Summary

Аппарат для сбора ткани Microcolumns

Published: October 25, 2018
doi:

Summary

Здесь мы описываем протокол для производства сбора игл, которые могут использоваться для сбора полной Толщина кожной ткани не вызывая доноров сайт рубцов. Иглы могут быть объединены с простой сбор системой обеспечения большого объема заготовки.

Abstract

Эта рукопись описывает процесс производства для Ступка, сделанные из готовых компонентов, которые могут быть использованы для сбора microcolumns полный Толщина кожной ткани. Маленький размер microcolumns позволяет доноров сайтов быстро излечить не вызывая донора сайта рубцов, во время уборки полный толщина ткани позволяет включение всех компонентов клеточной и внеклеточной ткани кожи, включая те, которые связаны с глубокий дермальный регионов и придатков кожи структур, который предстоит успешно быть воспроизведены с помощью обычных тканей, инженерной техники. Microcolumns может применяться непосредственно в раны кожи увеличить исцеления, или они могут использоваться в качестве источника аутологичных клеток/тканей для других тканей инженерных подходов. Заготовка иглы изготовлены, изменяя стандартные иглы, и они могут быть использованы только для уборки небольших количествах ткани или в сочетании с системой простой коллекции на основе всасывания (также сделаны из общедоступных лабораторных принадлежностей) высокий объем заготовки для облегчения исследования в крупных животных моделях.

Introduction

Аутологичной пересадке кожи является основой ремонта раны, но она ограничена доноров сайт дефицита и заболеваемости, приводит к согласованным усилиям в последние десятилетия для разработки новых терапевтических вариантов для замены обычных пересадки кожи1,2 . Мы недавно разработали альтернативный метод уборки кожу, чтобы использовать преимущества полного толщина пересадки кожи при сведении к минимуму доноров сайте заболеваемости. Собирая полный толщина кожи в виде небольших (~0.5 мм диаметром) «microcolumns», доноров сайты способны исцелять быстро и без рубцов при нормальных обстоятельствах (возможных исключений, см. в разделе обсуждение ниже)3. Microcolumns может применяться непосредственно в рану кровати ускорить закрытие раны, уменьшить сокращение3и восстановить широкий спектр типов клеток эпидермиса и дермы и функциональных структур придаточных4, многие из которых хватает в обычные Сплит толщина пересадки кожи или заменителей кожи текущего биоинженерных5. Способность microcolumns увеличить исцеления и их доноров сайтов исцелять без рубцов оба были независимо проверены других исследовательских групп6,7.

Ранее мы разработали систему уборки лаборатории для включения в коллекцию microcolumns на шкале8; Однако эта система состоит из многих настраиваемых компонентов, которые не являются широко доступными. Здесь мы подробно описать этот процесс для производства уборки иглы, а также простой коллекции системы, сделанные из основном готовых компонентов, которые могут использоваться для обеспечения большого объема заготовки. Аппарат, описанные в этой рукописи подходит для in vitro и животных работы, но не для использования в организме человека. Клиническое устройство с FDA Распродажа для применения этой техники в организме человека коммерчески доступных, но не будет обсуждаться подробно здесь.

Protocol

Все работы с участием живых животных и образцы тканей животных были одобрены Массачусетс общее стационарное лечение для институциональных животных и использование Комитет (IACUC). 1. производство заготовки иглы Установка на стадии производства Безопасный соедин…

Representative Results

Заготовка иглы должны быть в состоянии собрать microcolumns полный Толщина кожной ткани с примерно 80-90% успеха, и каждый microcolumn должен содержать эпидермиса, дермы и некоторые подкожного жира (рис. 4). Если уровень успеха уборки является низким, или если она стан…

Discussion

Описанные здесь методы предназначены для включения в коллекцию тканей microcolumns в достаточных количествах для в естественных условиях крупных исследований на животных, используя инструменты, изготовленные из коммерчески доступных лабораторных принадлежностей. Этот аппарат был ис…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа частично поддержали армии, ВМС, низ, военно-воздушных сил, VA и вопросам здравоохранения для поддержки усилий AFIRM II, под № премии W81XWH-13-2-0054. США армия медицинских исследований приобретение деятельность, 820 Чандлер Street, Форт Detrick, MD 21702-5014 является награждения и управляющие приобретения. Мнения, толкований, выводы и рекомендации являются мнениями автора и не обязательно одобрены министерством обороны.

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/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