Toestellen voor het oogsten van weefsel Microcolumns
Summary
Hier beschrijven we een protocol voor het produceren van oogsten naalden die kunnen worden gebruikt voor het verzamelen van full-dikte huidweefsel zonder donor site littekens. De naalden kunnen worden gecombineerd met een systeem voor het eenvoudig verzamelen om hoogvolume oogsten.
Abstract
Dit manuscript beschrijft het productieproces voor een laboratoriumapparatuur, gemaakt van off-the-shelf componenten, die kunnen worden gebruikt voor het verzamelen van microcolumns van full-dikte huidweefsel. De geringe omvang van de microcolumns kan donor sites snel genezen zonder donor site littekens, terwijl de oogsten volledig-dikte weefsel maakt de opneming van alle onderdelen van de cellulaire en extracellulaire van huidweefsel, met inbegrip van die verbonden met diepere dermale regio’s en de adnexal huid structuren, die nog moeten met succes worden gereproduceerd met behulp van conventionele weefsel engineering technieken. De microcolumns kan worden toegepast direct in de huid wonden te vergroten genezing, of ze kunnen worden gebruikt als de bron van autologe cellen/weefsels voor andere weefsel engineering benaderingen. De oogsten naalden worden gemaakt door het wijzigen van de standaard injectienaalden, en ze kunnen worden alleen gebruikt voor het oogsten van kleine hoeveelheden weefsel of in combinatie met een systeem van de eenvoudige zuig gebaseerde collectie (ook gemaakt van algemeen beschikbare laboratorium benodigdheden) voor Hoogvolume oogsten om studies in grote diermodellen.
Introduction
Autologe huidtransplantatie is de steunpilaar van de reparatie van de wond, maar het is beperkt door de donor site schaarste en morbiditeit, leidt tot gezamenlijke inspanningen in de afgelopen decennia aan het ontwikkelen van nieuwe therapeutische opties ter vervanging van conventionele huidtransplantatie1,2 . Recent ontwikkelde we een alternatieve methode voor het oogsten van de huid om uit te rusten van de voordelen van full-dikte huidtransplantatie terwijl het minimaliseren van de donor site morbiditeit. Door het verzamelen van full-dikte huid in de vorm van kleine (~0.5 mm doorsnede) “microcolumns”, donor sites zijn kunnen genezen van snel en zonder littekens onder normale omstandigheden (Zie de sectie discussie hieronder voor mogelijke uitzonderingen,)3. Microcolumns direct in de wond bedden te versnellen van de sluiting van de wond en het verminderen van contractie3kan worden toegepast, en herstellen van een breed scala van epidermale en dermale celtypes en functionele adnexal structuren4, waarvan vele ontbreken in conventionele split-dikte huidtransplantatie of huidige bioengineered huid substituten5. Het vermogen van microcolumns om uit te breiden genezing van hun sites van de donor te genezen zonder littekens zijn beide zelfstandig gevalideerd door andere onderzoek groepen6,7.
Eerder hebben we een laboratorium oogsten systeem zodat de collectie van microcolumns op schaal8; echter, dit systeem is samengesteld uit vele aangepaste onderdelen die niet algemeen beschikbaar zijn. Hier beschrijven we in detail het proces voor produceren oogsten naalden, evenals eenvoudige inzamelingssystemen, van meestal overal verkrijgbare componenten, die kunnen worden gebruikt gemaakt om de hoogvolume oogsten. Het apparaat beschreven in dit manuscript is geschikt voor in vitro en dierlijk werk, maar niet voor gebruik bij de mens. Een klinische apparaat met FDA goedkeuring voor het toepassen van deze techniek bij de mens is commercieel beschikbaar, maar niet hier in detail zal worden besproken.
Protocol
Representative Results
Discussion
De hier beschreven methoden zijn bedoeld om de collectie van weefsel microcolumns in voldoende hoeveelheden voor in vivo grote dierproeven, met behulp van tools gemaakt van verkrijgbare laboratorium benodigdheden. Dit apparaat heeft eerder is gebruikt in het weefsel van de verwijderde menselijke huid4,9 , evenals levende varkens huid3oogsten. De specifieke parameters beschreven zijn die bleken te zijn meest geschikt voor gebruik i…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het leger, de Marine, de NIH, het luchtmacht, VA en de gezondheid zaken ter ondersteuning van de inspanning ONWRIKBAAR II, onder Award nr. W81XWH-13-2-0054. Het Amerikaanse leger medische onderzoek overname activiteit, 820 Chandler Street, Fort Detrick, MD 21702-5014 is de aanbestedende en administrerende overname kantoor. Adviezen, interpretaties, conclusies en aanbevelingen zijn die van de auteur en zijn niet noodzakelijkerwijs onderschreven door het ministerie van defensie.
Materials
| Diamond wheel | Dremel | 545 | |
| Hypodermic needle (19G) | Fisher Scientific | 14-840-98 | Other needle sizes could be used, depending on experimental needs |
| Stome wheel | Dremel | 540 | |
| Syringe (20mL with luer lock) | Fisher Scientific | 22-124-967 | |
| Suction adapter | Tulip Medical | PA20BD | Optional, for high volume harvesting |
| Suction canister | Fisher Scientific | 19-898-212 | Optional, for high volume harvesting. Sterilize before use. |
| Suction tubing | Medline | DYND50216H | Optional, for high volume harvesting |
Riferimenti
- Sun, B. K., Siprashvili, Z., Khavari, P. A. Advances in skin grafting and treatment of cutaneous wounds. Science. 346 (6212), 941-945 (2014).
- Singh, M., et al. Challenging the Conventional Therapy: Emerging Skin Graft Techniques for Wound Healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4), 524-530 (2015).
- Tam, J., et al. Fractional Skin Harvesting: Autologous Skin Grafting without Donor-site Morbidity. Plastic and Reconstructive Surgery. Global Open. 1 (6), 47 (2013).
- Tam, J., et al. Reconstitution of full-thickness skin by microcolumn grafting. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (10), 2796-2805 (2017).
- Huang, C., et al. Regeneration of hair and other skin appendages: A microenvironment-centric view. Wound Repair and Regeneration. 24 (5), 759-766 (2016).
- Fernandes, J. R., et al. Micro-mechanical fractional skin rejuvenation. Plastic and Reconstructive Surgery. 131 (2), 216-223 (2013).
- Rettinger, C. L., Fletcher, J. L., Carlsson, A. H., Chan, R. K. Accelerated epithelialization and improved wound healing metrics in porcine full-thickness wounds transplanted with full-thickness skin micrografts. Wound Repair and Regeneration. 25 (5), 816-827 (2017).
- Franco, W., et al. Fractional skin harvesting: device operational principles and deployment evaluation. Journal of Medical Devices. 8 (4), 041005 (2014).
- Rasmussen, C. A., et al. Chimeric autologous/allogeneic constructs for skin regeneration. Military Medicine. 179, 71-78 (2014).
- Ter Horst, B., Chouhan, G., Moiemen, N. S., Grover, L. M. Advances in keratinocyte delivery in burn wound care. Advanced Drug Delivery Reviews. 123, 18-32 (2018).
- Wong, V. W., Levi, B., Rajadas, J., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Stem cell niches for skin regeneration. International Journal of Biomaterials. 2012, 926059 (2012).
- Manstein, D., Herron, G. S., Sink, R. K., Tanner, H., Anderson, R. R. Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury. Lasers in Surgery and Medicine. 34 (5), 426-438 (2004).
- Iriarte, C., Awosika, O., Rengifo-Pardo, M., Ehrlich, A. Review of applications of microneedling in dermatology. Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. 10, 289-298 (2017).
- Anderson, R. R., et al. Laser treatment of traumatic scars with an emphasis on ablative fractional laser resurfacing: consensus report. Journal of the American Medical Association Dermatology. 150 (2), 187-193 (2014).
- Hogan, S., Velez, M. W., Ibrahim, O. Microneedling: a new approach for treating textural abnormalities and scars. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 36 (4), 155-163 (2017).
- Manuskiatti, W., Fitzpatrick, R. E., Goldman, M. P. Long-term effectiveness and side effects of carbon dioxide laser resurfacing for photoaged facial skin. Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (3), 401-411 (1999).
