Atímica Rat Modelo de Avaliação da Engineered Ligamento Cruzado Anterior Enxertos

Resumo

Modelos animais são ferramentas importantes para a avaliação de enxertos de engenharia tecidual. Este trabalho apresenta o protocolo de preparação de um enxerto de polímero biodegradável eletrofiado para uso na engenharia de tecidos do ligamento cruzado anterior, bem como um protocolo cirúrgico para implantação em modelo de rato.

Resumo

A ruptura do ligamento cruzado anterior (LCA) é uma lesão ligamentar comum que geralmente requer cirurgia porque o LCA não cicatriza bem sem intervenção. As estratégias de tratamento atuais incluem reconstrução ligamentar com autoenxerto ou aloenxerto, cada um com suas limitações associadas. Assim, há interesse em projetar um enxerto de engenharia tecidual para uso na reconstrução do LCA. Descrevemos a fabricação de um enxerto de polímero eletrofiado para uso na engenharia de tecidos do LCA. Este enxerto de policaprolactona é biocompatível, biodegradável, poroso e é composto por fibras alinhadas. Como um modelo animal é necessário para avaliar tal enxerto, este artigo descreve um modelo de reconstrução do LCA em ratos atímicos intra-articulares que pode ser usado para avaliar enxertos projetados, incluindo aqueles semeados com células xenogênicas. São apresentados resultados representativos de histologia e testes biomecânicos com 16 semanas de pós-operatório, com enxertos testados imediatamente após o implante e LCAs nativos contralaterais servindo como controles. O presente estudo fornece um modelo animal reprodutível para avaliar enxertos de LCA com engenharia de tecidos e demonstra o potencial de uma abordagem de medicina regenerativa para o tratamento da ruptura do LCA.

Introdução

A ruptura do ligamento cruzado anterior (LCA) é uma das mais comuns de lesões ligamentares do joelho ^1. Porque a ruptura do LCA é incapaz de curar sem intervenção cirúrgica, as limitações nas atividades da vida diária, bem como a participação em esportes de carro mais de 175.000 pacientes submetidos à cirurgia a cada ano ^2, com um custo estimado de um bilhão de dólares por ano ^3. Atualmente, qualquer auto-enxerto ou enxerto de tendão é usado para a reconstrução do ligamento. Embora altas taxas de sucesso pode ser alcançado com tanto auto-enxerto e enxerto de substituição, complicações graves estão associados com estas opções de recons....

Protocolo

NOTA: Todas as cirurgias animais foram aprovados pela equipe e animal veterinário comitê de uso local, antes do início dos experimentos.

1. Preparação de electrospun Policaprolactona Andaimes

1. Pesar e dissolver de grau médico de poli éster terminado (ε-caprolactona) em forma de grânulo em 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, para criar uma 10% w / w solução do polímero PCL. Deixe a solução agitar utilizando uma placa de agitação durante pelo menos 3 h para assegurar uma solução homogénea.
2. Electrospin a solução PCL para criar um manguito de fibras PCL altamente alinhadas para a fabricação de andaime.
   1. Prepare a co....

Resultados

Em nossa experiência de 92 cirurgias de ratos por um único cirurgião, o tempo médio operatório da incisão para a conclusão da ferida foi de 16,9 min, com um desvio padrão de 4,7 min. No momento do sacrifício, os ratos pesavam 356 ± 23 g. Todos os ratos toleraram bem a cirurgia, e experiente sem complicações. Imediatamente após a cirurgia, os ratos foram anotados para suportar o peso sobre a extremidade operatório, mas exibiu um ligeiro coxear. Por uma semana de pós-operatório, todos os ratos foram deambulando sem mancar.......

Discussão

Lesões do LCA é uma condição comum em cirurgia ortopédica de esportes, com opções limitadas de Reconstrução, com o tempo presente. A fim de desenvolver um substituto apropriado da engenharia de tecidos para a ACL que irá permitir a regeneração in vivo, num modelo animal adequado é necessária. Neste estudo, a fabricação de um enxerto de engenharia biodegradável é descrita, como é o seu implante in vivo utilizando um modelo reprodutível de reconstrução ACL em um rato atímico. Este modelo pode ser utiliza.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
éster terminado de poli de grau médico (ε-caprolactona), forma de grânulo (MW = 110.000)	Polímeros Absorvíveis Lactel		Polímero sintetizado sob encomenda com peso molecular desejado
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol	Sigma-Aldrich	105228	Solvente para polímero PCL
18 G x 1½agulha biselada	BD Medical	305196
Bomba de Seringa Programável para Infusão/Retirada Remota	Harvard Apparatus	702101
VersaLaser VLS2.30 Gravadora a Laser	Microgeo EUA	VLS2.30
Expanded Plasma Cleaner 115 V	Harrick Plasma	PDC-001	Reativo de plasma imediatamente antes do revestimento com colágeno para modificação da superfície
Solução Padrão de Colágeno PureCol, 3 mg/ml	Advanced Biomatrix	5015-A	Misture uma solução 8:1:2,5 de PureCol, PBS 10x, 0,1 N NaOH 1:9 em PBS 1x
Sutura, Vicryl 5-0	Henry Schein	1086471
Sutura, Vicryl 4-0	Henry Schein	6540072
Tesoura de dissecação de ponta fina (reta; 4,5 polegada	Fisher Scientific	8940
Cloridrato de buprenorfina	Sigma-Aldrich	B9275	Utilize 0,03 mg/kg tanto intraoperatória quanto pós-operatória para controle da dor
Ampicilina, injetável	Henry Schein	1185678	Usar 25 mg/kg por via subcutânea durante o procedimento
K-wire, 1,6 mm	Spectrum Surgical	SI040062
Keith Needle, Reto 1½"	Delasco Dermatology Lab & Fornecimento	KE-112
Solução Desmineralizante Immunocal	Fisher Scientific	NC9491030
Cimento ósseo de resina acrílica Opticryl (PMMA) (monômero e polímero)	US Dental Depot	OPTICRYL 100410
Máquina de Ensaios de Tração Instron Modelo 5564	Instron	5564	Qualquer aparelho de ensaio de tração comparável é adequado