혈관화된 복합 동종이식편 생명공학 연구를 위한 신뢰할 수 있는 돼지 근막-피부 피판 모델
Summary
본 프로토콜은 돼지 근막-피부 피판 모델과 혈관화된 복합 조직 연구에서의 잠재적 용도를 설명합니다.
Abstract
손, 얼굴 또는 음경 이식과 같은 혈관 복합 동종 이식편 (VCA)은 재건 사다리의 첫 번째 단계에서 실패한 치명적인 피부 결함에 대한 최첨단 치료법을 나타냅니다. 유망한 미적 및 기능적 결과에도 불구하고, 주요 제한 요소는 과감하게 적용되는 평생 면역 억제와 잘 알려진 의학적 위험의 필요성으로 남아 있어 더 넓은 적응증을 예방합니다. 따라서 VCA의 면역 장벽을 높이는 것은 윤리적 척도를 높이고 가장 진보 된 수술 기술을 사용하여 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 필수적입니다. 환자 특이적 이식 편의 새로운 생성 은 재건 이식에서 다가오는 돌파구입니다. 조직 공학 기술을 사용하여 VCA는 기증자 세포를 제거하고 관류-탈세포화-재세포화를 통해 수혜자에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 이러한 신기술을 개발하기 위해서는 대규모 동물 VCA 모델이 필요합니다. 따라서 피부, 지방, 근막 및 혈관으로 구성된 돼지 근막 피부 플랩은 VCA의 예비 연구에 이상적인 모델입니다. 그럼에도 불구하고, 문헌에 기술된 대부분의 VCA 모델은 근육 및 뼈를 포함한다. 이 연구는 다양한 연구 분야, 특히 혈관 화 된 복합 조직 공학을위한 실용적인 도구 인 돼지의 복재 근막-피부 피판 수확을위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 기술을보고합니다.
Introduction
혈관 화 된 복합 동종 이식편 (VCA)은 손, 얼굴 및 음경 1,2,3과 같이 수리하기 어려운 신체 부위 손실의 치료에 혁명을 일으켰습니다. 불행히도, 첫 번째 장기 결과4는 고용량의 면역억제제를 평생 투여하면 당뇨병, 감염, 종양 및 리노 혈관 기능 장애5를 포함한 심각한 부수적 인 의학적 상태로 이어질 수 있음을보여주었습니다. 최근 전문 VCA 팀은 이식 손실로 이어지는 만성 거부 반응의 위험을 관리하고 첫 번째 얼굴 재 이식 사례 6,7을 수행해야했습니다. VCA에서 면역억제의 한계를 극복하기 위해 다양한 전략이 설명되었습니다. 첫 번째는 동종 이식편 수용자 8,9에서 면역 혼합 키메라 상태를 유도하여 장기 이식 내성을 확립하는 데 의존합니다. 두 번째는 조직 공학을 통한 환자 특이적 이식편의 새로운 생성을 포함합니다.
최근에, 생물학적 조직의 관류 탈세포화는 천연 세포외 기질(ECM) 스캐폴드를 생성하여, 전체 장기(10)의 혈관 네트워크 및 조직 구조의 보존을 가능하게 한다. 따라서 수용자 특이적 세포로 이러한 ECM을 재세포화하면 면역 제약이 없는 맞춤형 이식편이 생성됩니다. VCA 생명공학에 대한 연구에서, 다수의 팀들이 탈세포화하여 전체 아키텍처(11,12,13)를 보존하는 그러한 ECM을 획득하였다. 그러나 재 세포 화 과정은 여전히 도전적이며 대형 동물 모델14,15에서는 성공하지 못했습니다. 이러한 획기적인 기술을 개발하려면 신뢰할 수 있고 재현 가능한 대형 동물 복합 조직 모델이 필요합니다. 돼지 모델은 돼지 피부가 인간 피부16에 가장 가까운 해부학 적 및 생리 학적 특성을 나타내기 때문에 생명 공학 발달 파이프 라인에서 최고의 선택을 나타냅니다. 근막-피부 피판(FCF)의 사용은 ‘맞춤형’ 혈관화된 복합 조직 이식편을 만들기 위한 첫 번째 단계에서 이상적입니다. 실제로 FCF는 피부, 지방, 근막 및 내피 세포를 포함하는 기본 VCA 모델입니다. 돼지 근피판17 및 골근피부 피판18에 대한 설명은 문헌에서 찾을 수 있다. 그럼에도 불구하고 근막 피부 플랩 수확 기술에 대한 초점이 부족합니다.
따라서이 연구는 연구자에게 돼지 복재 FCF 조달 기술에 대한 자세한 설명을 제공하고 많은 연구 분야, 특히 혈관 화 복합 조직 공학에서 사용하기 위해 플랩의 모든 특성을 묘사하는 것을 목표로합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 기사는 돼지 뒷다리에서 수확 한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 근막 피판에 대해 설명합니다. 이 단계별 수술 프로토콜을 따르면 2 시간 이내에 한 마리의 동물에게만 두 개의 플랩을 조달 할 수 있습니다. 수술의 가장 중요한 단계는 gracilis 근육 섬유 내에서 혈관 척추의 골격화이며, 숙련 된 외과 의사의 철저한 해부가 필요합니다. 피부 봉합사를 사용하여 피부를 근막에 고정하는 것은 천공기?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 슈라이너스 아동 병원 보조금 #85127(BEU 및 CLC) 및 #84702(AA)의 자금 지원을 받았습니다. 저자는 “Gueules Cassées”재단이 그 프로젝트에 참여한 동료들에게 급여를 지원해 준 것에 대해 감사하고 싶습니다.
Materials
| 18 G angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381409 | |
| 20 G angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381411 | |
| Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Atropine Sulfate | AdvaCare | 212-868 | |
| Bipolar cords | ASSI | 228000C | |
| Buprenorphine HCl | Pharmaceutical, Inc | 42023-179-01 | |
| Dilating Forceps | Fine science tools (FST) | 18131-12 | |
| Endotrachel tube | Jorgensen Labs | JO615X | size from 6 to 15mm depending on the pig weight |
| Ethilon 3-0 16 mm 3/8 | Ethicon | MPVCP683H | |
| Euthasol | Virbac AH | 200-071 | |
| Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL | BD PosiFlush | 306424 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Metzenbaum scissors 180 mm | B Braun | BC606R | |
| Microfil blue | Flow tech | LMV-120 | |
| Microfil dilution | Flow tech | LMV-112 | colored filing solution |
| Monopolar knife | ASSI | 221230C | |
| N°15 scalpel blade | Swann Morton | NS11 | |
| Omnipaque | General Electric | 4080358 | contrast product |
| Perma-Hand Silk 3-0 | Ethicon | A184H | |
| Small Ligaclip | Ethicon | MCM20 | |
| Stevens scissors 115 mm | B Braun | BC008R | |
| Telazol | Zoetis | 106-111 | |
| Xylamed (xylazine) | Bimeda | 200-529 |
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