Summary
Her beskriver vi en protokoll for å produsere høsting pinne som kan brukes til å samle full-tykkelse hud vev uten forårsaker donor området arrdannelse. Nålene kan kombineres med en enkel samling å oppnå høy-volum høsting.
Abstract
Dette manuskriptet beskriver prosessen for en laboratoriet apparater, laget av sokkel komponenter, som kan brukes til å samle microcolumns av full-tykkelse hud vev. Den lille størrelsen på microcolumns lar donor områder leges raskt uten å forårsake donor-område arr mens høsting full-tykkelse vev gjør inkorporering av alle mobilnettet og ekstracellulære komponenter av huden vev, inkludert de tilhørende med dypere dermal regioner og adnexal huden strukturer, som har ikke gjengis vellykket med konvensjonelle tissue engineering teknikker. Microcolumns kan brukes direkte i huden sår å øke healing, eller de kan brukes som autolog cellen/vev kilde til andre vev engineering tilnærminger. Høsting nålene er laget ved å endre standard sprøyte nåler, og de kan brukes alene for høsting små mengder vev eller kombinert med en enkel inntaks-baserte systemer (også laget av vanlig laboratoriet forsyninger) for høyt volum høsting for å lette studier i store dyr modeller.
Introduction
Autologous skin pode er bærebjelke i såret reparasjon, men det er begrenset av donor området knapphet og sykelighet, fører til felles innsats i de siste tiårene å utvikle nye behandlingsalternativer erstatte konvensjonelle skin pode1,2 . Vi har nylig utviklet en alternativ metode for høsting huden til å utnytte fordelene med full-tykkelse skin pode samtidig som donor-område sykelighet. Ved å samle full-tykkelse huden i form av små (~0.5 mm diameter) “microcolumns”, donor områdene er i stand til å helbrede raskt og uten arrdannelse under normale omstendigheter (se diskusjon nedenfor for mulige unntak,)3. Microcolumns kan brukes direkte i såret senger å akselerere såret nedleggelse, redusere sammentrekning3, og gjenopprette et variert utvalg av epidermal og dermal celletyper og funksjonelle adnexal strukturer4, hvorav mange er mangler i konvensjonelle split-tykkelse skin pode eller gjeldende bioengineered huden erstatter5. Muligheten for microcolumns å øke healing og deres donor steder å leges uten arrdannelse er begge blitt uavhengig godkjent av andre forskning grupper6,7.
Vi har tidligere utviklet et laboratorium høsting system for å aktivere samlingen av microcolumns på skala8; men er dette systemet sammensatt av mange tilpassede komponenter som ikke er allment tilgjengelig. Her beskrive vi i detalj prosessen for produsere høsting nåler, samt enkel innsamlingssystemer, laget av det meste sokkel komponenter, som kan brukes til å oppnå høy-volum høsting. Apparatet beskrevet i dette manuskriptet er egnet for i vitro og dyr arbeid, men ikke for bruk i mennesker. En klinisk enhet med FDA klaring for å bruke denne teknikken på mennesker er kommersielt tilgjengelig, men vil ikke bli diskutert i detalj her.
Protocol
Representative Results
Discussion
Metodene som er beskrevet her er ment å aktiverer innsamling av vev microcolumns i tilstrekkelig antall for i vivo store dyrestudier, bruker verktøy laget av kommersielt tilgjengelig laboratorium forsyninger. Dette apparatet er brukt tidligere i høsting vev fra forbrukeravgift menneskehud4,9 , samt live svin huden3. De spesifikke parameterne beskrevet er de som ble funnet for å være mest egnet for bruk i svin. Det forventes a…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet var støttes delvis av hæren, marinen, NIH, Air Force, VA og helsedirektoratet å støtte fast II innsats, under prisen nr. W81XWH-13-2-0054. US Army medisinsk forskning oppkjøpet aktiviteten, 820 Chandler Street, Fort Detrick, MD 21702-5014 er tildelingen og administrere oppkjøpet kontoret. Meninger, tolkninger, konklusjoner og anbefalinger er de av forfatteren og nødvendigvis er godkjent ikke av Forsvarsdepartementet.
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
- 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).
