Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Ex vivo Çift çevrimli insan plasental perfüzyon modeli insan plasenta boyunca ksenobiyotik ve nanopartiküller devri araştırmak için kullanılabilir. Bu video protokol biz ekipman ve plasenta perfüzyon bir başarılı bir şekilde yürütülmesi için gerekli teknikleri anlatıyoruz.
Insan plasenta onlarca yıl önce anne ve doğmamış çocuk arasında bir aşılmaz engel olduğu düşünülüyordu. Ancak, talidomid bağlı doğum kusurları ve çok daha sonraki çalışmalar keşfinden sonra tam tersi oldu. Bugün nikotin gibi birçok zararlı ksenobiyotiklerin, eroin, metadon ya da ilaçlar gibi çevresel kirleticiler bu engeli aşmak için tanımlanmıştır. Nanoteknoloji artan kullanımı ile, plasenta ya yanlışlıkla maruz kalma yoluyla ya da kasten potansiyel nanomedical uygulamaları durumunda yeni nanopartiküller temas muhtemeldir. Plasenta en türe özgü memeli organı 1 çünkü Hayvan deneylerinden elde edilen veri insanlara tahmin edilemez. Bu nedenle, Panigel ve arkadaşları tarafından geliştirilen ex vivo çift devir daim insan plasental perfüzyon,. 1.967 2 ve sürekli Schneider ve arkadaşları tarafından modifiye. 1.972 3, mükemmel bir model t olarak hizmet verebilirksenobiyotiklerin veya parçacıkların transferi çalışma o.
Burada, tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için insan plasental perfüzyon protokolü ve daha da geliştirilmesi sirkülasyon ex vivo çift odaklanmak.
Plasenta sezaryenle doğum komplikasyonsuz vadeli gebelik annelerin bilgilendirilmiş onam sonra elde edilmiştir. Sağlam bir Kotiledon fetal ve maternal gemiler en az beş saat için kanül ve perfüze edildi. Bir örnek olarak, 80 parçacık boyutları ve çapı 500 nm olan floresan etiketli polistiren partikülleri, maternal devresi eklenmiştir. 80 nm parçacıklar plasenta bariyerini geçtiği ve 500 nm partiküller plasental doku ya da anne devrede muhafaza ise fetusa plasenta üzerinden aktarılır bir madde için mükemmel bir örnek sağlamak mümkün. Ex vivo insan plasental perfüzyon modeli hakkında güvenilir bilgi veren birkaç model biridirakıllı ve klinik ilgili verileri sağlayan önemli bir doku engeli de ksenobiyotiklerin taşıma davranışı.
Plasenta oksijen, karbon dioksit, besin ve atık ürünlerin ve anne ve birbirinden ayrılmış büyüyen cenin iki kan devrelerinde tutmak mümkün aynı zamanda değişimi için sorumlu olan karmaşık bir organdır. Buna ek olarak, bağışıklık sistemi tarafından anne çocuğun reddini önler ve gebelik korumak için hormon salgılayan. Hücresel bariyer 4,5 yanal hücre zarları olmayan bir gerçek syncytium eritmek ve formu sitotrofoblastta hücreler tarafından oluşturulmuştur. Tüm plasenta bir fetal villöz ağaç içeren ve plasentanın bir işlevsel birim temsil birkaç kotiledon, düzenleniyor.
Plasenta bariyerini fonksiyonunun çalışma 1960'lı yıllarda talidomid bağlı malformasyonların keşfi ile yoğunlaştı. Bilinen nedenlerden dolayı hamile kadınlar ile translokasyon çalışmaları gerçekleştirilemez. Sonuç olarak, çeşitli alternatif modeller 6,7 geliştirilmiştir kadar. En umut verici ve belki de en klinik ilgili model Panigel ve iş 2,3 tarafından geliştirilen ex vivo insan plasental perfüzyon modelidir.
Birçok kadın bu gebelik 8 sırasında uyuşturucu veya çevresel kirleticiler gibi farklı ksenobiyotikler maruz kalmaktadır. Zaten hamilelik sırasında düzenli olarak uygulanmıştır bazı ilaçlar, in vivo çalışmalarda göbek kordonu kanı o ile anne kan konsantrasyonu karşılaştırılması ile gerçekleştirilebilir. Ancak, genel olarak fetus ve bu maddelerin teratojenik olarak farmakokinetik ve-dinamikleri hakkında sadece sınırlı bilgi vardır.
Eroin kolayca plasenta bariyerini geçtiği ve intrauterin gelişme geriliği, erken doğum ya da spontan abortus 9,10 yol açabilir gibi örneğin afyon. Yani, gebelik sırasında kayıp yoksunluk durumunda metadon ile replasman tedavisi önerilir. Eskiin vivo insan plasental perfüzyon modeli fetal dolaşıma metadon devri teslim 12 sonra hesaplanan kordon kanı-to-anne kan konsantrasyon oranı ile iyi korelasyon önemsiz 11 olduğunu ortaya çıkardı.
Nanoteknoloji, özellikle tıpta büyüyen bir alandır. Yani, doğal olarak ince meydana gelen (çapı <2.5 mikron) ve orman yangınları, volkan patlamalar duman ve çöl toz ultra ince parçacıklar (çapı <0.1 mikron), mühendislik nano maruz kalma (en az bir boyut <0,1 mikron 13 altında ) artmaktadır. Bu mühendislik Nanomalzemelerin toksikolojik potansiyeli hakkında sorular yöneltti. Hiçbir insan tehlike henüz ispat edilebilir olsa da, mühendislik nanopartiküller toksikolojik sonuçlarının 14 yol açan olumsuz biyolojik reaksiyona neden olduğunu gösteren temel deneysel çalışmalar da vardır. Son zamanlarda, bazı çalışmalarda bu prenatal maruz belirttihava kirliliği yenidoğan ve çocuk 15,16 daha yüksek solunum ihtiyaç ve hava yolu inflamasyonu ile bağlantılıdır. Buna ek olarak, küçük nano-tanecikleri, özellikle fetus ya da anne ya da tedavi etmek için ilaç taşıyıcılar olarak kullanılabilir. Bu nedenle, farklı ksenobiyotikler veya nano ve plasenta bariyerini geçtiği için yeteneklerini geniş çalışmalara ihtiyaç olduğu ortaya çıkmaktadır. Mühendislik Nanomalzemelere plasental geçirgenliği ile ilgili mevcut çalışmaların gerçek bir bakış Menezes ve ark özetlenmiştir. 2.011 17 ve Buerki-Thurnherr ve ark. 2.012 7.
Insan plasental perfüzyon modeli sirkülasyon ex vivo çift sorumlu mekanizmalar gibi çeşitli endojen ve eksojen bileşiklerin 3,11,12,18,19 ve plasental ulaşım ve plasentanın diğer işlevleri geniş bir yelpazede eğitim için kontrollü ve güvenilir bir sistem sağlar preeklampsi gibi patolojik durumları geliştirilmesi <> 20-22 sup. Birikimi, efektler ve ksenobiyotiklerin veya nanopartiküller geniş bir dizi translokasyon oranları çalışma izin Bu protokolü biz sette özellikle kadar odaklanmak, taşıma ve yöntemi.
1. Perfüzyon Sistemi hazırlanması
2. Plasenta cannulating
3. Perfüzyon ve öncesi ve Deneysel Faz yürütme
Plasenta perfüzyon deneyinin tüm çalışma prosedürü, Şekil 3'te gösterilmiştir.
4. Örnekler analiz
Şekil 4A, fetal bölmesine transfer değildi büyük polistiren partikülleri (500 nm) ile karşılaştırıldığında plasenta boyunca taşınan küçük polistiren tanecikler (80 mil) arasında, perfüzyon profillerini göstermektedir. Her veri noktası, en az 3 bağımsız deney için belirli bir zaman noktasında ortalama parçacık konsantrasyonunu temsil eder. Polistiren için plasental aktarım boyutu bağlı 19 olan nanopartiküller. 500 nm polistiren partikülleri bile perfüzyon 6...
Çift sirkülasyon perfüzyon burada gösterdi altında, cevaplanması gereken soru bağlı olarak mümkün birçok deneysel yapılandırmaları vardır. Özellikle açık plasental perfüzyonları yaygın kararlı durum konsantrasyonu 3 de ilaç boşluk değerlendirmek için kullanılır. Çevrimli perfüzyon kurulum endojen veya eksojen maddelerin aktif nakil teyit etmek için uygulanabilir. Bu yaklaşım için ksenobiyotik ile aynı konsantrasyonu anne ve fetal dolaşıma eklenmelidir. Konsantrasyon deği?...
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim.
Bu çalışma mali İsviçre Ulusal Vakfı, (NRP 64 programı hiçbir 4.064-131.232 vermek) tarafından desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NCTC-135 medium | ICN Biomedicals, Inc. | 10-911-22C | could be replaced by Medium 199 from Sigma (M3769) |
Sodium chloride (NaCl) | Sigma-Aldrich, Fluka | 71381 | |
Potassium chloride (KCl) | Hospital pharmacy | also possible: Sigma (P9541) | |
Monosodium phosphate (NaH2PO4 · H2O) | Merck | 106346 | |
Magnesium sulfate (MgSO4 · H2O) | Sigma-Aldrich, Fluka | 63139 | |
Calcium chloride (CaCl, anhydrous) | Merck | 102388 | |
D(+) Glucose (anhydrous) | Sigma-Aldrich, Fluka | 49138 | |
Sodium bicarbonate (NaHCO3) | Merck | 106329 | |
Dextran from Leuconostoc spp. | Sigma-Aldrich | 31389 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Applichem | A1391 | |
Amoxicilline (Clamoxyl) | GlaxoSmithKline AG | 2021101A | |
Sodium heparin | B. Braun Medical AG | 3511014 | |
Sodium hydoxide (NaOH) pellets | Merck | 106498 | CAUTION: corrosive |
Ortho-phosphoric acid 85% (H3PO4) | Merck | 100573 | CAUTION: corrosive |
Maternal gas mixture: 95% synthetic air, 5% CO2 | PanGas AG | ||
Fetal gas mixture: 95% N2, 5% CO2 | PanGas AG | ||
Antipyrine (N-methyl-14C) | American Radiolabeled Chemicals, Inc. | ARC 0108-50 μCi | CAUTION: radioactive material (specific activity: 55mCi/mmol) |
Scintillation cocktail (IrgaSafe Plus) | Zinsser Analytic GmbH | 1003100 | |
Polystyrene particles 80 nm | Polyscience, Inc. | 17150 | |
Polystyrene particles 500 nm | Polyscience, Inc. | 17152 | |
EQUIPMENT | |||
Water bath | VWR | 462-7001 | |
Thermostat | IKA-Werke GmbH Co. KG | 3164000 | |
Peristaltic pumps | Ismatec | ISM 833 | |
Bubble traps (glass) | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
Flow heater | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
Pressure sensor + Software for analyses | MSR Electronics GmbH | 145B5 | |
Notebook | Hewlett Packard | ||
Miniature gas exchange oxygenator | Living Systems Instrumentation | LSI-OXR | |
Tygon Tube (ID: 1.6 mm; OD: 4.8 mm) | Ismatec | MF0028 | |
Tubes for pumps (PharMed BPT; ID: 1.52 mm) | Ismatec | SC0744 | |
Blunt cannulae ( 0.8 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.81 | |
Blunt cannulae ( 1.2 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.90 | |
Blunt cannulae ( 1.5 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.94 | |
Blunt cannulae ( 1.8 mm) | Polymed Medical Center | 03.952.82 | |
Parafilm | VWR | 291-1212 | |
Perfusion chamber with tissue holder (plexiglass) | Internal technical department | Similar equipment is available from Hemotek Limited, UK | |
Surgical suture material (PremiCron) | B. Braun Medical AG | C0026005 | |
Winged Needle Infusion Set (21G Butterfly) | Hospira, Inc. | ASN 2102 | |
Multidirectional stopcock (Discofix C-3) | B. Braun Medical AG | 16494C | |
Surgical scissors | B. Braun Medical AG | BC304R | |
Dissecting scissors | B. Braun Medical AG | BC162R | |
Needle holder | B. Braun Medical AG | BM200R | |
Dissecting forceps | B. Braun Medical AG | BD215R | |
Automated blood gas system | Radiometer Medical ApS | ABL800 FLEX | |
Multi-mode microplate reader | BioTek | Synergy HT | |
Liquid scintillation analyzer | GMI, Inc. | Packard Tri-Carb 2200 | |
Scintillation tubes 5.5 ml | Zinsser Analytic GmbH | 3020001 | |
Tissue Homogenizer | OMNI, Inc. | TH-220 | |
pH meter + electrode | VWR | 662-2779 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır