Athymische Rat Model voor de Evaluatie van Engineered voorste kruisband Grafts

Het algemene doel van de volgende procedure is om een knaagdiermodel te gebruiken om door weefseltechniek ontwikkelde grafts voor vervanging van het voorste kruisband te evalueren. Dit wordt bereikt door eerst een biodegradeerbaar polymeerscaffold te fabriceren. In de tweede stap wordt het scaffold geïmplanteerd in een rattenkook.

Na 16 weken worden de neo-ligamenten die uit het scaffold zijn gevormd geoogst voor histologische analyse. Uiteindelijk wordt de biomechanische sterkte van het collageen getest om de kwaliteit van deze door weefseltechniek ontwikkelde grafts te beoordelen voor gebruik in ACL-reconstructie. De belangrijkste voordelen van deze techniek boven andere methoden van scaffold-evaluatie zijn dat dit model het scaffold blootlegt aan de complexe in vivo omgeving, terwijl het kosteneffectief en gemakkelijker te hanteren is dan grotere diermodellen.

Dit model kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen op het gebied van weefseltechniek, zoals hoe een ontworpen scaffold zich zal integreren met de in vivo omgeving om een neo-ligament te vormen? Deze techniek kan leiden tot nieuwe behandelingen en ACL-reconstructie. Aangezien kleine diermodellen de eerste stap zijn naar klinische toepassing, kan deze methode worden gebruikt om ons specifieke scaffold te evalueren.

Het kan ook worden toegepast op andere weefseltechnische contracten zoals die met cellen en groeifactoren. We optimaliseren de chirurgische techniek door de methoden aan te passen die door Dr. Scott Rodeo en collega's bij het ziekenhuis voor speciale chirurgie in New York worden gebruikt. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, aangezien de elektrospin- en chirurgische stappen moeilijk te leren zijn vanuit schriftelijke instructies alleen.

Bij het elektrospinnen van polycaprolactonescaffolds een grote acrylbox met toegangspunten voor de bronpolycaprolactonoplossing. Een motoraangedreven verzamelspindel en een vacuümpoort aangedreven door een spanningsbron geplaatst binnen een chemische afzuigkap zullen nodig zijn om als geïsoleerd vacuümmedium voor het elektrospinnenproces te dienen. Voordat u met de procedure begint, maakt u de doos grondig schoon met 70% ethanol en bedekt u alle oppervlakken met parafilmvellen om eventuele onzuiverheden te verwijderen die de kwaliteit van het elektrogespunnen product kunnen aantasten.

Schakel vervolgens de ventilator in en laad drie milliliter vers bereide polycaprolactonpolymeer in een 10 milliliter spuit met een stompe 18 gauge naald. Nadat u eventuele luchtbellen hebt verwijderd, vergrendelt u de oplossing in een programmeerbare spuitpomp en steekt u de naald door de toegangspoort in de acrylbox, waarbij ongeveer een halve inch van de naald buiten de doos blijft. Dek vervolgens de draaiende lathspindel stevig af met een dunne strook aluminiumfolie en vergrendel de spindel in de motor aan de andere kant van de doos, ongeveer 15 centimeter van de naald van de spuit verwijderd om als verzamelaar te fungeren. Plaats een plastic slang in de vacuümpoort.

Verbind vervolgens de slang met de afzuigkapvacuümbron en zet deze aan. Bedek nu de acrylbox met het deksel en stel de infuussnelheid van de programmeerbare spuitpomp in op 2,5 milliliter per uur. Aarde vervolgens de negatieve draad, zet de motor aan om de spindel te laten draaien bij 3.450 RPM en gebruik een alligatorclip om de positieve draad van de spanningsbron aan te sluiten op de naaldpunt buiten de doos.

Zodra de infusie van de polycaprolactonoplossing is begonnen, zet u de spanningsbron aan en stelt u deze in op een bedrijfsspanning van 20 kilovolt. Na 12 minuten infusie zal zich een homogene manchet hebben gevormd uit 0,5 milliliter van de polycaprolactonoplossing. Schakel alle apparatuur uit, inclusief spanning, bron, motor, vacuüm en spuitpomp.

Verwijder de spindel van de motor, verwijder de polymeermanchet van de spindel en maak een enkele dwarssnede waardoor een rechthoekige elektrogespunnen mat ontstaat. Snijd vervolgens de mat met een laser om meerdere kleine vellen te vormen, die later worden gesneden in stroken, vier lagen dik worden gestapeld en worden vastgenaaid om scaffolds te vormen voordat de operatie begint. Bevestig eerst dat de anesthesie voldoende is door gebrek aan reactie op druk op de achterpoot.

Maak vervolgens een twee centimeter lange verticale incisie mediaal aan de knie gecentreerd op het niveau van de patella, terwijl de huid lateraal wordt teruggetrokken zo nodig. Gebruik vervolgens een scalpel om een mediale parapatella arthrotomy te maken net mediaal van de patella, uitstrekkend proximaal tot het niveau van de musculo-tendonuze verbinding van de quadriceps en distaal tot het niveau van de patellapeesinseratie op de tibiale tuberkel. Maak nu een centimeter verticale incisie door de knieschijf net lateraal van de patellapees om de patella lateraal te laten loskomen.

Zorg ervoor dat de knie is uitgestrekt, breng een paar fijne schaar onder de patella van de laterale naar de mediale kant en spreid de schaar een paar keer uit zodat het extensiemechanisme naar beide kanten kan worden verplaatst terwijl de knie wordt gebogen. Verplaats de patella lateraal om de binnenkant van de knieschijf bloot te leggen, waarbij een duidelijke visualisatie van de intercondylaire groef en femorale condylen wordt bevestigd. Snijd vervolgens het ACL en PCL in de groef door.

Plaats nu de punt van een 1,6 millimeter K-draad bevestigd aan een boormachine op de ACL-oorsprong in de intercondylaire groef en boor lateraal terwijl een assistent de knie stabiliseert. Laat vervolgens de K-draad een paar keer in en uit komen om een duidelijke doorgang voor de graft te garanderen. Visualiseer het uitgangspunt op de laterale kant van het femur, verwijder eventueel zacht weefsel zo nodig met een scalpel.

Wanneer de tunnel duidelijk is, plaats de K-draad op de ACL-voetafdruk op het tibiale plateau en boor lateraal terwijl een assistent de knie stabiliseert. Visualiseer vervolgens het uitgangspunt op de anterolaterale proximale tibia met behulp van de scalpel om het zacht weefsel zo nodig te verwijderen, zodat het punt waar de K-draad het tibia verlaat volledig zichtbaar is en steek een verkorte Keith-naald van niet meer dan twee inch lang door de femorale bottunnel. Draad vervolgens de twee draaden uiteinden van