Contrôles non destructifs suivi du développement de dégradable axée sur l’échafaud tissulaire des vaisseaux sanguins à l’aide de la tomographie à cohérence optique
Summary
Un protocole étape par étape pour les essais non destructifs et longue période suivi le processus de remodelage vasculaire et la dégradation de l’échafaudage en culture en temps réel de biodégradables polymériques axée sur l’échafaud tissulaire des vaisseaux sanguins avec stimulation pulsatile à l’aide de la tomographie par cohérence optique est décrite ici.
Abstract
Ingénierie des greffons vasculaires aux propriétés structurelles et mécaniques similaires à des vaisseaux sanguins naturels sont censés satisfaire la demande croissante de pontage artériel. Caractérisation de la dynamique de croissance et le processus de remodelage des polymères dégradables axée sur l’échafaud tissulaire des vaisseaux sanguins (TEBVs) avec une stimulation pulsatile sont cruciales pour l’ingénierie des tissus vasculaires. Les techniques d’imagerie optiques se démarquent comme de puissants outils pour surveiller la vascularisation du tissu machiné permettant l’imagerie haute résolution en culture en temps réel. Cet article démontre une non destructive et rapide en temps réel d’imagerie stratégie pour surveiller la croissance et la rénovation des TEBVs dans les cultures à long terme en utilisant la tomographie par cohérence optique (OCT). La morphologie géométrique est évaluée, y compris le processus de remodelage vasculaire, épaisseur de paroi et comparaison de l’épaisseur de la TEBV à des moments différents de la culture et de la présence de stimulation pulsatile. Enfin, les PTOM fournit des possibilités pratiques pour l’observation en temps réel de la dégradation du polymère dans les tissus reconstituante profonde sous stimulation pulsatile ou pas et dans chaque segment du navire, par contre l’évaluation de l’utilisation de dégradation du polymère balayage électronique microscopic(SEM) et microscope polarisé.
Introduction
Tissulaire des vaisseaux sanguins (TEBVs) est le matériau plus prometteurs comme une prothèse vasculaire idéal1. Afin de développer les greffes pour être cliniquement utile avec des propriétés structurales et fonctionnelles similaires comme navires indigènes, plusieurs techniques ont été conçus pour maintenir les fonctions vasculaires2,3. Bien qu’il y a eu des navires conçus avec des taux de perméabilité acceptable pendant l’implantation et à l’ étude clinique de Phase III4, culture à long terme et des coûts élevés montrent également la nécessité de suivre le développement de TEBVs. Compréhension des processus matrix(ECM) extracellulaire de croissance, remodelage et l’adaptation en TEBVs dans l’environnement de chimio-mécanique biomimétiques peut fournir des informations cruciales pour le développement de l’ingénierie des tissus vasculaires.
La stratégie idéale pour suivre le développement de vaisseaux machiné de petit diamètre5 devrait être non destructive, stérile, longitudinal, tridimensionnelle et quantitative. TEBVs dans des conditions de culture différente pourraient être évaluées par cette modalité d’imagerie, y compris même les changements avant et après la transplantation vasculaire. Stratégies pour décrire les caractéristiques des navires de vie conçue sont nécessaires. Techniques d’imagerie optiques permettent la visualisation et la quantification des dépôts de tissu et des biomatériaux. Autres avantages sont la possibilité d’activer l’imagerie des tissus profonds et sans étiquette avec haute résolution6,7. Cependant, les molécules d’image spécifique et des équipements optiques moins facilement accessible pour surveiller en temps réel est un obstacle pratique, qui a limité l’application extensive de la microscopie optique non linéaire. Tomographie par cohérence optique (OCT) est une approche optique avec un système d’imagerie intravasculaire comme outil clinique largement utilisé pour guider la thérapie interventionnelle cardiaque8. Dans la littérature, la méthode de OCT a été signalée comme un moyen d’évaluer l’épaisseur de la paroi de TEBVs9,10, couplé avec affirmatives modalités d’imagerie pour la recherche en génie tissu vasculaire. Considérant que, la dynamique de l’ingénierie vasculaire croissance et remodelage observe pas.
Dans ce manuscrit, nous détaillons la préparation du TEBVs d’axée sur l’échafaud polymères biodégradables pour la culture de quatre semaines. Les cellules musculaires lisses vasculaires des artères ombilicale humaine (HUASMCs) sont élargies et ensemencés dans un échafaudages de (PGA) l’acide polyglycolique dégradable poreux dans le bioréacteur. Polymères biodégradables jouent un rôle dans un substrat temporaire pour l’ingénierie tissulaire et ont une certaine dégradation taux11. Afin d’assurer une correspondance appropriée entre la dégradation de l’échafaudage et formation des neo-tissus, ECM et PGA échafaudages sont des facteurs cruciaux pour un remodelage vasculaire efficace. Le système de perfusion simule le microenvironnement biomécanique des vaisseaux natifs et maintient une déformation uniforme sous la stimulation de la pression.
Le protocole présenté vise à décrire une stratégie relativement simple et non destructive pour TEBVs d’imagerie et de surveillance à long terme de la culture. Ce protocole peut être utilisé pour la visualisation des changements morphologiques et mesures d’épaisseur de navires conçus dans des conditions de culture différente. En outre, les analyses de la dégradation des matériaux à base de polymères dans les tissus techniques échafaudages peuvent être exécutées pour l’identification. En combinant les méthodes de balayage électronique microscopic(SEM) et polarisée microscope utilisé dans ce protocole, la corrélation et la quantification de la distribution de la matrice extracellulaire et de la dégradation de la PGA sont possibles, qui peuvent faciliter l’évaluation d’échafaudage dégradation, combiné avec l’imagerie OCT.
Protocol
Representative Results
Discussion
Pour générer conçu navires avec structure et propriétés mécaniques similaires à ceux des natifs des vaisseaux sanguins peuvent entraîner pour raccourcir le temps pour l’usage clinique et sont le but ultime de l’ingénierie vasculaire. Les techniques d’imagerie optiques permettent la visualisation de l’ingénierie des tissus vasculaires composants spécifiques, qui ne peut pas contrôler des constructions individuelles tout au long des greffes de la culture et de l’exposition à un milieu de culture sans…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à remercier la Science et la technologie de planification de projet de la Province du Guangdong en Chine (2016B070701007) pour soutenir ce travail.
Materials
| PGA mesh | Synthecon | ||
| silicone tube | Cole Parmer | ||
| connector | Cole Parmer | ||
| intravascular OCT system | St. Jude Medical, Inc | ILUMIEN™ OPTIS™ SYSTEM | |
| scanning electron microscopic | Philips | FEI Philips XL-30 | |
| polarized microscope | Olympus | Olympus BX51 | |
| sutures | Johnson & Johnson | ||
| pulsatile pump | Guangdong Cardiovascular Institute | ||
| LightLab Imaging software | St. Jude Medical, Inc |
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