Name: determination of the transport rate of xenobiotics and nanomaterials across the placenta using the ex vivo human placental perfusion model
Uploaded: 2013-06-18T13:00:00
Description: 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

Detta arbete stöds ekonomiskt av den schweiziska National Foundation, (NRP 64 program, inte bevilja 4064-131.232).

Ett. Förberedelse perfusionssystemet <ol><li> Konfigurera perfusionssystemet består av ett vattenbad, en perfusionskammare, två kolumner för syresättning, två peristaltiska pumpar, två bubbelfällor, två flöden värmare och en trycksensor (Figur 1). Anslut dessa komponenter med slangar sektioner som består av silikon och polyvinylklorid material enligt schemat i figur 2. Slutligen finns det två kretsar representerar foster och moderns krets, respektive. </li><li> Slå på v...

<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>

Under den dubbla recirkulerande perfusion visade här, det finns flera andra experimentella konfigurationer möjliga beroende på den fråga som måste besvaras. Särskilt öppen moderkakan perfusioner används ofta för att bedöma läkemedlets clearance vid steady-state koncentration 3. Den recirkulerande perfusion set-up kan också användas för att bekräfta aktiv transport av endogena eller exogena ämnen. För denna metod samma koncentration av xenobiotikum måste läggas till moderns och fostrets cirk...

Moderkakan är ett komplext organ som ansvarar för utbyte av syre, koldioxid, näringsämnen och avfallsprodukter och samtidigt kunna hålla de två blodkretsar av mamman och det växande fostret separerade från varandra. Dessutom förhindrar det avvisande av barnet från moderns immunsystem och utsöndrar hormoner för att bibehålla graviditeten. Det cellulära barriären bildas av cytotrofoblastceller som smälter och bildar en sann syncytium utan laterala cellmembran 4,5. Hela moderkakan är organiserad i flera hjärtblad, som innehåller ett foster villös träd och utgör en funktionell enhet av moderkakan. Studiet av placentabarriären funktionen intensifierades med upptäckten av de inducerade talidomid missbildningar på 1960-talet. Av uppenbara skäl translokation studier med gravida kvinnor inte kan utföras. Följaktligen har olika alternativa modeller utvecklats 6,7 </supp&gt;. Den mest lovande och förmodligen mest kliniskt relevant modell är den ex vivo human placentaperfusionen modell som utvecklats av Panigel och medarbetare 2,3. Många kvinnor utsätts för olika xenobiotika såsom läkemedel eller miljögifter under graviditeten 8. För vissa läkemedel som redan administreras regelbundet under graviditeten, kan in vivo-studier utförs genom jämförelse med moderns blod koncentration med att i navelsträngsblod. Men generellt finns endast begränsad information om farmakokinetik och-dynamik hos foster och teratogenicitet av dessa ämnen. Till exempel opiater som heroin lätt passerar placentabarriären och kan leda till intrauterin tillväxthämning, prematur förlossning eller missfall 9,10. Så, om utebliven avhållsamhet under graviditeten en substitutionsbehandling med metadon rekommenderas. The exvivo human placentaperfusionen modell visade att överföringen av metadon i fostrets cirkulation är försumbar 11, som korrelerar väl med den beräknade navelsträngsblod till moderns blodkoncentration tal efter leverans 12. Nanoteknik är ett växande område särskilt inom medicinen. Så, under den naturligt förekommande fina (&lt;2,5 mikrometer i diameter) och ultrafina partiklar (&lt;0,1 mikrometer i diameter) i rökgaser från skogsbränder, vulkanutbrott och i öknen damm, exponering för konstruerade nanomaterial (minst en dimension &lt;0.1 um 13 ) ökar. Detta väckte frågor om den toxikologiska konstruerade nanomaterial. Även om ingen mänsklig fara kan bevisas ännu, det finns huvudsakliga experimentella studier som indikerar att nanopartiklar kan orsaka negativa biologiska reaktioner som leder till toxikologiska resultat 14. Nyligen visade några studier som prenatal exponering förluftföroreningar är kopplat till en högre respiratorisk nöd och luftvägsinflammation hos nyfödda och barn 15,16. Dessutom kan små nanopartiklar kan användas som läkemedelsbärare för att specifikt behandla antingen fostret eller mamman. Därför blir det uppenbart att omfattande studier av olika xenobiotika eller nanomaterial och deras förmåga att passera placentabarriären krävs. En verklig översikt på aktuella studier om moderkakan permeabilitet för konstruerade nanomaterial sammanfattas i Menezes et al.. 2011 17 och Buerki-Thurnherr et al 2012 7. Den ex vivo dubbla recirkulerande human placentaperfusionen modellen ger ett kontrollerat och tillförlitligt system för att studera placenta transport av olika endogena och exogena föreningar 3,11,12,18,19 och ett brett utbud av andra funktioner hos moderkakan som mekanismer som ansvarar för utveckling av patologiska tillstånd som havandeskapsförgiftning &lt;sup&gt; 20-22. I detta protokoll fokuserar vi främst på upplägg, hantering och metod som tillåter studier av ackumulation, effekter och priser translokation av en bred uppsättning av xenobiotika eller nanopartiklar.

<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

Decennier sedan den mänskliga moderkakan var tänkt att vara en ogenomtränglig barriär mellan mor och ofödda barn. Visade sig dock upptäckten av talidomid-inducerad fosterskador och många senare studier efteråt motsatsen. Idag flera skadliga xenobiotika som nikotin, var heroin, metadon eller narkotika samt miljöföroreningar beskrivs att övervinna detta hinder. Med den ökande användningen av nanoteknik, är moderkakan kan komma i kontakt med nya nanopartiklar antingen av misstag genom exponering eller avsiktligt i händelse av tänkbara nanomedical applikationer. Data från djurförsök inte kan extrapoleras till människor eftersom moderkakan är den mest artspecifik däggdjursorgan 1. Därför ex vivo dubbla återcirkulerande mänsklig placentaperfusionen, utvecklad av Panigel et al. 1967 2 och kontinuerligt uppdaterad av Schneider et al. 1972 3, kan fungera som en utmärkt modell to studera överföringen av xenobiotika eller partiklar. Här fokuserar vi på ex vivo dubbla recirkulerande human placentaperfusionen protokoll och dess fortsatta utveckling att skaffa reproducerbara resultat. Den placentae erhölls efter informerat samtycke av mödrarna från okomplicerade sikt graviditeter genomgår kejsarsnitt. De foster eller moder fartyg med en intakt kotyledon kanylerades och perfuserades minst fem timmar. Som modell partikel fluorescensmärkta polystyrenpartiklar med storlekar av 80 och 500 nm i diameter sattes till maternal kretsen. De 80 nm partiklar kunde passera placentabarriären och ger ett perfekt exempel på ett ämne som överförs via placenta till fostret medan 500 nm partiklar behölls i moderkakan vävnad eller moderns krets. Den ex vivo human placentaperfusionen modell är en av få modeller som ger tillförlitlig information omtransport beteende xenobiotika vid en viktig vävnadsbarriär som levererar prediktiva och klinisk relevanta uppgifter.

Figur 4A visar perfusion profiler av små polystyrenpartiklar (80 nm) som transporterades via placenta jämfört med större polystyrenpartiklar (500 nm), som inte överfördes till fostrets facket. Varje datapunkt representerar den genomsnittliga partikelkoncentrationen till den givna tidpunkt av minst tre oberoende experiment. För polystyren nanopartiklar placentapassage är storleksberoende 19. Efter 3 tim i moderkakan perfusion redan 20-30% av de ursprungligen sattes 80 partiklar nm poly...

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

Den<em&gt; Ex vivo</em&gt; Dubbla återcirkulerande human placentaperfusionen modellen kan användas för att undersöka överföringen av xenobiotika och nanopartiklar över placenta hos människa. I den här videon protokoll beskriver vi den utrustning och teknik som krävs för ett framgångsrikt genomförande av en moderkaka perfusion.

Fastställande av transport Andel Xenobiotika och nanomaterial igenom moderkakan med<em&gt; Ex vivo</em&gt; Human placentaperfusionen Model

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Den tredimensionella human hud Rekonstruera Modell: ett verktyg för att studera normal hud och melanom Progression

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

Ex vivo Mimicry of Normal and Abnormal Human Hematopoiesis

Ex vivo Mimicry den normala respektive onormala mänskliga Hematopoiesis

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

Anatomiska Rekonstruktioner av Human Cardiac vensystemet med Contrast-datortomografi av Perfusion-fasta prover

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

Användning av<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Chandler Loop Apparat för att bedöma Biokompatibilitet av modifierade Polymera Blod Ledningar

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

Fastställande av Zeta Potential via nanopartiklar sloka Hastigheter genom en avstämbar nanopore: Använda DNA-modifierade partiklar som exempel

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

En Experimental och Finite Element protokoll för att undersöka transport av neutrala och laddade Lösta ämnen över Ledbrosk

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

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

En ny Ex Vivo -modell för utvärdering av endoskopisk submukosala injektion Material prestanda

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

Omfattande utvärdering av effektiviteten och säkerheten av Placenta-Targeted Drug Delivery med tre kompletterande metoder

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

Biopartikel Mikroarrayer för chemotaktisk och molekylär analys av human neutrophil svärma in vitro

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

Biofunktionalisering av magnetiska nanomaterial

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