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방법 논문

광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링

5.2K 조회수

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DOI:

10.3791/58040

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2018년 10월 3일

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이 논문에서

요약

혈관 개장 및 생 분해성 고분자 비 계 기반 조직 설계 혈관의 자극 타악기와 실시간 문화에 비 계 저하의 과정을 감시 하는 비파괴 및 긴 기간에 대 한 단계 프로토콜 광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 여기에 설명 되어 있습니다.

초록

비슷한 자연 혈관 구조 및 기계적 속성 조작된 혈관 이식 동맥 우회에 대 한 수요를 충족 하기 위해 예상 된다. 성장 역학의 특성화 및 분해성 고분자 비 계 기반 조직 설계 혈관 (TEBVs) 타악기 자극의 리 모델링 과정은 혈관 조직 공학에 대 한 중요 합니다. 광학 이미징 기술을 설계 조직 활성화 실시간 문화에 고해상도 이미징의 vascularization를 모니터링 하기 위한 강력한 도구로 밖으로 서. 이 문서는 비파괴 및 빠른 실시간 성장 모니터링 전략 이미징 및 리 모델링 TEBVs의 장기 문화에 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)를 사용 하 여 보여 줍니다. 기하학적 형태, 다른 문화 시간 포인트와 타악기 자극의 존재에 혈관 개장 과정, 벽 두께, 그리고 TEBV 두께의 비교를 포함 하 여 계산 됩니다. 마지막으로, 10 월 타악기 자극 아래 재구성 조직에 폴리머 저하의 실시간 관찰에 대 한 실용적인 제공 또는 사용 하 여 폴리머 저하의 평가와 여 비교 하지 및 각 선박 세그먼트에 전자 microscopic(SEM) 및 편광된 현미경 검사.

서론

혈관 조직 설계 (TEBVs)는 이상적인 혈관 이식1으로 가장 유망한 소재입니다. 이식 네이티브 혈관으로 유사한 구조 및 기능 속성으로 임상적으로 유용 하, 개발 하기 위하여 여러 기법 혈관 기능2,3를 유지 하기 위해 설계 되었습니다. 비록 주입 중 고 단계 III 임상 연구4에서 허용 patency 속도와 설계 배 왔다, 장기 문화 및 높은 비용 또한 표시 TEBVs의 개발 모니터링의 필요성. 생체 모방 화학 기계 환경 TEBVs에 extracellular matrix(ECM), 리 모델링, 성장과 적응 프로세스의 이해는 혈관 조직 공학의 발전에 대 한 중요 한 정보를 제공할 수 있습니다.

작은-직경 설계 배5 의 개발을 추적 하기 위해 이상적인 전략 비파괴, 살 균, 경도, 3 차원 고 양적 이어야 한다. 다른 문화 조건 하에서 TEBVs 혈관 이식 전후도 변화를 포함 하 여이 이미지 양식 적임에 의해 사정 될 수 있는. 전략 설계 생활 혈관의 기능을 설명 하기 위해 필요 합니다. 광학 이미징 기술을 시각화....

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프로토콜

1. 분해성 PGA 비 계 기반 선박 문화 조직 설계

  1. PGA 비 계 제조
    1. 실리콘 튜브 (17 cm 길이, 5.0 m m 직경, 및 0.3 m m 두꺼운) 에틸렌 산화에 의해 소독 주위 PGA 메쉬 (19 m m 직경 및 두께 1 m m) 바느질 5-0 봉합 사를 사용 하 여.
    2. 소계 (ePTFE, 1 cm 길이) PGA 메시의 각 끝에 4-0 봉합 사로 꿰 매 고 2 m m에 의해 중첩.
    3. PGA 건설 기계 1 mol/L NaOH 1 분 메시의 공간 구조를 조정 하 여 2 분에 대 한 세 번 조직 문화 학년 물으로 흠뻑 젖어 있는 손으로 찍어. 부드럽게 팻 건조는 휴지와 비 계 각 시간. 그런 다음 1 시간을 위한 송풍기와 후드에 건설 기계를 건조.
  2. 생물 반응 기 및 10 월 영상에 대 한 Y 접속점
    1. 자체 개발한 유리 원통형 생물 (10 cm 직경 및 안쪽 4 개의 입술과 그림 1에서 보듯이 원자로 밖에 서 4 쪽 팔 높이 11.7 c m), PGA 건설 기계, 실리콘 튜브를 담가 (외부 직경 5 m m, 두께 0.3 m m), 생체 튜브, 커넥터, 저 어 바 및 어셈블리 2 h에 대 한 95% 에탄올 탱크에 대 한 ....

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결과

문화 챔버는 생물에 닫힌된 유체 사이클10,13 (그림 1) 관류 시스템 3 차원 문화 체계에 의하여 이루어져 있다. OCT 영상 테 Y 접점의 원심 끝에 삽입 되었고 이미징 실리콘 튜브에서 철수. 10 월 영상 처음 생물 재배 중 생 분해성 고분자 비 계 기반 TEBVs의 구조적 특성을 나타내는 데 사용 되었습니다.

그림 2 이들을 통해 조작 혈관 개장의 과정을 보여주는 횡단면 실시간으로 조직 미세의 이미징. 기하학적 형태, 타악기 자극의 존재 뿐 아니라 다른 문화 시간 포인트 벽 두께, 분해성 PGA 콘텐츠 및 TEBV 두께의 비교를 포함 하 여 평가.......

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토론

선박 구조와 설계를 생성 하 고 네이티브 혈관의 그들과 유사한 기계적 특성 임상 사용에 대 한 시간 단축으로 이어질 수 있는 혈관 공학의 궁극적인 목표 이다. 광학 이미징 기술을 불 임의7을 타협 하지 않고 문화 환경에 문화 및 노출 이식 통해 개별 구조를 모니터 수 없습니다 설계 조직 혈관 특정 부품의 시각화를 허용 합니다. 이 문서에서는 문화 챔버 관류 시스템에서 분리 된다. 비교적 독립적인 관류 시스템 문화 중 오염 감소 위험 10 월 guidewire의 배치를 보장합니다. 이 intraluminal 양식 적임 이미징 쉽게 채택 하는 한편 고 전에 사용 될 것으로 예상 고해상도 접근 그 histopathology의 TEBV 성장 상태 평가 더 실용적 만들었고 심지어 사이트에 TEBVs의 안전 모니터링 또는 후에 임 플 란 트 배치.

현재 프로토콜 분해성 폴리머 기반 엔지니어링된 선박 개발 카 테 터 기반 OCT를 사용 하 여 평가를.......

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공개 사항

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

감사의 글

우리는 과학 기술 계획 프로젝트 중국의 광 동 지방 (2016B070701007)의이 작품을 지 원하는 인정 하 고 싶습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
PGA 메쉬Synthecon
실리콘 튜브Cole Parmer
커넥터Cole Parmer
혈관 내 OCT 시스템St. Jude Medical, IncILUMIEN™ 옵티스&트레이드; SYSTEM
주사 전자 현미경필립스FEI 필립스 XL-30
편광 현미경올림푸스올림푸스 BX51
봉합Johnson &
박동 펌프Guangdong Cardiovascular Institute
LightLab 이미징 소프트웨어St. Jude Medical, Inc
사 Johnson

참고문헌

  1. Chan-Park, M. B., et al. Biomimetic control of vascular smooth muscle cell morphology and phenotype for functional tissue-engineered small-diameter blood vessels. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 88, 1104-1121 (2009).
  2. Ballyns, J. J., Bonassar, L. J. Image-gui....

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