Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Sıçan ex vivo akciğer perfüzyonu modelinde yeni nesil polimerize hemoglobin bazlı oksijen taşıyıcıları kullanılarak alternatif perfüzyon çözümlerinin araştırılması
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu Makalede
Özet
Burada, polimerize insan hemoglobin (PolyhHb) bazlı bir oksijen taşıyıcısının bir perfüzat olarak uygulanmasını ve bu perfüzyon çözeltisinin bir sıçan ex vivo akciğer perfüzyonu modelinde test edilebileceği protokolü açıklıyoruz.
Özet
Akciğer nakli, uygun donör eksikliği nedeniyle engellenir. Daha önce marjinal veya yetersiz olduğu düşünülen bağışçılar atılıyordu. Bununla birlikte, ex vivo akciğer perfüzyonu (EVLP) gibi yeni ve heyecan verici teknoloji, akciğer nakli sağlayıcılarına marjinal donör allogreftleri için genişletilmiş bir değerlendirme sunmaktadır. Bu dinamik değerlendirme platformu, akciğer naklinde bir artışa yol açmış ve sağlayıcıların daha önce atılan donörleri kullanmasına izin vererek donör havuzunu genişletmiştir. Mevcut perfüzyon teknikleri, hücresel veya aselüler perfüzatları kullanır ve her ikisinin de belirgin avantajları ve dezavantajları vardır. Perfüzyon bileşimi, homeostatik bir ortamın korunması, yeterli metabolik destek sağlanması, iltihabın ve hücresel ölümün azaltılması ve nihayetinde organ fonksiyonunun iyileştirilmesi için kritik öneme sahiptir. Perfüzyon çözeltileri, uygun onkotik basıncı korumak için yeterli protein konsantrasyonu içermelidir. Bununla birlikte, mevcut perfüzyon solüsyonları sıklıkla pulmoner endotel yoluyla sıvı ekstravazasyonuna yol açarak yanlışlıkla pulmoner ödem ve hasara neden olur. Bu nedenle, uygun hücresel homeostazı korurken aşırı hasarı önleyen yeni perfüzyon solüsyonları geliştirmek gereklidir. Burada, polimerize insan hemoglobin (PolyhHb) bazlı bir oksijen taşıyıcısının bir perfüzat olarak uygulanmasını ve bu perfüzyon çözeltisinin bir sıçan EVLP modelinde test edilebileceği protokolü açıklıyoruz. Bu çalışmanın amacı, akciğer nakli topluluğuna yeni perfüzyon solüsyonlarının tasarlanması ve geliştirilmesinde temel bilgilerin yanı sıra bunları klinik olarak ilgili translasyonel nakil modellerinde test etmek için uygun protokolleri sağlamaktır.
Giriş
Katı organ naklindeki herhangi bir alan gibi, akciğer nakli de donör organ sıkıntısından muzdariptir. Donör havuzunu artırmak için, bir zamanlar transplantasyon için uygun olmadığı düşünülen allogreftlerin, yani genişletilmiş kriterli donörlerin (ECD) potansiyelini araştırmaya önemli araştırmalar yapılmıştır. Bu allogreftler, şüpheli kalite, kötü fonksiyon, enfeksiyon, travma, uzun süreli sıcak veya soğuk iskemik zamanlar ve ileri yaş 1,2 gibi çeşitli nedenlerle ECD olarak kabul edilebilir. Bu akciğerlerin acil nakil3 için uygun olduğu bazı durumlarda, ....
Protokol
Sprague-Dawley sıçanları (300 g vücut ağırlığı) ticari olarak elde edildi ve Ohio Eyalet Üniversitesi Wexner Tıp Merkezi Hayvan Tesisi'nde patojen içermeyen koşullar altında barındırıldı. Tüm prosedürler, NIH ve Ulusal Araştırma Konseyi'nin Laboratuvar Hayvanlarının İnsani Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na göre ve Ohio Eyalet Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin (IACUC Protokolü 2023A00000071) onayıyla insancıl bir şekilde gerçekleştirildi.
1. PolyhHb sentezi ve saflaştırılması
NOT: Aşağıdaki EVLP deneyleri için kullanılan PolyhHb malzemesini....
Temsili Sonuçlar
PolyhHb bazlı perfüzatımızın doğrulanması ve ayrıca bu perfüzatın birkaç saat boyunca stabilitesi Şekil 10'da gösterilmiştir. İlk 1 saat boyunca, test edilen tüm perfüzatlar (PolyhHb, Kontrol (Williams Media +% 5 HSA), RBC bazlı) LA pO2'de (Post pO2) hafif bir azalma gösterdi. Bununla birlikte, RBC bazlı perfüzat, PolyhHb'ye kıyasla 1 saatte önemli bir azalma göstermiştir (p < 0.05). Önümüzdeki birkaç saat b.......
Tartışmalar
Perfüzyon solüsyonlarının geliştirilmesi ve test edilmesi, dünya çapında birçok kişinin başlattığı yeni bir çabadır. Geleneksel olarak, standart perfüzatlar iskemik zamanı askıya alma ve iskemi ile ilişkili yaralanmaları hafifletme ve ayrıca reperfüzyon18 yeteneği sunar. Bununla birlikte, EVLP'nin bir sonraki evrimi, mevcut perfüzat teknolojisini iyileştirmenin yanı sıra onarım ve yenileme terapilerini 39,40,41,.......
Açıklamalar
Bu çalışmada sunulan materyal için A.F.P., A.G. ve C.C., ABD patent başvurusu PCT/US2022/041743'in mucitleridir. AFP, CC, BOW ve SMB, ABD patent başvurusu PCT/US2023/017765'in mucitleridir.
Teşekkürler
Bu araştırma, Jewel ve Frank Benson Aile Vakfı ve Jewel ve Frank Benson Araştırma Profesörlüğü tarafından cömertçe desteklenmiştir. B.A.W. kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) hibe R01HL143000 tarafından desteklenmektedir. AFP, NIH hibeleri R01HL126945, R01EB021926, R01HL131720 ve R01HL138116 ve ABD Ordusu Tıbbi Araştırma ve Malzeme Komutanlığı hibe W81XWH1810059 tarafından desteklenmektedir. S.M.B., NIH R01 DK123475 tarafından desteklenmektedir.
....Malzemeler
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 cc insulin syringe 29 G x 1/2" needle | B-D | 309301 | |
| 30 L Glass Batch Bioreactor | Ace Glass | ||
| 30g Needle | Med Needles | BD-305106 | |
| Baytril (enrofloxacin) Antibacterial Tablets | Elanco | NA | |
| Calcium Chloride dihydrate (CaCl2.2H2O) | Sigma Aldrich | 10035-04-8 | For modified Ringer's lactate |
| CFBA carrier frequency bridge amplifier type 672 | Harvard Apparatus | 731747 | |
| Connect kit D150 | Cole-Parmer | VK 73-3763 | |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science tools | 11252-50 | |
| Dumont Medical #5/45 Forceps - Angled 45° | Fine Science tools | 11253-25 | |
| Ecoline Star Edition 003, E100 Water Heater | Lauda | LCK 1879 | |
| Expired human leukoreduced, packed RBC units | Wexner Medical Center Canadian Blood Services Zen-Bio Inc | ||
| Fiberoxygenator D150 | Hugo Sachs Elektronik | PY2 73-3762 | |
| Forceps | Fine Science tools | 11027-12 | |
| Glutaraldehyde (C5H8O2 70 wt%) | Sigma Aldrich | 111-30-8 (G7776) | |
| Halsted-Mosquito Hemostat | Roboz Surgical | RS-7112 | |
| Heparin 30,000 units per 30 ml | APP Pharmaceuticals | ||
| Human Serum Albumin (HSA) | OctaPharma Plasma | Perfusate additive | |
| IL2 Tube set for perfusate | Harvard Apparatus | 733842 | |
| IPL-2 Basic Lung Perfusion System | Harvard Apparatus | ||
| Ketamine 500 mg per 5 ml | JHP Pharmaceuticals | ||
| Left Atrium cannula | Harvard Apparatus | 730712 | |
| Liqui-Cel EXF Series G420 Membrane Contactor | 3M | G420 | gas contactor |
| low potassium dextran glucose solution (perfadex) | XVIVO | solution flushing the lung | |
| Masterflex Platinum Coated Tubing(Size: 73,17,16,24) | Cole-Palmer | ||
| N-Acetyl-L-cysteine (NALC, C5H9NO3S) | Sigma Aldrich | 616-91-1 (A7250) | For modified Ringer's lactate |
| Nalgene Vessels (10L, 20L) | Nalgene | Filtration vessels | |
| Peristaltic Pump | Ismatec | ISM 827B | |
| PES, 0.65 µm TFF module | Repligen | N02-E65U-07-N | |
| PhysioSuite | Kent Scientific Corporation | PS-MSTAT-RT | |
| polyethersulfone (PES), 0.2 µm TFF module | Repligen | N02-S20U-05-N | |
| Polysulfone (PS), 500 kDa TFF module | Repligen | N02-P500-05-N | |
| Potassium Chloride (KCl) | Fisher Scientific | 7447-40-7 | For PBS |
| PowerLab 8/35 | ADInstruments | 730045 | |
| Pulmonary Artery cannula | Harvard Apparatus | 730710 | |
| Pump Head tubing (Size: 73,17,16,24) | PharMed BPT | ||
| Puralube Ophthalmic Ointment | Dechra | NA | |
| Scissors | Fine Science tools | 14090-11 | |
| SCP Servo controller for perfusion type 704 | Harvard Apparatus | 732806 | |
| Small Animal Ventilator model 683 | Harvard Apparatus | 55-000 | |
| Sodium Chloride (NaCl) | Fisher Scientific | 7647-14-5 (S271-10) | For PBS and saline |
| Sodium cyanoborohydride (NaCNBH3) | Sigma Aldrich | 25895-60-7 | |
| Sodium Dithionite (Na2S2O4) | Sigma Aldrich | 7775-14-6 | |
| Sodium Hydroxide (NaOH) | Fisher Scientific | 1310-73-2 | For modified Ringer's lactate |
| Sodium Lactate (NaC3H5O3) | Sigma Aldrich | 867-56-1 | For modified Ringer's lactate |
| Sodium phosphate dibasic (Na2HPO4) | Fisher Scientific | 7558-79-4 | For PBS |
| Sodium phosphate monobasic (NaH2PO4) | Fisher Scientific | 7558-80-7 | For PBS |
| SomnoSuite Small Animal Anesthesia System | Kent Scientific Corporation | SS-MVG-Module | |
| Sprague-Dawley rats | Envigo | ||
| TAM-A transducer amplifier module type 705/1 | Harvard Apparatus | 73-0065 | |
| TAM-D transducer amplifier type 705/2 | Harvard Apparatus | 73-1793 | |
| TCM time control module type 686 | Harvard Apparatus | 731750 | |
| Tracheal cannula | Harvard Apparatus | 733557 | |
| Tube set for moist chamber | Harvard Apparatus | 73V83157 | |
| Tubing Cassette | Cole-Parmer | IS 0649 | |
| Tweezer #5 Dumostar | Kent Scientific Corporation | INS500085-A | |
| Tweezer #5 stainless steel, curved | Kent Scientific Corporation | IND500232 | |
| Tweezer #7 Titanium | Kent Scientific Corporation | INS600187 | |
| Tygon E-3603 Tubing 2.4 mm ID | Harvard Apparatus | 721017 | perfusate line entering lung |
| Tygon E-3603 Tubing 3.2 mm ID | Harvard Apparatus | 721019 | perfusate line leaving lung |
| Vannas-Tubingen Spring Scissors | Fine Science Tools | 15008-08 | |
| VCM ventilator control module type 681 | Harvard Apparatus | 731741 | |
| William's E Media | Gibco, ThermoFisher Scientific | A12176-01 | Perfusate additive |
| Xylazine 100 mg per 1 ml | Akorn |
Referanslar
- Valapour, M., et al. OPTN/SRTR 2021 annual data report: Lung. Am J Transplant. 23, S379-S442 (2023).
- Gouchoe, D. A., et al. Ex vivo l....
Yeniden Basımlar ve İzinler
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