28 Ağustos 2014
Vaskülarizasyon başarılı doku mühendisliği yaklaşımları anahtarıdır. Bu nedenle, güvenilir teknolojileri doku yapıları vasküler ağların gelişimini değerlendirmek için gereklidir. Burada görselleştirmek ve in vivo damarlanmayı ölçmek için basit ve maliyet-etkin bir yöntem mevcut.
Bu prosedürün genel amacı, doku mühendisliği yapılarında kan damarlarını görselleştirmektir. Bu, farelerin sırtında standartlaştırılmış bir tam cilt defekti oluşturularak gerçekleştirilir. Daha sonra, doku mühendisliği materyalinin bir örneği cilt defektine implante edilir.
Daha sonra gözlem süresinin sonunda, malzeme implante edilir ve bir trans aydınlatma cihazına yerleştirilir. Son olarak, standart bir dijital kamera ile vasküler ağın yüksek çözünürlüklü fotoğrafları elde edilir. Sonuç olarak, gemi ağı, Vest egg tool yazılımı kullanılarak dijital segmentasyon ve miktar tayini ile analiz edilir.
Bu tekniğin mikroskopi, bilgisayarlı tomografi veya manyetik rezonans görüntüleme gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, tüm yeni fonksiyonel damarlara odaklanan biyomateryaller içindeki vasküler süreçlerin zamana ve etkili bir şekilde görüntülenmesine ve miktarının belirlenmesine izin vermesidir. Bu yöntem, dermal replasman materyallerinin vaskülarizasyonu hakkında fikir verebilir. Ayrıca diğer model organizmalara veya diğer organlardaki vaskülarizasyonu incelemek için de uygulanabilir.
Başlamak için, her bir iskelenin altına yerleştirmek için 14 milimetre çapında yuvarlak tetin ağ parçaları kesilmiş sığır, kollajen bazlı dermal replasman malzemeleri gibi iskele örnekleri oluşturmak için 12 milimetre biyopsi zımbaları kullanın. Bir fareyi uyuşturduktan sonra, anestezi derinliğini bir ayak parmağı tutamıyla kontrol edin ve metin protokolüne göre sırt kürkünü çıkarın. Hayvanı yüzüstü pozisyona getirin ve farenin sırtının orta çizgisini işaretlemek için ince uçlu kalıcı bir kalem kullanın.
Hayvanın iskeleyi çıkarmasını önlemek için çok uzak olmayan bir eksizyon alanı tanımlayın. 10 milimetrelik bir biyopsi zımbası kullanarak, zımbayı cilde dikkatlice zorlayarak yuvarlak iki taraflı kusurlar oluşturun. Eksizyon alanını forseps ile tanımlamak için, işaretli cildi nazikçe kaldırın ve işaretli daire boyunca kesmek için cerrahi makas kullanın.
Kanama meydana gelirse, Titanik ağına yer açmak için alanı dikkatlice sıkıştırmak için steril gazlı bez kullanın. Yaranın sınırında cilt ve alttaki dokunun ayrılmasını ve iki ila dört milimetre daha uzatın. Ağı doğrudan yara yatağına ve yara kenarlarının altına defektin içine yerleştirin.
Ardından iskeleleri doğrudan ağın üzerine yerleştirin. İskeleyi dikmek için dört ila altı tek düğüm kullanın, böylece bitişik yara kenarları kenarları iskelenin biraz üzerinde kalır. Daha sonra, yara bölgesinin izlenmesine izin verirken iskeleyi korumak için kusurların üzerine şeffaf bir yara örtüsü dikin.
Motor aktiviteyi, vücut ağırlığını, ağrı belirtilerini, pansuman toleransını ve otomatik mutilasyonu izleyerek hayvanın genel durumunu günlük olarak değerlendirin, değerlendirin. Ayrıca, kanama, lokal ve sistemik enfeksiyon belirtileri ve pansumanın pozisyonu için yara bölgesini izleyin. Hayvanı istenen zaman noktasında ötenazi yaptıktan sonra.
Metin protokolüne göre, iskeleleri içeren eksizyon bölgesini işaretlemek için kalıcı bir işaretleyici kullanın. Künt bir eksizyon yoluyla cildi işaretli çizgiler boyunca kesmek için bir makas veya neşter kullanın, iskeleler ve ağ da dahil olmak üzere tüm cildi alttaki dokudan ayırın, baş aşağı gerilmiş bir doku yerleştirin bir Petri kabına. Numuneyi görselleştirmek için, bir trans aydınlatma cihazının üzerine yerleştirin.
Makro modunda, tüm iskelelerin ve normal cildin eşit büyüklükteki alanlarının resimlerini çekin ve daha fazla dijital analiz için görüntüleri TIFF formatında saklayın. ves EQ tool yazılımını indirdikten sonra, bir görüntü açın ve geri tuşuna basarak analiz için bir ilgi alanı seçin. Ardından ters çevir'e basın.
Vasküler ağı beyaz renkte görselleştirmek için, görüntü damar büyütme filtresini, histerezis eşiğini, silindir şapka dönüşümünü seçin ve önceki tüm adımlarda damar büyütmeyi hesaplayın. Resmi yakınlaştırmak ve uzaklaştırmak için kaydırın. İlk eşiği veya gemi kapsamını seçerek gemi haritasını bölümlere ayırın, böylece uzaktan bile gemi gibi olan her piksel bir gemi olarak etiketlenir.
Hesapla'ya basın. Seçiminizi önizlemek için, ikinci eşiği veya arka plan kapsamını seçin, böylece yalnızca özellikle gemi benzeri olan pikseller gemi olarak etiketlenir. Gemilerin uzunluğunu ve kapladıkları toplam alanı hesaplamak için görüntüye, görüntü istatistiklerine ve ikili görüntü istatistiklerine tıklayın.
Damar uzunluğu en iyi şekilde vasküler ağın bir piksel genişliğine kadar önceden inceltilmesiyle tahmin edilir. Bunun için hesaplamadan önce görüntü morfolojik filtreleri ve iskeletleştirmeye gidin. Gemi alanının gemi uzunluğuna oranı, ilgilenilen bölgedeki gemi boyutu için bir değer verir.
Gerekirse, yalnızca ilgilenilen gemileri seçerek artefaktları ortadan kaldırın. Seçim modunun altına tıklayarak, seçilen gemileri yeni bir görüntüye kopyalamak için geri tuşuna basın. Son olarak, doğal doku alanını bir yapı iskelesi ile aynı parametreler altında analiz edin, doğal dokuya %100 değeri atayın ve yapı iskelesini bu değerle ilişkilendirin.
Örneğin, beyaz piksellerin yüzdesi normal dokuda %30 ve iskelede %15 ise, bu, iskelenin toplam alanının %50'lik bir vaskülarizasyonunu temsil eder. Lütfen değerlerin tüm resim alanına karşılık geldiğini unutmayın. Bu nedenle, burada gösterildiği gibi seçilen bölgenin alanına düzeltmek gerekir.
İmplantasyon dokusundan iki hafta sonra, trans aydınlatma, hem doğal dokuyu hem de implante edilmiş iskeleleri içeren bütün bir doku örneğinde genişliği 30 mikrometreye kadar olan vasküler yapıların net bir şekilde görüntülenmesine izin verdi. Ekilen dokuyu analiz etmek için dijital segmentasyon kullanılarak, iskelede doğal cilde kıyasla artı veya eksi %8.6 vaskülarizasyon seviyeleri gözlendi. Bu prosedürü denerken, tekrarlanabilir tam cilt kusurları oluşturmayı ve biyomateryali yaraya güvenilir bir şekilde sabitlemeyi unutmamak önemlidir.
Bu prosedürü takiben, genişletilmiş doku, histoloji veya RNA ve protein ekspresyonu gibi daha ileri analizler için kullanılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, doku mühendisliği konstrüktlerinde vaskülarizasyonun görselleştirilmesi ve nicelleştirilmesi için bir yöntem sunmaktadır. Farelerde standardize edilmiş bir deri defekt modeli kullanılarak, vasküler ağ etkili bir şekilde analiz edilebilir.
Biyomalzemelerdeki vaskülarizasyonun güvenilir şekilde nicelleştirilmesi, doku mühendisliği yapılarının translasyonel ve preklinik doğrulamaya doğru ilerletilmesinde kritik bir dönüm noktasıdır. Bu tam deri defekti modeli, neovaskülarizasyonun doğrudan, yüksek çözünürlüklü görsellemesine ve dijital nicelleştirilmesine olanak tanıyarak iskele performansına yönelik öngörülebilir güveni destekler. Bu yaklaşım, rejeneratif tıp uygulamalarını hedefleyen biyomalzeme adayları için erken aşama risk azaltma ve portföy önceliklendirme süreçlerini kolaylaştırır.
Bu model, biyomalzemelerin in vivo vaskülarizasyon değerlendirmesi için standartlaştırılmış bir iş akışı sunarak erken aşama keşif ile preklinik değerlendirme arasında bir köprü kurmaktadır.