrich D2650-5x DMSO, ASC freezing
Thermo-responsive culture dishes Nunc Thermo scientific 174904 ASC sheet preperation
Non-absorbable braided silk 4/0 B Braun 21151042 surgery
Non-absorbable monofilament polyamide 8/0 B Braun G1118170 surgery
Absorbable braided polyglycolic acid 5/0 B Braun C1048207 surgery

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दवा अंक १३८ Colectomy सेल शीट वसा ऊतक-व्युत्पन्न स्टेम सेल कोशिका प्रत्यारोपण सेल थेरेपी सम्मिलन रिसाव की रोकथाम vivo में
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Sukho, P., Boersema, G. S. A., Kops, More

Sukho, P., Boersema, G. S. A., Kops, N., Lange, J. F., Kirpensteijn, J., Hesselink, J. W., Bastiaansen-Jenniskens, Y. M., Verseijden, F. Transplantation of Adipose Tissue-Derived Stem Cell Sheet to Reduce Leakage After Partial Colectomy in A Rat Model. J. Vis. Exp. (138), e57213, doi:10.3791/57213 (2018).

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