ويؤيد هذا العمل ماليا من قبل المؤسسة الوطنية السويسرية، (المفدال برنامج 64، منح لا 4064-131232).

1. إعداد نظام الارواء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد نظام نضح تتألف من حمام مائي، وغرفة نضح، عمودين للالأوكسجين، واثنين من مضخات ماصه، واثنين من الفخاخ فقاعة، واثنين من سخانات التدفق واحد استشعار الضغط (الشكل 1). ربط هذه المكونات مع أقسام الأنابيب تتكون من السيليكون والبولي فينيل كلوريد المواد وفقا للمخطط في الشكل 2. وأخيرا هناك نوعان من دوائر تمثل الدائرة الجنين والأم، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على حمام مائي، وسخانات التدفق والتدفئة للغرفة نضح. وينبغي أن تكون درجة الحرارة 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاحماء المتوسطة نضح (NCTC-135 الأنسجة مستنبت المخفف 01:02 مع العازلة ايرل (6.8 جم / كلوريد الصوديوم L، 0.4 جم / لتر كلوريد البوتاسيوم، 0.14 جم / لتر فوسفات الصوديوم، 0.2 جم / لتر كبريتات المغنيسيوم، 0.2 غرام / L كلوريد الكالسيوم، 2 ز / L الجلوكوز) تستكمل مع الجلوكوز (1 غرام / لتر)، ديكستران 40 (10 جم / لتر)، مصل بقري الزلال (10 ز/ L)، الهيبارين الصوديوم (2،500 وحدة دولية / لتر)، أموكسيسيللين (250 ملغم / لتر) وبيكربونات الصوديوم (2.2 جم / لتر)؛ 7.4 درجة الحموضة) في حمام مائي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على التوالي شطف نظم الشرياني من الدائرة الجنين والأم مع أ) 200 مل من الماء المقطر، ب) 50 مل 1٪ هيدروكسيد الصوديوم، ج) 1٪ حامض الفوسفوريك ود) مرة أخرى 200 مل من الماء المقطر (معدل التدفق: 15 - 20 مل / دقيقة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاتصال قنية الجنين (Ø 1.2 ملم، وينبغي أن ترفق إبرة حادة إلى مجموعة التسريب المجنح إبرة تعديل) إلى الأنبوب الشرياني الجنين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف نظم الشرياني من الدائرة الجنين والأم مع المتوسطة نضح حتى تحتوي على جميع الأنابيب المتوسطة (معدل التدفق: مل 15-20 / دقيقة). خلال هذه الخطوة تملأ الفخاخ فقاعة وإزالة جميع فقاعات المصب من الفخ. ثم توقف المضخات. من المهم حقا أن أنابيب الشرايين وارد دائما خالية من فقاعات، وإلا بعد القسطرة خصوصا في الأوعية الجنين غرامة يمكن أن تمزق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على تدفق الغاز. والاوكسيجين الدائرة الأمهات وايال 5٪ من ثاني أكسيد الكربون و 95٪ هواء الاصطناعية والدائرة الجنين مع 5٪ من ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين 95٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التسجيل لاستشعار الضغط. </li></ol> 2. Cannulating المشيمة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول المشيمة سليمة من حالات الحمل غير معقدة الطويل بعد العملية القيصرية الأولية. موافقة خطية يجب أن تعطى (تم الحصول عليها في حالة دراساتنا) من قبل الأمهات قبل الولادة، وأنه الدراسة إلى أن تتم الموافقة من قبل لجنة الأخلاق المحلية (كان الحال في دراساتنا). وينبغي أن يتم السيطرة البصرية الأولى من قبل القابلات لضمان وجود المشيمة صحية وسليمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كيفية تركيب الكانيولا من المشيمة هو خطوة حاسمة! خلال نضح كل اضطراب صغير في الأنسجة يمكن أن يؤدي إلى تسرب بين الدورة الدموية للأم والجنين. المشيمة لابد من الحصول عليها في غضون 30 دقيقة بعد الولادة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد فلقة سليمة في المنطقة الهامشية من المشيمة دون انقطاع مرئية على الجانب الأمهات. في لوحة المشيمي،ربط كل الفروع المرتبطة من الشريان والوريد السري المنبع إلى الجانب القسطرة في وقت لاحق (نحو الحبل السري) باستخدام مواد خياطة الجروح الجراحية. جعل دائما وهما عقدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يقني؛ يدخل القنية الشريان الجنين الأولى. الشرايين المشيمة الجنين هي دائما أصغر وأرق من الأوردة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل خياطة حول الشريان الجنين، ولكن لا ادراك التعادل على الفور. عقد السفينة مع ملقط، وقطع سفينة بعناية ووضع قنية الصغيرة (1.2 ملم Ø) في الشريان. ثم ربط الخيط (وهما عقدة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المضي قدما في الوريد الجنين بنفس الطريقة ولكن استخدام قنية أكبر (1.5-1.8 ملم Ø، وينبغي أن ترفق إبرة حادة إلى مجموعة التسريب المجنح إبرة تعديل). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على مضخة الجنين (2 مل / دقيقة). إذا لم يكن هناك تسرب مرئية وينبثق الدم من الوريد قنية الجنين، ببطء زيادة تدفق تصل إلى 4 مل / دقيقة. مراقبة الضغط في الشريان الجنين، فإنه لا ينبغي أن يتجاوز 70 مم زئبق. إذا تسرب السائل خارج في الجنين أو زميلهrnal قنية اصلاحها مع آخر غرزة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع المشيمة على حامل الأنسجة مع الجانب الجنين صعودا وسحب غشاء المشيمة والأنسجة على المسامير. في النهاية يجب أن يكون فلقة perfused في وسط حفرة في حامل الأنسجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استقرار الجزء حيث يحمل سوى غشاء المشيمة مع غشاء السيليكون (Ø 1 مم) أو بدلا من قطعتين parafilm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجميع حامل الأنسجة كاملة، وتشديد الخناق وقطع الأنسجة المتدلية. يرجى ملاحظة أن الوريدي والشرياني حقنة عادية ليست مقروص لكن بدلا من ذلك يكمن في قنوات صغيرة من حامل الأنسجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحويل حامل الأنسجة رأسا على عقب، ووضعها في غرفة نضح وإضافة غطاء. الآن، ينبغي أن يكون الجانب الأمهات في الأعلى. تحقق دائما إذا كانت الدائرة الجنين لا تزال سليمة والمتوسطة يتدفق من الأنبوب الوريد الجنين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على مضخة الأمهات (12 مل / دقيقة). أعرض حادة حقنة عادية ثلاث (Ø 0.8 ملم) في اله نهاية الأنبوب الشريان الأمهات في الفضاء بين الزغابات عن طريق اختراق لوحة الساقطية. لإرجاع سائل الإرواء إلى الدائرة الأمهات وضع أنبوب واحد كما استنزاف الوريدي الذي يرتبط أيضا مع مضخة الأمهات إلى أدنى موقف في الجزء العلوي من غرفة نضح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاتصال قنية الوريد الجنين لأنبوب الوريد الجنين. </li></ol> 3. تنفيذ المرحلة ما قبل التجريبية من والإرواء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للسماح للأنسجة للتعافي من فترة نقص تروية بعد الولادة واخراج الدم في الفضاء بين الزغابات، وهي مرحلة ما قبل الفتح من 20 دقيقة هو ضروري. وهذا يعني الوريد الأم والجنين لا تؤدي إلى خزان يحتوي على الشرايين المتوسطة نضح. جمع تدفق الوريدي الجنين والأم في زجاجة وتخلص منه بعد مرحلة ما قبل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتقييم سلامة نضح تنفيذ المرحلة ما قبل آخر من 20 دقيقة ولكن في دائرة مغلقة. استخدام اثنين من خزانات منفصلة مع نضح المتوسطةللدائرة الجنين والأم وإغلاق الدوائر التي تقود تدفق الوريدي الجنين مرة أخرى في الخزان الجنين وتدفق الوريدي الأمهات مرة أخرى في الخزان الأمهات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للتجربة نضح الرئيسية إعداد اثنين من قوارير مع 120 مل المتوسطة نضح (واحد للأم واحدة للخزان الجنين). إضافة رديولبلد 14 C-خافضات الحرارة (4 نانوكوري / مل؛ بمثابة مراقبة إيجابية؛ تنبيه: مادة مشعة) وfluorescently المسمى أجنبي بيولوجيا أو النانوية التي يريد واحدة لتحليل إلى الخزان الأمهات. مزيج سائل الإرواء الأمهات أيضا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبدأ التجربة من خلال تبادل والمتوسطة نضح الخالص مع اثنين من قوارير مصنوعة (الخزانات الجنين والأم). إغلاق الدوائر التي تقود تدفق الوريدي الجنين مرة أخرى في الخزان الجنين وتدفق الوريدي الأمهات مرة أخرى في الخزان الأمهات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تواصل نضح لمدة 6 ساعة وأخذ عينات بانتظام. resuspend دائما المتوسطة في الجنين والأمالخزان قبل الانسحاب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السيطرة على الضغط في الشريان الجنين (يجب أن لا تتجاوز 70 مم زئبق)، ودرجة الحموضة في كل من الدوائر (يجب أن يكون في نطاق الفسيولوجية 7،2-7،4) وحجم كل من الخزانات (فقدان الجنين حجم يجب أن لا تتجاوز 4 مل / ساعة) خلال نضح . إذا لزم الأمر ضبط قيم الرقم الهيدروجيني باستخدام حامض الهيدروكلوريك أو هيدروكسيد الصوديوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كان فقدان وحدة التخزين في خزان الجنين يتجاوز 4 مل / ساعة هناك تسرب في الأنسجة واحد لديه لوقف نضح. معدل نجاح نضح لمدة 6 ساعة دون تسرب حوالي 15-20٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقف نضح بعد 6 ساعة. تتحول مضخات، حمام الماء، سخانات تدفق وتدفق الغاز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المشيمة من حامل الأنسجة، وقطع فلقة perfused (أكثر إشراقا من الأنسجة unperfused) وتزن عليه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أخذ عينات من unperfused (جزء من المشيمة التي قطعت في البداية؛ يمكن اتخاذها بالفعل خلال مرحلة ما قبل) والأنسجة perfused (كل منها حوالي 1 غرام) وتخزينها في -20 ° Cحتى التجانس أو في النيتروجين السائل لتحليلها لاحقا. إصلاح عينة أنسجة أخرى في 4٪ من الفورمالين لتقييم التشريحية المرضية. وينبغي أن تشمل العينات جميع طبقات من المشيمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيف أنابيب بعد نضح من قبل الشطف تباعا أنظمة الشرياني من الدائرة الجنين والأم مع أ) 200 مل من الماء المقطر، ب) 50 مل 1٪ هيدروكسيد الصوديوم، ج) 50 مل 1٪ حامض الفوسفوريك ود) مرة أخرى 200 مل من الماء المقطر (تدفق: مل 15-20 / دقيقة). </li></ol> وصفت إجراءات العمل بأكمله من التجربة نضح المشيمة في الشكل 3. 4. تحليل العينات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الطرد المركزي عينات سائل الإرواء لمدة 10 دقيقة في 800 XG قبل التحليل لإزالة الكريات الحمراء المتبقية. اتخاذ طاف لإجراء مزيد من التحليل. يمكن ترك هذه العينات بين عشية وضحاها في 4 درجات مئوية. ويمكن لتحليل إنتاج اللبتين وقوات حرس السواحل الهايتية يتم تخزين العينات في -20 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتقييم نفاذيةالمشيمة تحليل C-14 خافضات الحرارة عن طريق التلألؤ السائل. مزيج 300 ميكرولتر من العينات الجنين والأم مع 3 مل كوكتيل التلألؤ والتدبير لمدة 5 دقائق في عداد بيتا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتقييم نقل الجسيمات النانوية الفلورسنت أو أجنبي بيولوجيا من الفائدة قراءة مضان في 485 نانومتر الإثارة و 528 نانومتر الانبعاثات في القارئ صفيحة ميكروسكوبية (موجات المشار إليها هي لتحليل التسمية أخضر أصفر التي استخدمناها للالنانوية). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتحديد الجدوى من أنسجة المشيمة خلال قياس استهلاك الجلوكوز نضح وإنتاج اللاكتات في الدائرة الجنين والأم مع نظام الغاز في الدم الآلي. بالإضافة إلى ذلك، وتقييم إنتاج هرمونات المشيمة البشرية choriongonadotropin (قوات حرس السواحل الهايتية) واللبتين في عينات الأنسجة المتجانس وperfusates بواسطة المقايسة المناعية المرتبطة بالإنزيم (ELISA). </li></ol>

<ol>
	<li>Ala-Kokko, T. I., Myllynen, P., Vahakangas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+perfusion+of+the+human+placental+cotyledon:+implications+for+anesthetic+pharmacology.">Ex vivo perfusion of the human placental cotyledon: implications for anesthetic pharmacology.</a> Int. J. Obstet. Anesth. 9, 26-38 (2000).</li><li>Panigel, M., Pascaud, M., Brun, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radioangiographic+study+of+circulation+in+the+villi+and+intervillous+space+of+isolated+human+placental+cotyledon+kept+viable+by+perfusion.">Radioangiographic study of circulation in the villi and intervillous space of isolated human placental cotyledon kept viable by perfusion.</a> J. Physiol. (Paris). 59, 277 (1967).</li><li>Schneider, H., Panigel, M., Dancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer+across+the+perfused+human+placenta+of+antipyrine,+sodium+and+leucine.">Transfer across the perfused human placenta of antipyrine, sodium and leucine.</a> Am. J. Obstet. Gynecol. 114, 822-828 (1972).</li><li>Enders, A. C., Blankenship, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+placental+structure.">Comparative placental structure.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 38, 3-15 (1999).</li><li>Takata, K., Hirano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+glucose+transport+across+the+human+and+rat+placental+barrier:+a+review.">Mechanism of glucose transport across the human and rat placental barrier: a review.</a> Microsc. Res. Tech. 38, 145-152 (1997).</li><li>Saunders, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplacental+transport+of+nanomaterials.">Transplacental transport of nanomaterials.</a> Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 1, 671-684 (2009).</li><li>Buerki-Thurnherr, T., von Mandach, U., Wick, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knocking+at+the+door+of+the+unborn+child:+engineered+nanoparticles+at+the+human+placental+barrier.">Knocking at the door of the unborn child: engineered nanoparticles at the human placental barrier.</a> Swiss Med. Wkly. 142, w13559 (2012).</li><li>Gendron, M. P., Martin, B., Oraichi, D., Berard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+care+providers'+requests+to+Teratogen+Information+Services+on+medication+use+during+pregnancy+and+lactation.">Health care providers' requests to Teratogen Information Services on medication use during pregnancy and lactation.</a> Eur. J. Clin. Pharmacol. 65, 523-531 (2009).</li><li>Burns, L., Mattick, R. P., Lim, K., Wallace, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methadone+in+pregnancy:+treatment+retention+and+neonatal+outcomes.">Methadone in pregnancy: treatment retention and neonatal outcomes.</a> Addiction. 102, 264-270 (2007).</li><li>von Mandach, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+use+in+pregnancy.">Drug use in pregnancy.</a> Ther. Umsch. 62, 29-35 (2005).</li><li>Malek, A., Obrist, C., Wenzinger, S., von Mandach, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+cocaine+and+heroin+on+the+placental+transfer+of+methadone.">The impact of cocaine and heroin on the placental transfer of methadone.</a> Reprod. Biol. Endocrinol. 7, 61 (2009).</li><li>Hutson, J. R., Garcia-Bournissen, F., Davis, A., Koren, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+placental+perfusion+model:+a+systematic+review+and+development+of+a+model+to+predict+in+vivo+transfer+of+therapeutic+drugs.">The human placental perfusion model: a systematic review and development of a model to predict in vivo transfer of therapeutic drugs.</a> Clin. Pharmacol. Ther. 90, 67-76 (2011).</li><li>International Organization for Standardization (ISO). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+Specification+(ISO/TS)+27687.">Technical Specification (ISO/TS) 27687.</a> Nanotechnologies â€“ Terminology and definitions for nano-objects â€“ Nanoparticles, nanofibre and nanoplate. , (2008).</li><li>Pietroiusti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+implications+of+engineered+nanomaterials.">Health implications of engineered nanomaterials.</a> Nanoscale. 4, 1231-1247 (2012).</li><li>Latzin, P., Roosli, M., Huss, A., Kuehni, C. E., Frey, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Air+pollution+during+pregnancy+and+lung+function+in+newborns:+a+birth+cohort+study.">Air pollution during pregnancy and lung function in newborns: a birth cohort study.</a> Eur. Respir. J. 33, 594-603 (2009).</li><li>Lacasana, M., Esplugues, A., Ballester, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+to+ambient+air+pollution+and+prenatal+and+early+childhood+health+effects.">Exposure to ambient air pollution and prenatal and early childhood health effects.</a> Eur. J. Epidemiol. 20, 183-199 (2005).</li><li>Menezes, V., Malek, A., Keelan, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticulate+drug+delivery+in+pregnancy:+placental+passage+and+fetal+exposure.">Nanoparticulate drug delivery in pregnancy: placental passage and fetal exposure.</a> Curr. Pharm. Biotechnol. 12, 731-742 (2011).</li><li>Muhlemann, K., Menegus, M. A., Miller, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytomegalovirus+in+the+perfused+human+term+placenta+in+vitro.">Cytomegalovirus in the perfused human term placenta in vitro.</a> Placenta. 16, 367-373 (1995).</li><li>Wick, P., 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=Barrier+capacity+of+human+placenta+for+nanosized+materials.">Barrier capacity of human placenta for nanosized materials.</a> Environ. Health Perspect. 118, 432-436 (2010).</li><li>Dancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+perfuse+the+human+placenta.">Why perfuse the human placenta.</a> Contrib Gynecol. Obstet. 13, 1-4 (1985).</li><li>May, 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=Perfusion+of+human+placenta+with+hemoglobin+introduces+preeclampsia-like+injuries+that+are+prevented+by+alpha1-microglobulin.">Perfusion of human placenta with hemoglobin introduces preeclampsia-like injuries that are prevented by alpha1-microglobulin.</a> Placenta. 32, 323-332 (2011).</li><li>Guller, S., 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=Protein+composition+of+microparticles+shed+from+human+placenta+during+placental+perfusion:+Potential+role+in+angiogenesis+and+fibrinolysis+in+preeclampsia.">Protein composition of microparticles shed from human placenta during placental perfusion: Potential role in angiogenesis and fibrinolysis in preeclampsia.</a> Placenta. 32, 63-69 (2011).</li><li>Challier, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Criteria+for+evaluating+perfusion+experiments+and+presentation+of+results.">Criteria for evaluating perfusion experiments and presentation of results.</a> Contrib. Gynecol. Obstet. 13, 32-39 (1985).</li><li>Kraemer, J., Klein, J., Lubetsky, A., Koren, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion+studies+of+glyburide+transfer+across+the+human+placenta:+implications+for+fetal+safety.">Perfusion studies of glyburide transfer across the human placenta: implications for fetal safety.</a> Am. J. Obstet. Gynecol. 195, 270-274 (2006).</li><li>leal, J. 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=Modification+of+fetal+plasma+amino+acid+composition+by+placental+amino+acid+exchangers+in+vitro.">Modification of fetal plasma amino acid composition by placental amino acid exchangers in vitro.</a> J. Physiol. 582, 871-882 (2007).</li><li>athiesen, L., 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=Quality+assessment+of+a+placental+perfusion+protocol.">Quality assessment of a placental perfusion protocol.</a> Reprod. Toxicol. 30, 138-146 (2010).</li><li>Myllynen, P., 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=Preliminary+interlaboratory+comparison+of+the+ex+vivo+dual+human+placental+perfusion+system.">Preliminary interlaboratory comparison of the ex vivo dual human placental perfusion system.</a> Reprod Toxicol. 30, 94-102 (2010).</li><li>Malek, A., Sager, R., Schneider, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal-fetal+transport+of+immunoglobulin+G+and+its+subclasses+during+the+third+trimester+of+human+pregnancy.">Maternal-fetal transport of immunoglobulin G and its subclasses during the third trimester of human pregnancy.</a> Am. J. Reprod. Immunol. 32, 8-14 (1994).</li><li>Prouillac, C., Lecoeur, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+placenta+in+fetal+exposure+to+xenobiotics:+importance+of+membrane+transporters+and+human+models+for+transfer+studies.">The role of the placenta in fetal exposure to xenobiotics: importance of membrane transporters and human models for transfer studies.</a> Drug Metab. Dispos. 38, 1623-1635 (2010).</li><li>Poulsen, M. S., Rytting, E., Mose, T., Knudsen, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+placental+transport:+correlation+of+in+vitro+BeWo+cell+permeability+and+ex+vivo+human+placental+perfusion.">Modeling placental transport: correlation of in vitro BeWo cell permeability and ex vivo human placental perfusion.</a> Toxicol. In Vitro. 23, 1380-1386 (2009).</li><li>Mathiesen, L., Rytting, E., Mose, T., Knudsen, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+of+benzo[alpha]pyrene+in+the+dually+perfused+human+placenta+perfusion+model:+effect+of+albumin+in+the+perfusion+medium.+Basic+Clin.">Transport of benzo[alpha]pyrene in the dually perfused human placenta perfusion model: effect of albumin in the perfusion medium. Basic Clin.</a> Pharmacol. Toxicol. 105, 181-187 (2009).</li></ol>

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

تحت نضح إعادة تدوير مزدوج أظهر هنا، وهناك عدة تكوينات تجريبية أخرى ممكن اعتمادا على السؤال الذي لابد من الإجابة عليها. وتستخدم perfusions المشيمة مفتوحة خاصة عادة لتقييم التخليص المخدرات في تركيز ثابت للدولة 3. نضح اعادة توزيع مجموعة المتابعة يمكن تطبيقها أيضا لتأك...

المشيمة هي جهاز معقد وهو المسؤول عن تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، والمواد المغذية والنفايات والمنتجات، وفي الوقت نفسه قادرة على الحفاظ على اثنين من الدوائر دم الأم والجنين المتنامي فصلها عن بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمنع رفض الطفل من قبل النظام المناعي للأم وتفرز الهرمونات للحفاظ على الحمل. يتم تشكيل حاجز الخلوية من قبل خلايا الأرومة الغاذية الخلوية التي تلتحم وتشكيل مخلى صحيح من دون أغشية الخلايا الجانبي 4،5. ويتم تنظيم المشيمة كله في العديد من النبتات، والتي تحتوي على واحد شجرة الزغابي الجنين وتمثل وحدة وظيفية واحدة من المشيمة. تم تكثيف دراسة وظيفة حاجز المشيمة مع اكتشاف التشوهات التي يسببها الثاليدومايد في عام 1960. لأسباب واضحة الدراسات إزفاء مع النساء الحوامل لا يمكن أن يؤديها. ونتيجة لذلك، تم تطوير نماذج بديلة مختلف 6،7 </sتصل&gt;. النموذج الأكثر واعدة وربما الأكثر السريرية ذات الصلة هو نموذج الإنسان نضح المشيمة فيفو السابقين التي وضعتها Panigel وزملاء العمل 2،3. تتعرض العديد من النساء إلى الاكسيوبيوتك المختلفة مثل الأدوية أو ملوثات البيئة أثناء الحمل 8. بالنسبة لبعض الأدوية التي كانت تدار بالفعل بانتظام أثناء الحمل، في الدراسات المجراة يمكن أن يقوم بها مقارنة بين تركيز دم الأم مع أن في دم الحبل السري. ومع ذلك، وعموما ليس هناك سوى معلومات محدودة عن الدوائية والديناميكية في الجنين والتشوهات الخلقية من هذه المواد. على سبيل المثال المواد الأفيونية مثل الهيروين عبور بسهولة حاجز المشيمة ويمكن أن يؤدي إلى تقييد النمو داخل الرحم، الولادة المبكرة أو الإجهاض العفوي 9،10. لذا، في حالة من الامتناع عن ممارسة الجنس في عداد المفقودين أثناء الحمل ينصح استبدال العلاج مع الميثادون. السابقينكشفت فيفو الإنسان نموذج نضح المشيمة أن نقل الميثادون في الدورة الدموية للجنين لا يكاد يذكر 11، الذي يرتبط بشكل جيد مع دم الحبل السري إلى الأمهات نسبة تركيز الدم تحسب بعد الولادة 12. تكنولوجيا النانو هو حقل المتنامية خصوصا في مجال الطب. لذلك، تحت طبيعيا غرامة (&lt;2.5 ميكرون في القطر) وجزيئات متناهية الصغر (&lt;0.1 ميكرون في القطر) في أبخرة من حرائق الغابات، الانفجارات البركانية والغبار في الصحراء، والتعرض للمواد متناهية الصغر هندسيا (بعد واحد على الأقل &lt;0.1 ميكرون 13 ) آخذ في الازدياد. هذا أثار تساؤلات حول إمكانية السمية للمواد متناهية الصغر هندسيا. على الرغم من أن ليس هناك خطر من الإنسان يمكن أن ثبت حتى الآن، وهناك دراسات تجريبية الرئيسية تشير إلى أن الجسيمات النانوية المهندسة يمكن أن يسبب الاستجابات البيولوجية الضارة مما يؤدي إلى نتائج السمية 14. في الآونة الأخيرة، أشارت بعض الدراسات إلى أن التعرض قبل الولادة لويرتبط تلوث الهواء لحاجة الجهاز التنفسي العالي والتهاب الشعب الهوائية في الأطفال حديثي الولادة والأطفال 15،16. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام جزيئات صغيرة مثل ناقلات المخدرات لعلاج على وجه التحديد إما الجنين أو الأم. وبالتالي، يصبح من الواضح أن هناك حاجة لدراسات واسعة من الاكسيوبيوتك أو المواد النانوية متميزة وقدرتهم على عبور الحاجز المشيمي. ويلخص نظرة عامة الفعلي على الدراسات الحالية على نفاذية المشيمة إلى المواد متناهية الصغر هندسيا في مينيزيس وآخرون 2011 17 و Buerki-Thurnherr وآخرون. 2012 7. المزدوج فيفو السابقين إعادة تدوير الإنسان نموذج نضح المشيمة يوفر نظام للرقابة وموثوق بها لدراسة النقل المشيمة من الذاتية المختلفة ومركبات خارجية 3،11،12،18،19 ومجموعة واسعة من وظائف أخرى من المشيمة مثل الآليات المسؤولة عن تطوير الحالات المرضية مثل تسمم الحمل &lt;سوب&gt; 20-22. في هذا البروتوكول ونحن نركز بشكل رئيسي على اقامة والمناولة والطريقة التي تسمح للدراسة تراكم والآثار ومعدلات إزفاء من مجموعة واسعة من الاكسيوبيوتك أو النانوية.

<table border="1">
	<tbody>
 <tr>
 <td>Name of the Reagent</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue Number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>NCTC-135 medium</td>
 <td>ICN Biomedicals, Inc.</td>
 <td>10-911-22C</td>
 <td>could be replaced by Medium 199 from Sigma (M3769)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium chloride (NaCl)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>71381</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Potassium chloride (KCl)</td>
 <td>Hospital pharmacy</td>
 <td></td>
 <td>also possible: Sigma (P9541)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Monosodium phosphate (NaH2PO4 &middot; H2O)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106346</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Magnesium sulfate (MgSO4 &middot; H2O)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>63139</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calcium chloride (CaCl, anhydrous)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>102388</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>D(+) Glucose (anhydrous)</td>
 <td>Sigma-Aldrich, Fluka</td>
 <td>49138</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium bicarbonate (NaHCO3)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106329</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dextran from Leuconostoc spp.</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>31389</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
 <td>Applichem</td>
 <td>A1391</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Amoxicilline (Clamoxyl)</td>
 <td>GlaxoSmithKline AG</td>
 <td>2021101A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium heparin</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>3511014</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sodium hydoxide (NaOH) pellets</td>
 <td>Merck</td>
 <td>106498</td>
 <td>CAUTION: corrosive</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ortho-phosphoric acid 85% (H3PO4)</td>
 <td>Merck</td>
 <td>100573</td>
 <td>CAUTION: corrosive</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Maternal gas mixture: 95% synthetic air, 5% CO2</td>
 <td>PanGas AG</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fetal gas mixture: 95% N2, 5% CO2</td>
 <td>PanGas AG</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Antipyrine (N-methyl-14C)</td>
 <td>American Radiolabeled Chemicals, Inc.</td>
 <td>ARC 0108-50 &mu;Ci</td>
 <td>CAUTION: radioactive material (specific activity: 55mCi/mmol)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scintillation cocktail (IrgaSafe Plus)</td>
 <td>Zinsser Analytic GmbH</td>
 <td>1003100</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polystyrene particles 80 nm</td>
 <td>Polyscience, Inc.</td>
 <td>17150</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Polystyrene particles 500 nm</td>
 <td>Polyscience, Inc.</td>
 <td>17152</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>EQUIPMENT</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Water bath</td>
 <td>VWR</td>
 <td>462-7001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Thermostat</td>
 <td>IKA-Werke GmbH &amp; Co. KG</td>
 <td>3164000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Peristaltic pumps</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>ISM 833</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Bubble traps (glass)</td>
 <td>UNI-GLAS Laborbedarf</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Flow heater</td>
 <td>UNI-GLAS Laborbedarf</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pressure sensor + Software for analyses</td>
 <td>MSR Electronics GmbH</td>
 <td>145B5</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Notebook</td>
 <td>Hewlett Packard</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Miniature gas exchange oxygenator</td>
 <td>Living Systems Instrumentation</td>
 <td>LSI-OXR</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tygon Tube (ID: 1.6 mm; OD: 4.8 mm)</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>MF0028</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tubes for pumps (PharMed BPT; ID: 1.52 mm)</td>
 <td>Ismatec</td>
 <td>SC0744</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 0.8 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.81</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.2 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.90</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.5 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.592.94</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Blunt cannulae (&Oslash; 1.8 mm)</td>
 <td>Polymed Medical Center</td>
 <td>03.952.82</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Parafilm</td>
 <td>VWR</td>
 <td>291-1212</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Perfusion chamber with tissue holder (plexiglass)</td>
 <td>Internal technical department</td>
 <td></td>
 <td>Similar equipment is available from Hemotek Limited, UK</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Surgical suture material (PremiCron)</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>C0026005</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Winged Needle Infusion Set (21G Butterfly)</td>
 <td>Hospira, Inc.</td>
 <td>ASN 2102</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multidirectional stopcock (Discofix C-3)</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>16494C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Surgical scissors</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BC304R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissecting scissors</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BC162R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Needle holder</td>
 <td>B. Braun Medical AG</td>
 <td>BM200R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissecting forceps</td>
 <td>B. Braun Medical AG </td>
 <td>BD215R</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Automated blood gas system </td>
 <td>Radiometer Medical ApS</td>
 <td>ABL800 FLEX</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Multi-mode microplate reader</td>
 <td>BioTek</td>
 <td>Synergy HT</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Liquid scintillation analyzer</td>
 <td>GMI, Inc.</td>
 <td>Packard Tri-Carb 2200</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scintillation tubes 5.5 ml</td>
 <td>Zinsser Analytic GmbH</td>
 <td>3020001</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Tissue Homogenizer</td>
 <td>OMNI, Inc.</td>
 <td>TH-220</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>pH meter + electrode</td>
 <td>VWR</td>
 <td>662-2779 </td>
 <td></td>
 </tr>
	 </tbody>
 </table>

determination of the transport rate of xenobiotics and nanomaterials across the placenta using the ex vivo human placental perfusion model

منذ عقود المشيمة البشرية كان يعتقد أن يكون حاجزا لا يمكن اختراقه بين الأم والطفل الذي لم يولد بعد. ومع ذلك، فإن اكتشاف العيوب الخلقية الثاليدومايد التي يسببها والعديد من الدراسات في وقت لاحق بعد ذلك أثبتت عكس ذلك. اليوم العديد من الاكسيوبيوتك الضارة مثل النيكوتين، وصفت الهيروين والميثادون أو المخدرات، وكذلك الملوثات البيئية للتغلب على هذا الحاجز. مع تزايد استخدام تكنولوجيا النانو، والمشيمة من المرجح أن تتلامس مع جزيئات رواية سواء عن قصد أو عن غير قصد من خلال التعرض في حالة التطبيقات الطبية فائقة الصغر المحتملة. لا يمكن استقراء البيانات من التجارب على الحيوانات إلى البشر لأن المشيمة هو الأكثر الجهاز الثدييات أنواع محددة 1. ولذلك، فإن فيفو السابقين المزدوجة إعادة تدوير نضح المشيمة البشرية، التي وضعتها Panigel وآخرون. في عام 1967 2 وتعديلها بشكل مستمر من قبل شنايدر وآخرون. في عام 1972 3، يمكن أن يكون بمثابة نموذج ممتاز رس دراسة نقل الاكسيوبيوتك أو جزيئات. هنا، ونحن نركز على المزدوج فيفو السابقين إعادة تدوير الإنسان بروتوكول نضح المشيمة وزيادة تطويره للحصول على نتائج يمكن استنساخه. تم الحصول على المشيمة بعد الموافقة المسبقة من الأمهات من حالات الحمل غير معقدة على المدى تمر الولادة القيصرية. تم مقنى الأوعية الجنين والأم من فلقة سليمة وperfused على الأقل لمدة خمس ساعات. كما جسيم نموذج تم إضافة جزيئات البوليستيرين fluorescently المسمى مع أحجام 80 و 500 نانومتر في القطر إلى الدائرة الأمهات. كانت قادرة على عبور حاجز المشيمة وتقديم نموذجا مثاليا للمادة التي يتم نقلها عبر المشيمة إلى الجنين في حين تم الإبقاء على الجسيمات نانومتر 500 في أنسجة المشيمة أو الدائرة الأمهات الجسيمات 80 نانومتر. الإنسان نموذج نضح المشيمة فيفو السابقين هي واحدة من عدد قليل من النماذج توفير معلومات موثوق بها حولسلوك نقل الاكسيوبيوتك في حاجز الأنسجة الهامة التي توفر البيانات التنبؤية والسريرية ذات الصلة.

ويبين الشكل 4A لمحات نضح من جزيئات البوليستيرين صغيرة (80 نانومتر) التي تم نقلها عبر المشيمة مقارنة مع جزيئات البوليستيرين أكبر (500 نانومتر) التي كانت لا ينقل لحجرة الجنين. كل نقطة بيانات يمثل تركيز الجسيمات يعني إلى نقطة زمنية معينة لا يقل عن 3 تجارب مستقلة. لال...

Watch this Scientific Journal Video about Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model at JoVE.com

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

ال<em&gt; خارج الحي</em&gt; إعادة تدوير مزدوج الإنسان نموذج نضح المشيمة يمكن استخدامها لتحقيق نقل الاكسيوبيوتك والجسيمات النانوية عبر المشيمة البشرية. في هذا البروتوكول الفيديو وصفنا المعدات والتقنيات اللازمة لتنفيذ الناجح لنضح المشيمة.

تحديد معدل النقل من الاكسيوبيوتك والمواد النانوية عبر المشيمة باستخدام<em&gt; خارج الحي</em&gt; الإنسان المشيمة الإرواء الموديل

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

determination-transport-rate-xenobiotics-nanomaterials-across

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

17.2K Views.  University Hospital Zurich. ال خارج الحي إعادة تدوير مزدوج الإنسان نموذج نضح المشيمة يمكن استخدامها لتحقيق نقل الاكسيوبيوتك والجسيمات النانوية عبر المشيمة البشرية. في هذا البروتوكول الفيديو وصفنا المعدات والتقنيات اللازمة لتنفيذ الناجح لنضح المشيمة.

Video: Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

تصميم مفاعل حيوي لضغط الدوري السابقين فيفو دراسة صمامات القلب الأورطي

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional (3D) tissue wherein hematopoiesis is regulated by spatially organized cellular microenvironments termed niches2-4. The organization of the BM niches is critical for the function or dysfunction of normal or malignant BM5. Therefore a better understanding of the in vivo microenvironment using an ex vivo mimicry would help us elucidate the molecular, cellular and microenvironmental determinants of leukemogenesis6.
Currently, hematopoietic cells are cultured in vitro in two-dimensional (2D) tissue culture flasks/well-plates7 requiring either co-culture with allogenic or xenogenic stromal cells or addition of exogenous cytokines8. These conditions are artificial and differ from the in vivo microenvironment in that they lack the 3D cellular niches and expose the cells to abnormally high cytokine concentrations which can result in differentiation and loss of pluripotency9,10.
Herein, we present a novel 3D bone marrow culture system that simulates the in vivo 3D growth environment and supports multilineage hematopoiesis in the absence of exogenous growth factors. The highly porous scaffold used in this system made of polyurethane (PU), facilitates high-density cell growth across a higher specific surface area than the conventional monolayer culture in 2D11. Our work has indicated that this model supported the growth of human cord blood (CB) mononuclear cells (MNC)12 and primary leukemic cells in the absence of exogenous cytokines. This novel 3D mimicry provides a viable platform for the development of a human experimental model to study hematopoiesis and to explore novel treatments for leukemia.

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

A 3D culture system for hematopoiesis is described using human cord blood and leukemic bone marrow cells. The method is based on the use of a porous synthetic polyurethane scaffold coated with extracellular matrix proteins. This scaffold is adaptable to accommodate a wide range of cells.

خارج الحي تقليد تكون الدم الإنسان العادية وغير العادية

Hematopoietic stem cells require a unique microenvironment in order to sustain blood cell formation1; the bone marrow (BM) is a complex three-dimensional ...

Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

A detailed understanding of the complexity and relative variability within the human cardiac venous system is crucial for the development of cardiac devices that require access to these vessels. For example, cardiac venous anatomy is known to be one of the key limitations for the proper delivery of cardiac resynchronization therapy (CRT)1 Therefore, the development of a database of anatomical parameters for human cardiac venous systems can aid in the design of CRT delivery devices to overcome such a limitation. In this research project, the anatomical parameters were obtained from 3D reconstructions of the venous system using contrast-computed tomography (CT) imaging and modeling software (Materialise, Leuven, Belgium). The following parameters were assessed for each vein: arc length, tortuousity, branching angle, distance to the coronary sinus ostium, and vessel diameter.
	CRT is a potential treatment for patients with electromechanical dyssynchrony. Approximately 10-20% of heart failure patients may benefit from CRT2. Electromechanical dyssynchrony implies that parts of the myocardium activate and contract earlier or later than the normal conduction pathway of the heart. In CRT, dyssynchronous areas of the myocardium are treated with electrical stimulation. CRT pacing typically involves pacing leads that stimulate the right atrium (RA), right ventricle (RV), and left ventricle (LV) to produce more resynchronized rhythms. The LV lead is typically implanted within a cardiac vein, with the aim to overlay it within the site of latest myocardial activation. 
	We believe that the models obtained and the analyses thereof will promote the anatomical education for patients, students, clinicians, and medical device designers. The methodologies employed here can also be utilized to study other anatomical features of our human heart specimens, such as the coronary arteries. To further encourage the educational value of this research, we have shared the venous models on our free access website: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu/atlas</a>.

The objective of this research is to recreate and then access the anatomy of the human cardiac venous system using 3D reconstructions generated from contrast-computed tomography scans.

إعادة بناء تشريحية من الجهاز الوريدي للقلب البشري باستخدام التباين-المقطعي العينات الإرواء ثابت

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the subsequent attachment and activation of platelets, monocyte/macrophage adhesion, and inflammatory cell signaling events, leading to post-procedural complications. The Chandler Loop Apparatus is an experimental system that allows researchers to study the molecular and cellular interactions that occur when large volumes of blood are perfused over polymeric conduits. To that end, this apparatus has been used as an ex vivo model allowing the assessment of the anti-inflammatory properties of various polymer surface modifications. Our laboratory has shown that blood conduits, covalently modified via photoactivation chemistry with recombinant CD47, can confer biocompatibility to polymeric surfaces. Appending CD47 to polymeric surfaces could be an effective means to promote the efficacy of polymeric blood conduits. Herein is the methodology detailing the photoactivation chemistry used to append recombinant CD47 to clinically relevant polymeric blood conduits and the use of the Chandler Loop as an ex vivo experimental model to examine blood interactions with the CD47 modified and control conduits.

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

Blood exposure to polymeric blood conduits initiates the foreign body reaction that has been implicated in clinical complications. Here, the Chandler Loop Apparatus, an experimental tool mimicking blood perfusion through these conduits, is described. Appendage of recombinant CD47 results in decreased evidence of the foreign body reaction on these conduits.

استخدام لل<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; جهاز تشاندلر حلقة لتقييم توافق مع الحياة من التعديل أنابيب الدم البوليمرية

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the ...

Determination of Zeta Potential via Nanoparticle Translocation Velocities through a Tunable Nanopore: Using DNA-modified Particles as an Example

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and nanoparticles. Tunable resistive pulse sensing (TRPS) is a relatively recent adaptation to RPS that incorporates a tunable pore that can be altered in real time. Here, we use TRPS to monitor the translocation times of DNA-modified nanoparticles as they traverse the tunable pore membrane as a function of DNA concentration and structure (i.e., single-stranded to double-stranded DNA).
TRPS is based on two Ag/AgCl electrodes, separated by an elastomeric pore membrane that establishes a stable ionic current upon an applied electric field. Unlike various optical-based particle characterization technologies, TRPS can characterize individual particles amongst a sample population, allowing for multimodal samples to be analyzed with ease. Here, we demonstrate zeta potential measurements via particle translocation velocities of known standards and apply these to sample analyte translocation times, thus resulting in measuring the zeta potential of those analytes.
As well as acquiring mean zeta potential values, the samples are all measured using a particle-by-particle perspective exhibiting more information on a given sample through sample population distributions, for example. Of such, this method demonstrates potential within sensing applications for both medical and environmental fields.

Here we use a polyurethane tunable nanopore integrated into a resistive pulse sensing technique to characterize nanoparticles surface chemistry via the measurement of particle translocation velocities, which can be used to determine the zeta potential of individual nanoparticles.

تقرير زيتا المحتملة عبر جسيمات متناهية الصغر إزفاء السرعات من خلال الانضباطي ثقب النانو: استخدام الجسيمات المعدلة الحمض النووي كمثال

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and ...

An Experimental and Finite Element Protocol to Investigate the Transport of Neutral and Charged Solutes across Articular Cartilage

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular cartilage impairs its load-bearing function substantially as it experiences tremendous chemical degradation, i.e. proteoglycan loss and collagen fibril disruption. One promising way to investigate chemical damage mechanisms during OA is to expose the cartilage specimens to an external solute and monitor the diffusion of the molecules. The degree of cartilage damage (i.e. concentration and configuration of essential macromolecules) is associated with collisional energy loss of external solutes while moving across articular cartilage creates different diffusion characteristics compared to healthy cartilage. In this study, we introduce a protocol, which consists of several steps and is based on previously developed experimental micro-Computed Tomography (micro-CT) and finite element modeling. The transport of charged and uncharged iodinated molecules is first recorded using micro-CT, which is followed by applying biphasic-solute and multiphasic finite element models to obtain diffusion coefficients and fixed charge densities across cartilage zones.

We propose a protocol to investigate the transport of charged and uncharged molecules across articular cartilage with the aid of recently developed experimental and numerical methods.

والتجريبية وبروتوكول العناصر المحددة للتحقيق في نقل المواد المذابة المحايدة، واتهم في الغضروف المفصلي

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular ...

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential to establish an ex vivo model that can evaluate SIM performance accurately, for developing high-performance SIMs. In our previous study, we developed a new ex vivo model that can be used to evaluate the performance of various SIMs in detail by applying constant tension to the specimen&#39;s ends. We also confirmed that the proposed new ex vivo model allows accurate submucosal elevation height (SEH) measurement under uniform conditions and detailed comparisons of the performances of various types of SIMs. Here, we describe the new ex vivo model and explain the detailed setup methodology of this model. Since all parts of the new model were easy to obtain, the setup of the new model could be completed quickly. SEH of various SIMs could be measured more accurately by using the new model. The critical factor that determines SIM performance can be identified using the new model. SIM development speed will drastically increase after the factor has been identified.

A New Ex Vivo Model for the Evaluation of Endoscopic Submucosal Injection Material Performance

We developed a new ex vivo model that applies constant tension to the porcine gastric specimen. This development made it possible to evaluate the performance (the height and duration of the submucosal elevation) of various SIMs accurately.&#160; The detailed setup methodology of this new model is explained.

نموذج السابقين فيفو جديد لتقييم أداء مواد الحقن بالمنظار سوبموكوسال

Increasing the performance of submucosal injection materials (SIMs) is important for endoscopic therapy of early gastrointestinal cancer. It is essential ...

Comprehensive Evaluation of the Effectiveness and Safety of Placenta-Targeted Drug Delivery Using Three Complementary Methods

No effective treatments currently exist for placenta-associated pregnancy complications, and developing strategies for the targeted delivery of drugs to the placenta while minimizing fetal and maternal side effects remains challenging. Targeted nanoparticle carriers provide new opportunities to treat placental disorders. We recently demonstrated that a synthetic placental chondroitin sulfate A binding peptide (plCSA-BP) could be used to guide nanoparticles to deliver drugs to the placenta. In this protocol, we describe in detail a system for assessing the efficiency of drug delivery to the placenta by plCSA-BP that employs three separate methods used in combination: in vivo imaging, high-frequency ultrasound (HFUS), and high-performance liquid chromatography (HPLC). Using in vivo imaging, plCSA-BP-guided nanoparticles were visualized in the placentas of live animals, while HFUS and HPLC demonstrated that plCSA-BP-conjugated nanoparticles efficiently and specifically delivered methotrexate to the placenta. Thus, a combination of these methods can be used as an effective tool for the targeted delivery of drugs to the placenta and development of new treatment strategies for several pregnancy complications.

We describe a system that utilizes three methods to evaluate the safety and effectiveness of placenta-targeted drug delivery: in vivo imaging to monitor nanoparticle accumulation, high-frequency ultrasound to monitor placental and fetal development, and HPLC to quantify drug delivery to tissue.

تقييم شامل لفعالية وسلامة إيصال الأدوية المستهدفة للمشيمة باستخدام ثلاثة أساليب تكميلية

No effective treatments currently exist for placenta-associated pregnancy complications, and developing strategies for the targeted delivery of drugs to ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

الجسيمات الحيوية Microarrays للتحليل الكيميائي والجزيئي للالعدلة البشرية يحتشدون في المختبر

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Biofunctionalization of Magnetic Nanomaterials

Magnetic nanomaterials have received great attention in different biomedical applications. Biofunctionalizing these nanomaterials with specific targeting agents is a crucial aspect to enhance their efficacy in diagnostics and treatments while minimizing the side effects. The benefit of magnetic nanomaterials compared to non-magnetic ones is their ability to respond to magnetic fields in a contact-free manner and over large distances. This allows to guide or accumulate them, while they can also be monitored. Recently, magnetic nanowires (NWs) with unique features were developed for biomedical applications. The large magnetic moment of these NWs enables a more efficient remote control of their movement by a magnetic field. This has been utilized with great success in cancer treatment, drug delivery, cell tracing, stem cell differentiation or magnetic resonance imaging. In addition, the NW fabrication by template-assisted electrochemical deposition provides a versatile method with tight control over the NW properties. Especially iron NWs and iron-iron oxide (core-shell) NWs are suitable for biomedical applications, due to their high magnetization and low toxicity.
In this work, we provide a method to biofunctionalize iron/iron oxide NWs with specific antibodies directed against a specific cell surface marker that is overexpressed in a large number of cancer cells. Since the method utilizes the properties of the iron oxide surface, it is also applicable to superparamagnetic iron oxide nanoparticles. The NWs are first coated with 3-aminopropyl-tri-ethoxy-silane (APTES) acting as a linker, which the antibodies are covalently attached to. The APTES coating and the antibody biofunctionalization are proven by electron energy loss spectroscopy (EELS) and zeta potential measurements. In addition, the antigenicity of the antibodies on the NWs is tested by using immunoprecipitation and western blot. The specific targeting of the biofunctionalized NWs and their biocompatibility are studied by confocal microscopy and a cell viability assay.

In this work, we provide a protocol to biofunctionalize magnetic nanomaterials with antibodies for specific cell targeting. As examples, we utilize iron nanowires to target cancer cells.

الوظيفة الحيوية للمواد النانوية المغناطيسية

Magnetic nanomaterials have received great attention in different biomedical applications. Biofunctionalizing these nanomaterials with specific targeting ...