Name: Die Implantation von Engineered Tissue in der Ratte Herz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-24T00:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Erfahren Sie die Implantation von konstruiertem Gewebe in das Rattenherz zur Herstellung eines alternativen AV-Leitungswegs. Dieses Protokoll demonstriert eine reproduzierbare chirurgische Technik mit über 90% Überlebensrate.

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Und Beiträge an die Reizleitung Fund an der Kinderklinik Boston; Diese Arbeit wird durch Forschungsmittel von den National Institutes of Health (HL088206 HL068915) unterstützt.

Teil 1: Einleitung einer Vollnarkose <ol><li> A 200-250 g Lewis Ratte narkotisiert mit 50 mg / kg Ketamin und 4 mg / kg Xylazin mit einer 30 G Nadel in die Bauchhöhle injiziert. Der Oberbauch und rechten Brust abgeschnitten, um Haar und der Schnitt gründlich mit 70% Ethanol und dann eine Povidon-Iod Antiseptikum Lösung gereinigt zu entfernen. </li><li> Das Tier ist intubiert endotracheal mit einer 16 G intravenösen Katheter an ein kleines Tier Atemschutzmaske (Harvard Apparatus). Das Beatmungsgerät ist ein Verdampfer, um 0,5 bis 1,0% Isofluran (Baxter) mit 100% Sauerstoff gemischt, um eine Vollnarkose zu halten angeschlossen. Atemfrequenz und Atemzugvolumen wird nach dem Körpergewicht der Ratte angepasst. Das Tier ist auf einem Heizkissen (Hood Thermo-Pad), um die Körpertemperatur während der Operation zu erhalten platziert. </li><li> Zur Überwachung der Herzfrequenz und der Sauerstoffsättigung während des gesamten chirurgischen Verfahren ein Pulsoximeter-Gerät (Nellcor) wird auf einem der hinteren Gliedmaßen abgeschnitten. </li></ol> Teil 2: Thorakotomie und gezüchteten Gewebe-Implantation <ol><li> Die Operationsstelle wird mit sterilen OP-Abdeckung, die anstelle mit Handtuch Klemmen gehalten wird. </li><li> Ein Schnitt ist aus der antero-lateral an der Seitenwand der rechten Brust gemacht, knapp oberhalb der 5 th Interkostalraum. Das Innere der Brust ist durch die 5 th Interkostalraum zugegriffen und einen kleinen Haken (Roboz) positioniert ist, um die Ansicht zu maximieren. </li><li> Der Herzbeutel ist nur über den Anhang des rechten Vorhof und rechte Herzkammer von der Basis gegen die Spitze des Herzens geschnitten. Danach wird die AV Nut identifiziert und die Epikardschicht neben der aorto-AV-Dreieck ist sanft auseinandergezupft. </li><li> Einem 7:0-Prolene Naht (Ethicon) wird durch den basalen Schulter des rechten Ventrikels platziert. A 2 x 2 x 2 mm großes Stück aus dem gezüchteten Gewebe konstruieren seziert und innerhalb der AV Nut und sanft mit dem Prolene Naht verbunden. </li><li> Die OP-Feld ist für Blutungen überprüft und zwei 4-0 Vicryl Nahtmaterial (Ethicon) sind zwischen den oberen und unteren Interkostalraum für die Schließung des Brustkorb gelegt. </li><li> Offensichtliche Pneumothorax ist durch den Ausbau der Lunge durch den Ventilator ausgegraben. </li><li> Die Brustwand wird dann schichtweise verschlossen. </li></ol> Teil 3: Recovery <ol><li> Während das Tier erholt sich von der Operation wird der Einschnitt vor Ort mit 5 ml 0,25% Bupivacain [2] infiltriert. </li><li> Das Tier ist nach der Entwöhnung vom Beatmungsgerät extubiert und in einen Käfig mit frischer Einstreu zurück, sobald sie hellwach und sternalen ist. Die Ratte wird anschließend 0,01 mg / kg Buprenorphin Analgesie subkutan alle 12 Stunden für 3 Tage verabreicht. </li></ol> Teil 4: Repräsentative Ergebnisse Wenn korrekt durchgeführt, die beschriebenen chirurgischen Implantation von gezüchteten Gewebe in der AV-Nut des Herzens (Abbildung 1) Ergebnisse in mehr als 90% Erholung der Tiere. <img src="/files/ftp_upload/1139/Figure1.jpg" alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. Ein Foto von der exponierten Herzen, welche die Stelle der Implantation des gezüchteten Gewebe.

<ol><li>Choi, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+conduction+through+engineered+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Cardiac conduction through engineered tissue.</a> Am J Pathol. 169, 72-85 (2006).</li>
<li>Shin, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-dose+systemic+bupivacaine+prevents+the+development+of+allodynia+after+thoracotomy+in+rats.+Anesth+Analg%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Low-dose systemic bupivacaine prevents the development of allodynia after thoracotomy in rats. Anesth Analg.</a> 107, 1587-1591 (2008).</li>
<li>Horstick, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+procedure+affects+physiological+parameters+in+rat+myocardial+ischemia%3A+need+for+mechanical+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation.</a> Am J Physiol. 276, H472-H479 (1999).</li>
</ol>

Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien und Vorschriften her durch die Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss am Children s Hospital Boston gesetzt durchgeführt.

Für ein positives Ergebnis der Operation ist es wichtig, richtig zu intubieren und invasiv lüften das Tier. Wenn die Ratte einfach sediert ist und erlaubt, sich spontan zu atmen, werden beide Lungen unweigerlich zusammenbrechen, während der Thorax durch gemeinsame Pleura in Nagetieren geöffnet wird. Vor dem Schließen der Brust, muss jede Pneumothorax vollständig eliminiert werden und die Lunge voll ausgebaut, um Atelektasen zu reduzieren. Andernfalls wird der Entwöhnung vom Beatmungsgerät und Recovery nicht erfolgreich ...

<table><tbody><tr><td>7x4 Thermo Pad 4/Box</td><td>Ausstattung</td><td>Hood Thermo-Pad, Summerland, BC Kanada</td><td>MODEL 704R</td><td></td></tr><tr><td>Inspira ASV Beatmungsgerät</td><td>Ausstattung</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hand-Pulsoximeter</td><td>Ausstattung</td><td>Nellcor</td><td>N20PA</td><td></td></tr><tr><td>Retraktor</td><td>Ausstattung</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-6514</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran (Forane)</td><td>Reagenz</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td>1001936040</td><td></td></tr><tr><td>Ketamin HCl</td><td>Reagenz</td><td>Hospira Inc.</td><td>RL-0065</td><td></td></tr><tr><td>Xylazin (AnaSed)</td><td>Reagenz</td><td>Lloyd, Inc.</td><td>LB15705A</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphin HCL Injektionslösung</td><td>Reagenz</td><td>Bedford Laboratories</td><td>Div-BUP-P00</td><td></td></tr><tr><td>Bupivacain 0,25 %</td><td>Reagenz</td><td>Hospira Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

die implantation von engineered tissue in der ratte herz

Implantation of Engineered Tissue in the Rat Heart

Nager Operation ist oft ein wichtiger Bestandteil bei der Beurteilung der Nützlichkeit von technischen Geweben. Eine Vielzahl von chirurgischen Verfahren können in gemeinsamen Labor Ratten oder Mäusen durchgeführt werden und diese sehr häufig als ein Zwischenschritt zwischen Tisch-Experimente und große Tierversuche oder Versuche am Menschen dienen. Da die Nagetiere eine etablierte, kostengünstige und physiologisch-relevanten Modellsystem, in dem neuartige Kombinationen von Gerüsten Materialien und Zellen zu testen bieten, eignen sie sich besonders für Herz-Kreislauf-Tissue-Engineering-Studien gut geeignet. Derzeit stellen wir eine am offenen Herzen chirurgische Verfahren entwickelt, Gewebe mit myogenen Vorläuferzellen in der atrioventrikulären (AV) Nut einer Ratte Herz zu implantieren. Diese Implantate sollen eine elektrische Leitung zwischen dem rechten Vorhof und die rechte Herzkammer mit dem ultimativen Ziel, eine alternative Behandlung zu konventionellen Schrittmacher-Implantation bei pädiatrischen Patienten mit komplettem AV-Block [1] zu schaffen. Die gezüchteten Gewebe ist in der AV-Nut mittels einer Thorakotomie implantiert. Für unsere Zwecke sind Lewis-Ratten betäubt und invasiv beatmet, um positive Atemwegsdruck während des sterilen OP-Verfahren aufrecht zu erhalten. Der Ansatz des Herzens wird durch ein Recht Thorakotomie durch eine anterolaterale Inzision am 5 durchgeführt<sup&gt; Th</sup&gt; Interkostalraum. Das Gewebe Konstrukt ist in der AV-Nut mit einem einzigen 7-0 Prolene Naht fixiert und positioniert zwischen dem rechten Ventrikel und Atrium am ventralen Teil des Herzens. Das Epikard ist teilweise entfernt, um den direkten Kontakt zwischen dem Empfänger Herzmuskelzellen und die in der gezüchteten Gewebe enthalten kann. Nach der Implantation, der Brustwand wird schichtweise verschlossen ist jede Pneumothorax evakuiert, und das Tier extubiert und mit Analgetikum.

Hier beschreiben wir eine herzchirurgische Verfahren gezüchteten Gewebe in der atrioventrikulären (AV)-Nut eines Erwachsenen Lewis Ratte Implantat.

Die Implantation von Engineered Tissue in der Ratte Herz

Die Operation an Nagetieren ist häufig eine wichtige Komponente bei der Bewertung des Nutzens von biotechnologisch hergestellten Geweben. Eine Vielzahl chirurgischer Eingriffe kann in ...

Hallo, ich bin Zu aus dem Labor von Douglas Cowan in der Abteilung für Anästhesiologie am Kinderkrankenhaus und der Harvard Medical School. Heute zeigen wir Ihnen ein Verfahren zum Einpflanzen von gewebetechnisch hergestelltem Gewebe in das rote Herz. In unserem Labor verwenden wir dieses Verfahren, um einen alternativen elektrischen Leitweg zwischen Vorhof und Ventrikel zu schaffen.Beginnen wir also. Dieses Video beschreibt die chirurgische Implantation eines myoblastenhaltigen, gewebetechnisch hergestellten Konstrukts. Dieses experimentelle Protokoll nach dem Prinzip des Machbarkeitsnachweises liefert Belege dafür, dass Gewebekonstrukte in vitro hergestellt und anschließend in vivo in Empfänger transplantiert werden können, die eine Reparatur eines nicht funktionsfähigen Organs benötigen.Und das begleitende Video beschreibt, wie Zellen in eine Form gegossen wurden, die in die AV-Nische des Herzens einer erwachsenen Ratte passt. Das Protokoll beginnt damit, dass eine 200 bis 250 Gramm schwere Lewis-Ratte mit einem Cocktail aus Ketamin und Xylazin über eine 30-Gauge-Nadel in die Bauchhöhle injiziert wird. Sobald die Ratte vollständig anästhesiert ist und nicht auf einen Fußreiz reagiert, bereiten Sie sich auf den chirurgischen Eingriff vor, indem Sie das Haar am oberen Bauchbereich und der rechten Brustseite abschneiden.Dann wird die Schnittstelle gründlich mit 70 % Ethanol und anschließend mit einer topischen antiseptischen Povidon-Jod-Lösung gereinigt. Unter Verwendung eines intravenösen Katheters mit 16 Gauge wird die Ratte intubiert und an ein Kleintierbeatmungsgerät angeschlossen. Das Beatmungsgerät ist mit einem Verdampfer verbunden, der so eingestellt ist, dass er 0,5 bis 1 % ISO-Fluoran, gemischt mit 100 % Sauerstoff, liefert, um die Vollnarkose aufrechtzuerhalten.Die Atemfrequenz und das Atemzugvolumen werden entsprechend dem Körpergewicht der Ratte eingestellt. Um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, wird die intubierte Ratte während des chirurgischen Eingriffs auf einer Heizplatte platziert. Als letzte Vorsichtsmaßnahme zur Überwachung von Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung während des gesamten chirurgischen Eingriffs wird ein Pulsoximeter an einem der Hintergliedmaßen befestigt. Der Operationsbereich wird mit steriler chirurgischer Abdeckung vorbereitet, die mit Handtuchklemmen fixiert wird.Dieser chirurgische Eingriff beginnt mit einem Schnitt von der anterolateralen zur lateralen Wand der rechten Brust, knapp oberhalb des fünften Interkostalraums. Der Brustkorb wird über die Rippen eröffnet. Ein kleiner Retraktor wird positioniert, um die Sicht zu optimieren.Das Perikard wird knapp oberhalb des Anhängs des rechten Vorhofs und des rechten Ventrikels von der Basis in Richtung der Herzspitze durchtrennt. Anschließend wird die atrioventrikuläre Furche in der epikardialen Schicht neben der Aorta identifiziert. Das atrioventrikuläre Dreieck wird vorsichtig auseinanderpräpariert.Ein Sieben-Null-Prolen-Faden wird durch das basale Schulterareal des rechten Ventrikels aus dem konstruierten Gewebe geführt und ein zwei Millimeter großer Würfel des Gewebes präpariert. Der zwei Millimeter große Gewebewürfel wird in der AV-Einbuchtung positioniert und vorsichtig mit dem Prolen-Faden fixiert, bevor die Ratte verschlossen wird. Etwaige Luft im Bereich um die Lungen wird entfernt, indem die Lungen mit einem Beatmungsgerät aufgebläht werden.Das Operationsfeld wird auf Blutungen überprüft, und zwei Vicryl-Nähte der Stärke 4-0 werden zwischen dem oberen und unteren Interkostalraum platziert, um den Brustkorb zu verschließen. Schließlich wird zur Verschluss des Thorax die Muskelschicht mit einer fortlaufenden Naht adaptiert und die Haut verschlossen. Bei Verwendung einer intrakutanen fortlaufenden Naht wird während der Erholungsphase des Tieres von der Operation die Schnittstelle mit fünf Millilitern einer 0,25%igen Bupivacain-Lösung infiltriert.Das Tier wird nach der Entwöhnung vom Respirator extubiert und in einen Käfig mit frischem Einstreu zurückgebracht. Sobald es vollständig wach und mobil ist, erhält die Ratte anschließend über die nächsten drei Tage alle 12 Stunden 0,01 Milligramm pro Milliliter Buprenorphin und Analgetikum subkutan, sofern dies ordnungsgemäß durchgeführt wird. Die beschriebene chirurgische Implantation von engineeringbasiertem Gewebe in der AV-Sulcus-Region des Herzens führt zu einer Erholungsrate der Tiere von über 90 %.Weitere Experimente haben gezeigt, dass Spenderzellen aus implantiertem Gewebe sich funktional in das Wirtsmyokard integrieren. Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie man einen konstruierten Gewebeverband in unser rotes Herz implantiert. Bei Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, einen Pneumothorax vollständig zu beseitigen, um eine vollständige Ausdehnung der Lungen zu ermöglichen und eine Atelectasie zu verringern.Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.I.

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