تقنية جراحية لزرع الأنسجة المهندسة الأوعية الدموية الطعوم واللاحقة<em> في فيفو</em> الرصد
Summary
بروتوكول خطوة بخطوة لوضع بين الموضعية من الأنسجة المهندسة سفن (TEVs) في الشريان السباتي من الأغنام باستخدام نهاية إلى نهاية مفاغرة في الوقت الحقيقي والتقييم الرقمي في الجسم الحي حتى التضحية الحيوانية.
Abstract
وتقدمت تطوير الأنسجة المهندسة سفن (TEVs) من خلال القدرة على TEVs زرع بشكل روتيني وفعال (4-5 ملم في القطر) في نموذج حيواني كبير. يوصف بروتوكول خطوة بخطوة لوضع بين الموضعية للتقييم TEV في الوقت الحقيقي والرقمي للTEV والشرايين السباتية الأم هنا. ويتكون في الجسم الحي الرصد ممكن عن طريق غرس تحقيقات التدفق، والقسطرة وبلورات بالموجات فوق الصوتية (قادرة تسجيل التغييرات قطر الديناميكية للTEVs زرع الشرايين السباتية والأم) في وقت الجراحة. مرة واحدة زرعها، يمكن للباحثين حساب الشرايين أنماط تدفق الدم، وضغط الدم الغازية وقطر الشريان العائد المعلمات مثل سرعة موجة النبض، ومؤشر زيادة، والضغوط النبض والامتثال. ويتم إنجاز الحصول على البيانات باستخدام برنامج كمبيوتر واحد لتحليل طوال مدة التجربة. يوفر هذه البيانات لا تقدر بثمن نظرة ثاقبة TEV مصفوفة إعادة عرض، resemblan لهام إلى الأم الضوابط / صورية والأداء TEV الكلي في الجسم الحي.
Introduction
كان التركيز الأساسي لتطوير TEVs لتوفير بديل لاستبدال الكسب غير المشروع ذاتي عندما السفن ذاتي لا تتوفر والحد المانحة البصر الاعتلال. على سبيل المثال، فقد تجاوز عدد العمليات الجراحية الشريان التاجي الالتفافية سنويا 350،000 في الولايات المتحدة الأمريكية، ويبقى مصدرا مثاليا للترقيع الشريان الثديي مناسبة الداخلي الأيسر، الأمامي الأيسر تنازلي الشريان التاجي والوريد الصافن 1. منذ العديد من الأفراد الذين يعانون من أمراض الأوعية الدموية قد لا يكون الشرايين والأوردة المناسبة لاستبدال الكسب غير المشروع ذاتي، وهكذا أصبح تطوير TEVs حقل مكثفة للبحث عن عقود 1-6. في حين الهندسية والاستفادة المثلى من TEVs جديدة خضعت العديد من التطورات، وتقديم التقارير على التقنيات الجراحية المستخدمة لزرع TEVs لم يكن أنفسهم موضوع هذه المناقشة المكثفة. بدلا من ذلك، يتم ترك إلى حد كبير بروتوكولات بشأن زرع TEVs في النماذج الحيوانيةيصل للبحث المحققين.
يوضح مخطوطة التالية كيفية زرع TEVs من خلال الاستفادة من نهج مفاغرة نهاية إلى نهاية. وكان هذا الإجراء الأمثل باستخدام نمط معين خياطة تفاغري، وتحقيق الاستقرار تقنية خياطة، وتحسين التوتر الطولي وإضافة في الجسم الحي أجهزة للرصد. ويتناقض هذا الأسلوب مع بعض من كثير من الاختلافات التي تم استخدامها سابقا. وعلاوة على ذلك، يصف هذا الإجراء كيفية اكتساب المعلمات مثل ضغط الدم الشرياني، TEV قطر / الامتثال ومعدل التدفق من خلال TEV بعد الجراحة حتى explantation. يوفر هذا جمع البيانات تحليلا لا غنى عنه في TEV أثناء وجوده في عملية التجديد.
Protocol
Representative Results
Discussion
والغرض من هذا التقرير هو توفير إجراءات وموثوقة وقابلة للتكرار لTEVs زرع الاهتمام في الشريان السباتي الأغنام. وكانت الشرايين السباتية الأم من الحيوانات المستخدمة في هذا النموذج ،5-0،75 ملم في سمك و4،5-5 ملم وقطرها الخارجي. وكانت تقنية جراحية وصفها هنا ناجحة لزرع TEVs من هندس…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من المعهد القومي للقلب والرئة (R01 HL086582) وصندوق العلوم الخلايا الجذعية نيويورك (NYSTEM، عقد # C024316) إلى STA وDDS الرسوم التوضيحية المستخدمة في إن الرب فيديو تم الانتهاء من جون نيكويست. المصور الطبية من جامعة ولاية نيويورك في بوفالو.
Materials
| Equipment | Manufacturer | Serial/Catalog # | Notes | |
| Pressure Transducer | Becton Dickinson | P23XL-1 | 1+ (1 for each artery) Used with water-filled diaphragm domes |
|
| Amplifier and transducer box | Gould | 5900 Signal Conditioner Cage | 1 Two transducers and amplifiers should be included in cage. While this specific unit may be discontinued, other commercially available pressure transducers with a BNC/analog output will communicate with the Sonometrics equipment |
|
| T403 Console with TS420 perivascular flowmeter module(x2) | Transonic Systems | T403 module and TS420 (x2) | 1 Flow probes measuring flow through each of the carotid arteries will connect to each of the TS420 units. |
|
| Digital ultrasonic measurement unit | Sonometrics | TR-USB | 1 | |
| Flow Probe Precision S-Series 4mm | Transonic Systems Inc. | MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA | 2 | |
| 1mm Sonometrics Crystals | Sonometrics Systems | 1R-38S-20-NC-SH | 2-4 (2 for each artery) | |
| Catheter for implantation | BD (Becton Dickinson) | 381447 | 1+ (1 for each artery) Catheter is cut and secured to microbore tubing, stylette is utilized for insertion |
|
| Tygon Microbore Tubing | Norton Performance Plastics | (AAQ04127) Formulation S-54-HL | NA (cut to length for an extension set) | |
| Luer Stub Adapter | BD (Becton Dickinson) | 427564 (20 gauge) | 1+ (1 for each arterial catheter) | |
| Surflo Injection Plug | Terumo | SR-IP2 | 1+ (1 for each arterial catheter) | |
| Meadox | PTFE (Teflon) Felt | 19306 | NA (cut to size) The PTFE felt used in our studies was discontinued. However, comparable companies such as “Surgical Mesh” offer products which are equivalent. |
Riferimenti
- Goldman, S., et al. Long-term patency of saphenous vein and left internal mammary artery grafts after coronary artery bypass surgery: Results from a Department of Veterans Affairs Cooperative Study. Journal of the American College of Cardiology. 44, 2149-2156 (2004).
- Achouh, P., et al. Long-term (5- to 20-year) patency of the radial artery for coronary bypass grafting. The Journal of Thoracic And Cardiovascular Surgery. 140, 73-79 (2010).
- Conklin, B. S., Richter, E. R., Kreutziger, K. L., Zhong, D. S., Chen, C. Development and evaluation of a novel decellularized vascular xenograft. Medical Engineering & Physics. 24, 173-183 (2002).
- Zhu, C., et al. Development of anti-atherosclerotic tissue-engineered blood vessel by A20-regulated endothelial progenitor cells seeding decellularized vascular matrix. Biomaterials. 29, 2628-2636 (2008).
- Quint, C., et al. Decellularized tissue-engineered blood vessel as an arterial conduit. Proceedings of the National Academy of Sciences. 108, 9214-9219 (2011).
- Kaushal, S., et al. Functional small-diameter neovessels created using endothelial progenitor cells expanded ex vivo. Nat Med. 7, 1035-1040 (2001).
- Galatos, A. D. Anesthesia and Analgesia in Sheep and Goats. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. 27, 47-59 (2011).
- Okutomi, T., Whittington, R. A., Stein, D. J., Morishima, H. O. Comparison of the effects of sevoflurane and isoflurane anesthesia on the maternal-fetal unit in sheep. J Anesth. 23, 392-398 (2009).
- Swartz, D. D., Russell, J. A., Andreadis, S. T. Engineering of fibrin-based functional and implantable small-diameter blood vessels. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 288, H1451-H1460 (2005).
- Niklason, L. E., et al. Functional arteries grown in vitro. Science. 284, 489-493 (1999).
- Dahl, S. L. M., et al. Readily Available Tissue-Engineered Vascular Grafts. Science Translational Medicine. 3, 68ra69 (2011).
- Wu, W., Allen, R. A., Wang, Y. Fast-degrading elastomer enables rapid remodeling of a cell-free synthetic graft into a neoartery. Nature Medicine. 18, 1148-1153 (2012).
- Saami, K. Y., Bryan, W. T., Joel, L. B., Shay, S., Randolph, L. G. The fate of an endothelium layer after preconditioning. Journal of vascular surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 51, 174-183 (2010).
- Ueberrueck, T., et al. Comparison of the ovine and porcine animal models for biocompatibility testing of vascular prostheses. Journal of Surgical Research. 124, 305-311 (2005).
- Labbé, R., Germain, L., Auger, F. A. A completely biological tissue-engineered human blood vessel. The FASEB Journal. 12, 47-56 (1998).
- Samaha, F. J., Oliva, A., Buncke, G. M., Buncke, H. J., Siko, P. P. A clinical study of end-to-end versus end-to-side techniques for microvascular anastomosis. Plastic and Reconstructive Surgery. 99, 1109-1111 (1997).
- Huang, H., et al. A novel end-to-side anastomosis technique for hepatic rearterialization in rat orthotopic liver transplantation to accommodate size mismatches between vessels. European Surgical Research. 47, 53-62 (2011).
- Peng, H., Schlaich, E. M., Row, S., Andreadis, S. T., Swartz, D. D. A Novel Ovine ex vivo Arteriovenous Shunt Model to Test Vascular Implantability. Cells, Tissues, Organs. 195, 108 (2011).
- Zilla, P., Bezuidenhout, D., Human, P. Prosthetic vascular grafts: Wrong models, wrong questions and no healing. Biomaterials. 28, 5009-5027 (2007).
- Berger, K., Sauvage, L. R., Rao, A. M., Wood, S. J. Healing of Arterial Prostheses in Man: Its Incompleteness. Annals of Surgery. 175, 118-127 (1972).
- Byrom, M. J., Bannon, P. G., White, G. H., Ng, M. K. C. Animal models for the assessment of novel vascular conduits. Journal of Vascular Surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 52, 176-195 (2010).
- Swartz, D. D., Andreadis, S. T. Animal models for vascular tissue-engineering. Current Opinion in Biotechnology. 24, 916-925 (2013).
- Liang, M. -. S., Andreadis, S. T. Engineering fibrin-binding TGF-β1 for sustained signaling and contractile function of MSC based vascular constructs. Biomaterials. 32, 8684-8693 (2011).
- Han, J., Liu, J. Y., Swartz, D. D., Andreadis, S. T. Molecular and functional effects of organismal ageing on smooth muscle cells derived from bone marrow mesenchymal stem cells. Cardiovascular Research. 87, 147-155 (2010).
