Summary

配向柱状組織を採取するための装置

Published: October 25, 2018
doi:

Summary

ここで収穫を生産するためのプロトコルを説明ドナーを引き起こすことがなく全層皮膚組織を収集するために使用することができます針サイト瘢痕します。針は、大量収穫を達成するために単純なコレクション システムと組み合わせることができます。

Abstract

本稿では、全層皮膚組織の配向柱状を収集するために使用できる既製の部品から作られた実験室の装置の製造プロセスについて説明します。配向柱状の小型サイズにより、ドナーをドナーサイト全層組織可能含め皮膚組織の細胞細胞外構成要素の混入を収穫しながら瘢痕化を引き起こすことがなく、迅速に回復サイト皮膚の深部、皮膚付属器の構造と正常に再現従来のティッシュ エンジニア リング技術を使用してまだあります。癒し、強化するために皮の傷に直接適用できる、配向柱状または彼らは他の組織工学的アプローチの自家細胞・組織のソースとして使用することができます。収穫の針が標準的な注射器の針を変更することによって作られています、少量の組織を採取するためだけに使用したりの吸引ベースの単純なコレクション システム (一般的な実験室の供給から作られて) と相まって大量収穫大動物モデルでの研究を容易にします。

Introduction

自家皮膚移植は傷の修復の主力が、ドナー サイト希少性と従来の皮膚移植1,2 を交換する新たな治療選択肢を開発するここ数十年の努力につながる罹患率による制限.我々 は最近収穫ドナー サイト罹患率を最小限に抑えながら全層皮膚移植の利点を活用する皮膚の代替方法を開発しました。小 (~0.5 mm 径)「配向柱状」の形で全層皮膚を集めることによってドナーのサイトは急速に、通常の状況下で瘢痕化せずに治癒することができる (潜在的な例外を除いて、以下の説明を参照してください)3。配向柱状傷傷の閉鎖を加速、収縮3を軽減するベッドに直接適用することができ、表皮及び真皮の細胞の種類と機能の付属器の構造4に欠けている多くの多様な範囲を復元従来の分層皮膚移植または現在遺伝子組み換え皮膚代替5。ヒーリングを強化するために配向柱状の瘢痕化せずに治癒するドナー サイトの機能が両方独立してによって検証されていない他の研究グループ6,7

我々 は以前スケール8; 配向柱状のコレクションを有効にする研究室収穫システムを開発しました。ただし、このシステムは広く利用可能ではない多くのカスタマイズされたコンポーネントの構成されます。ここでは、プロセスを説明詳細に大量収穫を達成するために使用することができますほとんど既製のコンポーネントから作られた単純なコレクション システムと同様に、針、収穫の生産のため。本稿に記載されている装置に適しての in vitroおよび動物の仕事は人間の使用できません。人間にこの手法を適用するため FDA の認可の臨床デバイスは市販されているが、詳細はここでは説明しません。

Protocol

すべての作業を含む生きた動物と動物の組織サンプルは、マサチューセッツ総合病院制度動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) によって承認されています。 1. 針を収穫の生産 生産段階のセットアップ ポストに女性ルアー ロック コネクタを固定し、ルアーロックがセンター ステージ (図 1A) のように、回転ステージの上にポス…

Representative Results

収穫の針は約 80-90% の成功率、全層皮膚組織の配向柱状を収集することができるはずし、各マイクロカラムは表皮、真皮、およびいくつかの皮下脂肪 (図 4) を含める必要があります。収穫の成功率が低く、組織に針を挿入することは困難となる場合や、新しい針が必要可能性があります。収穫の成功率は一貫して低く、新しい針も、もし針が短?…

Discussion

ここで説明する方法は、生体内で大きな動物研究のため市販の実験室の供給から作られたツールを使用して十分な量の組織配向柱状のコレクションを有効にするものです。この装置は、生きている豚皮3と同様に摘出ひと皮膚4,9から組織を収穫で以前使用されています。記載されている特定のパラメーターは、豚での使用に?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、陸軍、海軍、NIH、空軍、VA、保健賞号下の固い II 努力をサポートする部分で支えられましたW81XWH-13-2-0054。米陸軍医療研究集録活動、820 チャンドラー通り、フォート Detrick、MD 21702-5014 は表彰および管理取得オフィスです。意見、解釈、結論及び提言は、著者と国防総省によって必ずしも支持されません。

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

References

  1. Sun, B. K., Siprashvili, Z., Khavari, P. A. Advances in skin grafting and treatment of cutaneous wounds. Science. 346 (6212), 941-945 (2014).
  2. Singh, M., et al. Challenging the Conventional Therapy: Emerging Skin Graft Techniques for Wound Healing. Plastic and Reconstructive Surgery. 136 (4), 524-530 (2015).
  3. Tam, J., et al. Fractional Skin Harvesting: Autologous Skin Grafting without Donor-site Morbidity. Plastic and Reconstructive Surgery. Global Open. 1 (6), 47 (2013).
  4. Tam, J., et al. Reconstitution of full-thickness skin by microcolumn grafting. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 11 (10), 2796-2805 (2017).
  5. Huang, C., et al. Regeneration of hair and other skin appendages: A microenvironment-centric view. Wound Repair and Regeneration. 24 (5), 759-766 (2016).
  6. Fernandes, J. R., et al. Micro-mechanical fractional skin rejuvenation. Plastic and Reconstructive Surgery. 131 (2), 216-223 (2013).
  7. 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).
  8. Franco, W., et al. Fractional skin harvesting: device operational principles and deployment evaluation. Journal of Medical Devices. 8 (4), 041005 (2014).
  9. Rasmussen, C. A., et al. Chimeric autologous/allogeneic constructs for skin regeneration. Military Medicine. 179, 71-78 (2014).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
check_url/kr/58289?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Tam, J., Farinelli, W., Franco, W., Anderson, R. R. Apparatus for Harvesting Tissue Microcolumns. J. Vis. Exp. (140), e58289, doi:10.3791/58289 (2018).

View Video