Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Implantatie van Electrospun vaattransplantaten met geoptimaliseerde structuur in een Rat-Model

doi: 10.3791/57340 Published: June 27, 2018

Summary

Hier presenteren we een gewijzigde electrospinning methode voor het fabriceren van PCL vaattransplantaten met dikke vezels en grote poriën en een protocol ter evaluatie van de prestaties in vivo in rat model van abdominale aorta vervanging beschrijven.

Abstract

Hier presenteren we een protocol om te fabriceren macroporeuze PCL-vasculaire graft en beschrijven van een evaluatie-protocol met behulp van een model van de rat van vervanging van de abdominale aorta. De electrospun vaattransplantaten bezitten vaak relatief kleine poriën, die beperken cel infiltratie in de transplantaties en de regeneratie en verbouwing van de neo-aders belemmeren. In deze studie werden PCL vaattransplantaten met dikkere vezels (5-6 µm) en grotere poriën (~ 30 µm) vervaardigd met behulp van een gemodificeerde gegevensverwerking. De prestaties op lange termijn van de prothese werd beoordeeld door de inplanting in een rat abdominale aorta-model. Echografie-analyse toonde aan dat de transplantaten bleef octrooi zonder aneurysma of stenose die zelfs na 12 maanden innesteling intreedt. Macroporeuze structuur verbeterd de cel ingroei en dus bevorderd weefsel geregenereerd op 3 maanden. Wat nog belangrijker is, was er geen teken van nadelige Remodellerend, zoals verkalking binnen de stadsmuur van het transplantaat na 12 maanden. Daarom houdt electrospun PCL vaattransplantaten met gemodificeerde macroporeuze verwerking potentieel als een slagader substituut voor lange termijn implantatie.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Vaattransplantaten gemaakt van synthetische polymeren worden algemeen gebruikt in de kliniek voor de behandeling van cardiovasculaire aandoeningen (CVDs). Helaas, in het geval van kleine diameter vaattransplantaten (D < 6 mm) er zijn geen succesvolle producten beschikbaar vanwege de lage bij veroorzaakt door verminderde bloed stroomsnelheid, die vaak tot trombose, intima hyperplasie en andere leidt complicaties1.

Weefselengineering biedt een alternatieve strategie te realiseren op lange termijn bij en homeostase op basis van een steiger geleide vasculaire regeneratie en wederopbouw. In detail, de vasculaire prothese, als een driedimensionale sjabloon, kon bieden mechanische ondersteuning en structurele begeleiding tijdens de regeneratie van vaatweefsel en invloed cellulaire functies, met inbegrip van cel adhesie, migratie, proliferatie, en secretie van extracellulaire matrix2. Tot nu toe zijn verschillende synthetische polymeren geëvalueerd voor toepassingen in vaatweefsel engineering. Onder deze polymeren, is poly(ε-caprolactone) (PCL) intensief onderzocht vanwege goede cel compatibiliteit en langzame afbraak, variërend van enkele maanden tot twee jaar3. In een rat aorta model4,5,6, PCL vaattransplantaten verwerkt door electrospinning tentoongesteld uitstekende structurele integriteit en bij, zo goed als continu verhoogde cel invasie en neovascularization in de Graft muur voor maximaal 6 maanden. Echter nadelige weefsel remodeling, met inbegrip van regressie van cellen en de haarvaten en verkalking, werden ook waargenomen bij langere timepoints, omhoog tot 18 maanden.

Cellularization van de vasculaire prothese is een sleutelfactor bepalen Weefselregeneratie en omvorming van7. Electrospinning, heeft als een veelzijdige techniek, grote schaal gewerkt voor de bereiding van vaattransplantaten met nano-vezelige structuur8. Helaas, de relatief kleine poriënstructuur leidt vaak tot onvoldoende cel infiltratie in de electrospun vasculaire prothese, waardoor de latere weefselregeneratie wordt beperkt. U kunt dit probleem oplossen, zijn diverse technieken geprobeerd poriegrootte en algehele porositeit, met inbegrip van het zout/polymeer uitloging9,10, wijziging van verzamelaar apparaten, nabehandeling door laserstraling11 te verhogen , enz. In feite, is de structuur van electrospun transplantaties (met inbegrip van de diameter van de vezel, poriegrootte en porositeit) nauw verwant aan de verwerking voorwaarden12,13. Tijdens electrospinning, kan de diameter van de vezels gemakkelijk worden gecontroleerd door het veranderen van de parameters, zoals de concentratie van de polymeeroplossing, debiet, spanning, etc. 14 , 15, en dus de poriën en porositeit dienovereenkomstig zijn verbeterd.

Onlangs meldden wij een gemodificeerde PCL electrospun transplantaat met macroporeuze structuur (vezels met diameter van 5-7 µm en poriën van 30-40 µm). In vivo implantatie door vervanging van de abdominale aorta rat toonde hoge tarief van bij, evenals de goede endothelialization en gladde spieren regeneratie op 3 maanden na operatie16. Wat nog belangrijker is, kon geen negatieve weefsel remodeling met inbegrip van verkalking en cel regressie worden waargenomen zelfs na een jaar van implantatie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Het gebruik van proefdieren werd goedgekeurd door het dier experimenten ethisch comité van Nankai Universiteit en uitgevoerd in overeenstemming met de gids voor zorg en gebruiken van proefdieren.

1. fabricage van Electrospun PCL transplantaten

Opmerking: Hierin een electrospinning techniek werd gebruikt om het fabriceren van vaattransplantaten.

  1. PCL-oplossingen van 25 wt % en 10% van de wt, bereiden door PCL in een mengsel van methanol en chloroform, respectievelijk ontbinding (1:5 volumeverhouding), bij kamertemperatuur (RT) voor 12u.
  2. Laad de PCL-oplossing in een glas 10 mL spuit.
  3. Plaats de injectiespuit met een naald 21-G.
  4. Plaats de as van roestvrij staal (2 mm in diameter en 25 cm in lengte) op het instrument van de collectie.
  5. Voor dikkere-vezel transplantaten, gebruiken de PCL-oplossing van 25% van de wt, de afstand van 17 cm vanaf de naald tip om verzamelaar, debiet van 8 mL/h, en spanning van 11 kV als de parameters van de electrospinning. Voor dunner-vezel transplantaten, gebruik de PCL-oplossing van 10% van de wt, afstand van 20 cm vanaf de naald tip aan verzamelaar, een debiet van 2 mL/h en spanning van 18 kV als de parameters van de electrospinning.
  6. Ervoor zorgen dat de verkregen transplantaties zijn geplaatst in vacuüm 's nachts aan Verwijder het resterende oplosmiddel. Steriliseren van alle instrumenten vóór de ingreep en onderhouden van aseptische techniek in.
  7. Voorafgaand aan de implantatie, de protheses te ontsmetten door ze onder te dompelen in 10 mL van 75% ethanol voor 30 min en dan zij worden blootgesteld aan UV-licht 's nachts.
  8. Vezels en porie-grootte-metingen: Bereken de diameter van de gemiddelde vezel ImageJ softwarematig op basis van scanning elektronen microscopie (SEM) beelden.
  9. Mechanische testen van steigers:
    1. Snijd de tubulaire steigers in secties van de 3 mm in lengte met een scheermesje. Het meten van de dikte van steigers met behulp van een micrometer.
    2. Plaats de tubulaire steigers op een treksterkte-testen machine met een laadvermogen van 100 N.
    3. Klem de steigers met een 1 mm tussen klem afstand en pull lengterichting met een snelheid van 10 mm/min tot breuk. De treksterkte en de ultieme breukrek meten. Youngs modulus uit de eerste lineaire regio berekenen (tot 5% stam) van de spanning-spanning-curve.

2. rat abdominale Aorta implantatie Model

Opmerking: Alle materialen en instrumenten die worden gebruikt in de chirurgie zijn steriel. Tijdens de operatie, door ervoor te zorgen dat de exploitant draagt een masker van gaas en steriele handschoenen om te voorkomen dat infecties. Verzekert de kamertemperatuur is bij 27-30 ° C om de dierlijke lichaamstemperatuur te houden. Volg lokale IACUC richtsnoeren met betrekking tot analgesie.

  1. Gebruik mannelijke Sprague-Dawley ratten met een gewicht van 240-270 g als ontvangers van vasculaire prothese. Zorg ervoor dat de rat heeft gevast 24 uur voor de ingreep. De vasten ratten gedurende 24 uur wil leeg de uitwerpselen in het darmkanaal voldoende, aldus verbreden de exploitant van de horizon.
  2. Begrijpen van de rat rug nek en houd zijn hoofd naar beneden, de springe naald in de buikholte van de onderbuik invoegen. Het opwekken van de rat voor anesthesie met Chloraalhydraat (330 mg/kg) door een intraperitoneale injectie.
  3. Bevestigen voldoende afstomping door ervoor te zorgen dat de rat heeft ontspannen spieren en regelmatige ademhaling. Plaats de rat onder de operationele Microscoop in een liggende positie.
  4. Toepassing petrolatum ophthalmic dierenarts zalf op de ogen om te voorkomen dat droogte terwijl onder verdoving. Beheren antistolling (100 UI/kg) met fysiologische zoutoplossing EDTA-oplossing (50 UI/mL) door staart veneuze injectie voor de operatie.
  5. De vacht in de voorste buikwand met behulp van een scheermesje afscheren, en reinig de huid met behulp van jodiumoplossing en medische alcohol oplossing.
  6. Een middellijn laparotomie incisie uitvoeren met een chirurgische schaar en ervoor zorgen dat de incisie ongeveer 4-5 cm lang, en vervolgens bloot de buikholte.
  7. Intrekken en wikkel de darmen met gaas bevochtigd met zoutoplossing bij voorkeur.
  8. Ontleden van de abdominale aorta zorgvuldig.
  9. Identificeren en afbinden van alle kleine takken met 9-0 monofilamenten nylon hechtingen.
  10. Klem het geïsoleerde gedeelte (maximaal 1 cm in lengte) van de aorta met behulp van twee vasculaire klemmen. De aorta kan blijven geklemd voor 20-30 min.
  11. Transect van de abdominale aorta tussen twee klemmen de anastomotic sites maken met behulp van micro-schaar.
  12. De twee uiteinden van de aorta met behulp van EDTA saline (50 UI/mL) oplossing voor het verwijderen van de resterende bloed te spoelen.
  13. De adventitia met behulp van de micro-schaar afschilferen.
  14. Anastomose de prothese met 2 mm binnendiameter en 1 cm in de lengte van de rat abdominale aorta met een cijfer-van-8 hechtdraad patroon met 9-0 monofilamenten nylon hechtingen.
  15. Ten eerste, bouw van vier anastomoses volgens de volgorde van 9, 3, 12 en 6 uur posities op de proximale zijde, dan anastomose gesneden randen in 4 steken tussen twee hechtingen. Na het beëindigen van de proximale hechtdraad, suture de distale zijde door de dezelfde methode.
    Opmerking: Elke steek is vereist om ervoor te zorgen dat de inheemse kant iets is ingebed in de prothese.
  16. De distale klem zodat het bloed stromen naar de prothese te verwijderen en deze vervolgens verwijdert de proximale klem.
  17. Druk op de uiteinden van de hechtdraad om te stoppen met het bloeden met een steriel katoenen bal of een kleine gaas spons. Druk gedurende ongeveer 3 minuten, tot de hemostase.
  18. De darmen in de buikholte retourneren
  19. Spoel de buikholte met behulp van warme fysiologische zoutoplossing oplossing met gentamicine (320 U/mL).
  20. Naai op de buikwand met een 3-0 Nylon hechtdraad in de spieren en huid laag, respectievelijk.
  21. Plaats de rat in een kooi schoon en droog en zet een verwarming pad onder de kooi te handhaven van dierlijke lichaamstemperatuur; dan wacht op de rat om te herstellen van de verdoving. Wonen aan het dier totdat het voldoende bewustzijn te handhaven sternale lighouding heeft herwonnen.
  22. Nadat het terugkrijgt bewustzijn, zet u de rat in een enkele kooi met voedsel en water. Breng jodium op de wond om infecties te voorkomen na de operatie. Terug de rat naar het gezelschap van andere dieren tot het volledig herstelt.
  23. Euthanaseren ratten volgens institutionele richtsnoeren op vooraf bepaalde tijdstippen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

De PCL-transplantaties waren transplanteren op 3 maanden en 12 maanden post-operatively en geanalyseerd door histologische standaardtechnieken voor haematoxyline en eosine (H & E), Masson trichrome, Verhoeff-van Gieson (VVG), Von Kossa en immunofluorescentie kleuring voor α-SMA, MYH, vWF en elastine. De histologische beelden werden genomen met behulp van een rechtop Microscoop, en de immunofluorescentie beelden werden genomen met behulp van een microscoop met fluorescence.

Alle gegevens zijn uitgedrukt als bedoel ± SD. Een tweezijdige gekoppeld Student t-test werd gebruikt voor het vergelijken van de verschillen. Een waarde van p < 0.05 werd beschouwd als statistisch significant.

Roman electrospun PCL-protheses met geoptimaliseerde structuur, dat wil zeggen dikker vezels en grotere poriën, werden met succes vervaardigd in deze studie. SEM beelden aangetoond dat de gemiddelde vezel diameter bijna 8 keer dikker in de gemodificeerde transplantaties (figuur 1A) dan in de conventionele was een (figuur 1B) (5.59 ± 0.67 versus 0,69 ± 0.54 µm). Dientengevolge, de gemiddelde poriegrootte was aanzienlijk toegenomen, van ~ 4.66 µm in dunner-vezel graft naar ~ 40.88 µm in de dikkere-vezel een. Kruissecties toonde homogene vezel verdeling binnen de stadsmuur van de tubulaire transplantaties in zowel dikker-vezel (Figuur 1 d--F) en dunner-vezel groepen (figuur 1G-ik). De wanddikte was ongeveer 400-500 µm. De mechanische eigenschappen van transplantaten werden gekenmerkt door het testen van de treksterkte en de typische stress-spanning-krommen werden getoond in Figuur 1 c. De mechanische eigenschappen van twee transplantaties waren blijkbaar verschillend in termen van rek. De overeenkomstige waarde van dikkere-vezel transplantaten was ongeveer 3 keer hoger dan het dunner-vezel transplantaten, suggereren de verbeterde taaiheid.

De voorbereide vaattransplantaten (binnendiameter van 2.0 mm) en de lengte van 1 cm (figuur 2A) werden geïmplanteerd ter vervanging van een segment van inheemse abdominale aorta in rat (figuur 2B). De bij van de geïmplanteerde transplantaten werd op vooraf bepaalde tijdstippen onderzocht door echografie. Resultaten toonden dat het merendeel van de transplantaten patent waren (figuur 2C). Verder, de snelheid van de bloedstroom was vergelijkbaar tussen de prothese en de aangrenzende inheemse bloedvaten op 12 maanden. Transplanteren transplantaten goede morfologie zonder aneurysma (figuur 2D) behouden, en geen stenose of stolseltjes kon worden waargenomen op het luminal oppervlak (figuur 2E).

Weefselregeneratie en ECM afscheiding op 3 maanden werden verder beoordeeld door histologie analyses. H & E kleuring bleek dat een laag van neo-weefsel ontstond op het lumen van de prothese (Figuur 3 g-H). Bovendien, vWF kleuring tonen dat het luminal oppervlak werd volledig gedekt door de nieuw gevormde endotheel (figuur 3A), die lijkt op die van de inheemse aorta (figuur 3B). Ondertussen werden verschillende lagen van de MYH-positieve cellen georganiseerd langs de ze richting, met vermelding van de regeneratie van vasculaire media (Figuur 3 c-D). Synthese van de extracellulaire matrix werd waargenomen door Masson en VVG kleuring, respectievelijk. Een aanzienlijke hoeveelheid collageen en elastine vezelig kon worden waargenomen in de prothese (figuur 3I-J, K-L), die een belangrijke rol bij vasculaire regeneratie en remodeling speelt. Immunofluorescentie kleuring toonde verder aan dat de structuur van elastine was uitgelijnd omtrek in een patroon zoals dat in de inheemse slagader (figuur 3E--F).

Bovendien, de geregenereerde weefsels inclusief endotheel en gladde spieren onderhouden geïntegreerd en niet terugvallen na twaalf maanden na implantatie (figuur 4A-C). Wat nog belangrijker is, was er geen teken van verkalking optreedt binnen de stadsmuur van de prothese op basis van de Von Kossa kleuring (Figuur 4 d).

Figure 1
Figuur 1 : De structuur en de mechanische eigenschap van de PCL-prothese. SEM beelden van electrospun PCL matten met dikkere vezels (A) en dunnere vezels (B). Dwarsdoorsneden van dikkere-vezel buisvormige transplantaties (D--F) en dunner-vezel transplantaties (G-ik). De representatieve stam-stress-curve wordt in (C) weergegeven. Deze cijfers zijn gewijzigd van Zhao, et al.. 16 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2 : Implantatie van vaattransplantaten in een model van de abdominale aorta rat. Electrospun PCL vasculaire graft van 1 cm in lengte (A) werd operatief lagen in de abdominale aorta in rat (B). Het beeld van de echografie bleek de prothese patent in vivo op 1 jaar (C). Stereomicroscopic beelden tonen dat de prothese goed geïntegreerd met aangrenzende inheemse aorta zonder aneurysma (D was), en het luminal oppervlak schoon en vrij van trombose (E is). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3 : Weefselregeneratie en de afzetting van ECM in het transplanteren protheses op 3 maanden in de vergelijking met inheemse aorta. Transversale beelden van de geregenereerde transplantaties (A, Cen E) en de inheemse slagader (B, Den F) waren immunostained om te ontdekken de endotheliale cellen, zachte spiercellen en elastine. H & E kleuring toont de weefselregeneratie in het transplanteren transplantaties (G) in vergelijking met inheemse aorta (H). Masson de geopenbaarde kleuring die de aanwezigheid van collageen in de transplanteren transplantaties (ik) en inheemse aorta (J). VVG kleuring toonde de aanwezigheid van elastine in de transplanteren transplantaties (K) en de inheemse aorta (L). Deze cijfers zijn gewijzigd van Zhao, et al.. 16 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4 : Histologische analyse van het transplanteren protheses op 12 maanden. (A) H & E kleuring toonde de weefselregeneratie in het transplanteren transplantaties. (B) endotheel was immunostained door vWF antilichaam. (C) glad spierweefsel was immunostained door α-SMA antilichaam. (D) verkalking werd door Von Kossa kleuring beoordeeld. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Cel infiltratie is kritisch voor de regeneratie en remodelleert van de vasculaire graft in vivo16. Beperkte cel infiltratie is vaak gerelateerd aan de relatief kleine poriën van de prothese, die een belemmering vormen voor de migratie van de cellen in de wand van de prothese. Om aan te pakken dit probleem, we een gewijzigde methode ontwikkeld om electrospun PCL vaattransplantaten met grote-poriënstructuur bereiden. In detail, de poriegrootte toegenomen met de toename van de dikte van de vezel die gemakkelijk kan worden gecontroleerd door de verwerkingsparameters. De resultaten toonden aan dat de cellen van de gastheer gemakkelijk in de muur van deze macroporeuze prothese na in vivo implantatie infiltreren kunnen en de buiten bleef op een relatief hoog niveau zonder duidelijk cel regressie op 12 maanden na operatie.

Native slagader bestaat voornamelijk uit drie lagen, dat wil zeggen, endotheel, tunica media en adventitia. Endotheel, speelt als een anti-thrombogenic-interface, een vitale rol in het behoud van de lange termijn bij van het bloedvat. In onze studie, werd volledige endothelialization op de prothese waargenomen op 3 maanden. Bovendien, zijn de tunica media die bestaat uit verschillende lagen van de gladde spiercellen erg belangrijk bij de regulering van de functie van het bloedvat en verstrekken van juiste mechanische eigenschappen van de slagader. De huidige studie bleek dat de electrospun PCL met dik-vezel versmelt en grote porie aanzienlijk verbeterd de regeneratie van functionele tunica media. Bovendien, de structuur van geregenereerde glad spierweefsel is vergelijkbaar met die van de inheemse tunica media. Immunofluorescentie kleuring toonde verscheidene lagen van MYH+ cellen verdeeld binnen elastine netwerk, als gevolg van de contractiele fenotype van zachte spiercellen omtrek. Meer belangrijker, geregenereerd weefsels (zowel endotheel en glad spierweefsel) intact gehouden en er was geen nadelige remodelleren zelfs na 12 maanden als gevolg van het gebrek aan evenwicht tussen ECM synthese en degradatie.

Verkalking is nog steeds een groot probleem cardiovasculaire implantaten, vooral in de vasculaire prothese is gekoppeld. Vasculaire zachte spiercellen (VSMCs) verliezen hun oorspronkelijke fenotype en ervaring van de trans-differentiatie richting osteochondrogenic, wat leidt tot ectopische mineralisatie tijdens het proces van vasculaire verkalking. Onze studie bleek dat er geen afzetting van calcium die plaatsvinden binnen de stadsmuur graft zelfs na 12 maanden innesteling. De belangrijkste redenen voor de geremde verkalking in de ionenwisselingstechniek vasculaire prothese omvatten: (1) de structuur van de ionenwisselingstechniek prothese bevordert stofwisseling, zoals ion exchange tussen cellen en bloed; (2) de fysieke signalen van de structuur van de prothese kunnen regelen of hinderen van de differentiatie van de VSMC in de osteoblast1, (3) goede cel infiltratie in de grote poriën de afscheiding van de ECM stimuleert en remt de afbraak die zal leiden tot verkalking17, en (4) normale of functionele VSMCs hebben een potentieel om te voorkomen dat de afzetting van calcium18.

Kortom biedt de lange termijn evaluatie van ionenwisselingstechniek electrospun PCL vaattransplantaten in het rat abdominale aorta-model belangrijke inzicht in potentiële uitdagingen van afbreekbaar vaattransplantaten, die het volgende onderzoek direct zal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben geen tegenstrijdige belangen.

Acknowledgments

Dit werk werd financieel ondersteund door NSFC projecten (81522023, 81530059, 91639113, 81772000, 81371699 en 81401534).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Poly(ε-caprolactone) (PCL) pellets (Mn=80,000) Sigma 704067
Methanol Tianjin Chemical Reagent Company 1060
Alcohol Tianjin Chemical Reagent Company 1083
Chloroform Tianjin Chemical Reagent Company A1007
Sucrose Tianjin Fengchuan Company 2296
Triton X-100 Alfa Aesar A16046
Sprague Dawley rats Laboratory Animal Center of the Academy of Military Medical Sciences
Normal saline Hebei Tiancheng Pharmaceutical company
Chloral hydrate Tianjin Ruijinte chemical company 2223
Heparin sodium Injection Tianjin Biochem Pharmaceutical company
Gentamycin Sulfate Injection Jiangsu Lianshui Pharmaceutical company
Mouse anti-α-SMA primary antibody Abcam ab7817
Mouse anti-smooth MYH primary antibody Abcam ab683
Rabbit polyclonal anti-rat elastin antibody Abcam ab23748
Rabbit anti-von Willebrand factor primary antibody Abcam ab6994
Goat anti-mouse IgG (Alexa Fluor 488) Invitrogen ab150117
Goat anti-rabbit IgG (Alexa Fluor 488) Invitrogen ab150077
5% normal goat serum Zhongshan Golden bridge ZLI9022
Hematoxylin and eosin (H&E) Beijing leagene biotech DH0006
Masson's trichrome Beijing leagene biotech DC0032
Verhoeff-van Gieson (VVG) Beijing leagene biotech DC0059
Von Kossa Beijing leagene biotech DS0003
Surgical sutures needles with thread,3-0 silk Shanghai Jinhuan medical supplies company G3002b
Surgical sutures needles with thread,9-0 silk Shanghai Jinhuan medical supplies company H901

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Coombs, K. E., Leonard, A. T., Rush, M. N., Santistevan, D. A., Hedberg-Dirk, E. L. Isolated effect of material stiffness on valvular interstitial cell differentiation. J Biomed Mater Res A. 105, (1), 51-61 (2017).
  2. Zhang, L., et al. A sandwich tubular scaffold derived from chitosan for blood vessel tissue engineering. J Biomed Mater Res A. 77, (2), 277-284 (2006).
  3. Thottappillil, N., Nair, P. D. Scaffolds in vascular regeneration: current status. Vasc Health Risk Manag. 11, 79-91 (2015).
  4. Pektok, E., et al. Degradation and healing characteristics of small-diameter poly (e-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation. Circulation. 118, (24), 2563-2570 (2008).
  5. Innocente, F., et al. Paclitaxel-eluting biodegradable synthetic vascular prostheses: a step towards reduction of neointima formation? Circulation. 120, (11 Suppl), S37-S45 (2009).
  6. de Valence, S., et al. Advantages of bilayered vascular grafts for surgical applicability and tissue regeneration. Acta Biomater. 8, (11), 3914-3920 (2012).
  7. Assmann, A., et al. Acceleration of autologous in vivo recellularization of decellularized aortic conduits by fibronectin surface coating. Biomaterials. 34, (25), 6015-6026 (2013).
  8. Hasan, A., et al. Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts. Acta Biomater. 10, (1), 11-25 (2014).
  9. Baker, B. M., et al. The potential to improve cell infiltration in composite fiber-aligned electrospun scaffolds by the selective removal of sacrificial fibers. Biomaterials. 29, (15), 2348-2358 (2008).
  10. Wang, K., et al. Creation of macropores in electrospun silk fibroin scaffolds using sacrificial PEO-microparticles to enhance cellular infiltration. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 101, (12), 3474-3481 (2013).
  11. Lee, B. L. P., et al. Femtosecond laser ablation enhances cell infiltration into three-dimensional electrospun scaffolds. Acta Biomaterialia. 8, (7), 2648-2658 (2012).
  12. Rnjak-Kovacina, J., Weiss, A. S. Increasing the pore size of electrospun scaffolds. Tissue Eng Part B Rev. 17, (5), 365-372 (2011).
  13. Zhong, S., Zhang, Y., Lim, C. T. Fabrication of large pores in electrospun nanofibrous scaffolds for cellular infiltration: a review. Tissue Eng Part B Rev. 18, (2), 77-87 (2012).
  14. Pham, Q. P., Sharma, U., Mikos, A. G. Electrospun poly(epsilon-caprolactone) microfiber and multilayer nanofiber/microfiber scaffolds: characterization of scaffolds and measurement of cellular infiltration. Biomacromolecules. 7, (10), 2796-2805 (2006).
  15. Rnjak-Kovacina, J., et al. Tailoring the porosity and pore size of electrospun synthetic human elastin scaffolds for dermal tissue engineering. Biomaterials. 32, (28), 6729-6736 (2011).
  16. Wang, Z., et al. The effect of thick fibers and large pores of electrospun poly(epsilon-caprolactone) vascular grafts on macrophage polarization and arterial regeneration. Biomaterials. 35, (22), 5700-5710 (2014).
  17. Hutcheson, J. D., et al. Genesis and growth of extracellular-vesicle-derived microcalcification in atherosclerotic plaques. Nat Mater. 15, (3), 335-343 (2016).
  18. Tara, S., et al. Well-organized neointima of large-pore poly(L-lactic acid) vascular graft coated with poly(L-lactic-co-epsilon-caprolactone) prevents calcific deposition compared to small-pore electrospun poly(L-lactic acid) graft in a mouse aortic implantation model. Atherosclerosis. 237, (2), 684-691 (2014).
Implantatie van Electrospun vaattransplantaten met geoptimaliseerde structuur in een Rat-Model
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Qin, K., Wu, Y., Pan, Y., Wang, K., Kong, D., Zhao, Q. Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model. J. Vis. Exp. (136), e57340, doi:10.3791/57340 (2018).More

Qin, K., Wu, Y., Pan, Y., Wang, K., Kong, D., Zhao, Q. Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model. J. Vis. Exp. (136), e57340, doi:10.3791/57340 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter