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食管组织工程:研究、应用与展望
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作者 张冀野 张玥琦 解慧琪 《现代仪器与医疗》 CAS 2024年第4期10-15,共6页
食管作为人体消化系统的重要组成部分,其损伤与疾病严重影响着患者的健康与生活质量。近年来,组织工程技术在食管修复和重建中取得显著进展。本文旨在探讨食管组织工程在食管损伤修复和重建中的应用研究,以应对传统食管替代术带来的高... 食管作为人体消化系统的重要组成部分,其损伤与疾病严重影响着患者的健康与生活质量。近年来,组织工程技术在食管修复和重建中取得显著进展。本文旨在探讨食管组织工程在食管损伤修复和重建中的应用研究,以应对传统食管替代术带来的高并发症风险。本文综述了支架材料、种子细胞、生长因子等关键要素在组织工程食管构建中的一些最新研究进展,并总结了组织工程技术在内镜黏膜下剥离术后食管修复中的应用情况。最后,本文讨论了食管组织工程面临的挑战与未来研究方向,以期为食管组织工程的发展及转化提供参考。 展开更多
关键词 食管组织工程 支架材料 种子细胞 生长因子 内镜黏膜下剥离术
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电纺丝技术制备组织工程食管仿生支架 被引量:3
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作者 於学婵 沈秋霞 +4 位作者 卢珍珍 张陈 邓玲 胡品 竺亚斌 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2014年第30期4771-4776,共6页
背景:前期实验中曾发现纤维的取向可以引导平滑肌细胞的取向生长,因此,设想通过制备取向排列的电纺丝纤维支架,以引导食管平滑肌细胞的有序生长,从而有利于维持肌细胞的形貌及生物功能。目的:以可降解聚己内酯、明胶、丝素蛋白为基材,... 背景:前期实验中曾发现纤维的取向可以引导平滑肌细胞的取向生长,因此,设想通过制备取向排列的电纺丝纤维支架,以引导食管平滑肌细胞的有序生长,从而有利于维持肌细胞的形貌及生物功能。目的:以可降解聚己内酯、明胶、丝素蛋白为基材,采用自制的电纺丝系统制备无规和有序的纳米级多孔纤维。方法:将聚己内酯与丝素蛋白以4∶1质量比混合,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/丝素蛋白电纺丝纤维。将聚己内酯与明胶分别以2∶1、1∶1、1∶2质量比混合,在金属平板接收器下,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/明胶无规电纺丝纤维;同时改用滚轴接收装置,通过调整滚轴转数、电压、喷射速度等参数,制备聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维。结果与结论:在溶液质量浓度为0.08 g/mL、纺丝液流速1.6 mL/h和电压22.5 kV的条件下,制得了均匀、无串珠、纤维直径为(535.9±126.7)nm的聚己内酯/丝素蛋白多孔纳米纤维膜。在溶液质量浓度为0.10 g/mL、纺丝液流速0.8 mL/h和电压22.5 kV的条件下,制得了无明显串珠、纤维直径为(257.9±117.8)nm的聚己内酯/明胶多孔纳米纤维膜;并且在1∶2质量比时更易成纤维,纤维尺寸更均匀。在滚轴转速3 000 r/min。溶液流速0.8 mL/h。电压15 kV的条件下,制得的聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维排序更理想,纤维也更均匀。 展开更多
关键词 生物材料 纳米材料 电纺丝 聚己内酯 纳米纤维 取向 食管组织工程 仿生支架 国家自然科学基金
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人工生物可降解支架构建组织工程食管的实验研究 被引量:8
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作者 鲍春荣 丁芳宝 +4 位作者 梅举 黄盛东 张宝仁 景殿英 丁建东 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1235-1239,共5页
目的研究食管上皮细胞在聚乳酸-聚乙醇酸[po ly(lactic-co-g lyco lic ac id),PLGA]三维支架材料上的黏附和生长情况,探索利用组织工程技术构建组织工程食管的可行性。方法应用粒子浸出-常温模压法制作PLGA三维多孔支架材料;分离培养6... 目的研究食管上皮细胞在聚乳酸-聚乙醇酸[po ly(lactic-co-g lyco lic ac id),PLGA]三维支架材料上的黏附和生长情况,探索利用组织工程技术构建组织工程食管的可行性。方法应用粒子浸出-常温模压法制作PLGA三维多孔支架材料;分离培养6只犬食管上皮细胞,体外扩增后,种植到预涂Ⅳ型胶原的PLGA支架材料上。在体外和犬腹腔内分别培养食管上皮细胞-支架复合物,分期终止培养,体外培养3 d,1、2、3和4周,其中将体外培养3 d后细胞-支架复合物植入同只犬腹腔内,于体内培养1、2、3和4周后行组织学、扫描电镜观察,以及细胞角蛋白抗体免疫组织化学检测。结果分离培养的犬原代食管上皮细胞呈铺路石样,体外可大量扩增,细胞角蛋白抗体免疫组织化学染色呈阳性;体外及体内培养可见食管上皮细胞在支架材料上黏附、生长良好,持续培养仍保持食管上皮细胞特性;犬腹腔内培养4周后,可形成食管黏膜样组织。结论预涂Ⅳ型胶原的PLGA支架材料适合食管上皮细胞黏附生长,可作为组织工程食管的支架材料。利用组织工程的方法在体外和犬腹腔内培养有可能获得适于移植的组织工程食管。 展开更多
关键词 组织工程食管 食管上皮细胞 聚乳酸聚乙醇酸
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小肠黏膜下层复合上皮细胞及成肌细胞构建组织工程食管的初步研究 被引量:18
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作者 岑石强 李万里 +3 位作者 黄富国 杨志明 解慧琪 罗静聪 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1040-1043,共4页
目的初步探索利用小肠黏膜下层(small intestinal submucosa,SIS)作为支架材料,复合食管鳞状上皮细胞与成肌细胞构建组织工程食管的可行性。方法4周龄无胸腺小鼠20只,体重20.0±2.5g,雌雄不限。体外分离、培养人胚胎食管鳞... 目的初步探索利用小肠黏膜下层(small intestinal submucosa,SIS)作为支架材料,复合食管鳞状上皮细胞与成肌细胞构建组织工程食管的可行性。方法4周龄无胸腺小鼠20只,体重20.0±2.5g,雌雄不限。体外分离、培养人胚胎食管鳞状上皮细胞、成肌细胞,并行5-BrdU标记;制备SIS材料并切割成1cm×lcm大小,在SIS材料同一表面接种两种细胞,待细胞在材料表面贴附后将其植入裸鼠体内深筋膜下,于术后第3天及l、2、3周取材行组织学和抗角蛋白、平滑肌肌动蛋白(smooth muscle actin,SMA)免疫组织化学观察,以了解食管鳞状上皮细胞、成肌细胞在SIS材料上的增殖、分化情况和复合物在裸鼠体内的血管化情况。结果人胚胎食管鳞状上皮细胞、成肌细胞能够渗透、生长于SIS材料中,并形成数层结构。植入体内第3天可见细胞增殖为多层覆盖于材料表面,并分泌大量细胞间基质。第2周时已经形成7~8层细胞,并伴有血管长入。3周时细胞增殖为十几层,大量血管长入。通过5-BrdU标记抗体染色观察,示SIS支架材料上生长的细胞多为所植入细胞。抗角蛋白,SMA免疫组织化学染色示移植细胞能够在体内分化。结论成肌细胞与鳞状上皮细胞在SIS材料上的复合培养物,在体内能继续增殖分化形成多层细胞结构,并能快速血管化,可用于组织工程化食管的构建。 展开更多
关键词 组织工程食管 小肠黏膜下基质 食管鳞状上皮细胞 成肌细胞
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组织工程化人正常食管上皮细胞的培养 被引量:3
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作者 柏启州 杨永珠 +1 位作者 王志强 苟云久 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2008年第33期6447-6449,共3页
目的:在体外分离、培养食管上皮细胞,是研究组织工程食管的最基本环节。实验拟寻找适用于组织工程食管研究的食管上皮细胞培养方法。方法:实验于2007—05/11在兰州大学医学实验中心完成。①实验材料:取食管癌患者手术切除的正常食... 目的:在体外分离、培养食管上皮细胞,是研究组织工程食管的最基本环节。实验拟寻找适用于组织工程食管研究的食管上皮细胞培养方法。方法:实验于2007—05/11在兰州大学医学实验中心完成。①实验材料:取食管癌患者手术切除的正常食管长2.0~3.0cm,患者对试验知情同意。②实验方法:获取可用于组织工程的食管上皮细胞,常规传代培养。⑨实验评估:免疫组织化学染色、倒置相差显微镜下观察培养20min,1~4d细胞在含血清培养基DMEM+F12(1:1)中的生长情况;四甲基偶氮唑盐法测绘1~6d细胞的生长曲线。结果:①免疫组织化学方法检测结果显示,90%以上细胞呈阳性,证明培养的细胞为食管上皮细胞。②正常细胞较大,呈球形悬浮于培养基中;约20min后开始贴壁,1d后大部分细胞贴壁生长并呈不规则圆形或多边形;2d后细胞开始成簇生长;三四天细胞达生长高峰,胞浆丰富,核大而圆。⑧培养第3天细胞生长达高峰,其吸光度值与第1,2,5,6天比较,差异有显著性意义(P〈0.05)。结论:应用含血清培养基DMEM+F12(1:1)培养食管上皮细胞,方法简便,适合推广应用。 展开更多
关键词 细胞培养 食管上皮细胞 DMEM+F12 组织工程食管上皮细胞
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显微剥离酶消化法体外培养人胚胎食管鳞状上皮细胞的方法研究 被引量:7
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作者 李万里 岑石强 +2 位作者 黄富国 杨志明 解慧琪 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期459-462,共4页
目的探讨利用显微剥离酶消化法行人胚胎食管鳞状上皮细胞原代培养的可行性,并对所得细胞进行纯化及传代培养。方法选择意外流产20周龄胎儿食管标本,通过显微剥离法获得菲薄食管黏膜上皮,经短时酶消化分离所得细胞,在10%胎牛血清混合培... 目的探讨利用显微剥离酶消化法行人胚胎食管鳞状上皮细胞原代培养的可行性,并对所得细胞进行纯化及传代培养。方法选择意外流产20周龄胎儿食管标本,通过显微剥离法获得菲薄食管黏膜上皮,经短时酶消化分离所得细胞,在10%胎牛血清混合培养基中培养,通过倒置显微镜、透射电镜及免疫组织化学方法鉴定所得细胞,并测定其生长曲线。结果倒置显微镜下见细胞呈不规则圆形或多边形,透射电镜可见其具有鳞状上皮细胞特征性的张力微丝,细胞表面微突起,细胞角蛋白免疫组织化学染色胞浆呈棕黄色阳性表现,MTT法测定第2代细胞在传代培养3~4d达生长高峰。3、4d吸光度(A)值与1、2、5及6d比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论通过显微剥离酶消化法可获得足量、较纯食管鳞状上皮细胞,混合培养基中细胞能快速传代、扩增,适宜作为种子细胞构建组织工程食管。 展开更多
关键词 组织工程食管 鳞状上皮细胞 显微剥离 细胞培养
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食管支架材料选择及在老年食管癌的应用
7
作者 陈静 林源 +3 位作者 潘兴国 黄之杰 张毅 张汝 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2011年第16期2965-2968,共4页
目的:分析组织工程人工食管不同代替材料的应用及相容性,探讨其在老年食管癌置入后的疗效,寻求永久性的人工植入材料。方法:以gene chip,protein chip,artificial neural network,gastrointestinal cancer,diagnosis"为英文检索词,... 目的:分析组织工程人工食管不同代替材料的应用及相容性,探讨其在老年食管癌置入后的疗效,寻求永久性的人工植入材料。方法:以gene chip,protein chip,artificial neural network,gastrointestinal cancer,diagnosis"为英文检索词,"组织工程食管、人工食管,生物相容性,食管瘤,诊断"为中文检索词。由第一作者检索2000-01/2010-09PubMed数据及万方数据库,纳入与组织工程食管研究、人工食管置入后的生物相容性评价以及不同材料组织工程食管的实验分析相关的文献,排除重复性研究。保留中英文30篇文献进一步归纳总结。结果:目前人工食管主要的并发症有吻合口瘘、狭窄、坏死、反流等。未来人工食管的研究方向主要集中在人工食管的构建理念以及构建材料的选择上,主要有以下几种观点:①选择理想的材料并构建成合适的形状。②体外培养-移植体内-诱导食管再生。③研制一种可精确调控的可生物降解的生物型人工食管,直接将其植人机体内,并以此为支撑物,在体内最终诱导、再生出新生的食管。结论:组织工程食管的研究有朝着应用组织工程学方法构建与正常食管结构相类似的食管替代物,材料的选择从单一的生物惰性材料向可降解吸收的生物活性材料转变的多元化研究发展的趋势。 展开更多
关键词 组织工程食管 人工食管 材料 生物相容性 食管
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组织工程技术在食管缺损修复重建中的研究进展 被引量:2
8
作者 侯楠 马瑞娜 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期323-327,共5页
目的对组织工程技术在食管缺损修复重建方面的研究进展作一综述。方法广泛查阅近年来组织工程技术在食管缺损修复重建方面的相关文献,对构建组织工程食管所需的支架材料、种子细胞及方法等进行综述。结果大量基础研究和临床应用表明,组... 目的对组织工程技术在食管缺损修复重建方面的研究进展作一综述。方法广泛查阅近年来组织工程技术在食管缺损修复重建方面的相关文献,对构建组织工程食管所需的支架材料、种子细胞及方法等进行综述。结果大量基础研究和临床应用表明,组织工程食管能修复食管黏膜缺损及长段食管缺损,其修复效果接近自体组织结构及功能,但目前用于构建组织工程食管的支架材料及种子细胞众多,尚无统一制备技术,组织工程技术进入临床研究仍有一定差距。结论组织工程技术为临床食管修复缺损重建提供了新的思路和依据,但用于临床有待进一步研究。 展开更多
关键词 组织工程食管 功能重建 支架材料 种子细胞
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组织工程食管 被引量:2
9
作者 魏人前 杨志明 解慧琪 《中华胃肠外科杂志》 CAS 北大核心 2009年第1期7-9,共3页
我国是食管癌的高发地区.全世界一半的食管癌患者在中国。目前食管癌的治疗主要依靠手术切除加食管重建。重建所需的替代组织主要有两大类:一类是用自体其他组织或器官,另一类是人工食管的替代。自体组织如胃、空肠、结肠等是临床应... 我国是食管癌的高发地区.全世界一半的食管癌患者在中国。目前食管癌的治疗主要依靠手术切除加食管重建。重建所需的替代组织主要有两大类:一类是用自体其他组织或器官,另一类是人工食管的替代。自体组织如胃、空肠、结肠等是临床应用最多的重建方式.然而其手术创伤大.并发症多.死亡率高.从而使学者们积极寻找人工食管的替代材料。这些替代材料多为不可降解高分子材料.其本身组织相容性差,腔内无法完全内皮化,使得其临床应用受限。 展开更多
关键词 组织工程食管 可降解高分子材料 人工食管 自体组织 替代材料 临床应用 组织相容性 高发地区
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流式细胞仪碘化丙啶染色法测定类胰岛素生长因子Ⅰ对人胚胎原代及传代成肌细胞生长周期的作用 被引量:1
10
作者 张峻梅 岑石强 +2 位作者 杨志明 解慧琪 唐方 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2008年第16期3110-3114,共5页
目的:大量研究表明,类胰岛素生长因子Ⅰ促成肌细胞增殖作用明显,低浓度水平就有活性,但是对于其作用机制目前还不太清楚。应用流式细胞仪碘化丙啶染色法(PⅠ法)检测成肌细胞生长周期,拟探讨类胰岛素生长因子Ⅰ对原代及传代人胚骨骼... 目的:大量研究表明,类胰岛素生长因子Ⅰ促成肌细胞增殖作用明显,低浓度水平就有活性,但是对于其作用机制目前还不太清楚。应用流式细胞仪碘化丙啶染色法(PⅠ法)检测成肌细胞生长周期,拟探讨类胰岛素生长因子Ⅰ对原代及传代人胚骨骼肌成肌细胞体外增殖的作用与机制。方法:实验于2004-06/12在四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室、干细胞与组织工程研究室以及成都市第三人民医院检验科流式细胞室完成。在产妇知情同意的前提下,选取孕8-12周水囊引产胎儿,性别不限,切取部分小腿腓肠肌与股四头肌组织后,采用文献的方法进行成肌细胞分离、纯化与传代培养,实验经医院伦理委员会批准。选取原代、第2、4、6代成肌细胞以1×105/孔密度接种于24孔板,每3孔为1组计7组。1-7组细胞以无血清F12培养基同步化后分别予以含0,1,2,4,8,16,32μg/L类胰岛素生长因子Ⅰ的培养基,运用核素掺入法确定类胰岛素生长因子Ⅰ促增殖的适宜浓度用于实验。同步化后其中一板的生长培养基不加类胰岛素生长因子Ⅰ作为对照组;另一个加入适宜浓度的类胰岛素生长因子Ⅰ作为实验组。每组每天取3孔细胞计数,绘制生长曲线,推算成肌细胞的群体倍增时间,作为细胞增殖周期TC。运用流式细胞技术PI法分别测定细胞生长周期和各亚周期时相时间。结果:4-8μg/L类胰岛素生长因子Ⅰ具有良好促进成肌细胞增殖的能力。各代的实验组与对照组成肌细胞在24h后进入对数生长期,各实验组细胞生长曲线明显左移。6代以内成肌细胞的增殖周期、各亚周期细胞百分比、各亚周期所占时相以及各代细胞对类胰岛素生长因子Ⅰ的反应一致,生长模式与能力一致,细胞倍增时间平均从4.8d缩短到3.3d。结论:类胰岛素生长因子Ⅰ能促进成肌细胞体外增殖,成肌细胞的增殖指数明显提高。其促增殖作用是通过缩短DNA合成前期和合成期来实现的。 展开更多
关键词 类胰岛素生长因子I 成肌细胞 组织工程 流式细胞术 细胞移植 组织工程食管
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Esophageal tissue engineering:A new approach for esophageal replacement 被引量:5
11
作者 Giorgia Totonelli Panagiotis Maghsoudlou +7 位作者 Jonathan M Fishman Giuseppe Orlando Tahera Ansari Paul Sibbons Martin A Birchall Agostino Pierro Simon Eaton Paolo De Coppi 《World Journal of Gastroenterology》 SCIE CAS CSCD 2012年第47期6900-6907,共8页
A number of congenital and acquired disorders require esophageal tissue replacement.Various surgical techniques,such as gastric and colonic interposition,are standards of treatment,but frequently complicated by stenos... A number of congenital and acquired disorders require esophageal tissue replacement.Various surgical techniques,such as gastric and colonic interposition,are standards of treatment,but frequently complicated by stenosis and other problems.Regenerative medicine approaches facilitate the use of biological constructs to replace or regenerate normal tissue function.We review the literature of esophageal tissue engineering,discuss its implications,compare the methodologies that have been employed and suggest possible directions for the future.Medline,Embase,the Cochrane Library,National Research Register and ClinicalTrials.gov databases were searched with the following search terms:stem cell and esophagus,esophageal replacement,esophageal tissue engineering,esophageal substitution.Reference lists of papers identified were also examined and experts in this field contacted for further information.All full-text articles in English of all potentially relevant abstracts were reviewed.Tissue engineering has involved acellular scaffolds that were either transplanted with the aim of being repopulated by host cells or seeded prior to transplantation.When acellular scaffolds were used to replace patch and short tubular defects they allowed epithelial and partial muscular migration whereas when employed for long tubular defects the results were poor leading to an increased rate of stenosis and mortality.Stenting has been shown as an effective means to reduce stenotic changes and promote cell migration,whilst omental wrapping to induce vascularization of the construct has an uncertain benefit.Decellularized matrices have been recently suggested as the optimal choice for scaffolds,but smart polymers that will incorporate signalling to promote cell-scaffold interaction may provide a more reproducible and available solution.Results in animal models that have used seeded scaffolds strongly suggest that seeding of both muscle and epithelial cells on scaffolds prior to implantation is a prerequisite for complete esophageal replacement.Novel approaches need to be designed to allow for peristalsis and vascularization in the engineered esophagus.Although esophageal tissue engineering potentially offers a real alternative to conventional treatments for severe esophageal disease,important barriers remain that need to be addressed. 展开更多
关键词 ESOPHAGUS Regenerative medicine Tissue engineering Scaffolds TRANSPLANTATION
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Tissue engineered esophagus by copper——small intestinal submucosa graft for esophageal repair in a canine model 被引量:3
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作者 TAN Bo WANG Min +5 位作者 CHEN Xi HOU JiangLong CHEN XiaoHe WANG Yue LI-LING Jesse XIE HuiQi 《Science China(Life Sciences)》 SCIE CAS 2014年第2期248-255,共8页
Acellular porcine small intestinal submucosa(SIS)has been used for esophagoplasty with success in a canine model.However,it did not lead to complete epithelialization.For better reconstruction,a cellular component is ... Acellular porcine small intestinal submucosa(SIS)has been used for esophagoplasty with success in a canine model.However,it did not lead to complete epithelialization.For better reconstruction,a cellular component is required.Moreover,promotion of angiogenesis with copper has been widely recognized by basic research as well as clinical studies.In this study,we have evaluated the feasibility and effectiveness of combined Cu and SIS(SIS-Cu patch)for the esophageal repair using a canine model.Eighteen male beagle dogs were subjected to surgical resection to produce cervical esophageal defects(5 cm in length,180°in range).SIS with Cu(5 or 25μmol L 1copper)or without Cu was patched on the esophageal defects.Barium esophagram and histology exam were carried out to evaluate the effectiveness of the therapy.As shown,the SIS-Cu graft promoted re-epithelialization,re-vascularization and muscular regeneration.SIS-Cu patch is more effective than SIS alone for esophageal repair,and the SIS+25μmol L 1Cu group demonstrated additional advantages over the SIS+5μmol L 1Cu. 展开更多
关键词 ESOPHAGUS RE-EPITHELIALIZATION re-vascularization muscle regeneration COPPER small intestinal submucosa
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