Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, lazer kesim nörovasküler implantlar kullanılarak kanla temas eden cihazların kapsamlı bir hemouyumluluk değerlendirmesini açıklamaktadır. Taze, heparinize insan kanı ile bir akış döngüsü modeli kan akışını taklit etmek için uygulanır. Perfüzyon sonrası çeşitli hematolojik belirteçler analiz edilir ve test edilen cihazların hemokompatibilite değerlendirmesi için kan alındıktan sonra doğrudan elde edilen değerlerle karşılaştırılır.
Tıbbi cihazların (örneğin, vasküler greftler, stentler ve kardiyak kateterler) vücudun dolaşım sisteminde kalan geçici veya kalıcı amaçlarla giderek artan kullanımı, bu cihazların neden olduğu olası hematolojik komplikasyonları (örn. kan bileşenlerinin aktivasyonu ve imhası) değerlendiren güvenilir ve multiparametrik bir yaklaşım gerektirir. Kanla temas eden implantların kapsamlı in vitro hemouyumluluk testi, invivo uygulamada başarılı olması nın ilk adımıdır. Bu nedenle, Klinik uygulama öncesinde Uluslararası Standardizasyon Örgütü 10993-4 'e (ISO 10993-4) göre kapsamlı analiz zorunludur. Sunulan akış döngüsü stentlerin hemostatik performansını analiz etmek için hassas bir modeli açıklar (bu durumda, nörovasküler) ve yan etkileri ortaya. Taze insan tam kan ve nazik kan örnekleme kullanımı kan preaktivasyonu önlemek için gereklidir. Kan, test numunesini içeren heparinize bir tüp ile 37 °C'de 150 mL/dk hızda 60 dakika peristaltik pompa kullanılarak geçirilir. Perfüzyon öncesi ve sonrası hematolojik belirteçler (örn. lökositlerin aktivasyonunu gösteren kan hücre sayısı, hemoglobin, hematokrit ve plazmatik belirteçler (polimorfonükleer [PMN]-elastaz), trombositler (β-tromboglobulin [β-TG]), koagülasyon sistemi (thombin-antitrombin III [TAT]) ve ardan ardeksi (SC5b-9) olarak analiz edilir. Sonuç olarak, klinik uygulama öncesinde stentlerin ve diğer kanla temas eden cihazların kapsamlı hemouyumluluk testi için gerekli ve güvenilir bir model salıyoruz.
İmplantların ve biyomalzemelerin insan kanıyla etkileşime giren in vivo uygulaması, hemostatik sistemin çeşitli belirteçlerinin araştırılmasına odaklanan yoğun klinik öncesi testler gerektirir. Uluslararası Standardizasyon Örgütü 10993-4 (ISO 10993-4) kanla temas eden cihazların (yani stent ve vasküler greftlerin) değerlendirilmesi için temel ilkeleri belirtir ve cihaz tasarımını, klinik yararını ve gerekli malzemeleri1olarak değerlendirir.
İnsan kanı, lökositler (beyaz kan hücreleri [WBCs]), eritrositler (kırmızı kan hücreleri [RBCs]) ve trombositler gibi çeşitli plazma proteinlerive hücreleri içeren bir sıvıdır. Kan ile yabancı maddelerin doğrudan temas yan etkilere neden olabilir, bağışıklık veya koagülasyon sisteminin aktivasyonu gibi, hangi inflamasyon veya trombotik komplikasyonlara yol açabilir ve implantasyon sonrası ciddi sorunlara yol açabilir3,4,5. Bunedenle, in vitro hemouyumluluk doğrulama yabancı bir yüzey ile kan teması üzerine indüklenen olabilir herhangi bir hematolojik komplikasyonları tespit etmek ve dışlamak için implantasyon öncesinde bir fırsat sunuyor6.
Sunulan akış döngüsü modeli beyin akış koşulları ve arter çapları taklit etmek için tüp (3.2 mm çapı) 150 mL /dk akış hızı uygulanarak nörovasküler stent ve benzeri cihazların hemouyumluluğunu değerlendirmek için kurulmuştur2,7. Optimal in vitro modeli için ihtiyaç yanı sıra, kan kaynağı güvenilir ve değişmemiş sonuçlar elde önemli bir faktördürbiyomalzemehemouyumluluğu analiz 8 . Toplanan kan, uzun süreli depolamanın neden olduğu değişiklikleri önlemek için örneklemeden hemen sonra kullanılmalıdır. Genel olarak, trombositlerin ön aktivasyonunu ve kan çekimi sırasında pıhtılaşmayı en aza indirmek için 21 G iğne kullanarak durağan olmadan hafif bir kan toplanması yapılmalıdır. Ayrıca, donör dışlama kriterleri sigara içenler, hamile olanlar, sağlık kötü durumda, ya da önceki 14 gün boyunca oral kontraseptif veya ağrı kesici almış olanlar içerir.
Bu çalışmada, akış koşullarında stent implantlarının kapsamlı hemokompatibilite testi için in vitro bir model açıklanmaktadır. Fibrin-heparin kaplı stentler ile kaplamasız karşılaştırırken, kapsamlı hemouyumluluk testlerinin sonuçları fibrin-heparin kaplı stentlerin geliştirilmiş hemouyumluluğunu yansıtır9. Buna karşılık, kaplamasız stentler koagülasyon kaskad aktivasyonu neden, thombin-antitrombin III bir artış ve stent yüzeyine trombosit yapışması nedeniyle kan trombosit numaraları kaybı gösterildiği gibi. Genel olarak, bu hemouyumluluk modelinin klinik öncesi bir test olarak entegre edilmesi, cihazın neden olduğu hemostatik sistem üzerindeki herhangi bir yan etkiyi saptamak için önerilir.
Kan örnekleme prosedürü Tuebingen Üniversitesi Tıp Fakültesi Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır (proje tanımlama kodu: 270/2010BO1). Tüm konular katılımdan önce dahil edilmesi için yazılı, bilgilendirilmiş onay verilir.
1. Heparin yüklü Monovettes hazırlanması
2. Kan Örneklemesi
3. Akış Döngüsünün Hazırlanması
4. Hemouyumluluk Testinin Performansı
5. Tam Kan Sayımı Analizi
6. Sitrat Plazma koleksiyonu
7. EDTA Plazma Koleksiyonu
8. CTAD Plazma Koleksiyonu
9. Sitrat Plazmasından İnsan TAT Ölçümü
10. Sitrat Plazmasından PMN-elastaz ölçümü
11. EDTA Plazmadan Terminal Kompleman Kompleksi (TCC) Ölçümü
12. CTAD Plazmadan β-tromboglobulin ölçümü
13. Taramalı Elektron Mikroskobu Için Numune Hazırlama
14. Taramalı Elektron Mikroskobu
Kısaca özetlenebilir, insan tam kan heparin yüklü monovettes sonra toplandı ve hücre sayımları temel düzeylerini değerlendirmek için kullanılan yanı sıra plazmatik hemouyumluluk belirteçleri.
Daha sonra nörovasküler implant örneklerini içeren tüp dolduruldu ve kan peristaltik pompa kullanılarak 150 mL/dk ve 37 °C'de 60 dk boyunca perfüzyon yapıldı. Yine tüm gruplarda hücre sayısı analiz edildi ve plazma örnekleri ELISA analizleri için hazırlandı (
Sunulan protokol, insan kan akışını taklit eden bir kesme akışı modelinde ISO 10993-4 uyarınca kanla temas eden implantların hemouyumluluk testi için kapsamlı ve güvenilir bir yöntemi tanımlar. Bu çalışma lazer kesim nörovasküler implantların test dayanmaktadır ama çeşitli örnekler ile yapılabilir. Sonuçlar, bu yöntemin kan hücresi sayısı, çeşitli hemokompatibilite belirteçlerinin yaygınlığı ve kan teması sonrası cihaz yüzeyinin mikroskobik görselleştirmesi gibi çeşitli paramet...
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Taramalı elektron mikroskobu performansı için, Üniversite Hastanesi Tuebingen Tıbbi Malzeme Bilimi ve Teknolojisi bölümünden Ernst Schweizer'a teşekkür ederiz. Araştırma, Ulusal Sürdürülebilirlik Programı II (Project BIOCEV-FAR LQ1604) kapsamında Cr'nin Eğitim, Gençlik ve Spor Bakanlığı ve Çek Bilim Vakfı'nın 18-01163S projesi tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
aqua ad iniectabilia | Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Germany | 1088813 | |
beta-TG ELISA | Diagnostica Stago, Duesseldorf, Germany | 00950 | |
Centrifuge Rotana 460 R | Andreas Hettich, Tuttlingen, Germany | - | |
Citrat monovettes (1.4 mL) | Sarstedt, Nümbrecht, Germany | 6,16,68,001 | |
CTAD monovettes (2.7 mL) | BD Biosciences, Heidelberg, Germany | 367562 | |
EDTA monovettes (1.2 mL) | Sarstedt, Nümbrecht, Germany | 6,16,62,001 | |
Ethanol p.A. (1000 mL) | AppliChem, Darmstadt, Germany | 1,31,08,61,611 | |
Glutaraldehyde (25 % in water) | SERVA Electrophoresis, Heidelberg, Germany | 23114.01 | |
Heparin coating for tubes | Ension, Pittsburgh, USA | - | |
Heparin-Natrium (25.000 IE/ 5 mL) | LEO Pharma, Neu-Isenburg, Germany | PZN 15261203 | |
Multiplate Reader Mithras LB 940 | Berthold, Bad Wildbad, Germany | - | |
NaCl 0,9% | Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Germany | 1312813 | |
Neutral monovettes (9 mL) | Sarstedt, Nümbrecht, Germany | 2,10,63,001 | |
PBS buffer (w/o Ca2+/Mg2+) | Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Germany | 70011044 | |
Peristaltic pump ISM444B | Cole Parmer, Wertheim, Germany | 3475 | |
Pipette (100 µL) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany | 3124000075 | |
Pipette (1000 µL) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany | 3123000063 | |
Plastic container (100 mL) | Sarstedt, Nümbrecht, Germany | 7,55,62,300 | |
PMN-Elastase ELISA | Demeditec Diagnostics, Kiel Germany | DEH3311 | |
Polyvinyl chloride tube | Saint-Gobain Performance Plastics Inc., Courbevoie France | - | |
Reaction Tubes (1.5 mL) | Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany | 30123328 | |
neurovascular laser-cut implants | Acandis GmbH, Pforzheim | 01-0011x | |
SC5b-9 ELISA | TECOmedical, Buende, Germany | A029 | |
Scanning electron microscope | Cambridge Instruments, Cambridge, UK | - | |
Sealing tape (96 well plate) | Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Germany | 15036 | |
Syringe 10/12 mL Norm-Ject | Henke-Sass-Wolf, Tuttlingen, Germany | 10080010 | |
TAT micro kit | Siemens Healthcare, Marburg, Germany | OWMG15 | |
Waterbath Type 1083 | Gesellschaft für Labortechnik, Burgwedel, Germany | - |
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