Bu çalışma ABD Ordusu Grant (W81XWH-08-1-0701) ve Carle Vakfı Hastanesi&#39;ne Kardeşliği tarafından finanse edildi.

Prosedür IACUC protokolü numarası 13302 ile tam uyumluluk içindedir ve hayvan kaynaklarının bölünmesi tarafından onaylandı. 1. Enstrüman Hazırlık <ol><li> Sterilite sağlamak için cerrahi işlem öncesinde kullanılan tüm olmayan tek kullanımlık aletleri otoklavlayın. </li><li> Kullanımlar arasında bir cam boncuk sterilizatör bir oturumda birden çok kez kullanılan aletleri sterilize edin. </li></ol> 2. Hidrojel Hazırlık <ol><li> Çözülme ve hidrojel yapının oluşturulması için en az 24 saat önce plaka kök hücreler. </li><li> Önceki yayınlarda 8,18 detaylı bir şekilde tarif edilmiş bir stereolitografi aparatı kullanılarak cerrahi (ya da benzer bir alet), bir gün önce, yamalar hazırlayın. </li><li> Hidrojel oluşturmak için, ilk olarak istenen yama bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) modeli oluşturmak ve stereolitografik biçimi (STL) tasarımını ihracat. </li><li> Dissolvin bir ön jel çözeltisi oluşturmakSteril 1x PBS g poli (etilen glikol) dimetakrilat (PEGDMA)% 20 ağırlık / hacim solüsyonu elde etmek için. Aynı zamanda, foto-başlatıcı 1- [4- (2-hidroksi-etoksi) -fenil] -2-hidroksi-2-metil-1-propan-1-on, DMSO içinde çözülür. / 0.5 hacimce% nihai olarak PEGDMA çözeltisine foto-başlatıcı ekleyin. Doğrudan çapraz bağlama öncesi hücrelerin istenen yoğunlukta 100 ml. Not: hücre / ml önerilir 6 10 x -2.0 5 10 x 2.0 arasında bir hücre yoğunluğuna. </li><li> SLA platformun ortasında bir çanak içine önceden jel çözümü Pipet ve önceden yüklenmiş STL formatlı tasarımı ile SLA yazılımını çalıştırın. </li><li> Aletinden yamalar çıkarın ve Dulbecco modifiye edilmiş Eagle ortamı,% 5 fetal sığır serumu (FBS) ile desteklenmiş (DMEM), 100 U / ml penisilin hidrojeller göre O / N inkübe ve hücreler, ayarlamak için 100 mg / ml streptomisin izin vermek için yama içinde çevreye. </li></ol> 3. Hayvan Hazırlama ve Sözlü intubatiüzerinde <ol><li> Onların kafes arkadaşları ile onların tımar alışkanlıkları ve etkileşimleri belirlenen hayvan, sağlık durumunun iyi olduğundan emin olmak için prosedür öncesinde her fare değerlendirin. Not: Bayan 8-10 haftalık C57BL / 6J fareler bu işlem için kullanılan, ancak, herhangi bir fare yaş ve tipi kullanılabilir. </li><li> Bir anestezik odasına hayvanları yerleştirin ve 1 L / dk O 2 desteği ile% 5 isofluorane maruz. Ayak tutam refleks ile anestezi düzeyini izleyin. </li><li> Hayvan düzgün uyuşturulduktan sonra, tartmak ve entübasyon standı üzerine koyun. </li><li> Hayvanın göğüs boşluğuna doğru bir ışık kaynağı yönlendirin ve ses tellerini laringeal yüzeyini geri çekin ve ortaya çıkarmak için forseps kullanabilir. Dikkatle ses tellerinin arasında 20 G angiocath rehberlik ve sorunsuz trakea içine yerleştirin. Kateter küçük hayvan ventilatöre bağlı bir kez göğüs boşluğunun mekanik hareketi ile uygun ekleme algılar. </li><li> Inci havalandırma ayarlarını yapınüreticinin yönergelerine göre hayvanın e ağırlığı. </li><li> Entübe sonra hipotermi önlemek için ısıtma pedi üzerinde yatar pozisyonda hayvan yerleştirin. Isıtma yastığı 40 ° C&#39;yi aşmaması emin olun. Gerekirse, yanık şansını en aza indirmek için hayvan ve ısıtma yastığı arasında bir bariyer yerleştirin. </li><li> Bir epilasyon kremi kullanılarak cerrahi bölgeden saç çıkarın. Doğru sterilizasyon sağlamak için Betadin ve% 75 etanol 3 alternatif scrubs tarafından siteyi sterilize edin. Sadece cerrahi siteyi açığa ve işlem sırasında kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem yerleştirmek için bir örtü yerleştirin. </li></ol> 4. Cerrahi Prosedür <ol><li> torakotomi nedenle, sternum uzunluğu çalışan sternum sol, bir cilt kesisi yaklaşık 1 cm yapmak, hayvanın sol tarafında yapılır. </li><li> Iki adımda yatan göğüs kafesi arasında kas tabakası ayrı forseps kullanın. Bir Deline&#39;a gözlemleyinhayvan pektoralis majör kaslarını gösteren ating hattı. Altta yatan dış eğik kas ayırmak ve mediale geri, biraz bu kası kaldırın. Ardından, aynı şekilde yatan göğüs kafesi dış oblik kas özgür ve ikinci, üçüncü ve dördüncü kaburga bir unobscured görünüm sağlayan, yanal geri çekin. </li><li> Üçüncü ve dördüncü kaburga arasındaki torakotomi gerçekleştirin. Yavaşça dördüncü kaburga kaldırın ve üçüncü ve dördüncü kaburgalar arasındaki göğüs boşluğunu açmak için bir cauterizer kullanın. Ayrıca boşluğu açmak ve kalp maruz Ekartörleri yerleştirin. </li><li> Kalbin ince perikard rüptürü için forseps kullanabilir. </li><li> Bir 8-0 monofilament naylon sütür ile sol koroner arter Arter. Doğrudan sol atrium alt ucu altında, yaklaşık 4 mm kalbin apeks gelen dikiş yerleştirin. Ventriküler miyokard bir blanching ve Sutu sonra sol atrium boyutunda bir artış ile doğru dikiş yerleştirme belirleyinYeniden bağladı edilmiştir. </li></ol> 5. Patch Yerleştirme ve Tutkal <ol><li> Kullanılana kadar CO2 şartları, 37 ° C&#39;de tutun yamalar ve% 5. </li><li> Yavaşça düz uçlu spatula ile yama kaldırın ve yavaşça infarktüsü yerinde, kalbin bir yüzeye yerleştirin. Not: Sol ventrikül kaymasını önlemek için, yama hafifçe spatula ya da forseps bir çift ucu kullanarak kişiyi koruyarak yerinde tutulabilir. </li><li> Trombin, fibrinojenin: 1 oranını 4 karıştırılarak tutkal hazırlayın. Bu hazırlık başladıktan sonra genellikle 1 dakika içinde, kalınlaştırmak başlayana kadar tekrarlanan pipetleme çözüm karıştırın. </li><li> Çözelti viskozitesi istenen seviyeye ulaştığında, hızla yama yüzeyine yaklaşık 10 ml aktarın. Not: fibrin yapıştırıcı pıhtılaşma zamanı hızlıdır, tutkal verimli transferi için küçük bir fırsat penceresi sağlar. </li></ol> 6. Dikiş <ol><li&gt; 6-0 monofilament naylon dikiş kullanarak tüm kapanış sütür gerçekleştirin. </li><li> 3-4 ayrı kesintiye dikişlerle kaburga katmanı kapatın. </li><li> Interkostal katmanın tam kapanmasından önce, kapatma işlemi tamamlandıktan sonra göğüs boşluğuna tahliye ve uygun intraplevral basınç yeniden kurmak için kesi içine PE-10 kanül yerleştirin. </li><li> 3-4 ayrı kesintiye dikişlerle göğüs kasları kapatın. </li><li> Sürekli dikiş ile cilt katmanı mühür. </li><li> Tam kapatılması sonrasında, kanül sonuna 1.0 ml şırınga takmak ve göğüs boşluğunu tahliye için kullanabilirsiniz. </li><li> Dikiş sitesini güçlendirmek için kesi sitesine doku yapıştırıcısı sürün. </li></ol> 7. Post-cerrahi tedavi <ol><li> Fareler buprenorfin (0.05-1.0 mg / kg) ve deri altından hemen önce canlanma koroner ligasyon ve en az 20 dakika, aşağıdaki karprofen (2.2 mg / kg) enjeksiyonu ver. Her iki ilaç da ameliyattan sonra 6-8 saat yönetmeVe sonra ağrı ve sıkıntı kontrolü üç gün süreyle günde iki kez vermek. </li><li> Sürekli ilk 4 saat aşağıdaki ameliyat için bilinçli ve her saatte kadar hayvanları izlemek. Analjezik ikinci bir dozunu vermek için ikinci bir sağlık kontrolü ameliyat (2-4 saat sonra) gecesini gerçekleştirin. </li><li> Hayvanlar kararlı görünen kadar prosedürü izleyerek ikinci günden sonra her gün hayvanları izleyin. </li></ol> Kalp Fonksiyonu ve Histoloji 8. Analiz <ol><li> MI Aşağıdaki hasarın boyutunu belirlemek için prosedür izlenerek fareler 4 hafta echocardiographs gerçekleştirin. </li><li> Inhalasyon anestezi indüksiyonu için bir anestezi odasının içinde% 4-5 izofluran ile fareler anestezi ve bakım anestezi için yüz maskesi aracılığıyla daha sonra% 2 izofluran. </li><li> Bir tüy dökücü krem ​​ile görüntüleme alanını temizleyin ve kalpte bir 2B M-mod ekokardiyografi tarama elde etmek için küçük bir hayvan ultrason kullanımı ve fonksiyonel parametreler asso kayıtonunla anılmaktadır. </li><li> Daha sonra 24 saat boyunca bir% 10 formalin çözeltisi içinde hayvanlar ve yerden kalpleri toplamak, bir karbon diyoksit odasında fareler öldürülür. 24 saat sonra,% 70 etanol kalpleri aktarmak ve doku işlenene kadar 4 ° C&#39;de tutun. </li><li> Kalpleri işlemek ve parafin bloklar onları gömmek. </li><li> Apeks başlayan ve atrium biten, kalbin ventriküler bölgesi boyunca 5 mm bölümleri kesin. </li><li> Leke Masson trikrom ve hematoksilen ve standart protokoller kullanılarak eozin leke hem dilimleri kesitli. </li></ol>

<ol>
	<li>Kolk, M. V., 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=LAD-ligation:+a+murine+model+of+myocardial+infarction.">LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2009).</li><li>Li, Y., Yao, Y., Sheng, Z., Yang, Y., Ma, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-modal+tracking+of+transplanted+mesenchymal+stem+cells+after+myocardial+infarction.">Dual-modal tracking of transplanted mesenchymal stem cells after myocardial infarction.</a> International journal of nanomedicine. 6, 815-823 (2011).</li><li>Nagaya, N., 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=Intravenous+administration+of+mesenchymal+stem+cells+improves+cardiac+function+in+rats+with+acute+myocardial+infarction+through+angiogenesis+and+myogenesis.">Intravenous administration of mesenchymal stem cells improves cardiac function in rats with acute myocardial infarction through angiogenesis and myogenesis.</a> American journal of physiology. Heart and circulatory physiology. 287, H2670-H2676 (2004).</li><li>Wang, J. S., Shum-Tim, D., Chedrawy, E., Chiu, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coronary+delivery+of+marrow+stromal+cells+for+myocardial+regeneration:+pathophysiologic+and+therapeutic+implications.">The coronary delivery of marrow stromal cells for myocardial regeneration: pathophysiologic and therapeutic implications.</a> The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 122, 699-705 (2001).</li><li>Cashman, T. J., Gouon-Evans, V., Costa, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+for+cardiac+therapy:+practical+challenges+and+potential+mechanisms.">Mesenchymal stem cells for cardiac therapy: practical challenges and potential mechanisms.</a> Stem cell reviews. 9, 254-265 (2013).</li><li>Sutton, M. G., Sharpe, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+ventricular+remodeling+after+myocardial+infarction:+pathophysiology+and+therapy.">Left ventricular remodeling after myocardial infarction: pathophysiology and therapy.</a> Circulation. 101, 2981-2988 (2000).</li><li>Smolina, K., Wright, F. L., Rayner, M., Goldacre, M. J. <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+survival+and+recurrence+after+acute+myocardial+infarction+in+England,+2004+to+2010.">Long-term survival and recurrence after acute myocardial infarction in England, 2004 to 2010.</a> Circulation. Cardiovascular quality and outcomes. 5, 532-540 (2012).</li><li>Chan, V., Zorlutuna, P., Jeong, J. H., Kong, H., Bashir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+photopatterning+of+hydrogels+using+stereolithography+for+long-term+cell+encapsulation.">Three-dimensional photopatterning of hydrogels using stereolithography for long-term cell encapsulation.</a> Lab on a chip. 10, 2062-2070 (2010).</li><li>Kai, D., 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=Stem+cell-loaded+nanofibrous+patch+promotes+the+regeneration+of+infarcted+myocardium+with+functional+improvement+in+rat+model.">Stem cell-loaded nanofibrous patch promotes the regeneration of infarcted myocardium with functional improvement in rat model.</a> Acta biomaterialia. 10, 2727-2738 (2014).</li><li>Serpooshan, V., 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=The+effect+of+bioengineered+acellular+collagen+patch+on+cardiac+remodeling+and+ventricular+function+post+myocardial+infarction.">The effect of bioengineered acellular collagen patch on cardiac remodeling and ventricular function post myocardial infarction.</a> Biomaterials. 34, 9048-9055 (2013).</li><li>Cavallo, L. M., Solari, D., Somma, T., Savic, D., Cappabianca, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Awake+Endoscope-Guided+Sealant+Technique+with+Fibrin+Glue+in+the+Treatment+of+Postoperative+Cerebrospinal+Fluid+Leak+After+Extended+Transsphenoidal+Surgery:+Technical+Note.">The Awake Endoscope-Guided Sealant Technique with Fibrin Glue in the Treatment of Postoperative Cerebrospinal Fluid Leak After Extended Transsphenoidal Surgery: Technical Note.</a> World neurosurgery. , (2013).</li><li>Chung, H. W., Mehta, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+glue+for+Gundersen+flap+surgery.">Fibrin glue for Gundersen flap surgery.</a> Clinical Ophthalmology. 7, 479-484 (2013).</li><li>Dunn, C. J., Goa, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+sealant:+a+review+of+its+use+in+surgery+and+endoscopy.">Fibrin sealant: a review of its use in surgery and endoscopy.</a> Drugs. 58, 863-886 (1999).</li><li>Chi, N. 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=Cardiac+repair+achieved+by+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells/silk+fibroin/hyaluronic+acid+patches+in+a+rat+of+myocardial+infarction+model.">Cardiac repair achieved by bone marrow mesenchymal stem cells/silk fibroin/hyaluronic acid patches in a rat of myocardial infarction model.</a> Biomaterials. 33, 5541-5551 (2012).</li><li>Erb, M. A., Claus, T., Hartrumpf, M., Bachmann, S., Albes, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+Tachosil+surgical+patch+or+fibrin+glue+in+coronary+artery+surgery+does+not+affect+quality+of+anastomosis+or+provoke+postoperative+adhesions+in+pigs.">The use of Tachosil surgical patch or fibrin glue in coronary artery surgery does not affect quality of anastomosis or provoke postoperative adhesions in pigs.</a> European journal of cardio-thoracic surgery : official journal of the European Association for Cardio-thoracic Surgery. 36, 703-707 (2009).</li><li>Okada, K., 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=Surgical+treatment+for+rupture+of+left+ventricular+free+wall+after+acute+myocardial+infarction.">Surgical treatment for rupture of left ventricular free wall after acute myocardial infarction.</a> Interactive cardiovascular and thoracic surgery. 4, 203-206 (2005).</li><li>Simpson, D., Liu, H., Fan, T. H., Nerem, R., Dudley, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tissue+engineering+approach+to+progenitor+cell+delivery+results+in+significant+cell+engraftment+and+improved+myocardial+remodeling.">A tissue engineering approach to progenitor cell delivery results in significant cell engraftment and improved myocardial remodeling.</a> Stem Cells. 25, 2350-2357 (2007).</li><li>Jeong, J. 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=Living'+microvascular+stamp+for+patterning+of+functional+neovessels;+orchestrated+control+of+matrix+property+and+geometry.">Living' microvascular stamp for patterning of functional neovessels; orchestrated control of matrix property and geometry.</a> Advanced Materials. 24, 58-63 (2012).</li><li>Wu, X., Ren, J., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+glue+as+the+cell-delivery+vehicle+for+mesenchymal+stromal+cells+in+regenerative+medicine.">Fibrin glue as the cell-delivery vehicle for mesenchymal stromal cells in regenerative medicine.</a> Cytotherapy. 14, 555-562 (2012).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Fare MI modeline Bu yaklaşımla, diğer kemirgen MI teknikleri ile ilişkili olmayan miyokard alanlara zarar en aza indiren bir sistem geliştirdik. Bu alanlar trakeostomi yol açtığı hasarı, kas tabakasının kesilmesi, ve göğüs boşluğunu maruz kaburga kırılması sayılabilir. Biz bu değişikliklerin cerrahi işlem sırasında olduğu gibi, kaburga ve kas tabakaları dahil, önemli yapıların çok sağlam tutmak için alınan bakım genel cerrahi sonuç sayesinde artırmak inanıyoruz. Bu bir günde sadece 8-10 tam cerrahi prosedürlerinde elde edilen bazı sınırlamalar büyük olması da zaman alıcı bir doğa ile bu tekniğe olduğu not edilmelidir. Bunun üstesinden gelmek için, ikinci bir havalandırma işlemi aynı anda, iki hayvan üzerinde gerçekleştirilebilir için izin kullanılabilir. Ek olarak, interkostal damarlar gibi önemli gemiler, vetorakotomi yaparken iç torasik arter, kaçınılmalıdır. Bu damarların birinin yakınında ise, cauterizer rüptüre artere üzerinden kanamayı önlemek için kullanılmalıdır. Fibrin yapıştırıcı hızlı pıhtı oluşumuna yardımcı kabiliyeti, hem de potansiyeli sağlamak için ve bir ev sahibi MSC 14-17,19 laboratuar ve klinik ortamlarda hem sayesinde bilinmektedir. Bizim için, fibrin yapıştırıcı su bazlı hidrojel kalp yüzeyine inşa yapışan bir biyo-uyumlu bir yaklaşım olarak görev yaptı. bir fibrin bazlı yapıştırıcı kullanımı uzun bir miktarda doku temas imkanı ile, 8 haftaya kadar hasarlı yerinde hidrojel yapısı tutarak başarılı olduğunu kanıtlamıştır. Bu yapışma sisteminin kullanımı miyokardiyumu yanı sıra yapı kendisine zarar ek sütürler gerek kalmadan hassas yapının yerleştirilmesi için kontrolünü sağladı. Bu tutkalın kendisi kapsüllenmiş hücreler, toksik olduğunu bulduknd olumsuz altta yatan dokuyu etkilemez. hidrojel ve fibrin bazlı tutkal sistemi uzun bir süre boyunca bir hücre ya da terapötik temas arzu diğer doku mühendisliği çeşitli amaçlar için uygulanabilir. Ayrıca, SLA, imalat yöntemi kullanılması ile, tasarım ve yapı hücre teslim 18 için daha karmaşık bir sistem oluşturmak için yama içine dahil edilebilir. Fibrin esaslı yapıştırıcı kullanımı için bir gerileme fazla bir araştırmacı yama yerleştirme ve tutkal ilave edilmesi sırasında cerrahi odasında mevcut olmalıdır olmasıdır. İlk araştırmacının işi ikinci araştırmacı çözümü karıştırır ve uygun viskozite ulaşıldıktan sonra yama uygular ise yama, yerinde kalır ve göğüs boşluğunda kaybolmak değil emin olmaktır. Tutkal teslim zamanlamasını optimize etmek için, o, ikinci araştırmacı da yama yerleştirme öncesinde yapıştırıcı jelleşme test ve saatleri ileri sürülmektedirtutkal uygun jelasyonu beri yama yapışması için kritik öneme sahiptir. İlk miyokard infarktüsü indüksiyon olmak protokolü kapsamında önemli adımlar ve hata eğilimli alanlarda bir dizi vardır. Bu sol koroner arter tıkanıklığı sağlamak için, bu tür sol ventrikül duvarının blanching ve sol atrium genişlemesi olarak belirtileri, kontrol etmek için şarttır. Bu sadece geçiş ve dikiş dizeleri sonuna sıkarak dikiş ilavesinden önce yapılabilir. Sol koroner arter sütür çevrili olmadığı tespit edilirse, dize alınabilir ve yeniden başvurdu. İkinci kritik önlem o trakea içinde kalır ve orta ameliyat çıkardı almaz emin olmak için, işlem boyunca entübasyon tüpü izlemeye devam etmektir. Son olarak, ameliyat boyunca, tüm girişimler herhangi bir kişi çökmüş bir akciğere neden potansiyeline sahip olarak, akciğerler ile temasını engellemek için yapılmalıdır., Ameliyat sırasında akciğer çöken oluşur basitçe amacıyla en fazla 3 saniye intubator çıkışı tüpü engellerseniz akciğerlerin sorunlu bölgelerini yeniden şişirmek.

Bir miyokard enfarktüsü (MI) büyük bir koroner arter tıkanmasına neden olduğu kalp bölgeye kan kesintisiz olarak tanımlanır. Bir MI kaynaklanan hasar nedeniyle ya da daha spesifik olarak, sol ventrikül düzgün yenmek için kalp yeteneğini azaltır fonksiyonel olmayan skar dokusu içine canlı kalp dokusunun yeniden, etmektir. Bu vuruş hacmi olarak bilinir, her kalp atışı, ve ejeksiyon fraksiyonu 6 olarak bilinen her kalp atışında kalp dışarı pompalanır, bir kan yüzdesi, gövdeye teslim edilebilir kan hacminde bir azalma ile sonuçlanır. Bunlar, diğer azalmış fonksiyonları ile birlikte, yeterli işlevini korumak için kalbin geri kalanı üzerinde gerginlik artar. Ikinci bir kalp krizi, bireylerin 7 yaklaşık% 10&#39;unda görülen bir fenomen neden sık sık bu artış suş çok şiddetli olabilir. Tıbbi uygulamalar tedavisinde geliştiğini ikenBir MI hemen sonrasında, hiçbir teknik, yavaş, durdurmak veya doku yeniden olumsuz yan etkilerini tersine çevirmek için geliştirilmiştir. Kök hücre terapileri da umut verici etkisine karşın, bununla birlikte, böyle bir tedavi için, olası bir yol olarak ortaya çıkmıştır kök hücreler klinik başarılı kanıtlanmamıştır. Onların eksikliklerini bir teori yararlı hücreler olumlu sonuçlar üretmek için 5 yeterince uzun enfarktüsü yerinde kalmasını sağlamak için yetersizliğidir. Bu sadece enfarktüs sitesi içine enjekte edilir hücrelerin en fazla% 24 hayatta kaldı ve zarar görmüş Alanı 1 gün sonrası teslimat 2 de kaldığı gösterilmiştir. Hücre tutma, bu konuyu ele için olası bir ihtimal hücreleri veya hasarlı siteye teslim edilebilir terapötikleri ya saklanması biyouyumlu hidrojel sistemleri geliştirmektir. Bu protokolde seçim hidrojel nedeniyle hücre encapsulation pr önceki kullanımına bir poli (etilen glikol) dimetakrilattırocedures Bununla birlikte, kapsülleme yeteneğine sahip herhangi bir hidrojel 8 kullanılabilir. yaralanmanın sitesine yama dağıtım hücreleri yatan miyokard yararlı faktörler sağlayabilir süreyi artırmak, uzun bir zaman süresi boyunca hücreden doku teması sağlar. Yama yaklaşımına bir darboğaz kalp yüzeyine yapışan yama zorluğudur. Birçok grup teknikleri, kalp yüzeyine 9,10 için yapı kravat basit bir dikiş olmanın en yaygın çeşitli aracılığıyla bunun üstesinden gelmiş. Bu yapı, daha sert bir malzemeden imal edildiği durumlarda, bir dizi başarılı olduğu kanıtlanmıştır, ancak, yüksek su konsantrasyonu ve yama yapısının hassas doğası, bir hidrojel sistemi üzerinde çalışırken başarısız olmuştur. Bunun üstesinden gelmek için, biz pıhtı oluşumu kimyası taklit eden bir fibrin yapıştırıcı dış yapıştırıcı sistemini kullanmışlardır. Fibrin yapıştırıcı inc, çok sayıda tıbbi ameliyatlarında kullanılmaktadırBir yara dolgu 11-13 olarak ürünün biyouyumluluk vurgulayarak, dura gözyaşları, bronşiyal fistül ve kornea nakli luding. Buna ek olarak fibrin Bununla birlikte, kalp yama için bir yapışma yapıştırıcı olarak kullanımı yaygın olarak 14-17 kullanılmaz sol ventrikül kopmalar ve koroner arter by-pass ameliyatları cerrahi tedavisi de dahil olmak üzere kalp amacıyla, çeşitli kullanılmıştır. Kalp etkileşim yama sağlamak için uygun bir yapıştırma sisteminin sağlanması, harici kalp yama dışında doğrudan yerleştirilebilir, bir biyo-uyumlu yapıştırıcı Trombin ve fibrinojen sonuçları basit bir formülasyon.

<table><tbody><tr><td>Harvard Model 687 Mouse Ventilator</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0001</td><td></td></tr><tr><td>Inintech Biosciences LLC Dry Glass Bead Sterilizer</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9531961</td><td></td></tr><tr><td>Leica MZ6 surgical microscope</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cautery Kit</td><td>Gemini</td><td>GEM 5917</td><td></td></tr><tr><td>Delicate Forceps - 0.4 mm Tips Angled</td><td>Fine Science Tools</td><td>11063-07</td><td></td></tr><tr><td>Agricola Retractor - 3.5 cm Spread</td><td>Fine Science Tools</td><td>17005-04</td><td></td></tr><tr><td>Spring Scissors - 2.5 mm Blades Straight</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Needle Holder - w/Lock Tungsten Carbide 14 cm</td><td>Fine Science Tools</td><td>12565-14</td><td></td></tr><tr><td>Iris Scissors - Delicate Straight 10.5 cm</td><td>Fine Science Tools</td><td>14060-10</td><td></td></tr><tr><td>8-0 monofilament suture</td><td>Ethicon</td><td>8730P</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Silk suture</td><td>Ethicon</td><td>639G</td><td></td></tr><tr><td>Thrombin</td><td>Sigma</td><td>T7009</td><td></td></tr><tr><td>Fibrinogen</td><td>Sigma</td><td>F3879</td><td></td></tr><tr><td>Vetbond Tissue Adhesive</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td></td></tr></tbody></table>

a hydrogel construct and fibrin-based glue approach to deliver therapeutics in a murine myocardial infarction model.

The murine MI model is widely recognized in the field of cardiovascular disease, and has consistently been used as a first step to test the efficacy of treatments in vivo1. The traditional, established protocol has been further fine-tuned to minimize the damage to the animal. Notably, the pectoral muscle layers are teased away rather than simply cut, and the thoracotomy is approached intercostally as opposed to breaking the ribs in a sternotomy, preserving the integrity of the ribcage. With these changes, the overall stress on the animal is decreased. 
Stem cell therapies aimed to alleviate the damage caused by MIs have shown promise over the years for their pro-angiogenic and anti-apoptotic benefits. Current approaches of delivering cells to the heart surface typically involve the injection of the cells either near the damaged site, within a coronary artery, or into the peripheral blood stream2-4. While the cells have proven to home to the damaged myocardium, functionality is limited by their poor engraftment at the site of injury, resulting in diffusion into the blood stream5. This manuscript highlights a procedure that overcomes this obstacle with the use of a cell-encapsulated hydrogel patch. The patch is fabricated prior to the surgical procedure and is placed on the injured myocardium immediately following the occlusion of the left coronary artery. To adhere the patch in place, biocompatible external fibrin glue is placed directly on top of the patch, allowing for it to dry to both the patch and the heart surface. This approach provides a novel adhesion method for the application of a delicate cell-encapsulating therapeutic construct.

Cerrahi işlem sırasında, sol koroner arter ligasyonu bir Tıkalı arterin alt beyazlatma işaretlenmiş tarafından tespit edilebilir. Düğüm atarak önce bir test olarak, dikiş uygun yerde olup olmadığını kontrol etmek için kısa bir süre sıkılır olabilir. Ayrıca, düzgün yenmek için sol atrium yeteneği neredeyse anlık azalma arter sonuçlarının tıkanması beri, sol atrium sisteminde kan geri akışının cevaben büyütmek olacaktır. M-mod ekokardiyografi ölçümleri sonrası enfarktüs kas yeniden göstergesidir sol duvar hareketinin durdurulması, göstermek gibi erken 2 gün olarak alınmıştır. Verilerinden yapılan niteliksel hesaplamalar enfarkte kalplerinde bir ejeksiyon fraksiyonunda azalma ve inme hacmini göstermektedir. Kalpleri histolojik amaçlar için toplanan deney, bitiminde, sol ventrikül net bir dilatasyon sol ventrikül bir incelme ile birlikte görülebilirDuvar ve kardiyomiyositlerde (Şekil 1) işleyen yerine skar dokusu birikimi gösterir kollajen birikimi. Ayrıca (Şekil 2) histolojik analiz üzerine hidrojel varlığı fibrin jel idaresi sayesinde inşa olduğu görülmektedir. Bizim amaçlarımız için, yapıştırıcı sistem, kalp fonksiyonu ile müdahale hassas yerleştirme denetime izin ve çevresindeki organlara sonraki ikinci tur en aza indirmek için yeterli viskoz, ama yeterince uysal olmamalıdır. Ön testler gereksinimlerine uygun kombinasyonunu belirlemek amacıyla, viskozite, jelleşme süresi ve çeşitli fibrinojen / trombin oranları sertliğini hesaplamak için yapıldı. In vivo analiz patch- korumak için fibrin yapıştırıcı kabiliyetini test etmek için gerçekleştirilmiştir için doku yapışması hala tam kalp işlevi için izin verirken (veriler gösterilmemiştir). Bu l kanıtladığı fibrin yapıştırıcı, miyokardiyumu zarar vermedi unutulmamalıdıryerinde doku yeniden veya ventriküler inceltme ack (Şekil 2). Kardiyomiyositlerde kardiyak yama ve beraberindeki tutkal hem eklenmesi rağmen değişmeden kalır. Buna ek olarak, canlılık testi, bir hücre içine alıcı hidrojel yama dış yüzeyine fibrin yapıştırıcı uygulaması (Şekil 3) yama içinde hücre yaşamını etkilemediğini doğruladı. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52562/52562fig1.jpg" /> Şekil 1:. (A) sağlıklı ve enfarkte (b) kalplerin Kalp Fonksiyonu bir azalış Sol Koroner Arter Ligasyonu Sonuçları Ekokardiyografi ile ölçülür M-mod ekokardiyografi. Enfarkte kalpler canlı doku skar dokusu ile değiştirilmiştir duvar hareketinin açık bir eksikliği gösteriyor. Bu sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonunda bir ölçülebilir bir azalma (EF), kalp inme ile ilişkilidirhacmi (SV) ve kardiyak output (CO). Sağlıklı (C) ve enfarkte (d) kalplerin histolojik analiz sol ventrikül ve enfarkte miyokardın sol ventrikül duvar incelmesi, doku tekrar modellemesinde ve yara dokusu birikmesi iki işaretlerinin dilatasyon gösterir. Histolojik görüntüleri sol (büyük hazne) ve sağ (küçük odacık) ventriküller yakalama kesit dilimleri vardır. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52562/52562fig2.jpg" /> Şekil 2:. Heart fibrin Baca Sağlar yama yapıştırma uygulaması göğüs boşluğu işlemi sırasında maruz kaldığı sürece yama kalbin yüzeyi üzerine yerleştirilir (a) dır. Okuyun sonra, bir fibrin tabanlı yapışkan, kalbin üst kısmında ilave edildi ve kurumaya bırakılır. Yama açıkça 1 hafta sonra (B) prosedürüne toplandı kalp dokusunun histolojik bölümler üzerinde görülebilir.Histolojik görüntülerde kalp yüzeyinden yama Ayrılma toplanması ve kesit sürecinin bir eserdir. Sonuçlar yapışma kadar 8 hafta boyunca tutarlıdır. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52562/52562fig3.jpg" /> Şekil 3: fibrin bazlı tutkal Encapsulated dokulara zarar Not Hücre canlılığı Önceki yayınlarda 8&#39;de detaylı olarak tarif edilen protokoller kullanılarak bir fibrin tabanlı yapışkan uygulandıktan sonra 1 hafta MTT analizi ile ölçülmüştür.. yama içinde hücrelerin canlılığı yapının yüzeyine tutkal ilave edilmesi ile etkilenmemiştir.

Watch this Scientific Journal Video about A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model. at JoVE.com

A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model.

This protocol aims to alleviate the limitation of poor cell engraftment for stem cell treatment of myocardial infarctions through the use of a hydrogel system and a fibrin-based glue. With this approach, cell-to-tissue contact post-infarction can be maintained, increasing the therapeutic potential of beneficial agents at the site of injury.

Bir Hidrojel Construct ve Fare Miyokard Enfarktüsü Modeli Therapeutics sunun için Tutkal Yaklaşım Fibrin tabanlı.

The murine MI model is widely recognized in the field of cardiovascular disease, and has consistently been used as a first step to test the efficacy of ...

a-hydrogel-construct-fibrin-based-glue-approach-to-deliver

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

8.6K Görüntüleme.  University of Illinois at Urbana-Champaign. This protocol aims to alleviate the limitation of poor cell engraftment for stem cell treatment of myocardial infarctions through the use of a hydrogel system and a fibrin-based glue. With this approach, cell-to-tissue contact post-infarction can be maintained, increasing the therapeutic potential of beneficial agents at the site of injury.

Video: A Hydrogel Construct and Fibrin-based Glue Approach to Deliver Therapeutics in a Murine Myocardial Infarction Model.

Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications. Briefly, decellularized tissue is lyophilized, milled, enzymatically digested, and then brought to physiological pH. The lyophilization removes all water content from the tissue, resulting in dry ECM that can be ground into a fine powder with a small mill. After milling, the ECM powder is digested with pepsin to form an injectable matrix. After adjustment to pH 7.4, the liquid matrix material can be injected into the myocardium. Results of previous characterization assays have shown that matrix gels produced from decellularized pericardial and myocardial tissue retain native ECM components, including diverse proteins, peptides and glycosaminoglycans. Given the use of this material for tissue engineering, in vivo characterization is especially useful; here, a method for performing an intramural injection into the left ventricular (LV) free wall is presented as a means of analyzing the host response to the matrix gel in a small animal model. Access to the chest cavity is gained through the diaphragm and the injection is made slightly above the apex in the LV free wall. The biologically derived scaffold can be visualized by biotin-labeling before injection and then staining tissue sections with a horse radish peroxidase-conjugated neutravidin and visualizing via diaminobenzidine (DAB) staining. Analysis of the injection region can also be done with histological and immunohistochemical staining. In this way, the previously examined pericardial and myocardial matrix gels were shown to form fibrous, porous networks and promote vessel formation within the injection region.

Methods for preparing an injectable matrix gel from decellularized tissue and injecting it into rat myocardium in vivo are described.

Miyokard Doku Mühendisliği Biyolojik Türetilmiş Enjektabl Malzeme imalatı

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

Biyomühendislik

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering 

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying cellular responses under various culture conditions in vitro. The three dimensional environment more closely mimics what the cells observe in vivo due to the application of mechanical and chemical stimuli in all dimensions 1. Three-dimensional hydrogels can either be made from synthetic polymers such as PEG-DA 2 and PLGA 3 or a number of naturally occurring proteins such as collagen 4, hyaluronic acid 5 or fibrin 6,7. Hydrogels created from fibrin, a naturally occurring blood clotting protein, can polymerize to form a mesh that is part of the body's natural wound healing processes 8. Fibrin is cell-degradable and potentially autologous 9, making it an ideal temporary scaffold for tissue engineering.
Here we describe in detail the isolation of neonatal cardiomyocytes from three day old rat pups and the preparation of the cells for encapsulation in fibrin hydrogel constructs for tissue engineering. Neonatal myocytes are a common cell source used for in vitro studies in cardiac tissue formation and engineering 4. Fibrin gel is created by mixing fibrinogen with the enzyme thrombin. Thrombin cleaves fibrinopeptides FpA and FpB from fibrinogen, revealing binding sites that interact with other monomers 10. These interactions cause the monomers to self-assemble into fibers that form the hydrogel mesh. Because the timing of this enzymatic reaction can be adjusted by altering the ratio of thrombin to fibrinogen, or the ratio of calcium to thrombin, one can injection mold constructs with a number of different geometries 11,12. Further we can generate alignment of the resulting tissue by how we constrain the gel during culture 13.
After culturing the engineered cardiac tissue constructs for two weeks under static conditions, the cardiac cells have begun to remodel the construct and can generate a contraction force under electrical pacing conditions 6. As part of this protocol, we also describe methods for analyzing the tissue engineered myocardium after the culture period including functional analysis of the active force generated by the cardiac muscle construct upon electrical stimulation, as well as methods for determining final cell viability (Live-Dead assay) and immunohistological staining to examine the expression and morphology of typical proteins important for contraction (Myosin Heavy Chain or MHC) and cellular coupling (Connexin 43 or Cx43) between myocytes.

Encapsulation of Cardiomyocytes in a Fibrin Hydrogel for Cardiac Tissue Engineering

We describe the isolation of neonatal cardiomyocytes and the preparation of the cells for encapsulation in fibrin hydrogel constructs for tissue engineering. We describe methods for analyzing the tissue engineered myocardium after the culture period including active force generated upon electrical stimulation and cell viability and immunohistological staining.

Kalp Doku Mühendisliği Fibrin Hidrojel kardiyomiyositlerinin Kapsülleme

Culturing cells in a three dimensional hydrogel environment is an important technique for developing constructs for tissue engineering as well as studying ...

Cell-based Therapy for Heart Failure in Rat: Double Thoracotomy for Myocardial Infarction and Epicardial Implantation of Cells and Biomatrix

Cardiac cell therapy has gained increasing interest and implantation of biomaterials associated with cells has become a major issue to optimize myocardial cell delivery. Rodent model of myocardial infarction (MI) consisting of Left Anterior Descending Artery (LAD) ligation has commonly been performed via a thoracotomy; a second open-heart surgery via a sternotomy has traditionally been performed for epicardial application of the treatment. Since the description of LAD ligation model, post-surgery mortality rate has dropped from 35-13%, however the second surgery has remained critical. In order to improve post-surgery recovery and reduce pain and infection, minimally invasive surgical procedures are presented.&#160;Two thoracotomies were performed, the initial one for LAD ligation and the second one for treatment epicardial administration. Biografts consisting of cells associated with solid or gel type matrices were applied onto the infarcted area.&#160;LAD ligation resulted in loss of heart function as confirmed by echocardiography performed after 2 and 6 weeks. Goldner trichrome staining performed on heart sections confirmed transmural scar formation. First and second surgeries resulted in less that 10%&#160;post-operative mortality.&#160;

Implantation of a biograft to treat myocardial infarction induced by LAD ligation in a rodent model has conventionally required two open-heart surgeries. In order to reduce mortality and provide optimal conditions for fixation of solid and gelatinous biomatrices associated with cells, minimally invasive procedures have been developed.

Rat Kalp Yetmezliği Hücre Terapisi: Miyokard İnfarktüsü için çift Torakotomi ve Hücreleri ile BioMatrix arasında Epikardiyal implantasyonu

Cardiac cell therapy has gained increasing interest and implantation of biomaterials associated with cells has become a major issue to optimize myocardial ...

Processing of Human Cardiac Tissue Toward Extracellular Matrix Self-assembling Hydrogel for In Vitro and In Vivo Applications

Acellular extracellular matrix preparations are useful for studying cell-matrix interactions and facilitate regenerative cell therapy applications. Several commercial extracellular matrix products are available as hydrogels or membranes, but these do not possess tissue-specific biological activity. Because perfusion decellularization is usually not possible with human heart tissue, we developed a 3-step immersion decellularization process. Human myocardial slices procured during surgery are first treated with detergent-free hyperosmolar lysis buffer, followed by incubation with the ionic detergent, sodium dodecyl sulfate, and the process is completed by exploiting the intrinsic DNase activity of fetal bovine serum. This technique results in cell-free sheets of cardiac extracellular matrix with largely preserved fibrous tissue architecture and biopolymer composition, which were shown to provide specific environmental cues to cardiac cell populations and pluripotent stem cells. Cardiac extracellular matrix sheets can then be further processed into a microparticle powder without further chemical modification, or, via short-term pepsin digestion, into a self-assembling cardiac extracellular matrix hydrogel with preserved bioactivity.

Processing of Human Cardiac Tissue Toward Extracellular Matrix Self-assembling Hydrogel for In Vitro and In Vivo Applications

This protocol describes the complete decellularization of human myocardium while preserving its extracellular matrix components. Further processing of the extracellular matrix results in the production of microparticles and a cytoprotective self-assembling hydrogel.

İnsan kalp dokusu hücre dışı matriks hidrojel Vitro ve In Vivo uygulamaları için kendi kendine montaj doğru işlenmesi

Acellular extracellular matrix preparations are useful for studying cell-matrix interactions and facilitate regenerative cell therapy applications. ...

Gelişim Biyolojisi

An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the limited access to donor hearts. An example of a treatment to recover the function of the heart consists of the local delivery of drugs and bioactives from a hydrogel. In this paper a method is introduced to formulate and inject a drug-loaded hydrogel non-invasively and side-specific into the pig heart using a long, flexible catheter. The use of 3-D electromechanical mapping and injection via a catheter allows side-specific treatment of the myocardium. To provide a hydrogel compatible with this catheter, a supramolecular hydrogel is used because of the convenient switching from a gel to a solution state using environmental triggers. At basic pH this ureido-pyrimidinone modified poly(ethylene glycol) acts as a Newtonian fluid which can be easily injected, but at physiological pH the solution rapidly switches into a gel. These mild switching conditions allow for the incorporation of bioactive drugs and bioactive species, such as growth factors and exosomes as we present here in both in vitro and in vivo experiments. The in vitro experiments give an on forehand indication of the gel stability and drug release, which allows for tuning of the gel and release properties before the subsequent application in vivo. This combination allows for the optimal tuning of the gel to the used bioactive compounds and species, and the injection system.

Supramolecular hydrogelators based on ureido-pyrimidinones allow full control over the macroscopic gel properties and the sol&#8211;gel switching behavior using pH. Here, we present a protocol for formulating and injecting such a supramolecular hydrogelator via a catheter delivery system for local delivery directly in relevant areas in the pig heart.

Domuz Kalbe Yerel Kateter Enjeksiyon için bir Enjekte ve İlaç yüklü Supramoleküler Hidrojel

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the ...

LAD-Ligation: A Murine Model of Myocardial Infarction

Research models of infarction and myocardial ischemia are essential to investigate the acute and chronic pathobiological and pathophysiological processes in myocardial ischemia and to develop and optimize future treatment.
Two different methods of creating myocardial ischemia are performed in laboratory rodents. The first method is to create cryo infarction, a fast but inaccurate technique, where a cryo-pen is applied on the surface of the heart (1-3). Using this method the scientist can not guarantee that the cryo-scar leads to ischemia, also a vast myocardial injury is created that shows pathophysiological side effects that are not related to myocardial infarction. The second method is the permanent ligation of the left anterior descending artery (LAD). Here the LAD is ligated with one single stitch, forming an ischemia that can be seen almost immediately. By closing the LAD, no further blood flow is permitted in that area, while the surrounding myocardial tissue is nearly not affected. This surgical procedure imitates the pathobiological and pathophysiological aspects occurring in infarction-related myocardial ischemia.
The method introduced in this video demonstrates the surgical procedure of a mouse infarction model by ligating the LAD. This model is convenient for pathobiological and pathophysiological as well as immunobiological studies on cardiac infarction. The shown technique provides high accuracy and correlates well with histological sections.

This video demonstrates how to use a fast and reliable model to study pathobiological and pathophysiological processes of myocardial ischemia.

LAD-ligasyon murin Model: Miyokard Enfarktüsü

Research models of infarction and myocardial ischemia are essential to investigate the acute and chronic pathobiological and pathophysiological processes ...

Biyoloji

Implantation of Fibrin Gel on Mouse Lung to Study Lung-specific Angiogenesis

Recent significant advances in stem cell research and bioengineering techniques have made great progress in utilizing biomaterials to regenerate and repair damage in simple tissues in the orthopedic and periodontal fields. However, attempts to regenerate the structures and functions of more complex three-dimensional (3D) organs such as lungs have not been very successful because the biological processes of organ regeneration have not been well explored. It is becoming clear that angiogenesis, the formation of new blood vessels, plays key roles in organ regeneration. Newly formed vasculatures not only deliver oxygen, nutrients and various cell components that are required for organ regeneration but also provide instructive signals to the regenerating local tissues. Therefore, to successfully regenerate lungs in an adult, it is necessary to recapitulate the lung-specific microenvironments in which angiogenesis drives regeneration of local lung tissues. Although conventional in vivo angiogenesis assays, such as subcutaneous implantation of extracellular matrix (ECM)-rich hydrogels (e.g., fibrin or collagen gels or Matrigel - ECM protein mixture secreted by Engelbreth-Holm-Swarm mouse sarcoma cells), are extensively utilized to explore the general mechanisms of angiogenesis, lung-specific angiogenesis has not been well characterized because methods for orthotopic implantation of biomaterials in the lung have not been well established. The goal of this protocol is to introduce a unique method to implant fibrin gel on the lung surface of living adult mouse, allowing for the successful recapitulation of host lung-derived angiogenesis inside the gel. This approach enables researchers to explore the mechanisms by which the lung-specific microenvironment controls angiogenesis and alveolar regeneration in both normal and pathological conditions. Since implanted biomaterials release and supply physical and chemical signals to adjacent lung tissues, implantation of these biomaterials on diseased lung can potentially normalize the adjacent diseased tissues, enabling researchers to develop new therapeutic approaches for various types of lung diseases.

Recapitulation of the organ-specific microenvironment, which stimulates local angiogenesis, is indispensable for successful regeneration of damaged tissues. This report demonstrates a novel method to implant fibrin gels on the lung surface of living mouse in order to explore how the lung-specific microenvironment modulates angiogenesis and alveolar regeneration in adult mouse.

Fare Akciğer Fibrin Gel implantasyonu Akciğer özel Anjiogenez Eğitim için

Recent significant advances in stem cell research and bioengineering techniques have made great progress in utilizing biomaterials to regenerate and ...

Tıp

3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other biologicals that enhance angio- or vasculogenesis into the infarct border zone (IBZ), tissue perfusion is improved, and the myocardium can be protected from further damage. For maximum therapeutic effect, it is hypothesized that the regenerative substance is best delivered to the IBZ. This requires accurate injections and has led to the development of new injection techniques. To validate these new techniques, we have designed a validation protocol based on myocardial tissue analysis. This protocol includes whole-heart myocardial tissue processing that enables detailed two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) analysis of the cardiac anatomy and intramyocardial injections. In a pig, myocardial infarction was created by a 90-min occlusion of the left anterior descending coronary artery. Four weeks later, a mixture of a hydrogel with superparamagnetic iron oxide particles (SPIOs) and fluorescent beads was injected in the IBZ using a minimally-invasive endocardial approach. 1 h after the injection procedure, the pig was euthanized, and the heart was excised and embedded in agarose (agar). After the solidification of the agar, magnetic resonance imaging (MRI), slicing of the heart, and fluorescence imaging were performed. After image post-processing, 3D analysis was performed to assess the IBZ targeting accuracy. This protocol provides a structured and reproducible method for the assessment of the targeting accuracy of intramyocardial injections into the IBZ. The protocol can be easily used when the processing of scar tissue and/or validation of the injection accuracy of the whole heart is desired.

This protocol describes a novel method for the 3D comparison of whole-heart myocardial tissue with MRI. This is designed for the accurate assessment of intramyocardial injections in the infarct border zone of a chronic porcine model of myocardial infarction.

3D Tüm kalp Miyokard Doku Analizi

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

Transplantation of a 3D Bioprinted Patch in a Murine Model of Myocardial Infarction

Testing regenerative properties of 3D bioprinted cardiac patches in vivo using murine models of heart failure via permanent left anterior descending (LAD) ligation is a challenging procedure and has a high mortality rate due to its nature. We developed a method to consistently transplant bioprinted patches of cells and hydrogels onto the epicardium of an infarcted mouse heart to test their regenerative properties in a robust and feasible way. First, a deeply anesthetized mouse is carefully intubated and ventilated. Following left lateral thoracotomy (surgical opening of the chest), the exposed LAD is permanently ligated and the bioprinted patch transplanted onto the epicardium. The mouse quickly recovers from the procedure after chest closure. The advantages of this robust and quick approach include a predicted 28-day mortality rate of up to 30% (lower than the 44% reported by other studies using a similar model of permanent LAD ligation in mice). Moreover, the approach described in this protocol is versatile and could be adapted to test bioprinted patches using different cell types or hydrogels where high numbers of animals are needed to optimally power studies. Overall, we present this as an advantageous approach which may change preclinical testing in future studies for the field of cardiac regeneration and tissue engineering.

This protocol aims to transplant a 3D bioprinted patch onto the epicardium of infarcted mice modeling heart failure. It includes details regarding anesthesia, the surgical chest opening, permanent ligation of the left anterior descending (LAD) coronary artery and application of a bioprinted patch onto the infarcted area of the heart.

Miyokard Enfarktüsü'nün Murine Modelinde 3Boyutlu Biyobaskılı Yama Transplantasyonu

Testing regenerative properties of 3D bioprinted cardiac patches in vivo using murine models of heart failure via permanent left anterior descending (LAD) ...

3D Human Myocardial Tissue Generation Using Melt Electrospinning Writing of Polycaprolactone Scaffolds and hiPSC-Derived Cardiac Cells

The development of functional human cardiac tissues holds significant promise for advancing applications in drug screening, disease modeling, and regenerative medicine. This protocol describes the stepwise fabrication of 3D myocardial tissues with advanced mimicry of native cardiac structure by combining melt electrospinning writing (MEW) polycaprolactone (PCL) scaffolds with fibrin hydrogels and human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived cardiac cells. The process involves embedding a mixture of cardiomyocytes (hiPSC-CMs) and cardiac fibroblasts (hiPSC-CFs) within a fibrin matrix to create mini-tissues, with structural support provided by MEW-generated scaffolds. These fibrillar scaffolds are fabricated at the micro- to nanoscale, allowing for precise control over fiber architecture, which plays a key role in organizing cell distribution and alignment. Meanwhile, the fibrin matrix promotes cell viability and mimics the extracellular environment. Characterization of the generated tissues reveals well-organized sarcomeres within hiPSC-CMs, along with stable contractile activity. The tissues demonstrate consistent spontaneous beating as early as two days post-seeding, with sustained functionality over time. The combination of hiPSC-CFs with hiPSC-CMs enhances the structural integrity of the tissues while supporting long-term cell viability. This approach offers a reproducible, adaptable, and scalable method for creating biomimetic cardiac tissue models, providing a versatile platform for preclinical drug testing, mechanistic studies of cardiac disease, and potential regenerative therapies.

A reproducible method is presented to generate 3D myocardial tissues combining melt electrospinning writing (MEW) polycaprolactone (PCL) scaffolds and fibrin hydrogels with hiPSC-derived cardiomyocytes and fibroblasts. This technique offers precise control over scaffold architecture and can be applied in preclinical drug testing and cardiac disease modeling.