עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהלאומיים ללב וריאות המכון (R01 HL086582) ותאי גזע מדע קרן ניו יורק (NYSTEM, # חוזה &#160; C024316) לSTA ואיורים DDS משמשים בוידאו יופיטר הושלמו על ידי ג &#39;ון נייקוויסט; Illustrator הרפואי מאוניברסיטת מדינת ניו יורק בבאפלו.

<ol>
	<li>Goldman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+patency+of+saphenous+vein+and+left+internal+mammary+artery+grafts+after+coronary+artery+bypass+surgery:+Results+from+a+Department+of+Veterans+Affairs+Cooperative+Study.">Long-term patency of saphenous vein and left internal mammary artery grafts after coronary artery bypass surgery: Results from a Department of Veterans Affairs Cooperative Study.</a> Journal of the American College of Cardiology. 44, 2149-2156 (2004).</li><li>Achouh, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+(5-+to+20-year)+patency+of+the+radial+artery+for+coronary+bypass+grafting.">Long-term (5- to 20-year) patency of the radial artery for coronary bypass grafting.</a> The Journal of Thoracic And Cardiovascular Surgery. 140, 73-79 (2010).</li><li>Conklin, B. S., Richter, E. R., Kreutziger, K. L., Zhong, D. S., Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+evaluation+of+a+novel+decellularized+vascular+xenograft.">Development and evaluation of a novel decellularized vascular xenograft.</a> Medical Engineering &amp; Physics. 24, 173-183 (2002).</li><li>Zhu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+anti-atherosclerotic+tissue-engineered+blood+vessel+by+A20-regulated+endothelial+progenitor+cells+seeding+decellularized+vascular+matrix.">Development of anti-atherosclerotic tissue-engineered blood vessel by A20-regulated endothelial progenitor cells seeding decellularized vascular matrix.</a> Biomaterials. 29, 2628-2636 (2008).</li><li>Quint, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+tissue-engineered+blood+vessel+as+an+arterial+conduit.">Decellularized tissue-engineered blood vessel as an arterial conduit.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 108, 9214-9219 (2011).</li><li>Kaushal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+small-diameter+neovessels+created+using+endothelial+progenitor+cells+expanded+ex+vivo.">Functional small-diameter neovessels created using endothelial progenitor cells expanded ex vivo.</a> Nat Med. 7, 1035-1040 (2001).</li><li>Galatos, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+and+Analgesia+in+Sheep+and+Goats.">Anesthesia and Analgesia in Sheep and Goats.</a> Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. 27, 47-59 (2011).</li><li>Okutomi, T., Whittington, R. A., Stein, D. J., Morishima, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+effects+of+sevoflurane+and+isoflurane+anesthesia+on+the+maternal-fetal+unit+in+sheep.">Comparison of the effects of sevoflurane and isoflurane anesthesia on the maternal-fetal unit in sheep.</a> J Anesth. 23, 392-398 (2009).</li><li>Swartz, D. D., Russell, J. A., Andreadis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+of+fibrin-based+functional+and+implantable+small-diameter+blood+vessels.">Engineering of fibrin-based functional and implantable small-diameter blood vessels.</a> American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 288, H1451-H1460 (2005).</li><li>Niklason, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+arteries+grown+in+vitro.">Functional arteries grown in vitro.</a> Science. 284, 489-493 (1999).</li><li>Dahl, S. L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Readily+Available+Tissue-Engineered+Vascular+Grafts.">Readily Available Tissue-Engineered Vascular Grafts.</a> Science Translational Medicine. 3, 68ra69 (2011).</li><li>Wu, W., Allen, R. A., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast-degrading+elastomer+enables+rapid+remodeling+of+a+cell-free+synthetic+graft+into+a+neoartery.">Fast-degrading elastomer enables rapid remodeling of a cell-free synthetic graft into a neoartery.</a> Nature Medicine. 18, 1148-1153 (2012).</li><li>Saami, K. Y., Bryan, W. T., Joel, L. B., Shay, S., Randolph, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fate+of+an+endothelium+layer+after+preconditioning.">The fate of an endothelium layer after preconditioning.</a> Journal of vascular surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 51, 174-183 (2010).</li><li>Ueberrueck, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+ovine+and+porcine+animal+models+for+biocompatibility+testing+of+vascular+prostheses.">Comparison of the ovine and porcine animal models for biocompatibility testing of vascular prostheses.</a> Journal of Surgical Research. 124, 305-311 (2005).</li><li>Labb&#233;, R., Germain, L., Auger, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+completely+biological+tissue-engineered+human+blood+vessel.">A completely biological tissue-engineered human blood vessel.</a> The FASEB Journal. 12, 47-56 (1998).</li><li>Samaha, F. J., Oliva, A., Buncke, G. M., Buncke, H. J., Siko, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+study+of+end-to-end+versus+end-to-side+techniques+for+microvascular+anastomosis.">A clinical study of end-to-end versus end-to-side techniques for microvascular anastomosis.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 99, 1109-1111 (1997).</li><li>Huang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+end-to-side+anastomosis+technique+for+hepatic+rearterialization+in+rat+orthotopic+liver+transplantation+to+accommodate+size+mismatches+between+vessels.">A novel end-to-side anastomosis technique for hepatic rearterialization in rat orthotopic liver transplantation to accommodate size mismatches between vessels.</a> European Surgical Research. 47, 53-62 (2011).</li><li>Peng, H., Schlaich, E. M., Row, S., Andreadis, S. T., Swartz, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Ovine+ex+vivo+Arteriovenous+Shunt+Model+to+Test+Vascular+Implantability.">A Novel Ovine ex vivo Arteriovenous Shunt Model to Test Vascular Implantability.</a> Cells, Tissues, Organs. 195, 108 (2011).</li><li>Zilla, P., Bezuidenhout, D., Human, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prosthetic+vascular+grafts:+Wrong+models,+wrong+questions+and+no+healing.">Prosthetic vascular grafts: Wrong models, wrong questions and no healing.</a> Biomaterials. 28, 5009-5027 (2007).</li><li>Berger, K., Sauvage, L. R., Rao, A. M., Wood, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Healing+of+Arterial+Prostheses+in+Man:+Its+Incompleteness.">Healing of Arterial Prostheses in Man: Its Incompleteness.</a> Annals of Surgery. 175, 118-127 (1972).</li><li>Byrom, M. J., Bannon, P. G., White, G. H., Ng, M. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+the+assessment+of+novel+vascular+conduits.">Animal models for the assessment of novel vascular conduits.</a> Journal of Vascular Surgery : Official Publication, the Society for Vascular Surgery [and] International Society for Cardiovascular Surgery, North American Chapter. 52, 176-195 (2010).</li><li>Swartz, D. D., Andreadis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+vascular+tissue-engineering.">Animal models for vascular tissue-engineering.</a> Current Opinion in Biotechnology. 24, 916-925 (2013).</li><li>Liang, M. -. S., Andreadis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+fibrin-binding+TGF-&#946;1+for+sustained+signaling+and+contractile+function+of+MSC+based+vascular+constructs.">Engineering fibrin-binding TGF-&#946;1 for sustained signaling and contractile function of MSC based vascular constructs.</a> Biomaterials. 32, 8684-8693 (2011).</li><li>Han, J., Liu, J. Y., Swartz, D. D., Andreadis, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+functional+effects+of+organismal+ageing+on+smooth+muscle+cells+derived+from+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells.">Molecular and functional effects of organismal ageing on smooth muscle cells derived from bone marrow mesenchymal stem cells.</a> Cardiovascular Research. 87, 147-155 (2010).</li></ol>

There are no disclosures to report.

מטרת דו&quot;ח זה היא לספק הליך אמין ושחזור לTEVs שתל של עניין בעורק התרדמה כבש. עורקי ראש יליד בעלי החיים המשמשים במודל זה היו 0.5-.75 מ&quot;מ עובי ו4.5-5 מ&quot;מ בקוטר חיצוני. הטכניקה הניתוחית שתוארה כאן הייתה מוצלחת להשתלת TEVs של גיאומטריות שונות מדידת .25-1 מ&quot;מ עובי, 4-5 מ&quot;מ קוטר חיצוני ו -4 סנטימטרים באורך בהצלחה רבה מוכיח יעיל עד משך 3 חודשים, נקודת הסיום המיועדת. השימוש בטכניקה ניתוחית זו אפשרה הרכישה של נתונים כדי שיהיה קל יותר לאסוף ועקבי יותר. יתר על כן, היכולת למדוד פרמטרים בזמן אמת של שיפוץ in vivo תוארה. קטרים ​​שונים עשויים לשמש בהצלחה במודל זה תלוי בטווח רצוי של אי-התאמה ועיצוב של TEV המושתל, כמו גם, את משך הזמן של השתלה ניתן להארכה לאו מעבר yea 1r. אחד הפיתוחים הגדולים ביותר באופטימיזציה של פרוטוקול זה הוא השימוש בanastomoses מקצה-לקצה באמצעות טכניקת תפר שהופסקה. עיצוב TEV הנוכחי המשמש בהכנת דוח זה השתמש בהתחלה anastomoses מקצה-לקצה תוך שימוש בטכניקת תפר פועלת שהביאה לשיעור כישלון גבוה (n = 3). הסיבה המדויקת לכך אינה ידועה, אולם זה היה יכול להיות פוטנציאל היה בשל השפעת stenotic או אי תאימות הקלה של תפר פועל באתר בהשקה. במחפש שיטות חלופיות כדי לייעל את ההליך כירורגי נמצא כי טכניקות ניתוחיות שדווחו בעבר תוארו בספרות הן מעורפלות במקצת. זה בעיקר בשל מגבלות שהוטלו על ידי מילת כתבי עת לאלץ חוקרים לדווח טכניקות הניתוחיות שלהם בצורה קצרה ומעורפלת. פשוט חלק מהדיווחים קובעים כי בעלי החיים עברו השתלת TEV 10-12. אחרים מדווחים על שימוש בקצה-לצד 3,5,13,14, אומקצה לקצה 4,6 השקה. לבסוף, אחרים צוינו במפורש את השימוש בתפר ריצה 4 מופרעת, או רציפה 15. זה חוסר הפירוט עושה את זה קשה לשחזר או לשפר את מחקר של כלי דם הדורשים ניתוח, במיוחד במודלים של בעלי חיים גדולים. אמנם אין הבדל משמעותי שדווח בpatency בין קצה-לקצה וקצה-לצד טכניקה 16, במודל של בעלי החיים הגדולים שדווח כאן, מקצה-לקצה הוא יתרון כאשר הפועלים בעורק התרדמה עקב האנטומיה ו אורכו של TEVs העריך נפוץ. עם זאת, אם אי-התאמה גדולה בין עורק היליד וTEV קיים, הוא עשוי להיות אידיאלי לאמץ טכניקת קצה-לצד שהראתה הבטחה בחולדות 17. על מנת להבטיח כי הטכניקה הניתוחית היא לא סיבה לכישלון TEV מאפשר לחוקרים להתמקד בהסברים אפשריים אחרים לחסימה. אם patency לטווח קצר וחשיפה למצבים פיסיולוגיים כגון דםולחץ הוא רק העניין, כתב יד שדווחה בעבר זמין. כאן, השימוש בכבש vivo לשעבר מודל מחלף arteriovenous נועד להעריך implantability TEV כבר מותאם 18. מודל זה הוכיח להיות יעיל מאוד בבדיקת מהירות TEVs מרובה עם חיה אחת לפני שאתחייב להשתלת TEV למחקרים ארוך-טווח. אם הערכת המצב תקין של TEV מושתל הוא רצוי, למרבה הצער יש לי טכניקות קונבנציונליות חסרונות. נכון לעכשיו בדיקת אולטרה סאונד או הדמיה צנתור הן השיטות רק משמשות להערכת שלמות TEV in vivo 3,5,6,10-14. ההדמיה אולטרסאונד בדרך כלל לא מספקת הרזולוציה הדרושה כדי לצפות בשינויי תאימות של TEV. אנגיוגרפיה פולשנית היא, יקרה ודורשת הרדמה של בעלי החיים. עם זאת, על ידי בדיקות השתלת זרימה, צנתרים עורקים וגבישים קוליים הרבה של נתונים אלה ניתן לרכוש בצורה פשוטה יותר. בזהstrumentation של TEV המושתל גם מאפשר לפרמטרים כגון מהירות גל דופק ומדד הגדלת להיות מחושבים. היתרון של שימוש בכבשים להשתלת TEV גם מעניק כוח לתרגום של TEVs להגדרה קלינית. מודלים של בעלי חיים קטנים כמו עכברים, חולדות וארנבות לא מציעים מקביל מציאותית לאלה של הגדרה קלינית ומודלים של בעלי חיים ולכן גדולים חייבים להיחקר 19. עם זאת, בעוד שמודל של בעלי חיים גדולים הוא מודל מהימן ורלוונטי יותר מבחינה קלינית, קיימות חשש למינים המשמשים להשתלות TEV. כלבים וחזירים לדוגמא, בעוד שלעתים קרובות נעשה שימוש במחקר של כלי דם, endothelialize מהר מאוד. כבשים מצד שני רק קרוב endothelialize לאתרי ההשקה, ולא באופן ספונטני בתוך TEV. זה דומה יותר לריפוי של בני אדם 14,19-22. כדי להבין עוד יותר את מה שהתרחש בכבוד לארח את שיפוץ,TEV יש explanted ובדק, על מנת לתאר את נדידת תאים, חוסר התנועה והתמיינות. העבודה קודמת הראתה כי התוספת של צבע lipophilic כגון דיל, כמו גם השימוש בתאי אנדותל GFP + שיטות אמינות כדי להעריך את גורלם של תאים מושתלים על TEV 5,6. הקבוצה שלנו גם הראתה שמכתים sry (חלבון Y אזור קביעה-מין) נגד כרומוזום גברי Y היא שיטה יעילה כדי לעקוב אחר תאים מושתלים זכר בנקבת מארח (in press). קולגן ואלסטין תוכן ניתן גם למדוד לאחר רקמת explanted, שפיכת אור נוסף על היקף שיפוץ in vivo. כמו כן ניתן לקבוע אם או לא מראש שתל כמו גם רקמות explanted יכול להגיב לvasoconstrictors ומרחיבי כלי דם כאשר הניחו לאמבטית רקמות איבר. לבסוף, יכול להיות גם נבדק TEVs כדי לקבוע את המאפיינים שלהם מכאניים כגון מודול יאנג, חוזק מתיחה האולטימטיבית, ולחץ מתיח 6,9,23,24.

המוקד העיקרי לפיתוח TEVs היה לספק תחליף להחלפת שתל אוטולוגי כאשר כלי אוטולוגי אינם זמינים ולהגביל תחלואת מראה תורם. לדוגמא, מספר עוקף עורק כלילי ניתוחים בשנה חרג 350,000 בארה&quot;ב, והמקור האידיאלי של שתלים מתאימים נשאר העורק השמאלי הפנימי החלב הקדמי שמאלי, יורד בעורקים הכליליים ווריד saphenous 1. מאז אנשים רבים הסובלים ממחלות לב וכלי דם לא יכולים להיות מתאימים עורקים וורידים להחלפת שתל אוטולוגי, פיתוח TEVs נעשה אפוא שדה אינטנסיבי של מחקר במשך עשרות שנות 1-6. בעוד ההנדסה ואופטימיזציה של TEVs הרומן עברו התקדמות רבות, דיווחו על טכניקות כירורגיות המועסקות להשתיל TEVs עצמם לא היו נושא לדיון אינטנסיבי כזה. במקום זאת, פרוטוקולים בנוגע להשתלת TEVs למודלים של בעלי חיים הם במידה רבה עזבועד למחקר חוקרים. כתב היד הבאה מדגימה כיצד להשתיל TEVs על ידי ניצול גישת השקה קצה לקצה. הליך זה היה מותאם על ידי שימוש בתבנית תפירה בהשקה ספציפית, ייצוב טכניקת תפר, אופטימיזציה של מתח אורך והתוספת של in vivo מכשור ניטור. שיטה זו עומדת בניגוד לכמה מהווריאציות רבות שהיה בשימוש בעבר. יתר על כן, הליך זה מתאר כיצד לרכוש פרמטרים כגון לחץ דם עורקים, TEV קוטר / עמידה וקצב הזרימה דרך TEV לאחר הניתוח עד explantation. איסוף נתונים זה מספק ניתוח הכרחי של TEV בזמן שהוא נמצא בתהליך של שיפוץ.

<table><tbody><tr><td>Pressure Transducer</td><td>Becton Dickinson</td><td>P23XL-1</td><td>Quantity: 1+ (1 for each artery).&lt;br/&gt;Used with water-filled diaphragm domes.</td></tr><tr><td>Amplifier and transducer box</td><td>Gould</td><td>5900 Signal Conditioner Cage</td><td>Quantity: 1.&lt;br/&gt;Two transducers and amplifiers should be included in cage. While this specific unit may be discontinued, other commercially available pressure transducers with a BNC/analog output will communicate with the Sonometrics equipment.</td></tr><tr><td>T403 Console with TS420 perivascular flowmeter module (x2)</td><td>Transonic Systems</td><td>T403 module and TS420 (x2)</td><td>Quantity: 1.&lt;br/&gt;Flow probes measuring flow through each of the carotid arteries will connect to each of the TS420 units.</td></tr><tr><td>Digital ultrasonic measurement unit</td><td>Sonometrics</td><td>TR-USB</td><td>Quantity: 1</td></tr><tr><td>Flow Probe Precision S-Series 4&amp;nbsp;mm</td><td>Transonic Systems Inc.</td><td>MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA</td><td>Quantity: 2</td></tr><tr><td>1&amp;nbsp;mm Sonometrics Crystals</td><td>Sonometrics Systems</td><td>1R-38S-20-NC-SH</td><td>Quantity: 2-4 (2 for each artery)</td></tr><tr><td>Catheter for implantation</td><td>BD (Becton Dickinson)</td><td>&amp;nbsp;381447</td><td>Quantity: 1+ (1 for each artery).&lt;br/&gt;Catheter is cut and secured to microbore tubing, stylette is utilized for insertion.</td></tr><tr><td>Tygon Microbore Tubing</td><td>Norton Performance Plastics</td><td>(AAQ04127) Formulation S-54-HL</td><td>Cut to length for an extension set</td></tr><tr><td>Luer Stub Adapter</td><td>BD (Becton Dickinson)</td><td>427564 (20 gauge)</td><td>Quantity: 1+ (1 for each arterial catheter)</td></tr><tr><td>Surflo Injection Plug</td><td>Terumo</td><td>SR-IP2</td><td>Quantity: 1+ (1 for each arterial catheter)</td></tr><tr><td>Meadox</td><td>PTFE (Teflon) Felt</td><td>19306</td><td>Cut to size.&lt;br/&gt;The PTFE felt used in our studies was discontinued. However, comparable companies such as &amp;ldquo;Surgical Mesh&amp;rdquo; offer products which are equivalent.</td></tr></tbody></table>

surgical technique for the implantation of tissue engineered vascular grafts and subsequent in vivo monitoring

הפיתוח של כלי רקמה מהונדסת (TEVs) הוא מקדם את יכולת TEVs באופן שיגרתי וביעילות שתל (4-5 מ&quot;מ קוטר) למודל של בעלי חיים גדולים. פרוטוקול צעד אחר צעד למיקום בין-positional של ההערכה הדיגיטלית TEV וזמן אמת של TEV ועורקי ראש ילידים מתואר כאן. הניטור בvivo מתאפשר על ידי ההשתלה של זרימת בדיקות, צנתרים וגבישים קוליים (מסוגל רישום דינמי שינויים בקוטר של TEVs המושתל ועורקי ראש מקוריים) בזמן הניתוח. ברגע שהושתל, חוקרים יכולים לחשב דפוסי עורקי זרימת דם, לחץ דם פולשני וקוטר עורק מניב פרמטרים כגון מהירות גל דופק, מדד augmentation, לחצי דופק ועמידה. רכישת נתונים מושגת באמצעות תוכנת מחשב יחידה לניתוח לכל אורך הניסוי. הנתונים לא יסולא בפז כזו מספק תובנה שיפוץ מטריצת TEV, resemblanCE לבקרה מקומית / דמה וביצועי TEV הכוללים in vivo.

יותר מ -30 כבשים עברו את הטכניקה הניתוחית שתוארה בדוח זה להשתלת TEVs (in press) 9. טבלה המרכזת את פעילות הכבשים האחרונה לאחר פרוטוקול אופטימיזציה מוצגת בטבלה 2. כל הכבשים התאוששו לאחר השתלת TEV ללא סיבוכים מסכנים חיים. אצל בעלי חיים מסוימים, סיסטיק נצפה בעורק ילידים ליד קצה צנתר עורקי השכינה. גידול משמעותי של דלקת עם הנוכחות של מכשור הוסיף לא נצפה. לעיתים נדירות (1 של 18 צנתרים), קטטר גרם לחסימה בזרימת דם דרך TEV. חסימה אחת, וזאת לאחר חודש אחד. סיבוכי קטין מקטטר כוללים ריסון של אות העורקים וחוסר היכולת לשאוב דם. דיווח הנפוץ ביותר נתונים כאשר רודפים מחקר בפיתוח TEV הם בדרך כלל שיעורי patency, ספיקות ועמידה. פרוטוקול זה מדגים שזה possידיהם לקבל נתונים יקרי ערך כגון בכל משך הזמן של הניסוי. למרות שדוח זה מתמקד ברכישה של קצב זרימה, קוטר ולחץ דם; עמידה, מדד augmentation ומהירות גל דופק יכולים להיות גם מחושבים. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig1.jpg" /> איור 1. עורק התרדמה מבודד. עורק הראשי מבודד מוצג עם זרימת בדיקה המצורפת. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig2.jpg" /> איור 2. השרשה של TEV. איור 2-Di ממחיש את הצד הדיסטלי של TEV עם 2 של ארבע נקודות עיגון המקוריות המשמשות לעגן את TEV במקום. ברגע שTEV מעוגן, להוסיף addit<html> ional תפרים כפי שמוצג באיור 2-Pr, אשר מציין את הצד הפרוקסימלי של TEV. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig3.jpg" /> איור 3. Instrumentation של TEV. 1 מ&quot;מ גבישים קוליים נתפרים על כל צד של TEV המושתל (cr1 וCR2). Di מציין את הצד הדיסטלי של TEV תוך Pr מציין הפרוקסימלי. Flowprobe (פל) ממוקם הפרוקסימלי מTEV תוך קטטר (Ca) ממוקם דיסטלי. בדיקה הזרימה וקטטר הם תפרו לשרירים סמוכים (סגלגל מקווקו). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> &quot;src =&quot; / קבצים / ftp_upload / 52,354 / 52354fig4.jpg &quot;/&gt; איור 4 א. צנתר המשמש למכשור של TEV. צנתר בשילוב עם plaquet טפלון לפני שיוצב דיסטלי Tev על רקמות ילידים. איור 4. הרכבה סופית של צנתר לפני השתלה. הצנתר מורחב עם צינורות Tygon (כונה על ידי רבוע) יחד עם 20 G Luer קצרמר מתאם עם תקע Surflo הזרקה (כונה על ידי סגלגל). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig5.jpg" /> פאוץ 5. איור מאובטח לעור של כבש. פאוץ מאובטח לצוואר של כבשים כדי להגן על חיווט של 1 מ&quot;מ גבישים קוליים, לזרום בדיקה וקטטר כאשר אינו בשימוש. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig5large.jpg" target="_blank">אנא CLI</a>CK כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig6.jpg" /> איור 6. תרשים זרימה של אלקטרוניקה המשמשת להקלטת מרחקי גביש קוליים, זרימת דם ולחץ דם. תרשים זרימה של התקנה משמשת להקלטת מרחקים בין גבישים קוליים, זרימת דם בעורקים ולחץ דם. * השימוש באוסצילוסקופ עשוי לסייע בבהירות של האותות המתקבלים מהגבישים קוליים 1 מ&quot;מ. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig6large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/52354/52354fig7.jpg" /> איור 7. הקלטה של מרחקים בזמן אמת גביש קולי, זרימת דם ולחץ דם בתוכנת מחשב. עקבות לבנה בצבע indהקלטות icate מTEV. T01 R02, וT02 R01 מצביעים תקשורת בין cr1 קולי גביש לCR2 וCR2 לcr1 בהתאמה. ARP מציין נרשם לחץ דם תוך ABF מציין את זרימת דם בעורקים. אותו הסימון משמש לעקבות אדומות בצבע שהוא העורק הראשי הילידים / מזויף. המרחק נרשם בין הגבישים קוליים בלחץ הדופק המוקלט של לחץ דם מצביע על תאימות אחוזים מTEV / Sham. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52354/52354fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="5" > ציוד רפואי </td></tr><tr><td> ציוד </td><td> יצרן </td><td> קטלוג # / סידורי </td><td> כמות </td><td> הערות </td></tr><tr><td> Transd לחץucer </td><td> בקטון דיקינסון </td><td> P23XL-1 </td><td> 1+ (1 לכל עורק) </td><td> בשימוש עם כיפות סרעפת מלאות מים </td></tr><tr><td> תיבת מגבר ומתמר </td><td> גולד </td><td> 5900 איתותים המרכך קייג &#39; </td><td> 1 </td><td> שני מתמרים ומגברים צריכים להיות כלולים בכלוב. בעוד יחידה ספציפית זה עשויה להיות הופסק, מתמרים ללחץ זמין מסחרי אחר עם פלט / אנלוגי BNC יהיה לתקשר עם ציוד Sonometrics. </td></tr><tr><td> T403 Console עם מודול flowmeter perivascular TS420 (x2) </td><td> מערכות Transonic </td><td> מודול T403 וTS420 (x2) </td><td> 1 </td><td> בדיקות זרימת מדידת זרימה דרך כל אחד מעורקי הראש יתחברו לכל אחת מיחידות TS420. </td></tr><tr><td> יחידת מדידה קולית דיגיטלית </td><td> Sonometrics </td><td> TR-USB </td><td></td><td></td></tr><tr><td> לזרום מ&quot;מ Probe S-Series Precision 4 </td&gt; <td> Transonic Systems Inc. </td><td> MC4PSS-LS-WC100-CM4B-GA </td><td> 2 </td><td></td></tr><tr><td> גבישי מ&quot;מ Sonometrics 1 </td><td> מערכות Sonometrics </td><td> 1R-38s-20-NC-SH </td><td> 2-4 (2 לכל עורק) </td><td></td></tr><tr><td> צנתר להשתלה </td><td> BD (בקטון דיקינסון) </td><td> 381,447 </td><td> 1+ (1 לכל עורק) </td><td> צנתר הוא לחתוך ומאובטח לmicrobore צינורות, stylette מנוצל לכניסה. </td></tr><tr><td> Tygon Microbore Tubing </td><td> פלסטיקה ביצועי נורטון </td><td> (AAQ04127) ניסוח S-54-HL </td><td> NA (לחתוך לאורך לסט ארכה) </td><td></td></tr><tr><td> Luer קצרמר מתאם </td><td> BD (בקטון דיקינסון) </td><td> 427,564 (20 G) </td><td> 1+ (1 לכל צנתר עורקים) </td><td></td></tr><tr><td> Plug הזרקת Surflo </td><td> Terumo </td&gt; <td> SR-IP2 </td><td> 1+ (1 לכל צנתר עורקים) </td><td></td></tr><tr><td> Meadox </td><td> PTFE הרגיש (טפלון) </td><td> 019,306 </td><td> NA (לחתוך לגודל) </td><td> PTFE הרגיש המשמש במחקרים שלנו הופסק. עם זאת, חברות דומות כמו הצעת מוצרים &quot;Mesh כירורגי&quot; שהם שווי ערך. </td></tr></tbody></table> טבלת 1. טבלה של כל הציוד הרלוונטי המשמש להליך כירורגי. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="5" > תוצאות פרוצדורה כירורגית </td></tr><tr><td> Instrumentation </td><td> TEV </td><td> Sham </td><td> מספר הכבשים </td><td> הליך זמן (שעות) </td></tr><tr><td> לא </td><td> כן </td><td> לא </td><td> 8 </td><td> 2.61 ± 0.25 </td></tr><tr><td> לא </td><td> כן </td><td> כן </td><td> 3 </td><td> 4.17 ± 0.28 </td></tr><tr><td> כן </td><td> כן </td><td> כן </td><td> 10 </td><td> 6.26 ± 0.75 </td></tr></tbody></table> טבלה 2. טבלה המסכמת כבשים האחרונים שעברו TEV ו / או השתלה שאם. הטבלה הבאה מסכמת שתלי TEV האחרונים שלנו. כל הכבשים עברו פעולה כירורגית ולא היו לי סיבוכים לפרסם התאוששות.

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring at JoVE.com

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

פרוטוקול צעד-אחר-צעד למיקום בין-positional של כלי רקמה מהונדסת (TEVs) לעורק הראשי של כבשים באמצעות השקה והערכה דיגיטלית בזמן אמת מקצה-לקצה בvivo עד הקרבת בעלי חיים.

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר<em&gt; In vivo</em&gt; ניטור

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

surgical-technique-for-implantation-tissue-engineered-vascular-grafts

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

11.7K Views.  State University of New York Buffalo School of Medicine.  פרוטוקול צעד-אחר-צעד למיקום בין-positional של כלי רקמה מהונדסת (TEVs) לעורק הראשי של כבשים באמצעות השקה והערכה דיגיטלית בזמן אמת מקצה-לקצה בvivo עד הקרבת בעלי חיים. 

Video: Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological environment, both mechanical and chemical stimulation are required to maintain the proper development and functionality of arterial vessels1,2.
Bioreactor culture systems developed by our group are designed to support vessel regeneration within a precisely controlled chemo-mechanical environment mimicking that of native vessels. Our bioreactor assembly and maintenance procedures are fairly simple and highly repeatable3,4. Smooth muscle cells (SMCs) are seeded onto a tubular polyglycolic acid (PGA) mesh that is threaded over compliant silicone tubing and cultured in the bioreactor with or without pulsatile stimulation for up to 12 weeks. There are four main attributes that distinguish our bioreactor from some predecessors. 1) Unlike other culture systems that simulate only the biochemical surrounding of native blood vessels, our bioreactor also creates a physiological pulsatile environment by applying cyclic radial strain to the vessels in culture. 2) Multiple engineered vessels can be cultured simultaneously under different mechanical conditions within a controlled chemical environment. 3) The bioreactor allows a mono layer of endothelial cells (EC) to be easily coated onto the luminal side of engineered vessels for animal implantation models. 4) Our bioreactor can also culture engineered vessels with different diameter size ranged from 1 mm to 3 mm, saving the effort to tailor each individual bioreactor to fit a specific diameter size. 
The engineered vessels cultured in our bioreactor resemble native blood vessels histologically to some degree. Cells in the vessel walls express mature SMC contractile markers such as smooth muscle myosin heavy chain (SMMHC)3. A substantial amount of collagen is deposited within the extracellular matrix, which is responsible for ultimate mechanical strength of the engineered vessels5. Biochemical analysis also indicates that collagen content of engineered vessels is comparable to that of native arteries6. Importantly, the pulsatile bioreactor has consistently regenerated vessels that exhibit mechanical properties that permit successful implantation experiments in animal models3,7. Additionally, this bioreactor can be further modified to allow real-time assessment and tracking of collagen remodeling over time, non-invasively, using a non-linear optical microscopy (NLOM)8. To conclude, this bioreactor should serve as an excellent platform to study the fundamental mechanisms that regulate the regeneration of functional small-diameter vascular grafts.

Our group has developed a bioreactor culture system that mimics the physiological pulsatile stresses of the cardiovascular system to regenerate implantable small-diameter vascular grafts.

הנדסה ביולוגית המבוססת דם שתלי שימוש bioreactor pulsatile

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to evaluate new strategies that aim at improving vascularization, reliable methods are required to make the in-growth of new blood vessels into bio-artificial scaffolds visible and quantify the results. Over the past couple of years, our group has introduced a full skin defect model that enables the direct visualization of blood vessels by transillumination and provides the possibility of quantification through digital segmentation. In this model, one surgically creates full skin defects in the back of mice and replaces them with the material tested. Molecules or cells of interest can also be incorporated in such materials to study their potential effect. After an observation time of one&#8217;s own choice, materials are explanted for evaluation. Bilateral wounds provide the possibility of making internal comparisons that minimize artifacts among individuals as well as of decreasing the number of animals needed for the study. In comparison to other approaches, our method offers a simple, reliable and cost effective analysis. We have implemented this model as a routine tool to perform high-resolution screening when testing vascularization of different biomaterials and bio-activation approaches.

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

Vascularization is key to approaches in successful tissue engineering. Therefore, reliable technologies are required to evaluate the development of vascular networks in tissue-constructs. Here we present a simple and cost-effective method to visualize and quantify vascularization in vivo.

עור מלא פגמים דגם להערכת כלי דם של Biomaterials<em&gt; בVivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

Generation and Grafting of Tissue-engineered Vessels in a Mouse Model

The construction of vascular conduits is a fundamental strategy for surgical repair of damaged and injured vessels resulting from cardiovascular diseases. The current protocol presents an efficient and reproducible strategy in which functional tissue engineered vessel grafts can be generated using partially induced pluripotent stem cell (PiPSC) from human fibroblasts. We designed a decellularized vessel scaffold bioreactor, which closely mimics the matrix protein structure and blood flow that exists within a native vessel, for seeding of PiPSC-endothelial cells or smooth muscle cells prior to grafting into mice. This approach was demonstrated to be advantageous because immune-deficient mice engrafted with the PiPSC-derived grafts presented with markedly increased survival rate 3 weeks after surgery. This protocol represents a valuable tool for regenerative medicine, tissue engineering and potentially patient-specific cell-therapy in the near future.

Here, we present a protocol to generate tissue engineered vessel grafts that are functional for grafting into mice by double seeding partially induced pluripotent stem cell (PiPSC) - derived smooth muscle cells and PiPSC - derived endothelial cells on a decellularized vessel scaffold bioreactor.

דור והארכת כלי רקמות מהונדסות במודל עכבר

The construction of vascular conduits is a fundamental strategy for surgical repair of damaged and injured vessels resulting from cardiovascular diseases. ...

Engineered Vascularized Muscle Flap

One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen supply to the cell microenvironment, as passive diffusion is limited to a very thin layer. Although various materials have been described to restore the integrity of full-thickness defects of the abdominal wall, no material has yet proved to be optimal, due to low graft vascularization, tissue rejection, infection, or inadequate mechanical properties. This protocol describes a means of engineering a fully vascularized flap, with a thickness relevant for muscle tissue reconstruction. Cell-embedded poly L-lactic acid/poly lactic-co-glycolic acid constructs are implanted around the mouse femoral artery and vein and maintained in vivo for a period of one or two weeks. The vascularized graft is then transferred as a flap towards a full thickness defect made in the abdomen. This technique replaces the need for autologous tissue sacrifications and may enable the use of in vitro engineered vascularized flaps in many surgical applications.

To date, thick tissue defects are typically reconstructed by applying autologous tissue flaps or engineered tissues. In this protocol, we present a new method for engineering vascularized tissue flap bearing an autologous pedicle, to serve as a substitute to autologous flaps.

דש שריר כלי דם מהונדס

One of the main factors limiting the thickness of a tissue construct and its consequential viability and applicability in vivo, is the control of oxygen ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that implantation of a bone autograft would induce greater bone regeneration by abundant blood vessel formation. To investigate the effect of the graft on neovascularization at the defect site, we developed a micro&#8211;computed tomography (&#181;CT) approach to characterize newly forming blood vessels, which involves systemic perfusion of the animal with a polymerizing contrast agent. This method enables detailed vascular analysis of an organ in its entirety. Additionally, blood perfusion was assessed using fluorescence imaging (FLI) of a blood-borne fluorescent agent. Bone formation was quantified by FLI using a hydroxyapatite-targeted probe and &#181;CT analysis. Stem cell recruitment was monitored by bioluminescence imaging (BLI) of transgenic mice that express luciferase under the control of the osteocalcin promoter. Here we describe and demonstrate preparation of the allograft, calvarial defect surgery, &#181;CT scanning protocols for the neovascularization study and bone formation analysis (including the in vivo perfusion of contrast agent), and the protocol for data analysis.
The 3D high-resolution analysis of vasculature demonstrated significantly greater angiogenesis in animals with implanted autografts, especially with respect to arteriole formation. Accordingly, blood perfusion was significantly higher in the autograft group by the 7th day after surgery. We observed superior bone mineralization and measured greater bone formation in animals that received autografts. Autograft implantation induced resident stem cell recruitment to the graft-host bone suture, where the cells differentiated into bone-forming cells between the 7th and 10th postoperative day. This finding means that enhanced bone formation may be attributed to the augmented vascular feeding that characterizes autograft implantation. The methods depicted may serve as an optimal tool to study bone regeneration in terms of tightly bounded bone formation and neovascularization.

Implantation of autologous and allogeneic bone grafts constitute accepted approaches to treat major craniofacial bone loss. Yet the effect of graft composition on the interplay among neovascularization, cell differentiation and bone formation is unclear. We present a multimodal imaging protocol aimed to elucidate the angiogenesis-osteogenesis interdependence at the graft proximity.

טומוגרפיה ממוחשבת והדמיה אופטית של צימוד Osteogenesis-אנגיוגנזה להערכת שילוב של Autografts עצם הגולגולת וAllografts

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...

Implantation of Inferior Vena Cava Interposition Graft in Mouse Model

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. The long-term clinical results showed excellent patency rates, however, with significant incidence of stenosis. To investigate the cellular and molecular mechanisms of vascular neotissue formation and prevent stenosis development in tissue engineered vascular grafts (TEVGs), we developed a mouse model of the graft with approximately 1 mm internal diameter. First, the TEVGs were assembled from biodegradable tubular scaffolds fabricated from a polyglycolic acid nonwoven felt mesh coated with &#949;-caprolactone and L-lactide copolymer. The scaffolds were then placed in a lyophilizer, vacuumed for 24 hr, and stored in a desiccator until cell seeding. Second, bone marrow was collected from donor mice and mononuclear cells were isolated by density gradient centrifugation. Third, approximately one million cells were seeded on a scaffold and incubated O/N. Finally, the seeded scaffolds were then implanted as infrarenal vena cava interposition grafts in C57BL/6 mice. The implanted grafts demonstrated excellent patency (&#62;90%) without evidence of thromboembolic complications or aneurysmal formation. This murine model will aid us in understanding and quantifying the cellular and molecular mechanisms of neotissue formation in the TEVG.

To improve our knowledge of cellular and molecular neotissue formation, a murine model of the TEVG was recently developed. The grafts were implanted as infrarenal vena cava interposition grafts in C57BL/6 mice. This model achieves similar results to those achieved in our clinical investigation, but over a far shortened time-course.

השתלה של וריד נבוב חציצת שתל נחותה בעכבר דגם

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. ...

Medicine

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and trade one defect for another. Tissue engineering holds the promise to address this increasing demand. However, most tissue engineering strategies fail to generate stable and functional tissue substitutes because of poor vascularization. This paper focuses on an in vivo tissue engineering chamber model of intrinsic vascularization where a perfused artery and a vein either as an arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration is directed inside a protected hollow chamber. In this chamber-based system angiogenic sprouting occurs from the arteriovenous vessels and this system attracts ischemic and inflammatory driven endogenous cell migration which gradually fills the chamber space with fibro-vascular tissue. Exogenous cell/matrix implantation at the time of chamber construction enhances cell survival and determines specificity of the engineered tissues which develop. Our studies have shown that this chamber model can successfully generate different tissues such as fat, cardiac muscle, liver and others. However, modifications and refinements are required to ensure target tissue formation is consistent and reproducible. This article describes a standardized protocol for the fabrication of two different vascularized tissue engineering chamber models in vivo.

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

This is a guideline for constructing in vivo vascularized tissue using a microsurgical arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration inside a tissue engineering chamber. The vascularized tissues generated can be employed for organ regeneration and replacement of tissue defects, as well as for drug testing and disease modeling.

הנדסת רקמות ידי עצמותי כלי דם בתוך<em&gt; In vivo</em&gt; הנדסת רקמות קאמרית

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

The Arteriovenous (AV) Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

A functional blood vessel network is a prerequisite for the survival and growth of almost all tissues and organs in the human body. Moreover, in pathological situations such as cancer, vascularization plays a leading role in disease progression. Consequently, there is a strong need for a standardized and well-characterized in vivo model in order to elucidate the mechanisms of neovascularization and develop different vascularization approaches for tissue engineering and regenerative medicine.
We describe a microsurgical approach for a small animal model for induction of a vascular axis consisting of a vein and artery that are anastomosed to an arteriovenous (AV) loop. The AV loop is transferred to an enclosed implantation chamber to create an isolated microenvironment in vivo, which is connected to the living organism only by means of the vascular axis. Using 3D imaging (MRI, micro-CT) and immunohistology, the growing vasculature can be visualized over time. By implanting different cells, growth factors and matrices, their function in blood vessel network formation can be analyzed without any disturbing influences from the surroundings in a well controllable environment. 
In addition to angiogenesis and antiangiogenesis studies, the AV loop model is also perfectly suited for engineering vascularized tissues. After a certain prevascularization time, the generated tissues can be transplanted into the defect site and microsurgically connected to the local vessels, thereby ensuring immediate blood supply and integration of the engineered tissue. By varying the matrices, cells, growth factors and chamber architecture, it is possible to generate various tissues, which can then be tailored to the individual patient's needs.

The Arteriovenous AV Loop in a Small Animal Model to Study Angiogenesis and Vascularized Tissue Engineering

We describe a microsurgical approach for the generation of an arteriovenous (AV) loop as a model for analyzing vascularization in vivo in an isolated and well-characterized environment. This model is not only useful for the investigation of angiogenesis, but is also optimally suited for engineering axially vascularized and transplantable tissues.

Arteriovenous (AV) Loop במודל בעלי חיים קטנים לחקר אנגיוגנזה והנדסת רקמות כלי דם

A functional blood vessel network is a prerequisite for the survival and growth of almost all tissues and organs in the human body. Moreover, in ...

Scaling of Engineered Vascular Grafts Using 3D Printed Guides and the Ring Stacking Method

Coronary artery disease remains a leading cause of death, affecting millions of Americans. With the lack of autologous vascular grafts available, engineered grafts offer great potential for patient treatment. However, engineered vascular grafts are generally not easily scalable, requiring manufacture of custom molds or polymer tubes in order to customize to different sizes, constituting a time-consuming and costly practice. Human arteries range in lumen diameter from about 2.0-38 mm and in wall thickness from about 0.5-2.5 mm. We have created a method, termed the "Ring Stacking Method," in which variable size rings of tissue of the desired cell type, demonstrated here with vascular smooth muscle cells (SMCs), can be created using guides of center posts to control lumen diameter and outer shells to dictate vessel wall thickness. These tissue rings are then stacked to create a tubular construct, mimicking the natural form of a blood vessel. The vessel length can be tailored by simply stacking the number of rings required to constitute the length needed. With our technique, tissues of tubular forms, similar to a blood vessel, can be readily manufactured in a variety of dimensions and lengths to meet the needs of the clinic and patient.

Scalable engineered blood vessels would improve clinical applicability. Using easily sizable 3D-printed guides, rings of vascular smooth muscle were created and stacked into a tubular form, forming a vascular graft. Grafts can be sized to meet the range of human coronary artery dimensions by simply changing the 3D-printed guide size.

Scaling של שתלי כלי דם שהונדס בשיטות מדריכי 3D מודפס ואת שיטת נחת הטבעת

Coronary artery disease remains a leading cause of death, affecting millions of Americans. With the lack of autologous vascular grafts available, ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial bypass. Characterization of the growth dynamics and remodeling process of degradable polymer scaffold-based tissue-engineered blood vessels (TEBVs) with pulsatile stimulation is crucial for vascular tissue engineering. Optical imaging techniques stand out as powerful tools for monitoring vascularization of engineered tissue enabling high-resolution imaging in real-time culture. This paper demonstrates a nondestructive and fast real-time imaging strategy to monitor the growth and remodeling of TEBVs in long-term culture by using optical coherence tomography (OCT). Geometric morphology is evaluated, including vascular remodeling process, wall thickness, and comparison of TEBV thickness in different culture time points and presence of pulsatile stimulation. Finally, OCT provides practical possibilities for real-time observation of the degradation of polymer in the reconstructing tissues under pulsatile stimulation or not and in each vessel segment, by compared with the assessment of polymer degradation using scanning electron microscopic(SEM) and polarized microscope.

A step by step protocol for nondestructive and long-period monitoring the process of vascular remodeling and scaffold degradation in real-time culture of biodegradable polymeric scaffold-based tissue-engineered blood vessels with pulsatile stimulation using optical coherence tomography is described here.

ניטור לא הורסות של פיתוח מתכלה מבוססי לגרדום רקמות מהונדסים כלי דם באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

טכניקה כירורגית להשתלה של רקמות שתלי כלי דם מהונדסים ולאחר

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video