Бестимусным Крыса модель для оценки инженерных передней крестообразной связки трансплантатов

Общая цель следующей процедуры заключается в использовании модели грызуна для оценки тканевых трансплантатов для замены передней крестообразной связки. Это достигается путем изготовления биоразлагаемого полимерного каркаса. На втором этапе каркас имплантируется в колено крысы.

Через 16 недель образующиеся из каркаса неосвязки собираются для гистологического анализа. В конечном счете, биомеханическая прочность коллагена проверяется для оценки качества этих тканеинженерных трансплантатов для использования в реконструкции передней крестообразной связки. Основные преимущества этого метода по сравнению с другими методами оценки скаффолда заключаются в том, что эта модель подвергает скаффолд воздействию сложной среды in vivo, оставаясь при этом экономически эффективной и более простой в обращении, чем более крупные животные модели.

Эта модель может помочь ответить на ключевые вопросы в области тканевой инженерии, например, как сконструированный каркас будет интегрироваться с окружающей средой in vivo для формирования неосвязки? Этот метод может привести к новым методам лечения и реконструкции передней крестообразной связки. Поскольку модели мелких животных являются первым шагом к клиническому переводу, хотя этот метод может быть использован для оценки нашего конкретного каркаса.

Он также может быть применен к другим тканеинженерным контрактам, таким как контракты с клетками и факторами роста. Мы оптимизируем хирургическую технику, модифицируя методы, используемые доктором Скоттом Родео и его коллегами в больнице специальной хирургии в Нью-Йорке. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, так как электроспиннинг и хирургические шаги может быть трудно изучить только с помощью письменных инструкций.

При электропрядении поликапролактона образуется большая акриловая коробка с точками входа для исходного раствора поликапролактона. Сборная оправка с приводом от двигателя и вакуумный порт, приводимый в действие источником напряжения, размещенным внутри вытяжного шкафа для химических веществ, потребуются для использования в качестве изолированной вакуумной среды для процесса электроспиннинга. Перед началом процедуры тщательно очистите коробку с 70% этанолом и покройте все поверхности листами парапленки, чтобы удалить любые загрязнения, которые могут ухудшить качество электросотового продукта.

Затем включите вентилятор и загрузите три миллилитра свежеприготовленного полимера поликапролактона в шприц объемом 10 миллилитров с тупым концом иглой 18 калибра. После удаления пузырьков воздуха зафиксируйте раствор в программируемом шприцевом насосе и вставьте иглу в акриловую коробку через входное отверстие, оставив около полудюйма иглы за пределами коробки. Далее плотно накройте вращающуюся планку оправки тонкой полоской из алюминиевой фольги и зафиксируйте оправку в моторе с противоположной стороны коробки, примерно в 15 сантиметрах от иглы шприца, чтобы выполнять роль коллектора, вставьте пластиковый шланг в вакуумное отверстие.

Затем подсоедините шланг к источнику вакуума вытяжного шкафа и включите его. Теперь накройте акриловую коробку крышкой и установите скорость инфузии программируемого шприцевого насоса на 2,5 миллилитра в час. Затем заземлите отрицательный провод на двигателе, чтобы оправка работала со скоростью 3 450 об/мин, и с помощью зажима типа «крокодил» прикрепите положительный провод источника напряжения к кончику иглы снаружи коробки.

После инфузии раствора поликапролактона началось включение источника напряжения и установка его на рабочее напряжение 20 киловольт. Через 12 минут инфузии из 0,5 миллилитров раствора поликапролактона образуется однородная манжетка. Выключите все оборудование, включая напряжение, источник, двигатель, пылесос и шприцевой насос.

Снимите оправку с двигателя, снимите полимерную манжету с оправки и сделайте один поперечный разрез, в результате чего получится прямоугольный электровращающийся мат. Затем коврик разрезается лазером, чтобы сформировать несколько небольших листов, которые позже разрезаются на полосы, уложенные в четыре слоя толщиной в четыре слоя и сшиваются вместе, чтобы сформировать каркасы перед началом операции. Во-первых, подтвердите адекватную анестезию отсутствием реакции на давление задней лапы.

Затем сделайте вертикальный разрез длиной два сантиметра медиально к колену с центром на уровне коленной чашечки, при необходимости отводя кожу в сторону. Затем с помощью скальпеля сделайте медиальную артротомию para patella прямо медиально к коленной чашечке, простираясь проксимально до уровня мышечного сухожильного соединения четырехглавой мышцы и дистально до уровня прикрепления сухожилия надколенника на большеберцовом бугре. Теперь сделайте вертикальный разрез в один сантиметр через коленную капсулу сбоку от сухожилия надколенника, чтобы освободить коленную чашечку латерально.

Затем, убедившись, что колено выпрямлено, проведите тонкими ножницами под коленную чашечку от боковой до медиальной стороны и раздвиньте ножницы пару раз, чтобы разгибательный механизм мог быть переведен в любую сторону во время сгибания колена. Переместите надколенник латерально, чтобы обнажить внутреннюю часть коленного сустава, подтвердив четкую визуализацию межмыщелковой выемки и мыщелков бедренной кости. Затем пересеките ACL и PCL в выемке.

Теперь поместите кончик 1,6-миллиметровой проволоки К, прикрепленной к электродрели, на начало передней крестообразной связки в межмыщелковой выемке и сверлите сап сбоку, пока помощник стабилизирует колено. Затем проведите К-образную проволоку внутрь и наружу несколько раз, чтобы обеспечить свободный проход для трансплантата. Визуализируйте точку выхода на латеральной стороне бедренной кости, при необходимости удаляя все мягкие ткани с помощью скальпеля.

Когда туннель будет свободен, поместите K-образную проволоку на след передней крестообразной связки на плато большеберцовой кости и просверлите сбоку, пока ассистент стабилизирует колено. Затем визуализируйте точку выхода на переднебоковом проксимальном отделе большеберцовой кости с помощью скальпеля для очистки мягких тканей по мере необходимости, чтобы точка, где К-спица выходит из большеберцовой кости, была полностью видна, и пропустите укороченную иглу Кита длиной не более двух дюймов через бедренный костный туннель. Теперь проденьте два конца швов с одного конца трансплантата через игольное ушко и с помощью иглы протяните один конец трансплантата через бедренный туннель.

Затем с помощью иглы пропустите другой конец трансплантата через большеберцовый туннель с помощью шва с четырьмя нулями Викрила. Затем прикрепите бедренный конец трансплантата к окружающим мягким тканям стежком в виде восьмерки, сохраняя при этом колено в разгибании, чтобы создать ручное натяжение в трансплантате. Используйте еще одну восьмерку для прикрепления большеберцового конца трансплантата к окружающим мягким тканям, отрезая ножницами излишки трансплантата с обоих концов и оставляя по одному-два миллиметра на каждом конце за стежком.

Наконец, вытяните колено и уменьшите коленную чашечку. Затем с помощью шовного материала из Викрила с четырьмя нулями наложите один восьмерочный стежок, чтобы закрыть капсулу медиального сустава, предотвращая боковой подвывих коленной чашечки, и закрыть кожу проходящим подкожным швом с пятью нулями Монокрил или Викрил. Через 16 недель после реконструкции гистологический анализ разрезанного колена показывает, что каркасный матрикс в значительной степени инфильтрируется фибробластами, секретирующими эозинофильный коллаген с хорошей интеграцией в костные туннели.

В этом эксперименте биомеханические свойства сустава оценивались сразу после жертвоприношения. Все испытанные образцы вышли из строя в средней субстанции с использованием кривых с малым смещением, полученных в результате испытаний на растяжение. Для каждой группы рассчитывали нагрузку на разрушение и жесткость.

Через 16 недель после имплантации полимерный трансплантат с электроспином примерно удвоил пиковую нагрузку и жесткость трансплантата, испытанного сразу после имплантации. Хотя эти значения все еще ниже, чем у нативной передней крестообразной связки, после освоения операция на животных может быть выполнена примерно за 15 минут. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о выполнении хорошего закрытия, при котором снаружи не будет видно швов.

После этой процедуры можно провести другие конечные анализы, такие как дополнительное окрашивание и биохимические анализы. Этот метод проложил путь исследователям в области тканевой инженерии к оценке нескольких вариантов трансплантата для реконструкции передней крестообразной связки. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как изготовить полимерный каркас для вживления в модель реконструкции передней крестообразной связки грызуна.

Не забывайте, что работа с живыми животными может быть опасной, и что во время выполнения этой процедуры следует всегда соблюдать меры предосторожности, такие как соблюдение ветеринарных рекомендаций и ношение средств индивидуальной защиты.