Neurologic foundations of spinal cord fusion (GEMINI)

Canavero, Sergio; Ren, Xiaoping; Kim, C‐Yoon; Rosati, Edoardo

doi:10.1016/j.surg.2016.01.027

Cited by 41 publications

(114 citation statements)

References 56 publications

Supporting

Mentioning

107

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Canavero’s spinal anastomosis protocol calls for acute, tightly controlled spinal cord transection, unlike what occurs during traumatic spinal cord injury [4]. He posits that a controlled transection will allow for tissue integrity to be maintained and subsequent recovery and fusion to occur [6].…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…He posits that a controlled transection will allow for tissue integrity to be maintained and subsequent recovery and fusion to occur [6]. Specifically, he highlights how his protocol will exploit a secondary pathway in the brain, the cortico-truncoreticulopropriospinal pathway [4]. This “propriospinal interneuronal system,” first discovered by Charles Sherrington in the early 1900s, is a gray-matter system of intrinsic fibers that forms a network of connections between spinal cord segments.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

The history of head transplantation: a review

2016

View full text Add to dashboard Cite

BackgroundSince the turn of the last century, the prospect of head transplantation has captured the imagination of scientists and the general public. Recently, head transplant has regained attention in popular media, as neurosurgeons have proposed performing this procedure in 2017. Given the potential impact of such a procedure, we were interested in learning the history of the technical hurdles that need to be overcome, and determine if it is even technically possible to perform such a procedure on humans today.MethodWe conducted a historical review of available literature on the technical challenges and developments of head transplantation. The many social, psychological, ethical, religious, cultural, and legal questions of head transplantation were beyond the scope of this review.ResultsOur historical review identified the following important technical considerations related to performing a head transplant: maintenance of blood flow to an isolated brain via vessel anastomosis; availability of immunosuppressive agents; spinal anastomosis and fusion following cord transfection; pain control in the recipient. Several animal studies have demonstrated success in maintaining recipient cerebral perfusion and achieving immunosuppression. However, there is currently sparse evidence in favor of successful spinal anastomosis and fusion after transection. While recent publications by an Italian group offer novel approaches to this challenge, research on this topic has been sparse and hinges on procedures performed in animal models in the 1970s. How transferrable these older methods are to the human nervous system is unclear and warrants further exploration.ConclusionsOur review identified several important considerations related to performing a viable head transplantation. Besides the technical challenges that remain, there are important ethical issues to consider, such as exploitation of vulnerable patients and informed consent. Thus, besides the remaining technical challenges, these ethical issues will also need to be addressed before moving these studies to the clinic.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

The history of head transplantation: a review

2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Similar to PEG and chitosan, the graphene nanoscaffold may represent a substance with the power to fuse together severed axons and seal injured leaky neurons in the GEMINI spinal cord fusion protocol. [123166] The regenerating tissue migrated into the lesion site toward the graphene nanoscaffold and then demonstrated the ability to incorporate itself onto the surface of the implant. By examining the cytoarchitecture under phase-contrast microscopy, we were able to further characterize this growth.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Biocompatibility of reduced graphene oxide nanoscaffolds following acute spinal cord injury in rats

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Background:Graphene has unique electrical, physical, and chemical properties that may have great potential as a bioscaffold for neuronal regeneration after spinal cord injury. These nanoscaffolds have previously been shown to be biocompatible in vitro; in the present study, we wished to evaluate its biocompatibility in an in vivo spinal cord injury model.Methods:Graphene nanoscaffolds were prepared by the mild chemical reduction of graphene oxide. Twenty Wistar rats (19 male and 1 female) underwent hemispinal cord transection at approximately the T2 level. To bridge the lesion, graphene nanoscaffolds with a hydrogel were implanted immediately after spinal cord transection. Control animals were treated with hydrogel matrix alone. Histologic evaluation was performed 3 months after the spinal cord transection to assess in vivo biocompatibility of graphene and to measure the ingrowth of tissue elements adjacent to the graphene nanoscaffold.Results:The graphene nanoscaffolds adhered well to the spinal cord tissue. There was no area of pseudocyst around the scaffolds suggestive of cytotoxicity. Instead, histological evaluation showed an ingrowth of connective tissue elements, blood vessels, neurofilaments, and Schwann cells around the graphene nanoscaffolds.Conclusions:Graphene is a nanomaterial that is biocompatible with neurons and may have significant biomedical application. It may provide a scaffold for the ingrowth of regenerating axons after spinal cord injury.

show abstract

“…W HEAVEN głowa biorcy będzie poddana hipotermii do 10°C, natomiast w przypadku dawcy zastosowana bę-dzie częściowa hipotermia wyłącznie rdzenia kręgowego, aby zapobiec uszkodzeniu innych organów [7]. W anastomozie rdzenia kręgowego, czyli GEMINI, najważniejszym krokiem było stworzenie GEMINotomu -narzędzia o niezwykle ostrych, nanometrowych krawędziach -oraz mikrozłącza o ujemnym ciśnieniu, zapewniającym krążenie glikolu polietylenowego (PEG) [8,9]. Jak najdokładniejsze i najmniej skaryfikujące cięcie jest niezwykle istotne w celu zapewnienia jak najmniej zmienionej powierzchni w celu fuzji i odbudowy aksonów po zaistnieniu jatrogennego uszkodzenia.…”

Section: Metodyunclassified

“…Chitosan zaś działa również neuroprotekcyjnie i naprawczo na błonę komórkową, tworząc agregaty fosfolipidowe z dipalmitofosfatydylocholiny [11]. Fusiogens wykazało wysoką skuteczność w doświadczeniach przeprowadzonych na zwierzętach -od 100% skuteczności w elektrofizjologicznym do 93% w behawioralnym odzyskaniu sprawności przez psy, niemniej jednak wielkość uszkodzeń, w których były one testowane, jest nieproporcjonalnie mniejsza do uszkodzenia wywołanego podczas przeszczepu głowy [9]. Dodatkowo, brakuje danych dotyczących testowania powyższych związ-ków w uszkodzeniach rdzenia kręgowego u ludzi [3].…”

Section: Metodyunclassified

Modern techniques in organ transplantation

M¹,

Gołębiowska²,

Klatka³

2017

Med Og Nauk Zdr.

View full text Add to dashboard Cite

StreszczenieTransplantologia to jedna z najbardziej intensywnie rozwijających się dziedzin medycyny, której pełny rozkwit rozpoczął się na przełomie XIX i XX wieku wraz z pierwszymi przeszczepami organów zakończonymi sukcesem, dającymi pacjentom nadzieję na "drugie życie" i zdrowie. Obecnie, po odkryciu chirurgicznych i immunologicznych aspektów transplantacji, najbardziej dotkliwym problemem jest brak organów. Naukowcy stawiają przed medycyną również coraz to nowe wyzwania wraz z wprowadzeniem procedury przeszczepu twarzy, przeszczepu u noworodka oraz planowanej procedury przeszczepu głowy. Celem poniższej pracy jest przedstawienie najnowszych wyzwań technicznych związanych z transplantacją: hodowli organów oraz 3D bioprintingu, przeszczepu głowy, ksenotransplantacji. Liczne badania stwierdzają niezwykły postęp w pracach nad syntetyzowaniem organów z iPSC -pierwsze próby regeneracji serca, wątroby, kości i rogówki zwiastują początek medycyny regeneracyjnej i nowej ery w transplantologii, w której możliwość użycia syntetycznych organów wyeliminuje potrzebę ludzkich dawców. Niezbędna wydaje się w planowaniu powyższych osiągnięć technika 3D bioprintingu, dzięki której będzie możliwe harmonijne odtworzenie anatomicznych i histologicznych struktur i zależności. Intensywne badania prowadzone są również w aspekcie przeszczepu głowy, w któ-rym najważniejszymi dylematami operatywy są m.in. głęboka hipotermia, anastomoza rdzenia kręgowego oraz następcze uszkodzenie drogi rdzeniowo-wzgórzowej, niepokoją również liczne argumenty natury etycznej i moralnej, związane z przeprowadzeniem zabiegu. Mimo iż w transplantologii obserwuje się ogromny postęp techniczny w ostatnim dwudziestoleciu, to powyższe procedury czeka jeszcze wiele wyzwań natury technicznej oraz etycznej.

show abstract

Neurologic foundations of spinal cord fusion (GEMINI)

Cited by 41 publications

References 56 publications

The history of head transplantation: a review

The history of head transplantation: a review

Biocompatibility of reduced graphene oxide nanoscaffolds following acute spinal cord injury in rats

Modern techniques in organ transplantation

Contact Info

Product

Resources

About