Yöntem makalesi

Doku Microcolumns ürün toplama aparatı

DOI:

10.3791/58289

⸱

25 Ekim 2018

 ,  ,  , 
1Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, 2Department of Dermatology, Harvard Medical School

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada biz hasat üretmek için bir protokol tarif tam kalınlıkta deri dokusu donör neden olmadan toplamak için kullanılan iğneler site yara izi. İğneler yüksek hacimli hasat elde etmek için basit toplama sistemi ile kombine edilebilir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu el yazması için tam kalınlıkta deri dokusunun microcolumns toplamak için kullanılan kapalı bileşenlerden yapılmış bir laboratuvar cihazları, üretim işlemini açıklar. Microcolumns küçük boyutlu donör sitenin hızlı bir şekilde yara izi, tam-kalınlık doku sağlar tüm hücresel ve ekstraselüler bileşenleri de dahil olmak üzere cilt dokusunun birleşme ilişkili hasat sırasında donör sitesi yaratmadan iyileşmek olanak verir. daha derin dermal bölgeler ve adneksiyal cilt yapıları ile hangi henüz başarıyla geleneksel doku mühendislik teknikleri kullanarak yeniden gerekir. Microcolumns şifa artırılması amacıyla doğrudan deri yaraları uygulanabilir veya bunlar için diğer doku mühendisliği yaklaşımlar otolog hücre/doku kaynağı olarak kullanılabilir. Hasat iğneler standart Hipodermik iğneler değiştirerek yapılır ve tek başına doku küçük miktarlarda hasat için kullanılan veya bir basit emme tabanlı toplama sistemi için (aynı zamanda yaygın olarak bulunan Laboratuvar malzemeleri yapılan) ile birleştiğinde yüksek hacimli çalışmalar büyük hayvan modellerinde kolaylaştırmak için hasat.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Otolog deri nakli yara onarım dayanak noktası olduğunu, ama donör sitesi kıtlığı ve morbidite, uyumlu çabaları için son yıllarda geleneksel deri nakli1,2 değiştirmek için yeni tedavi olanakları geliştirmek için önde gelen sınırlıdır . Son zamanlarda donör sitesi morbidite en aza indirirken tam kalınlıkta deri nakli faydaları koşum için cilt hasat alternatif bir yöntem geliştirdik. Tam kalınlıkta deri küçük (~0.5 mm çap) "microcolumns" şeklinde toplayarak, donör siteleri hızla ve normal şartlar altında yara izi olmadan iyileşmek edebiliyoruz (potansiyel özel durumlar için aşağıdaki tartışma bölümüne bakın)3. Microcolumns yara kapatma hızlandırmak, daralma3azaltmak için doğrudan yara yatak uygulanabilir ve epidermal ve dermal hücre tipleri ve fonksiyonel adneksiyal yapıları4birçoğu eksik, çeşitli bir yelpazede geri yükleme geleneksel Böl-kalınlık deri nakli veya geçerli Biyomühendislik cilt yerine5. Microcolumns şifa getirmek ve skarlasma olmaksizin iyilesmektedir için donör sitelerinin yeteneği her ikisi de bağımsız olarak doğrulanmış tarafından diğer araştırma grupları6,7.

Biz daha önce microcolumns ölçek8toplamayı etkinleştirmek için bir laboratuvar toplama sistemi geliştirdik; Ancak, bu sistem yaygın olarak kullanılabilir olmayan birçok özelleştirilmiş bileşenleri oluşur. Burada, biz yüksek hacimli hasat elde etmek için kullanılan çoğunlukla kapalı bileşenlerinden, yapılan iğneler gibi basit toplama sistemleri, hasat üreten için süreci ayrıntılı bir şekilde tanımlamak. Bu el yazması açıklanan cihaz uygundur vitro ve hayvan çalışmaları için ama insanlarda kullanım için değil. İnsanlarda bu tekniği uygulamak için klinik bir aygıt FDA izni ile ticari olarak mevcut olmakla birlikte burada ayrıntılı olarak ele değil.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm iş içeren canlı hayvan ve hayvan doku örnekleri Massachusetts Genel Hastanesi kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmış olan.

1. üretim iğneler hasat

  1. Üretim aşaması kurulumu
    1. Güvenli bir yazı üzerine bir kadın radarı kilit bağlantı aracı ve radarı kilit sahne (Şekil 1A) merkezindedir post bir rotasyon sahne üzerine bağlarsınız.
    2. Bu ilk döndürme aşama dikey olarak yerleştirin ve dik bir ikinci, yatay döndürme sahne alanı'na (Şekil 1B) bağlayabilirsiniz.
    3. İki eksenli çeviri sahne (Şekil 1B) yatay döndürme sahneye bağlayın.
    4. Kasanın optik bir breadboard gibi sabit bir yüzeye bağlayın.
    5. Ayrı ayrı bir döner aracıyla aynı breadboard üzerine paralel radarı kilit bağlayıcı olarak yaklaşık olarak aynı yükseklikte ve breadboard ile döndürme/çeviri kombinasyonu sahne alanı'nda (Şekil 1C) konumlandırılmış araç monte.
    6. İki kesme tekerlekler döner Aracı (bir daha küçük, daha düşük kum elmas kesme tekerlek bir daha büyük, daha yüksek kum taş kesme tekerlek) üzerine concentrically yüklemek (Şekil 1D).
      Not: bir 9 mm hakkında iki tekerlek çapları arasında fark genellikle yeterlidir.
    7. Bir havai ışık kesme tekerleklere amaçlı ışık ile döner aracın üzerine bir kol ile kaynak konumu.
    8. Görselleştirme geliştirmek için böylece mercek kesme diskleri (Şekil 1C) odaklanmıştır diseksiyon mikroskop üretim kurulumu üzerinde konumlandırın.
      Not: Alternatif olarak, kullanıcılar Büyüteç gözlük takabilir miyim.
  2. İğne ucu yeniden şekillendirme
    1. Koruyucu gözlük ve ince metal parçacıklar gözleri veya airways girmesini önlemek için ameliyat maskesi takmak.
    2. Hipodermik iğneler uygun boyutu, deneysel gereksinimleri temel alarak ölçmek seçin.
    3. Her hasat iğne üzerinde hedeflenen uzunluğu kapalı işaretleyin.
      Not: domuz derisinden hasat için 8 mm iğneler genellikle yeterlidir; uzunluğu değişebilir rağmen deneysel gereksinimlerine göre (Örn., hedef deri dokusu, iğne ölçer boyutunun kalınlığı). Genellikle, bir 19 G'lik iğneyi de domuz cilt için çalışır.
    4. Daha düşük gücüyle ile döner aracına dik iğne iğne, aşırı uzunluğu kesmek için dış kesme diskin kullanarak noktada 1.2.3. adımda işaretlenmiş.
    5. Kısaltılmış, künt iğne üretim sahne alanı'nda kadın radarı kilit konektörüne bağlayın.
    6. İğne (açı iğne sokmak için gerekli kuvvet etkisi olacaktır değiştirme) döner araç hakkında 12 ° açıyla kesme diskleri paralel yatay döndürme sahne ayarlamak.
    7. Üzerindeki yükü hafif açın ve orta hat iğne (boyuna) ışık yansıması kadar büyütme altında iğne kesilmediğini gözleyerek konumunu ayarlayın.
    8. İğneyi kesme diski (Şekil 2A) iç (elmas) doğru ilerlemek için güç döner Aracı, daha sonra kullanım çeviri sahne üzerinde.
    9. Kesme disk yaklaşık orta hat (olarak görüntülenmeyecektir havai ışık yansıması orta çizgi boyunca tarafından) iğne ulaşıncaya kadar iğneyi yavaşça kesme diski karşı ilerleyen tutmak.
    10. Yavaş yavaş kesme iğne yüzey iç elmas tekerlek ince Lehçe (Şekil 2B) ile kesme iğne yüzey kalitesi için dış taş tekerlek üzerine taşıyın.
    11. Kesme disk uzak iğne geri çek.
    12. Dikey döndürme stage kullanılarak, iğne 180 ° Döndür.
    13. Adımları 1.2.9-1.2.10 öbür ucuna iğne yeniden şekillendirmek için yineleyin.
      Not: İğne şimdi iki kesme ipuçları yaklaşık eşit uzunlukta (Şekil 2C ve 2D) olmalıdır.
    14. İğne üretim sahne alanı'ndan kaldırın.
    15. Temiz iç biraz iğne iç çapı daha küçük bir metal tel ile delik.
    16. Keskin bir tahta sopa kullanma (e.g., bir pamuk uç aplikatör küçük tahta çubuğa sonu kapalı yapışma tarafından), hâlâ yeni kurulan iğne kenarlarına bağlı herhangi bir çapak kaldırın.
      Not: iğneler hasat elektro-parlatılmış olabilir ve gerekirse otoklav tarafından sterilize.

2. cilt doku hasat

  1. Hasat iğne deri microcolumns ex vivo doku ya da canlı hayvan toplamak için kullanın.
  2. Ex vivo cilt için (nerede subcutaneous yağlı eksik veya uzak kesilmiş özellikle örnekleri), ince doku hedef doku 50 mL santrifüj tüpü açılış üzerinde tutun veya iki adet üst üste n zarar görmesini önlemek için doku yığını Onlara karşı sert yüzeyler vurarak eedle ipuçları.
    Not: vivo içinde canlı hayvan hasat için yerel lidokain ve epinefrin intradermal enjeksiyon analjezi ve kanamayı azaltmak için tarafından yönetilmesi önerilir.
  3. Gerekli, microcolumns miktarına göre toplama aparatı aşağıda açıklandığı şekilde bir araya getirin.
  4. Düşük-orta ses seçeneği:
    1. Microcolumns orta miktarda küçük hasat için sadece standart bir şırıngaya doldur (10-20 mL şırınga genellikle iş de) normal salin ile ve hasat bir iğneye takın.
    2. Tamamen hasat iğne donör deri içine takın, daha sonra onu geri çekin.
    3. Serum fizyolojik ile hasat iğne temizleyip iğne delik açılmış microcolumn kovmak için şırınga piston üzerinde itin.
    4. Toplama işlemini hızlandırmak için 2.4.2 3-5 kez microcolumns adım 2.4.3 kovma önce adımları yineleyin.
      Not: Microcolumns microcolumns sonraki toplanma kolaylığı için bir standart hücre süzgeç kovmak genellikle uygundur.
    5. İğneler tıkanırsa, şaşırıp kalmış doku kovmak ve yapışmasına neden kaldırmak için piston üzerindeki baskıyı artırır. Sadece artan basınç yeterli değilse, Ekle bir metal tel iğne takunya temizlemek için iğne ucu delikten taşıyordu.
    6. İçinde sular altında microcolumns kadar kuruma önlemek için kullanmak serum fizyolojik veya orta tutmak.
      Not: deneyimli bir operatör ile yukarıda açıklanan Yöntem microcolumns saniyede yaklaşık 1 microcolumn oranında hasat için kullanılabilir.
  5. Yüksek hacimli seçeneği:
    1. Microcolumns büyük miktarda koleksiyonu kolaylaştırmak için inşa basit bir emme destekli aygıt oluşturabilirsiniz.
      Not: Cihazın hasat iğne, 20 mL şırınga radarı kilit meme, genellikle liposuction (Şekil 3A) ve steril emme tüpü kullanılır emme adaptörü ile oluşur.
    2. Pistonu 20 mL şırıngadan çıkarın.
    3. Şırınga emme bağdaştırıcısına takın.
    4. Derleme toplama iğne şırınga (Şekil 3B) ekleyerek tamamlayın.
    5. Bir parça steril emme hortumunun emme adaptörü için steril bir emme tüpü bağlamak için kullanın. Toplama aparatı (hangi bağlantı girişi yerine çıkış için işaretlenmiş bir teneke kutu bağlantı noktasına gerektirebilir) engelsiz tüp içine akışı için sıvı sağlar bir teneke kutu giriş yuvasına bağlandığından emin olun.
    6. Cihaz bir negatif basınç kaynağına bağlanmak.
      Not: gerekli basınç iğne çapı ve uzunluğu, yukarıda açıklanan8olarak bağlıdır. Bu el yazması açıklanan cihazları için tipik işletim odalarda bulunan emme sistemi genellikle yeterli olur.
    7. Hasat iğne şırınga için bağlayın.
    8. Microcolumns hasat iğne deri içine ekleyerek hasat.
      Not: Microcolumns şırınga emme tarafından çizilmiş, sonra olacak emme tüpü temizlendi.
    9. Zaman zaman hasat iğne sistem floş için toplama yordamı sırasında steril serum fizyolojik bir konteyner içine daldırma.
      Not: Bu serum fizyolojik floş microcolumn taşımacılığının kolaylaştırır ve su iç sağlar. Alternatif olarak, bir MFF radarı adaptör radarı kilit şırınga ve bir asılı tuzlu damla çanta için de bir bağlantı hortumu ile bağlanabilir.
    10. Bir metal tel bulundurur veya daha küçük biraz hasat iğne iç çapı daha küçük iğne, ölçer. Eğer iğne tıkanmış olur, iğne delik metal tel ekleyerek temizlenebilir.
    11. Ne zaman microcolumns istenilen miktarda birikmiş teneke kutu içinde emme aygıtın bağlantısını kesin, sonra emme tüpü içeriğini microcolumns toplamak için bir filtre dökün.
  6. Hasat sonrası, topikal antibiyotikli bir krem donör siteleri uygulanır.
    Not: Ek sosları genellikle donör siteleri için gerekli değildir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hasat iğneler yaklaşık % 80-90 başarı oranı tam kalınlıkta deri dokusunun microcolumns toplamak gerekir ve her microcolumn epidermis, dermis ve subkutan bazı yağ (Şekil 4) içermelidir. Eğer hasat başarı oranı düşük ya da doku bir iğne eklemek zor duruma gelirse, yeni bir iğne büyük olasılıkla gereklidir. O zaman hasat için başarı oranı bile yeni iğne ile sürekli olarak düşük ise, iğneler muhtemelen çok kısa.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yöntem tanımlamak burada doku microcolumns piyasada bulunan Laboratuvar malzemeleri yapılan araçlarını kullanarak vivo içinde büyük hayvan çalışmaları için yeterli miktarda toplamayı etkinleştirmek için tasarlanmıştır. Bu cihaz doku eksize insan cilt4,9 yanı sıra canlı domuz cilt3hasat daha önce kullanılmış. Açıklanan belirli parametreleri domuz kullanmak için en uygun bulundu bunlar. Bu aynı aparat, değiştirilebilir ve kemirgenle...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makalede, hangi onlar lisans almış ve telif gelirleri kendi kurum, Massachusetts General Hospital aracılığıyla açıklanan teknoloji ile ilgili patent üzerinde yardımcı mucitler yazarlar vardır. J. Tam da Medline Industries, Inc., bu teknoloji için ticari lisans tutar için danışır.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu eser kısmen ordu, Donanma, NIH, Hava Kuvvetleri, VA ve Sağlık işleri Ödülü No altında AFIRM II çaba desteklemek için tarafından desteklenmiştir W81XWH-13-2-0054. ABD Ordu tıbbi araştırma edinme etkinliğini, 820 Chandler Street, Fort Detrick, MD 21702-5014 ödüllendirme ve yönetme edinme ofisten arıyorlar. Görüşleri, Yorumlar, sonuç ve öneriler Onlar yazar ve mutlaka Savunma Bakanlığı tarafından onaylanan değil.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Elmas tekerlekDremel545
Hipodermik iğne (19G)Fisher Scientific14-840-98Deneysel ihtiyaçlara bağlı olarak başka iğne boyutları da kullanılabilir
Taş çarklıDremel540
Şırınga (luer kilitli 20 mL)Fisher Scientific22-124-967
Emme adaptörüTulip MedicalPA20BDOpsiyonel, yüksek hacimli hasat için
Emme kabıFisher Scientific19-898-212İsteğe bağlı, yüksek hacimli hasat için. Kullanmadan önce sterilize edin.
Emme borusuMedlineDYND50216HOpsiyonel, yüksek hacimli hasat için

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sun, B. K., Siprashvili, Z., Khavari, P. A. Advances in skin grafting and treatment of cutaneous wounds. Science. 346 (6212), 941-945 (2014).
  2. Singh, M., et al. Challenging the Conventional Therapy: Emerging Skin Graft Techniques for Wound Healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4), 524-530 (2015).
  3. Tam, J., et al. Fractional Skin Harvesting: Autologous Skin Grafting without Donor-site Morbidity. Plastic and Reconstructive Surgery. Global Open. 1 (6), 47(2013).
  4. Tam, J., et al. Reconstitution of full-thickness skin by microcolumn grafting. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (10), 2796-2805 (2017).
  5. Huang, C., et al. Regeneration of hair and other skin appendages: A microenvironment-centric view. Wound Repair and Regeneration. 24 (5), 759-766 (2016).
  6. Fernandes, J. R., et al. Micro-mechanical fractional skin rejuvenation. Plastic and Reconstructive Surgery. 131 (2), 216-223 (2013).
  7. Rettinger, C. L., Fletcher, J. L., Carlsson, A. H., Chan, R. K. Accelerated epithelialization and improved wound healing metrics in porcine full-thickness wounds transplanted with full-thickness skin micrografts. Wound Repair and Regeneration. 25 (5), 816-827 (2017).
  8. Franco, W., et al. Fractional skin harvesting: device operational principles and deployment evaluation. Journal of Medical Devices. 8 (4), 041005(2014).
  9. Rasmussen, C. A., et al. Chimeric autologous/allogeneic constructs for skin regeneration. Military Medicine. 179, 8 Suppl 71-78 (2014).
  10. Ter Horst, B., Chouhan, G., Moiemen, N. S., Grover, L. M. Advances in keratinocyte delivery in burn wound care. Advanced Drug Delivery Reviews. 123, 18-32 (2018).
  11. Wong, V. W., Levi, B., Rajadas, J., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Stem cell niches for skin regeneration. International Journal of Biomaterials. 2012, 926059(2012).
  12. Manstein, D., Herron, G. S., Sink, R. K., Tanner, H., Anderson, R. R. Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury. Lasers in Surgery and Medicine. 34 (5), 426-438 (2004).
  13. Iriarte, C., Awosika, O., Rengifo-Pardo, M., Ehrlich, A. Review of applications of microneedling in dermatology. Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. 10, 289-298 (2017).
  14. Anderson, R. R., et al. Laser treatment of traumatic scars with an emphasis on ablative fractional laser resurfacing: consensus report. Journal of the American Medical Association Dermatology. 150 (2), 187-193 (2014).
  15. Hogan, S., Velez, M. W., Ibrahim, O. Microneedling: a new approach for treating textural abnormalities and scars. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 36 (4), 155-163 (2017).
  16. Manuskiatti, W., Fitzpatrick, R. E., Goldman, M. P. Long-term effectiveness and side effects of carbon dioxide laser resurfacing for photoaged facial skin. Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (3), 401-411 (1999).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Doku Mikros tunu ToplamaCilt Dokusu RejenerasyonuHipodermik ne ModifikasyonuVakum Tabanl Toplama SistemiTam Kal nl kta Cilt ToplamaMikros tun Yara yile mesiOtolog Doku Greftine Ucu Yeniden ekillendirmeSteril Salin DurulamaLaboratuvar Aparat retimi

İlgili makaleler