Bir Küçük Hayvan Modelinde Arteriovenöz (AV) Döngü Anjiogenez ve Vaskülarize Doku Mühendisliği Eğitim için

Bu mikrocerrahi yaklaşımın genel amacı; aksiyoli, vaskülarize ve translans edilebilir dokular mühendisliği yapmak ve vaskülarizasyonu hem in vivo hem de izole ve iyi karakterize edilmiş bir ortamda analiz etmek için bir arteriyovenöz loop oluşturmaktır. Bu yöntemle, bireysel hastanın gereksinimlerine göre uyarlanmış farklı türlerde aksiyol vaskülarize dokuların üretimi için kendi vücutlarımızı yaşayan biyoreaktörler olarak kullanabiliriz. Bu tekniğin temel avantajı, üretilen dokunun vasküler erişimiyle birlikte translans edilebilmesi ve oksijen ile besinlerin anında sağlanması için alıcı tarafındaki lokal damarlara bağlanabilmesidir.

Doku mühendisliği çalışmalarının yanı sıra bu yöntem, yaşayan bir organizmadaki anjiyostenoz süreçlerine dair bilgi sağlayabilir. Ayrıca kanser anjiyogenezi gibi patolojik durumlara da uygulanabilir. Genel olarak, bu yöntemde yeni olan kişiler, sübmillimetrik damarların mikro anastomozu gibi cerrahinin yüksek karmaşıklığı nedeniyle zorluk yaşayacaklardır.

Bu yöntemle ilgili ilk fikri, anlamlı bir donör tarafı morbiditesi yaratan ve otolog vaskülarize doku transplantasyonu gerektiren geniş doku defektli klinik vakalarla karşılaştığımızda edindik. Uygun anesteziyi onayladıktan sonra, ilaç dozlarını hesaplamak için sıçanı tartın. Ardından, anestezi altındayken kurumayı önlemek için göz pomadı uygulayın.

Ağrı kesici ilaçlar ve antibiyotikler uygulandıktan sonra, sıçanı bir ısıtıcı ped üzerine yerleştirin ve sürekli isofluran uygulayın. Ardından, ayak parmağı sıkıştırma testi ile anestezi düzeyini yeniden doğrulayın. Mümkünse, sıçanın anestezi düzeyini kontrol etmek için pulse oksimetri de kullanın.

Arka ekstremitelerin iç kısımları tıraşlanarak işleme başlanır. Ardından, cerrahi alan betadin ve alkol ile dönüşümlü şekilde temizlenerek dezenfekte edilir. Daha sonra, arka ekstremiteler açılır ve yapışkan bantla sabitlenir.

Son olarak, sıçanı bir cerrahi mikroskobun altına yerleştirin ve üzerini örtün. Steril prosedürler uygulayarak cerrahi işleme geçin. Bir skalpel kullanarak, sol uyluğun ortasındaki deri bölgesini üst dizden kasığa kadar uzanan boylamsal bir insizyonla açın.

Ardından, diseksiyon makası ve mikro pens kullanarak, deri altı dokusunu ve fasyayı yaklaşık üç santimetre uzunluğundaki katmanlar halinde kesin. Kasık bölgesindeki pelvik arterden dize kadar femoral vasküler demeti açığa çıkardığınızda işlemi durdurun. Sonrasında, admin doku makası ve mikro pens kullanarak damarları ayırın ve admin dokuyu uzaklaştırın.

Gerektiğinde, yan dalları elektrikli koagülasyon kullanarak koagüle edin. İşlem tamamlandığında, ameliyat alanını nemli bir kompresle örtün ve prosedürü sıçanın sağ tarafında tekrarlayın. İlk prosedür simetrik olarak tamamlandığına göre, şimdi ven greftinin hasat edilmesine başlayın.

İlk olarak, yaklaşık 1 ila 1,5 santimetre uzunluğunda bir greft elde etmek için sağ femoral venin proksimal ve distal uçlarını elektrik koagülasyonu ile ligeyin. Ardından, venöz grefti mikro pens ile çıkarın. Venöz greftin açıklığını genişletmek için damar dilatörü kullanın.

Ardından, ven greftini bir irrigasyon kanülü kullanarak heparin çözeltisiyle yıkayın. Yıkanmış grefti sol uyluğa aktarın ve sağ taraftaki alanı nemli bir kompresle kapatın. Sonrasında, sol taraftaki femoral veni, inguinal bölgede proksimalden bir mikrovasküler klemple ligatize edin.

Ardından, dallanmadan önce dizin üst kısmında femoral veni distalden koagüle edin. Anastomoz için, venöz greftin proksimal ucunu, 11-0 sütür kullanarak uç uca teknikle venin proksimal ucuna bağlayın. İlk iki sütürü saat 12 ve saat 6 konumlarına yerleştirerek başlayın.

Ardından, ön tarafta bu noktalar arasına iki ila üç sütür daha atın. Sonrasında arka tarafa iki ila üç sütür daha atın. Loop damarlarının anastomozu, protokolün en kritik adımıdır.

Loop damarların kapanma riskini azaltmak için sütürlerin mümkün olduğunca doğru yapıldığından emin olmak önemlidir. Ardından, femoral arteri bir mikro damar klempi ile bağlayın ve femoral venin bağlanmasına benzer şekilde elektronik koagülasyon uygulayın. Devam etmeden önce, loop damarların bükülmediğinden emin olun.

Ardından, daha önce gösterilen dikiş tekniğinin aynısını kullanarak ven greftinin distal ucunu arterin proksimal ucuna anastomozlayın. İkinci anastomozdan sonra, intravenöz olarak 25 iu heparan uygulayın. Şimdi, loop damarların bükülmediğinden emin olmak için tekrar kontrol edin ve ardından klempleri çıkarın.

Sızıntı ve açıklığı kontrol ederek döngüyü yaklaşık beş dakika boyunca gözlemleyin. Eğer açıklık varsa, döngü genişleyecek ve arterin nabzı görünür olacaktır. Gözlem sırasında, vasküler spazmları önlemek için damlaların üzerine papaverin damlatın.

Ardından, implantasyon odasını matris karışımının ilk yarısıyla, yaklaşık yarım mililitre ile önceden doldurun. Daha sonra, loop'u implantasyon odasına yerleştirin. Oda girişini iki fibrin pıhtısı ile kapatın ve odayı toplam hacim bir mililitre olacak şekilde matris karışımının ikinci yarısıyla doldurun.

Şimdi, uyluk üzerindeki bölgeye hazneyi yerleştirin, hazneyi kapağıyla kapatın ve kapağı emilmeyen 6-0 sütür ile sabitleyin. Ardından, implantasyon haznesini uyluğa ek bir emilmeyen 6-0 sütür ile sabitleyin. Elektrikli koagülasyon kullanarak olası kanamaları durdurun.

Son olarak, cildi emilebilir 4-0 sütürlerle kapatın ve yarayı alüminyum sprey ile örtün. Kemik doku mühendisliği amaçları doğrultusunda, küçük hayvan sıçan A-V loop modeline bir dizi farklı kemik ikamesi implante edilmiştir. Vaskülarizasyon, 3D mikro bilgisayarlı tomografi kullanılarak gözlemlenmiştir.

İşlenmiş sığır kansellöz kemik matrisinin altı hafta boyunca ön vaskülarizasyonu, enjekte edilen osteoblastların daha yüksek sağkalım oranına sahip olmasını sağlamıştır. Looplar hasat edilmiş, implantasyon sonrası çeşitli zaman noktalarında kesitler alınmış ve boyanmıştır. Örneğin, H ve E boyaması, mezenkimal kök hücreler ile birlikte beta trikalsiyum fosfat hidroksiapatit kemik substitüsü kullanımının altı hafta içinde çok sayıda damar bağlantısı ile sonuçlandığını göstermiştir.

Bu teknik bir kez kavrandığında, uygun şekilde uygulandığında beş ila altı saat içinde tamamlanabilir. Bu prosedürü takiben, geniş bir koşul yelpazesini incelemek amacıyla çok çeşitli farklı hücre faktörleri veya anti-faktörler implante edilebilir. Bu teknik, büyük hayvan olan koyun venöz loop modelinde de çalışmaktadır.

Böylece araştırmacıların klinik olarak anlamlı düzeyde büyük miktarlarda vaskülerize dokular üretmelerine olanak tanımalıdır. Bu model, patolojik koşullar altında vaskülarizasyonu inceleme fırsatı sunabilir. Örneğin, tümör damar ağı oluşumu sırasında çeşitli büyüme faktörlerinin ve hücrelerin etkileri araştırılabilir