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방법 논문

전체 피부 결함 모델은 생체의 혈관 신생을 평가하기

12.1K 조회수

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DOI:

10.3791/51428

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2014년 8월 28일

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이 논문에서

요약

혈관은 성공적인 조직 공학의 접근 방법의 핵심입니다. 따라서, 신뢰성있는 기술은 조직 구조에서의 혈관 망의 발달을 평가하기 위해 필요하다. 여기서 우리는 시각화 및 생체 내에서 혈관 생성을 정량화하기 위해 간단하고 비용 효율적인 방법을 제시한다.

초록

불충분 한 혈관이 조직 공학적 구조물의 임상 성공을 제한하는 주요 요인들 중 하나로 간주된다. 혈관 생성을 향상을 목표로 새로운 전략을 평가하기 위해, 신뢰할 수있는 방법을 보이는 바이오 인공 지지체에 새로운 혈관의 성장을 확인하고 그 결과를 정량화하기 위해 요구된다. 지난 몇 년 동안, 우리 그룹은 transillumination에 의해 혈관의 직접적인 시각화를 가능하게하고 디지털 분할을 통해 정량의 가능성을 제공하는 전체 피부 결함 모델을 출시했다. 이 모델에서, 하나는 수술 마우스의 뒷면에 전체 피부 결함을 생성하고 테스트를 재료로 대체합니다. 분자 또는 관심의 세포는 또한 잠재적 인 효과를 연구하기 위해 이러한 물질에 통합 할 수 있습니다. 자신의 선택의 관측 시간 후, 재료는 평가를 위해 외식된다. 양자 상처 번째 내부 비교하기의 가능성을 제공한다연구에 필요한 동물의 수를 감소뿐만 아니라 개인간 아티팩트를 최소화한다. 다른 방법에 비해, 우리의 방법은 간단, 신뢰성과 비용 효과 분석을 제공합니다. 우리는 다른 생체 물질과 생체 인증 방식의 혈관 테스트시 고해상도의 스크리닝을 수행하는 루틴 도구로이 모델을 구현 하였다.

서론

최근 수십 년 동안 조직 공학은 신체의 자신의 세포 하나와 조직 결함을 대체하는 새로운 치료 옵션을 열었다. 조직 재생의 생리 학적 과정을 지원하기 위해, 지지체는 상처 침대에서 세포가 성장하고 결함 2,3 복원 할 시나리오를 제공 생분해 구조로 설계된다.

불충분 한 혈관은 bioartificial 지지체 (4)의 임상 돌파구를 다시 보유하고있는 주요 장애물로 간주됩니다. 세포의 증식과 함께, 영양소 및 산소의 증가 및 혈관 신생의 재료에 대한 요구가 중요하게된다. 부족 또는 지연 혈관 따라서 조직 공학 제품 (5)의 중앙 괴사로 이어질 수 있습니다. 또한, 혈관 면역 적격 세포를 제공하고 회생 영역에서 대사 잔류 물을 제거. 높은 감염률과 낮은 재생은 아르목표로 조직 공학에서 관찰 부족한 혈액 관류의 결과의 일부는 발판 6,7의 혈관을 증가시켜 막을 수 있습니다.

생체 재료 자체와 지지체의 미세 혈관 형성에 중요한 역할 초점 향상을 목표로 여러 전략. 8,9을 복원하기 때문에 (재), 재생하여 수리에서 치유 과정 시프트 하나에 가까운 특성을 갖는 생리 조....

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프로토콜

비계의 1 준비

  1. 12mm 생검 펀치를 사용하여 지지체의 샘플을 생성한다.
  2. , 비계에 생리 활성 분자 또는 세포를 소개 부드럽게 멸균 거즈로 압박하여 발판을 배출합니다. 이어서 생체 활성 분자 또는 관심 세포를 포함하는 용액 160 μl를 첨가하여 지지체를 재수. 두 번 확인 등 MTT 분석 실험 등의 대사 분석을 통해 세포 생리 활성의 성공을.
  3. 필요한 경우 단계 120에서 설명한 바와 같이, 재수 통해 다시 피브린 트롬빈 용액 또는 하이드로 겔, 예를 들면, 그들에 의해 전달 된 화합물 또는 세포가 지지체 내부 테스트 할 고정한다.
    참고 : 화합물 또는 세포가 기계적으로 재료에 부착하지 않는 경우이 단계가 도움이 될 수 있습니다. 하나는 화합물의 방출 동역학을 제어 할 수있다 ..
  4. cuttin에 의해, 모든 실험 및 제어 그룹에서 각 발판 아래에 배치됩니다 titanized 메쉬를 준비g 밖으로 둥근 모양의 조각, 직경 약 14mm.
    참고 : titanized 메쉬 상처 침대에서 재생 조직을 구분하는 데 필요한 물리적 테두리로 작동합니다.

2 동물

  1. 제시된 모델의 구현에 앞서, 해당 동물 보호법을 협의하고 지방 자....

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결과

신뢰할 수있는 양자 간 전체 피부 결함은 피부 연구 (그림 2)에서 생체 재료로 대체 될 수있다 마우스 (그림 1)에서 생성 할 수 있습니다. 여기에서, 더 큰 합병증은 감염이나 이물 반응,도 거시적 징후 중 또는 수술 시술 후 관찰되지 않습니다. 마우스를 제거 할 때 드문 경우에, 비계가 손실됩니다. 상처 수축 (그림 3) 관찰되지 않았다. 조직 transillumination는 모두 기본 조직과 이식 비계 (그림 4)를 포함 전체 조직 샘플에서, 폭 최대 30 μm의 혈관 구조의 명확한 시각화를 허용했다. 원하는 시간 주입을 게시에 디지털 분할 한 후, 혈관을 쉽게 정량화 할 수있다. 예를 들어, 이주 주입 한 후, 62.28 ± 8.6 %의 혈관 수준이 관찰되었다 (평균의 표준 오차 ± 의미, N = 8) 21. 전체적으로 약 25 분 &# 160; 동물 당 (2 비계)가 이.......

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토론

생체 물질 내에 혈관 과정을 연구하기위한 새로운 방법의 안정적인 발전을 요구 조직 공학적 구조에 혈류를 개선하는 방법을 성공적으로 확립 할 필요가있다. 생체 가시 골격 혈관을 만들기위한 일반적인 방법은 고해상도 도구를 제공 현미경의 사용을 포함한다. 대부분의 경우에, 그러나,이 방법은 작은 조직 영역의 분석에 제한되고 비용과 시간이 걸리는 경향이있다. 또한, 종종 혈액 관류 혈관 비 기능들 (22)로부터 구별 될 수없는 정교한 라벨 및 염색 방법을 포함한다. 사용 방법은 혈관의 기능을 컴퓨터 단층 촬영, 자기 공명 영상 및 양전자 단층 촬영되어 전자 평가한다. 이러한 방법은 매우 고가의 장비 및 저해상도 전원 (23)의 단점을 가지고있다. 혈관을 시각화하기 위해 일반적으로 사용되는 또 다른 전략은혈관의 사용은 조직 (24)의 화학적 부식 다음 캐스트. 이 방법은 혈관 네트워크의 대표적인 3D 구조를 획득하는 것을 가능하게하지만, 결과는 강하게 인공 관류.......

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공개 사항

관심 문장의 충돌 :

모든 저자 : 없음

재정 공시 :

저자 중에이 원고에서 언급 된 제품, 장치, 또는 약물의에 재무 적 이해 관계가 없습니다.

감사의 글

인테그라 피부 재생 템플릿은 친절 인테그라 생명 과학 회사에 의해 제공되었다. 작업을 지원하는 자금의 출처는 : (. 수 (Nr) 15,090,007)이 작품은 부분적으로 CIRM-BMBF 초기 번역 상 II 상 및 게놈 규제 FONDAP 센터 JTE에게 모두에 의해 자금을 조달했다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Ethilon P-3 13 mm 3/8 circle 5-0Ethicon, Norderstedt, Germany698GEthilon polyamid-6 precision point-reverse cutting 봉합사
생검 펀치 (10 mm)Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USAP1050
생검 펀치 (12 mm)Xiomedics, Acuderm inc., Fort Lauderdale, FL, USAP1250
디지털 카메라 Ricoh, 하노버, 독일Cx1
Gazin Mullkompresse Lohmann und Rauscher, Neuwied, Germany13622멸균 거즈 (10 cm x 10 cm)
이중 레이어 콜라겐 기반 스캐폴드 (8' x 10')Integra Life Science Corporation, Plainsboro, NJ, USA88101
Isoflurane, 흡입 마취용 액체 가스 Baxter, Unterschleissheim, 독일100196040
Pentobarbital, 16 g / 100 mlFa. Merial, Hallbergmoos
Nuri Nu/Nu Nude 마우스, CrLNU-Foxn1nuCharles River, Sulzfeld, Germany스트레인 코드 088Athymic 누드 마우스, 생후 6주에서 8주령이며 체중이 20에서 25 g 사이입니다.
부프레노르핀 (0.3 mg/ml)Essex Pharma GmbH, 뮌헨, 독일
티탄화 메쉬 (15 cm x 15 cm), 초경량PFM Medical AG, Kö ln, 독일6000029
Tissucol Duo S Immuno 2 mlBaxter Germany GmbH, Unterschleiß 독일 하임B1332020110614피브린-트롬빈 솔루션 
투명 접착 드레이프(30.5cm x 26cm)KCI Medical Products, Wimborne Dorset, UKM6275009/10

참고문헌

  1. Rahaman, M. N., Mao, J. J. Stem cell-based composite tissue constructs for regenerative medicine. Biotechnology and Bioengineering. 91 (3), 261-284 (2005).
  2. Lutolf, M. P., Hubbell, J. A. Synthetic biomaterials as....

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