Jacobs Ian N, Redden Robert A, Goldberg Rachel, Hast Michael, Salowe Rebecca, Mauck Robert L, Doolin Edward J
Children's Hospital of Philadelphia and the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, U.S.A.
School of Engineering and Applied Sciences at the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, U.S.A.
Laryngoscope. 2016 Jan;126 Suppl 1(Suppl 1):S5-21. doi: 10.1002/lary.25676. Epub 2015 Oct 15.
OBJECTIVES/HYPOTHESIS: To develop an effective rabbit model of in vitro- and in vivo-derived tissue-engineered cartilage for laryngotracheal reconstruction (LTR).
Thirteen of the 15 rabbits that underwent LTR with HA in vitro- and in vivo-derived tissue-engineered cartilage constructs survived. The 1% HA specimens had the highest modulus and GAG after 12 weeks in vitro. The HA constructs became well integrated in the airway, supported respiration for the 12 weeks, and were histologically and mechanically similar to autologous cartilage.
The engineering of in vitro- and in vivo-derived cartilage with HA is a novel approach for laryngotracheal reconstruction. The data suggests that the in vitro- and in vivo-derived tissue-engineered approaches may offer a promising alternative to current strategies used in pediatric airway reconstruction, as well as other head and neck applications.
NA. Laryngoscope, 126:S5-S21, 2016.
目的/假设:建立一种用于喉气管重建(LTR)的体外和体内来源的组织工程软骨的有效兔模型。
1)通过对4×4毫米的体外构建体进行初步研究,确定最佳支架(1%透明质酸(HA)、2%HA和聚乙醇酸(PGA))以及体外培养时间进程,构建体在静态培养或零重力生物反应器中培养4、8和12周,以压缩模量和组织学作为结果指标。2)进行三阶段存活兔实验,将自体耳软骨细胞接种到1%HA或PGA支架中。构建体在体外培养确定的时间段,然后在体内培养12周。使用HA软骨构建体进行15次LTR,使用PGA构建体进行1次LTR。所有剩余标本和最终重建的喉部进行力学测试、组织学检查和糖胺聚糖(GAG)含量测定,然后与环状软骨对照标本(n = 13)和使用自体甲状腺软骨的对照LTR(n = 18)进行比较。
1)一只兔进行耳冲孔活检,分离并扩增其软骨细胞,然后将其分别封装在1%HA、2%HA、PGA的8个4×4毫米圆盘中,在旋转生物反应器或静态培养中分别培养4、8和12周,测定压缩模量、GAG含量和组织学。2)16只兔进行耳冲孔活检;分离并扩增软骨细胞。将细胞接种到13×5×2.25毫米的紫外线光聚合1%HA(w/w)或海藻酸钙包封的合成PGA(13×5×2毫米)中;然后构建体在振荡器上体外培养12周(上述第1段确定的最佳时间段)。对每只动物的一个HA和一个PGA构建体进行力学和组织学测试,其余八个(4个HA和4个PGA)植入颈部。在体内12周后,将外观最理想的HA构建体用于15只兔的LTR移植,1只兔使用PGA构建体。对其余七个标本进行苏木精和伊红染色、番红O染色、GAG含量测定和弯曲模量测试。术后12周,对动物实施安乐死并进行内镜检查。对喉部进行力学和组织学测试。所有死亡动物进行尸检,包括对重建气道的大体和微观组织学分析。
15只接受体外和体内来源的HA组织工程软骨构建体进行LTR的兔中有13只存活。1%HA标本在体外培养12周后具有最高的模量和GAG。HA构建体在气道中良好整合,在12周内支持呼吸,并且在组织学和力学上与自体软骨相似。
用HA进行体外和体内来源软骨的工程化是喉气管重建的一种新方法。数据表明,体外和体内来源的组织工程方法可能为儿科气道重建以及其他头颈应用中使用的当前策略提供一种有前景的替代方法。
无。《喉镜》,2016年,126:S5 - S21。