Login processing...

JoVE Journal
Bioengineering

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.

JoVE Journal Bioengineering

Fabrikation af den sammensatte regenerative perifere nervegrænseflade (C-RPNI) i voksenrotten

Isolation and Characterization Of Chimeric Human Fc-expressing Proteins Using Protein A Membrane Adsorbers And A Streamlined Workflow

Journal (Bioengineering)

Isolation and Characterization Of Chimeric Human Fc-expressing Proteins Using Protein A Membrane Adsorbers And A Streamlined Workflow

Fabrication of Ti3C2 MXene Microelectrode Arrays for In Vivo Neural Recording

Journal (Bioengineering)

Fabrication of Ti₃C₂ MXene Microelectrode Arrays for In Vivo Neural Recording

Click here for the English version

Fabrikation af den sammensatte regenerative perifere nervegrænseflade (C-RPNI) i voksenrotten

Article DOI: 10.3791/60841-v

February 25th, 2020 •

Shelby R. Svientek¹, Dan C. Ursu¹, Paul S. Cederna^1,2, Stephen W. P. Kemp^1,2

¹Department of Surgery, Division of Plastic Surgery, University of Michigan, Ann Arbor, ²Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor

Chapters

Summary
Automatic Translation

English (Original)
العربية (Arabic)
中文 (Chinese)
dansk (Danish)
Nederlands (Dutch)
français (French)
Deutsch (German)
עברית (Hebrew)
हिंदी (Hindi)
italiano (Italian)
日本語 (Japanese)
한국어 (Korean)
norsk (Norwegian)
português (Portugese)
русский (Russian)
español (Spanish)
svenska (Swedish)
Türkçe (Turkish)

February 25th, 2020

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Følgende manuskript beskriver en ny metode til udvikling af et biologisk, lukket kredsløb neurale feedback system kaldes den sammensatte regenerative perifere nerve interface (C-RPNI). Denne konstruktion har evnen til at integrere med perifere nerver til at forstærke brusende motorsignaler og samtidig give afferent sensorisk feedback.

Transcript

Vores protokol er betydelig i, at det giver mulighed for samtidig motorisknerve signal forstærkning sammen med levering af afferent sensorisk nerve stimulation gennem udnyttelse af en biologisk perifer nerve interface. Denne teknik kan give en livagtig protese enhed for dem med amputationer som C-RPNI giver samtidig motorisk kontrol og sensorisk feedback inden for samme perifere nerve interface. Mange af dem, der lever med amputationer opgive avancerede neuroprotestiske enheder, fordi enhederne mangler intuitiv kontrol og meningsfuld sensorisk feedback.

Denne teknik giver både og kan forhindre protese enhed nedlæggelse. Denne teknik kan anvendes på personer med enten svage eller fraværende lemmer eller sensoriske underskud giver yderligere indsigt i feedback-systemer, der giver præcis og intuitiv ekstremitetskontrol. Udførelse kirurgi på perifere nerver er svært, da der er lidt margin for fejl.

Brug af instrumenter af høj kvalitet og praktiserende ofte er de bedste måder at sikre succes. Kirurgiske teknikker er utroligt vanskelige at formidle og lære af et litterært format. Observation hvert eneste skridt, der er involveret i konstruktionen fabrikation er nøglen til at mestre metoden.

For at forberede en hudtransplantation, efter at have bekræftet en manglende reaktion på tå knivspids, anvende salve til øjnene af bedøvet rotte. Brug clippers, barbere hele den nederste baglæbe, ankel region og sider af poten. Desinficere den valgte hindlimb i plantar overfladen af poten med en sekventiel alkohol-iodopovidon opløsning og alkohol rense.

Ved hjælp af en håndholdt mikromotor højhastighedsbor med en aftagelig rund fin grus polering sten, burr plantar overfladen af poten for at fjerne epidermis med en hastighed på 4, 000 omdrejninger i minuttet anvende dråber af saltvand for ikke at brænde huden. Den underliggende dermis vil have en skinnende udseende med lokalisere blødning. Påfør en årepresse til den nedre ende for at bremse blodgennemstrømningen og bruge en række 15 skalpel til skarpt at fjerne plantar huden.

Placer huden i saltvand fugtet gaze for at forhindre udsivning og anvende en gaze wrap til den blødende fod til langsom blødning. Placer huden under et dissekerende mikroskop og brug mikroscissatorer til at fjerne enhver tendinøs og bindevæv fra det dybe lag af hudtransplantation. Den fortyndede dermal graft skal være lidt uigennemsigtig, indeholder kun dermis og måle ca 0,5 med en centimeter i størrelse.

Derefter placere væv i et nyt stykke saltvand fugtet gaze indtil konstruere fabrikation. For at forberede en muskeltransplantation, bruge en række 15 skalpel til at gøre en langsgående snit langs den forreste aspekt af den nederste hindlimb fra lige over anklen til lige under knæet. Disseker gennem det subkutane væv for at eksponere den underliggende muskulatur.

På det distale aspekt af snittet, udsætte tendinøse indsættelser af underekstremiteterne muskulatur. Den skinnebialis forreste er typisk den største og mest forreste af musklerne. Lige nedenunder og posteriort til denne muskel ligger extensor digitorum longus.

For at isolere den distale extensor digitorum longus senen fra de andre sener i området, indsætte begge tænder af en kraftøje under senen og åbne stænden til exsert opadgående pres for at forårsage seneudflugt. Manipulation af senen bør forårsage alle tæerne til at udvide samtidig. Brug skarpe iris saks til at udføre en distal tenotomi og bruge tenomoties til rent ud at adskille musklen fra det omgivende væv arbejder proksimalt at finde den tendinøse oprindelse.

Når den proksimale senen kan visualiseres, skal du bruge iris saks til at udføre en anden tenotomy og placere muskeltransplantation i en saltvand fugtet gaze. Til isolering og forberedelse af den almindelige peroneale nerve, barbere et lår og desinficere den eksponerede hud med en sekventiel alkohol-Betadin-alkohol rense. Placer bedøvet rotte på en varmepude under et kirurgisk mikroskop og markere snittet fra bare distale til iskias hak til ringere del af knæet ringere end og vinklet væk fra lårbenet.

Brug derefter en række 15 skalpel til at foretage et snit langs mærket gennem den underliggende biceps femoris fascia. Forsigtigt dissekere gennem biceps femoris muskel til rummet underliggende biceps femoris. Efter identifikation af den fælles peroneal nerve, bruge mikro finspidset forrektr og microscissors til omhyggeligt at isolere den fælles peroneale nerve fra de andre iskias grene.

Fjern eventuelle dvælende bindevæv distally og på det punkt, hvor nerven krydser overfladen af knæet, skarpt transect nerven med et par microscissors. Derefter omhyggeligt frigør eventuelle resterende bindevæv fra den fælles peroneal nerve og arbejde proksimalt at frigøre nerven til en længde på cirka to centimeter. Nerver er sarte og mindre fejltrin kan forårsage varige funktionelle underskud.

Hyppig praksis, præcise kirurgiske instrumenter, og ideel hånd positionering og støtte er nøglen til at mestre denne teknik. At fremstille C-RPNI konstruere, placere muskeltransplant under dissekere mikroskop og fjerne alle de centrale tendinøse væv samt en lille centralt segment af epimysium forlader tendinøse ender intakt. Brug af en 8-0 nylon sutur og to afbrudt sting, sikre epineurium af den transected ende af den fælles peroneal nerve til det område af muskeltransplantation blottet for epimysium på hver side af nerven.

Fastgør muskeltransplantatet til lårbenet periosteum med en enkelt 6-0 nylon afbrudt søm både proksimalt og distally med nervemusklen krydset vender væk fra lårbenet. Placer en 8-0 nylon søm på ringere centrale margin af muskeltransplantate epimysium sikre det til den fælles peroneal nerve epineurium for at skabe slaphed i nerven i muskeltransplantation. Placer hudtransplantation på muskeltransplantation, så det helt dækker nerve og størstedelen af musklen med den dybe margin af dermis hviler på musklen.

Trim enhver dermis, der strækker sig ud over grænsen af musklen og bruge 8-0 nylon afbrudt suturer til circumferentially sikre hudtransplantation til muskeltransplantation. Luk biceps femoris fascia over konstruktionen i en kørende måde med 5-0 kromisk sutur og luk den overliggende hud med en 4-0 kromisk sutur i løbemode. Derefter bytte det kirurgiske område med en alkohol pad og anvende antibiotika salve, før de tillader rotten at komme sig med mad og vand kilder adskilt fra bur hjælpere med overvågning, indtil fuld recumbency.

Hvis det lykkes, kirurgisk eksponering af konstruktioner efter tre måneder vil afsløre re-vaskulariseret muskel og hud og blid klemme af den fælles peroneal nerve med pincet proksimalt til konstruktionen vil resultere i synlige muskelsammentrækning. Histologisk analyse bør demonstrere levedygtig hud, nerve, og muskel. Immunostaining vil også afsløre motoriske og sensoriske nerve re-innervation til deres neuromuskulære kryds og sensoriske ende organer henholdsvis.

Elektrofysiologiske test kan udføres på disse konstruktioner in vivo som påvist, for eksempel på tre og ni måneder efter C-RPNI fabrikation. Her, enkelt og summation sammensatte muskel handling potentialer og sammensatte sensoriske nerve handling potentialer signaler opnået under elektrofysiologiske test i et grafisk format er vist. Suboptimale resultater på muskeltransplantation er angivet med svækkede signaler, der mangler den karakteristiske sammensatte muskel handling potentielle bølgeform.

Suboptimale resultater på niveau med dermal komponent indebærer normalt dæmpning af bølgeformen med betydelig baggrundsstøj. Instrumenter af god kvalitet er afgørende. Saks skal være skarp og scer skal være fint tippet for at lette en yderst præcis håndtering af dermal grafts og nerve uden skader.

Efter fabrikation, kan denne metode anvendes i elektrofysiologiske undersøgelser til yderligere at karakterisere signalering kapaciteter giver mere indsigt i efferent og affesse feedback sløjfer. Selv om C-RPNI giver mulighed for sensorisk feedback, er det uklart, om en lukket-loop feedback-system til proprioception kan etableres. Vi er i øjeblikket ved at tage fat på dette spørgsmål i laboratoriet.

X

Simple Hit Counter