Bir İskemik Yara Model üretmek için Basitleştirilmiş Tekniği
2 Mayıs 2012
Biz santral arter ve sinir ve beyin nörovasküler demet bölerek bir tavşan kulağı iskemik yara modeli oluşturmak için minimal invaziv bir teknik geliştirdik. Bir subkutan tünel sonra tüm cilt altı dokuları keser. Bu prosedür, minimal deri bozulmasına neden olmakta ve güvenli bir şekilde, diyabetik hayvanlarda kullanılabilir.
Aşağıdaki deneyin genel amacı, sadece normal tavşanlarda değil, aynı zamanda yaşlı veya diyabetik olanlar gibi direnci azalmış tavşanlarda da iskemik yaralar oluşturmayı mümkün kılmaktır. İskemik yara oluşumu için şu anda kullanılan tüm teknikler oldukça invazivdir ve şimdiye kadar bu tekniklerin hiçbiri diyabetik hayvanlarda kullanılamaz. Bu prosedür, üç vasküler demet üzerinde üç küçük cilt kesisi yapmakla başlayan minimal invaziv cerrahi kullanır.
Bir sonraki adım, merkezi veni ve coddle vasküler demetini izole etmek ve korumaktır, böylece kulağa giden kan dolaşımı azalır, ancak tamamen ortadan kaldırılmaz. Son olarak, kalan damarlar, sinirler ve deri altı dokuların tümü cilt kesileri yoluyla kesilir veya bağlanır. Kulak iskemisi, arteriyel nabız, kulak görünümü, sıcaklık farkı ve deri altı oksijen satürasyonunun olmaması ile doğrulanır.
Bu minimal invaziv ameliyatın gerçekleştirilmesi zor gibi görünebilir, ancak aslında çok kolaydır. Bu tekniğin en büyük avantajı, ciltte çok az bozulma olmasıdır. Bu tekniği ilk kez 2007'de yayınladığımızdan beri birçok soru aldık.
O zamandan beri bu prosedürü daha da basitleştirdik. Mikroskop kullanmadan yapmayı daha da kolaylaştırmak için, Seçilen tavşanı tartarak başlayın, ketamin ve ksilazin karışımı kullanarak tavşanı uyuşturun. Tavşanın yaşamsal belirtilerini izleyin, sırt tarafında kulağı besleyen üç vasküler demet tanımlanabilir.
Bunlar, diğer gemilere bağlanan teminatlara sahip en büyüğü olan merkezi pakettir. Arterin genellikle çok küçük olduğu veya hiç olmadığı coddle demeti ve kraniyal demet. Ventral tarafta, distal cilt proksimal damarlardan kan akışı almaz.
Bunun yerine, dorsal kulaktaki damar demetleri, distal ventral cilde kan akışı sağlamak için kıkırdak boyunca çok sayıda nüfuz eden dallara sahiptir. Bazı tavşanlarda, ventral tarafta, ventral cildin üçte birinden fazlasına kan sağlayan çok küçük bir deri altı damarı da oluşur. Açık bir çevresel cilt insizyonunda, esasen ventral bir kesiden kanama olmaz.
Devam etmeden önce, bir ayak parmağı çimdikleme ve göz refleksi kullanarak tavşanın ağrı uyaranlarına tepki vermediğinden emin olun, yapay gözyaşı uygulayarak hayvanın gözlerini koruyun. Merhem. Ameliyat sırasında tavşanı bir ısıtma yastığı ile sıcak tutun. Daha sonra Betadine ve alkol kullanarak her iki kulağı ve çevresindeki derileri ovalayın, böylece tavşanı örtün, böylece sadece iki kulak açıkta kalır.
Bir kulak iskemik hale getirilirken diğeri kontrol görevi görür. Ameliyat için kullanılan aletler 15 numara bıçaklı bir cerrahi bıçak, biri cilt için diğeri diğer yumuşak dokular için olmak üzere iki çift toplayıcıdır. Üç sivrisinek kıskacı, bir veya iki çift kavisli mikro makas, dikişleri ve sert dokuları kesmek için bir çift küçük makas, bir iğne tutucu ve bazı paslanmaz çelik zımbalar.
Ameliyata, atardamarlara ve toplardamarlara göre üç vasküler pedikülü tanımlayarak başlayın. 15 numara bıçak kullanarak. Merkezi vasküler pedikül üzerinde dikkatlice bir dikey cilt kesisi yapın.
Merkezi damarı çevre dokulardan izole edin ve koruyun. Bu adım çevreler. Geri çekilme için merkezi damar.
Merkezi siniri serbest olarak inceleyin. Normalde damarın kıvrak tarafındadır. Sinir makasla kesilir.
Merkezi arteri serbest olarak inceleyin. Normalde kraniyal taraftadır ve damardan daha derindir, arteri bağlar ve böler. Kulak kıkırdağı üzerindeki merkezi damar çevresindeki dokuları temizleyin.
Coddle pedikülü üzerinden ikinci bir cilt kesisi yapılır. Paketi korumak için. Gemiler serbest bir şekilde parçalara ayrılır ve koruma için çevrelenir.
Bu, özellikle bu tavşanda olduğu gibi damar büyük olduğunda kullanışlıdır. Bu ile ilk kesi arasında bir tünel açın. Deri altı dokuları kıkırdak üzerinden kesin.
Kraniyal demet üzerinden üçüncü bir cilt kesisi yapılır. Bütün bu demet bağlanır ve ayrılır. Üçüncü demetin üzerindeki deri kesilerek açılır.
Bu damar cilde çok yakındır, bu yüzden çok derin kesmeyin. Tüm kap demeti daha sonra serbest bir şekilde parçalara ayrılır, bağlanır ve ayrılır. Bir bıçak ve makas kullanarak deri altı bir tünel yapın.
Üç insizyon, tüm deri altı dokuları, kasları, sinirleri ve küçük vasküler dalları durdurur. Tabanı temizlemek için ek keskin ve künt diseksiyonlar kullanın ve çıplak kıkırdağı yaklaşık beş ila 10 milimetre genişliğinde bırakın. Kanama gazlı bez basıncı ile kontrol altına alınabilir.
Elektrokoter gereksizdir. Kulak içi deri fazla kan taşımadığı için kesilmez. Bu işlemin önemli yönü, damarları korurken deri altı tünelinin yeterli diseksiyonunu sağlamaktır.
Bu kadar zor bir işlem olmamalı. Hemostaz sonrasında, üç cilt kesisi dört oh veya beş oh dikiş kullanılarak kapatılır ve cilt kesilerinin düzgün bir şekilde kapatıldığından ve kanama görülmediğinden emin olmak için tekrar kontrol edilir Yara ilacı testi için dört. Her kulağın ventral tarafında altı milimetre paslanmaz çelik zımba ile dairesel tam kalınlıkta cilt yaraları oluşturulabilir.
Yaralar arasındaki mesafe en az 20 ila 30 milimetredir. Punch içindeki deri ve perikondriyum çıkarılır, ancak kıkırdak zarar görmez. Her iki kulakta da yaralar oluşturulduktan sonra, geçici olarak gazlı bezle örtün ve tavşanı ilaç uygulaması için bir işlem odasına aktarın.
Yaralar herhangi bir kan pıhtısından temizlendikten sonra test ve kontrol ilaçları uygulayın. Yaralar kurumasını önlemek için tıkayıcı pansuman ile kapatılır. İki ilacı karşılaştırırken, her ilacı hem proksimal hem de distal yaraya uygulayın.
Bu, ameliyat sonrası distal ve proksimal kulaktaki yara iyileşmesinin farklı oranlarını kontrol eder. İskemik kulak genellikle insizyonun distalinde azalmış bir his ile soğuk ve siyanotik hale gelir. Hafif I ödemi birkaç gün ortaya çıkabilir, ancak kendi kendine kaybolur ve herhangi bir tedaviye gerek yoktur.
Merkezi arter nabzı yoktur. Kulak hareketi azalır, ancak bazı kaslar hala kulak tabanına bağlı olduğu için tamamen ortadan kaldırılmaz. Tünel doğru yapılırsa kesiler arasında net bir girinti görülebilir.
Ameliyat sonrası olası ağrıyı hafifletmek için sırt derisine bir fentanil yaması yapıştırılır. Cilt sıcaklığı her kulakta günlük olarak bir termometre ile ölçülür. Kulaktaki kan dolaşımı, transkutanöz oksijen tansiyon ölçer veya lazer doppler akış ölçer kullanılarak ölçülür.
Bir hafta sonra, cilt kesilerinin dikişleri 2007'den itibaren alınabilir. Prosedür 70'den fazla tavşanda kullanılmıştır. Buna 23 diyabetik tavşan ve dört yaşlı dahildir.
İskemik olmayan ve iskemik kulak arasındaki sıcaklık farkları bir ila 10 santigrat derece arasında değişiyordu ve çoğu tavşan iki ila altı santigrat derece aralığındaydı. Ameliyattan sonraki ilk günlerde sıcaklık farkı daha yüksekti, 15. günden sonra kademeli olarak azaldı, ancak bir ayın sonunda hala korundu. Her kulaktan altı doku örneği alındı ve yüksek enerjili fosfat içerikleri HPLC ile hem TP hem de toplam enerji olarak ölçüldü.
Konsantrasyonlar normal kulaklarda iskemik kulaklara göre daha yüksekti. Yara iyileşme süreleri, diyabetik olmayan 15 tavşanda diyabetik olmayan ve diyabetik hayvanlarda iskemik kulak için iskemik olmayan kulağa göre her zaman daha uzundu. Ortalama iyileşme süresi iskemik olmayan kulakta 17.8 gün, iskemik kulakta 21.8 gün idi.
10 adet 12 aylık diyabetik hayvanda, ortalama iyileşme süresi iskemik olmayan kulakta 18.3 gün, iskemik kulakta ise 29.1 gündü. Diyabetik tavşanlar da dahil olmak üzere tüm hayvanlarda, deri kesileri tavşanlarda herhangi bir komplikasyon olmadan normal şekilde iyileşti. 24 aylık diyabetik süre ile ventral yaraların enfekte olma eğilimi daha yüksektir.
Bu özellik onu insan diyabetik yaralarına daha yakın hale getirir. Bir histoloji örneği, kasın bulunmadığı ve fibröz dokularla değiştirildiği deri altı tünelinin iyileşmesini gösterir. Bununla birlikte, cilt sağlamdır.
Bu prosedürü denerken, hayvanlara insancıl bir şekilde davranmayı unutmamak önemlidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik bir saatten daha kısa sürede yapılabilir. Bu tekniği 23'ü diyabetik tavşan olmak üzere 70'den fazla tavşanda kanama veya enfeksiyon gibi komplikasyonlar olmadan kullandık.
Bu işlemi takip etmek oldukça güvenli bir işlemdir. Vasküler ülserler, basınç ülserleri ve diyabetik nöropati gibi ek soruları yanıtlamak için ek iskemi, sinir hasarı ve bakteri aşılaması gibi diğer yöntemler de uygulanabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, özellikle diyabetik hayvanlar için uygun olan tavşanlarda iskemik kulak yarası modeli oluşturmak için minimal invaziv bir teknik sunmaktadır. Yöntem, kan dolaşımını azaltmak için vasküler demeti dikkatli bir şekilde açmayı ve cilt bozulmasını en aza indirgemeyi içerir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Biyoloji
- Yara İyileşmesi
Arka Plan
- Mevcut iskemik yara oluşturma teknikleri oldukça invazivdir.
- Mevcut yöntemler diyabetik hayvanlar için uygun değildir.
- Minimal invaziv yaklaşımlar komplikasyonları azaltabilir.
- Vasküler anatomiyi anlamak bu işlem için çok önemlidir.
Çalışmanın Amacı
- Tavşanlarda iskemik yaralar oluşturmak için bir teknik geliştirmek.
- Diyabetik modellerde araştırmayı sağlamak.
- Cerrahi süreci daha geniş uygulama için basitleştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Vasküler demetler üzerinde üç küçük cilt kesi yapılır.
- Merkezi ven ve arter izole edilir ve ligate edilir.
- Doku bozulmasını en aza indirgemek için bir subkutan tünel oluşturulur.
- Ameliyat sonrası yara ilaç testi yapılır.
Ana Sonuçlar
- Teknik kulaktaki iskemik koşulları başarıyla oluşturur.
- İşlem sırasında minimal cilt bozulması sağlanır.
- Model diyabetik tavşanlarda yara iyileşmesini incelemek için etkilidir.
- Geri bildirimler prosedürün başlangıçta düşünülenden daha kolay olduğunu gösterir.
Sonuçlar
- Bu minimal invaziv teknik diyabetik modeller için güvenlidir.
- İskemik yaraların kontrollü çalışmalarına izin verir.
- Daha fazla basitleştirme, araştırmacılar için erişilebilirliği artırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This technique addresses a critical gap in diabetic wound research by enabling the creation of ischemic wound models in animals with reduced physiological resistance, such as diabetic rabbits. It supports mechanistic de-risking of therapeutic candidates by replicating the vasculopathy component that impairs healing in human diabetic wounds. The paired ischemic and non-ischemic wound design within a single animal enhances predictive confidence and reduces variability in preclinical screening.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses under ischemic conditions that mimic human diabetic wound pathophysiology.
- Operational Value: Provides a biologically relevant system for validating targets involved in vascular-dependent healing processes.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by identifying compounds that fail in ischemic environments despite efficacy in non-ischemic models.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized, reproducible ischemic wound beds for consistent compound evaluation across studies.
- Operational Value: Minimizes tissue disruption and procedural complexity, improving throughput and reducing animal variability.
- Assay Readiness: Creates four ischemic and four non-ischemic wounds per animal, enabling internal controls and efficient screening workflows.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Models the ischemic microenvironment present in human diabetic wounds, improving relevance of preclinical efficacy data.
- Risk-Adjusted Decision-Making: Reveals differential drug responses between ischemic and non-ischemic wounds, informing go/no-go criteria.
- Disease-Relevant System: Demonstrated utility in diabetic animals with disease durations from 2 weeks to 2 years, supporting chronic disease modeling.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for wounds where vascular compromise is a key failure factor.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of ischemia-dependent pathways and clarifies target function in low-perfusion environments.
- Screening: Delivers quantitative wound healing readouts with high reproducibility, enabling reliable compound ranking.
- Analytics: Provides measurable endpoints such as healing time, temperature differential, and high-energy phosphate levels for objective comparison.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical validation by modeling a key clinical barrier—vasculopathy—in wound healing.
- Enterprise Reuse: The simplified, robust procedure can be adopted across teams and sites for consistent ischemic model generation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by incorporating a major pathophysiological factor—ischemia—absent in standard wound models.
- Operational Value: Reduces surgical complications, training burden, and inter-animal variability through minimally invasive, standardized steps.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by identifying ineffective compounds early, reducing late-stage failure due to unmodeled ischemic resistance.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement decisions based on performance in both ischemic and non-ischemic conditions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microvascular dissection and suture techniques for precise ligation of arterial, venous, and neural bundles.
- Dependent on sterile surgical instruments, including #15 blade, micro scissors, mosquito clamps, and sutures for skin closure.
- Necessitates standardized postoperative monitoring via temperature probes, transcutaneous oximetry, or laser Doppler flowmetry to confirm ischemia.
- Adaptation across model systems may require anatomical adjustments based on ear vasculature and size.
- Practical limitation: Ischemic effect may gradually diminish after approximately one month, requiring timely endpoint assessment.
