Name: hemocompatibility testing of blood-contacting implants in a flow loop model mimicking human blood flow
Uploaded: 2020-03-05T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hemocompatibility Testing of Blood-Contacting Implants in a Flow Loop Model Mimicking Human Blood Flow at JoVE.com

لأداء المجهر الإلكتروني المسح الضوئي، ونحن نشكر ارنست Schweizer من قسم علوم وتكنولوجيا المواد الطبية من مستشفى جامعة Tuebingen. وقد تم دعم البحث من قبل وزارة التعليم والشباب والرياضة في CR في إطار البرنامج الوطني للاستدامة الثاني (مشروع BIOCEV-FAR LQ1604) ومشروع مؤسسة العلوم التشيكية رقم 18-01163S.

تمت الموافقة على إجراء أخذ عينات الدم من قبل لجنة الأخلاقيات في كلية الطب في جامعة توبينغن (رمز تحديد المشروع: 270/2010BO1). وقدمت جميع المواضيع موافقة خطية ومستنيرة على الإدراج قبل المشاركة.
1. إعداد الهيبارين محملة مونوفيت
<ol><li>اخلط الهيبارين غير المخفف (5000 وحدة دولية/مل) مع كلو?...

<ol>
	<li>ISO. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biological evaluation of medical devices. , (2002).</li><li>Weber, M., 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=Blood-Contacting+Biomaterials:+In+Vitro+Evaluation+of+the+Hemocompatibility.">Blood-Contacting Biomaterials: In Vitro Evaluation of the Hemocompatibility.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 6, 99 (2018).</li><li>Li, Y., Boraschi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endotoxin+contamination:+a+key+element+in+the+interpretation+of+nanosafety+studies.">Endotoxin contamination: a key element in the interpretation of nanosafety studies.</a> Nanomedicine (Lond). 11 (3), 269-287 (2016).</li><li>Cattaneo, G., 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=In+vitro+investigation+of+chemical+properties+and+biocompatibility+of+neurovascular+braided+implants.">In vitro investigation of chemical properties and biocompatibility of neurovascular braided implants.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 30 (6), 67 (2019).</li><li>Stang, 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=Hemocompatibility+testing+according+to+ISO+10993-4:+discrimination+between+pyrogen-+and+device-induced+hemostatic+activation.">Hemocompatibility testing according to ISO 10993-4: discrimination between pyrogen- and device-induced hemostatic activation.</a> Materials Science and Engineering: C Materials for Biological Applications. 42, 422-428 (2014).</li><li>van Oeveren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obstacles+in+haemocompatibility+testing.">Obstacles in haemocompatibility testing.</a> Scientifica (Cairo). , 392584 (2013).</li><li>Engels, G. E., Blok, S. L., van Oeveren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+blood+flow+model+with+physiological+wall+shear+stress+for+hemocompatibility+testing-An+example+of+coronary+stent+testing.">In vitro blood flow model with physiological wall shear stress for hemocompatibility testing-An example of coronary stent testing.</a> Biointerphases. 11 (3), 031004 (2016).</li><li>Blok, S. L., Engels, G. E., van Oeveren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+hemocompatibility+testing:+The+importance+of+fresh+blood.">In vitro hemocompatibility testing: The importance of fresh blood.</a> Biointerphases. 11 (2), 029802 (2016).</li><li>Kaplan, O., 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=Low-thrombogenic+fibrin-heparin+coating+promotes+in+vitro+endothelialization.">Low-thrombogenic fibrin-heparin coating promotes in vitro endothelialization.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 105 (11), 2995-3005 (2017).</li><li>. SEM Imaging of Biological Samples Available from: <a target="_blank" href="https://www.jove.com/science-education/10492/sem-imaging-of-biological-samples">https://www.jove.com/science-education/10492/sem-imaging-of-biological-samples</a> (2019)</li><li>Mohan, C. C., Chennazhi, K. P., Menon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+hemocompatibility+and+vascular+endothelial+cell+functionality+on+titania+nanostructures+under+static+and+dynamic+conditions+for+improved+coronary+stenting+applications.">In vitro hemocompatibility and vascular endothelial cell functionality on titania nanostructures under static and dynamic conditions for improved coronary stenting applications.</a> Acta Biomaterialia. 9 (12), 9568-9577 (2013).</li><li>Streller, U., Sperling, C., Hubner, J., Hanke, R., Werner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+evaluation+of+novel+blood+incubation+systems+for+in+vitro+hemocompatibility+assessment+of+planar+solid+surfaces.">Design and evaluation of novel blood incubation systems for in vitro hemocompatibility assessment of planar solid surfaces.</a> The Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 66 (1), 379-390 (2003).</li><li>Sanak, M., Jakie&#322;a, B., W&#281;grzyn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+hemocompatibility+of+materials+with+arterial+blood+flow+by+platelet+functional+tests.">Assessment of hemocompatibility of materials with arterial blood flow by platelet functional tests.</a> Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences. 58 (2), 317-322 (2010).</li><li>Krajewski, 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=Hemocompatibility+evaluation+of+different+silver+nanoparticle+concentrations+employing+a+modified+Chandler-loop+in+vitro+assay+on+human+blood.">Hemocompatibility evaluation of different silver nanoparticle concentrations employing a modified Chandler-loop in vitro assay on human blood.</a> Acta Biomaterialia. 9 (7), 7460-7468 (2013).</li><li>Podias, A., Groth, T., Missirlis, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+shear+rate+on+the+adhesion/activation+of+human+platelets+in+flow+through+a+closed-loop+polymeric+tubular+system.">The effect of shear rate on the adhesion/activation of human platelets in flow through a closed-loop polymeric tubular system.</a> Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 6 (5), 399-410 (1994).</li><li>Van Kruchten, R., Cosemans, J. M., Heemskerk, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+whole+blood+thrombus+formation+using+parallel-plate+flow+chambers-a+practical+guide.">Measurement of whole blood thrombus formation using parallel-plate flow chambers-a practical guide.</a> Platelets. 23 (3), 229-242 (2012).</li><li>M&#252;ller, M., Krolitzki, B., Glasmacher, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+in+vitro+hemocompatibility+testing-improving+the+signal+to+noise+ratio.">Dynamic in vitro hemocompatibility testing-improving the signal to noise ratio.</a> Biomedical Engineering/Biomedizinische Technik. 57, 549-552 (2012).</li><li>Ritz-Timme, S., Eckelt, N., Schmidtke, E., Thomsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genesis+and+diagnostic+value+of+leukocyte+and+platelet+accumulations+around+"air+bubbles"+in+blood+after+venous+air+embolism.">Genesis and diagnostic value of leukocyte and platelet accumulations around "air bubbles" in blood after venous air embolism.</a> International Journal of Legal Medicine. 111 (1), 22-26 (1998).</li><li>Miller, R., 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=Characterisation+of+the+initial+period+of+protein+adsorption+by+dynamic+surface+tension+measurements+using+different+drop+techniques.">Characterisation of the initial period of protein adsorption by dynamic surface tension measurements using different drop techniques.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 131 (1), 225-230 (1998).</li><li>van Oeveren, W., Tielliu, I. F., de Hart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+modified+chandler,+roller+pump,+and+ball+valve+circulation+models+for+in+vitro+testing+in+high+blood+flow+conditions:+application+in+thrombogenicity+testing+of+different+materials+for+vascular+applications.">Comparison of modified chandler, roller pump, and ball valve circulation models for in vitro testing in high blood flow conditions: application in thrombogenicity testing of different materials for vascular applications.</a> International Journal of Biomaterials. , 673163 (2012).</li><li>Krajewski, 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=Preclinical+evaluation+of+the+thrombogenicity+and+endothelialization+of+bare+metal+and+surface-coated+neurovascular+stents.">Preclinical evaluation of the thrombogenicity and endothelialization of bare metal and surface-coated neurovascular stents.</a> AJNR American Journal of Neuroradiology. 36 (1), 133-139 (2015).</li><li>Monnink, S. H., 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=Silicon-carbide+coated+coronary+stents+have+low+platelet+and+leukocyte+adhesion+during+platelet+activation.">Silicon-carbide coated coronary stents have low platelet and leukocyte adhesion during platelet activation.</a> Journal of Investigative Medicine. 47 (6), 304-310 (1999).</li><li>Amoroso, G., van Boven, A. J., Volkers, C., Crijns, H. J., van Oeveren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilink+stent+promotes+less+platelet+and+leukocyte+adhesion+than+a+traditional+stainless+steel+stent:+an+in+vitro+experimental+study.">Multilink stent promotes less platelet and leukocyte adhesion than a traditional stainless steel stent: an in vitro experimental study.</a> Journal of Investigative Medicine. 49 (3), 265-272 (2001).</li><li>Mulvihill, J., Crost, T., Renaux, J. L., Cazenave, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+haemodialysis+membrane+biocompatibility+by+parallel+assessment+in+an+ex+vivo+model+in+healthy+volunteers.">Evaluation of haemodialysis membrane biocompatibility by parallel assessment in an ex vivo model in healthy volunteers.</a> Nephrology Dialysis Transplantation. 12 (9), 1968-1973 (1997).</li><li>Nordling, S., Nilsson, B., Magnusson, P. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+in+vitro+model+for+studying+the+interactions+between+human+whole+blood+and+endothelium.">A novel in vitro model for studying the interactions between human whole blood and endothelium.</a> Journal of Visualized Experiments. (93), e52112 (2014).</li></ol>

يصف البروتوكول المقدم طريقة شاملة وموثوقة لاختبار توافق الدم للغرسات التي تلامس الدم وفقًا لمعيار ISO 10993-4 في نموذج تدفق القص الذي يقلد تدفق الدم البشري. وتستند هذه الدراسة على اختبار يزرع بالليزر والأوعية الدموية العصبية ولكن يمكن أن يتم ذلك مع مجموعة متنوعة من العينات. وتبين النتائج أن ه?...

يتطلب تطبيق الغرسات والمواد الحيوية في الجسم الحي ، والتي تتفاعل مع دم الإنسان ، إجراء اختبارات مكثفة قبل السريرية مع التركيز على التحقيق في علامات مختلفة من نظام الهيموستاتيكي. تحدد المنظمة الدولية للتوحيد القياسي 10993-4 (ISO 10993-4) المبادئ المركزية لتقييم أجهزة الاتصال بالدم (أي الدعامات والطعوم الوعائية) وتنظر في تصميم الجهاز والمنفعة السريرية والمواد اللازمة1.
الدم البشري هو السائل الذي يحتوي على مختلف بروتينات البلازما والخلايا، بما في ذلك الكريات البيض (خلايا الدم البيضاء [WBCs])، كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء [RBCs])، والصفائح الدموية، والتي تقوم بمهام معقدة في جسم الإنسان2. يمكن أن يسبب الاتصال المباشر للمواد الأجنبية بالدم آثارًا ضارة ، مثل تنشيط الجهاز المناعي أو التخثر ، مما قد يؤدي إلى التهاب أو مضاعفات تجلط ومشكلات خطيرة بعد الزرع3و4و5. لذلك، في المختبر الانيتمية القابلة للتحقق يوفر فرصة قبل زرع للكشف عن واستبعاد أي مضاعفات الدم التي يمكن أن تحدث عند اتصال الدم مع سطح أجنبي6.
تم إنشاء نموذج حلقة التدفق المقدم لتقييم توافق الدعامات العصبية الوعائية والأجهزة المماثلة من خلال تطبيق معدل تدفق 150 مل / دقيقة في الأنابيب (قطرها 3.2 مم) لمحاكاة ظروف التدفق الدماغي وأقطار الشرايين2،7. إلى جانب الحاجة إلى نموذج مثالي في المختبر ، فإن مصدر الدم هو عامل مهم في الحصول على نتائج موثوقة وغير متغيرة عند تحليل توافق الدم في المادة الحيوية8. يجب استخدام الدم الذي تم جمعه مباشرة بعد أخذ العينات لمنع التغيرات الناجمة عن التخزين لفترات طويلة. بشكل عام ، يجب إجراء مجموعة لطيفة من الدم دون توقف باستخدام إبرة 21 G لتقليل التنشيط المسبق للصفائح الدموية وسلسلة التخثر أثناء رسم الدم. وعلاوة على ذلك، تشمل معايير استبعاد المانحين المدخنين، أو الحوامل، أو الذين هم في حالة صحية سيئة، أو تناولوا وسائل منع الحمل الفموية أو مسكنات الألم خلال الأيام الأربعة عشر السابقة.
تصف هذه الدراسة نموذج المختبر لاختبار توافق الأنسجة واسعة النطاق من يزرع الدعامات تحت ظروف التدفق. عند مقارنة غير المصقول إلى الدعامات الفيبرين-الهيبارين المغلفة، نتائج اختبارات توافق الهيموالتوافق الشامل تعكس تحسين توافق الهيموالتوافق من الدعامات المغلفة الفيبرين-الهيبارين9. في المقابل ، تحفز الدعامات غير المغلفة تنشيط سلسلة التخثر ، كما يتضح من زيادة تركيزات thombin-antithrombin III (TAT) وفقدان أعداد الصفائح الدموية بسبب التصاق الصفائح الدموية بسطح الدعامة. بشكل عام ، يوصى بدمج نموذج التوافق المناهي هذا كاختبار قبل السريري للكشف عن أي آثار ضارة على النظام الانموستاتيكي التي يسببها الجهاز.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>aqua ad iniectabilia</td>
			<td>Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Germany</td>
			<td>1088813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>beta-TG ELISA</td>
			<td>Diagnostica Stago, Duesseldorf, Germany</td>
			<td>00950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge Rotana 460 R</td>
			<td>Andreas Hettich, Tuttlingen, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citrat monovettes (1.4 mL)</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td>6,16,68,001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CTAD monovettes (2.7 mL)</td>
			<td>BD Biosciences, Heidelberg, Germany</td>
			<td>367562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA monovettes (1.2 mL)</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td>6,16,62,001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol p.A. (1000 mL)</td>
			<td>AppliChem, Darmstadt, Germany</td>
			<td>1,31,08,61,611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutaraldehyde (25 % in water)</td>
			<td>SERVA Electrophoresis, Heidelberg, Germany</td>
			<td>23114.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin coating for tubes</td>
			<td>Ension, Pittsburgh, USA</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin-Natrium (25.000 IE/ 5 mL)</td>
			<td>LEO Pharma, Neu-Isenburg, Germany</td>
			<td>PZN 15261203</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiplate Reader Mithras LB 940</td>
			<td>Berthold, Bad Wildbad, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl 0,9%</td>
			<td>Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Germany</td>
			<td>1312813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neutral monovettes (9 mL)</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td>2,10,63,001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS buffer (w/o Ca2+/Mg2+)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Germany</td>
			<td>70011044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristaltic pump ISM444B</td>
			<td>Cole Parmer, Wertheim, Germany</td>
			<td>3475</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette (100 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany</td>
			<td>3124000075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette (1000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany</td>
			<td>3123000063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic container (100 mL)</td>
			<td>Sarstedt, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td>7,55,62,300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMN-Elastase ELISA</td>
			<td>Demeditec Diagnostics, Kiel Germany</td>
			<td>DEH3311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinyl chloride tube</td>
			<td>Saint-Gobain Performance Plastics Inc., Courbevoie France</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reaction Tubes (1.5 mL)</td>
			<td>Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Germany</td>
			<td>30123328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>neurovascular laser-cut implants</td>
			<td>Acandis GmbH, Pforzheim</td>
			<td>01-0011x</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SC5b-9 ELISA</td>
			<td>TECOmedical, Buende, Germany</td>
			<td>A029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning electron microscope</td>
			<td>Cambridge Instruments, Cambridge, UK</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealing tape (96 well plate)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Germany</td>
			<td>15036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 10/12 mL Norm-Ject</td>
			<td>Henke-Sass-Wolf, Tuttlingen, Germany</td>
			<td>10080010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TAT micro kit</td>
			<td>Siemens Healthcare, Marburg, Germany</td>
			<td>OWMG15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waterbath Type 1083</td>
			<td>Gesellschaft f&#252;r Labortechnik, Burgwedel, Germany</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hemocompatibility testing of blood-contacting implants in a flow loop model mimicking human blood flow

يتطلب الاستخدام المتزايد للأجهزة الطبية (مثل الطعوم الوعائية والدعامات والقسطرة القلبية) لأغراض مؤقتة أو دائمة تبقى في الدورة الدموية في الجسم اتباع نهج موثوق به ومتعدد البارامترية الذي يقيم المضاعفات الدموية المحتملة التي تسببها هذه الأجهزة (أي تنشيط وتدمير مكونات الدم). اختبار شامل في المختبر الانحلال يلامس الدم يزرع هو الخطوة الأولى نحو النجاح في تنفيذ vivo. ولذلك، فإن التحليل الشامل وفقا للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي 10993-4 (ISO 10993-4) إلزامي قبل التطبيق السريري. تصف حلقة التدفق المقدمة نموذجًا حساسًا لتحليل الأداء المنخر للدعامات (في هذه الحالة ، الأعصاب الوعائية) وتكشف عن الآثار الضارة. استخدام الدم البشري الطازج الكامل وأخذ عينات الدم لطيف ضرورية لتجنب PREACTIVATION من الدم. يتم غرس الدم من خلال أنابيب مُهَمَلة تحتوي على عينة الاختبار باستخدام مضخة معتمية بمعدل 150 مل/دقيقة عند 37 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. قبل وبعد التروية ، وعلامات الدم (أي ، عدد خلايا الدم, الهيموغلوبين, الهيماتوكريت, وعلامات البلازما) تشير إلى تنشيط الكريات البيض (متعدد الأشكال النووية [PMN]-elastase), الصفائح الدموية (α-تجلطة الجلجلوبولين [α-TG]), يتم تحليل نظام التخثر (thombin-antithrombin III [TAT]), وسلسلة مكملة (SC5b-9). في الختام، نقدم نموذجًا أساسيًا وموثوقًا به لاختبار توافق الإنتماؤس الواسع النطاق للدعامات وغيرها من أجهزة ملامسة الدم قبل التطبيق السريري.

ملخصا بإيجاز، تم جمع الدم البشري كله في مونوفيت محملة بالهيبارين ثم تم تجميعها واستخدامها لتقييم مستويات خط الأساس لعدد الخلايا، فضلا عن علامات التوافق الانحلالي البلازمي.
وفي وقت لاحق، تم ملء الأنابيب التي تحتوي على عينات زرع الأعصاب الوعائية، وتم تخثر الدم لمدة 60 دقيقة ?...

Watch this Scientific Journal Video about Hemocompatibility Testing of Blood-Contacting Implants in a Flow Loop Model Mimicking Human Blood Flow at JoVE.com

Hemocompatibility Testing of Blood-Contacting Implants in a Flow Loop Model Mimicking Human Blood Flow

يصف هذا البروتوكول تقييمًا شاملًا للتوافق المنقم لأجهزة ملامسة الدم باستخدام غرسات الأعصاب الوعائية المقطوعة بالليزر. يتم تطبيق نموذج حلقة التدفق مع الدم البشري الطازج ة المندفعة لمحاكاة تدفق الدم. بعد التروية ، يتم تحليل مختلف علامات الدم ومقارنتها بالقيم المكتسبة مباشرة بعد جمع الدم لتقييم توافق الخلايا الدموية للأجهزة المختبرة.

اختبار توافق الدم من زرع الدم الاتصال في نموذج حلقة تدفق محاكاة تدفق الدم البشري

The growing use of medical devices (e.g., vascular grafts, stents, and cardiac catheters) for temporary or permanent purposes that remain in the ...

يقدم هذا البروتوكول نموذجًا للتحقيق في قابلية الهيموفيوتيا لأجهزة الاتصال بالدم وفقًا لإرشادات المنظمة الدولية للمعايير. النموذج مثالي لمحاكاة الظروف الفسيولوجية التي تتوافق مع الزرع منذ الخلفية المنخفضة للأحداث الخثارية والتركيز المنخفض من مضادات التخثر تمكين تحليل واسع لمعلمة الدم. هذه الطريقة مثالية للبحوث الحيوية لأنها توفر طريقة بسيطة لتقييم القدرة على الهيموفياتي.وعلاوة على ذلك، يمكن استخدامه للدراسات قبل الكلينيكية. لتحميل الهيبارين، أول مزيج 5،000 وحدة دولية من الهيبارين غير مخفف مع 0.9٪ كلوريد الصوديوم للحصول على 15 وحدة دولية لكل ملليلتر من تركيز الهيبارين. بعد ذلك، أضف 900 ميكروليتر من محلول الهيبارين المخفف إلى ثلاثة أحاديات محايدة وثلاثة أحاديات محفوظة لكل متبرع وتخزين أحاديات الهبارين المحملة بأربع درجات مئوية.قبل 30 دقيقة من جمع عينة الدم، ضع الـ monovettes في درجة حرارة الغرفة. عندما تكون أحادية الحرارة، وجمع تسعة ملليلتر من الدم في كل من ثلاثة monovettes لكل متبرع قبل تجميع جميع 27 ملليلتر من الدم من كل متبرع في حاوية بلاستيكية واحدة. لإعداد حلقة التدفق، قم بتحميل أنبوب واحد على الأقل لكل حالة مع زرع الليزر العصبي الوعائي من الفائدة ووضع نهاية واحدة لكل أنبوب في خزان مملوء بـ 0.9٪ من كلوريد الصوديوم.ضع أنبوبًا فارغًا في الخزان وربط جميع الأنابيب برأس المضخة. ثم أدخل الطرف الآخر من كل أنبوب في اسطوانة قياس وضبط إعدادات مضخة الغمر إلى معدل تدفق 150 ملليلتر في الدقيقة الواحدة باستخدام جهاز توقيت أثناء التحقق من مستوى التعبئة في اسطوانة القياس. لاختبار القدرة على الهيمواكية، استخدم حقنة 12 ملليلتر لملء كل أنبوب بستة ملليلترات من الدم.بعد تشكيل دائرة، استخدم 0.5 سنتيمتر طول من السيليكون ربط أنابيب لإغلاق الأنابيب بإحكام ووضع الأنابيب في حمام الماء 37 درجة مئوية. ثم ابدأ الأنبوب لمدة 60 دقيقة. لتحليل تعداد الدم كله، إضافة 1.2 ملليلتر من الدم غير المشبع أو 1.2 ملليلتر من الدم من كل أنبوب بعد التسريب في أحادية الفردية التي تحتوي على EDTA.عكس بعناية monovettes خمس مرات وتحميل قوارير في محلل الدم لتحليل تعداد الدم لكل عينة. في نهاية التحليل، ضع أحاديات على الجليد لمدة 15-60 دقيقة. لجمع البلازما سيترات، ملء أحاديات تحتوي على سترات مع 1.4 ملليلتر من الدم غير الم pered أو pered وعكس بعناية كل مونوفيت خمس مرات.فصل البلازما عن طريق الطرد المركزي ونقل ثلاثة 250 ميكرولتر aliquots من جزء البلازما في الفردية 1.5 ملليلتر ردود الفعل أنابيب. ثم تجميد عينات البلازما في النيتروجين السائل وتخزينها في ناقص 20 درجة مئوية حتى تحليلها. لجمع البلازما EDTA، بعد الحضانة أربع درجات مئوية بعد قياس تعداد الدم، وفصل البلازما عن طريق الطرد المركزي ونقل ثلاثة 250 ميكرولتر aliquots من جزء البلازما إلى فردي 1.5 ملليلتر أنابيب التفاعل.ثم تجميد عينات البلازما في النيتروجين السائل للتخزين ناقص 20 درجة مئوية. لجمع البلازما CTAD، وملء CTAD التي تحتوي على monovettes مع 2.7 ملليلتر من الدم المسحوبة حديثا أو perfused عكس بعناية الأنابيب خمس مرات. ضع أحادية على الجليد لمدة 15-60 دقيقة قبل جمع البلازما عن طريق الطرد المركزي.نقل 700 ميكرولترات من كل كسر البلازما المتوسطة في أنابيب التفاعل 1.5 ملليلتر الفردية والطرد المركزي أنابيب التفاعل شغل مرة أخرى. ثم نقل اثنين من 100 ميكرولتر aliquots من الكسر الأوسط في الفردية 1.5 ملليلتر ردود الفعل أنابيب وتجميد الأنابيب في النيتروجين السائل لتخزينها في ناقص 20 درجة مئوية. لقياس مستويات TAT في عينات البلازما سيترات، إضافة 50 ميكرولترات من العازلة عينة ELISA في كل بئر من 96 جيدا لوحة مسطحة أسفل و 50 ميكرولترات من معيار البلازما، ومراقبة البلازما، وعينات البلازما غير مخفف في التكرارات إلى الآبار المناسبة من لوحة.بعد ختم لوحة، احتضان العينات في 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة مع اهتزاز لطيف. في نهاية الحضانة، وغسل لوحة ثلاث مرات مع 300 ميكرولترات من محلول الغسيل في كل بئر قبل إضافة 100 ميكرولترات من بيروكسيديز متقارنة الأجسام المضادة تات المضادة للإنسان إلى كل بئر. بعد حضانة لمدة 15 دقيقة في 37 درجة مئوية مع اهتزاز، وغسل لوحة ثلاث مرات مع 300 ميكرولترات من محلول الغسيل الطازجة في البئر.بعد الغسيل الأخير، أضف 100 ميكرولترات من محلول الكروموجين الطازج المعدة بشكل جيد لاحتضان لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة. في نهاية الحضانة، إضافة 100 ميكرولترات من حل التوقف إلى كل بئر وقراءة الكثافة البصرية على مقياس ضوئي في 490 إلى 500 نانومتر باستخدام بيانات منحنى القياسية كخط اتجاه لحساب تركيز تات لكل عينة. لتحضير الغرسات لفحص المجهر الإلكتروني، استخدم ملقط لإزالة الغرسات من الأنابيب وشطف كل غرسة ثلاث مرات في كلوريد الصوديوم الطازج 0.9٪لكل غسل.بعد الغسيل الأخير، قم بتخزين الغرسات في حاويات فردية بنسبة 2٪ من الجلوتارالدهيد في برنامج تلفزيوني بدون الكالسيوم والمغنيسيوم بين عشية وضحاها عند أربع درجات مئوية. في صباح اليوم التالي، احتضان يزرع في حاويات فردية من برنامج تلفزيوني لمدة 10 دقائق قبل التجفيف يزرع في تركيزات تصاعدية من الإيثانول لمدة 10 دقيقة لكل تركيز كما هو مبين. مباشرة بعد جمع الدم و perfusion، يتم الكشف عن أي تغييرات في عدد من خلايا الدم البيضاء أو الحمراء أو في قيم الدماتوكريت.ومع ذلك، يتم الكشف عن انخفاض في مستويات الهيموغلوبين بعد التسريب داخل نظام حلقة التدفق. ويلاحظ أيضا انخفاض في أعداد الصفائح الدموية، التي يتم زيادتها عندما الدعامة غير المصقولة موجودة داخل أنابيب. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الخسارة تنخفض عندما يتم احتضان الدم مع الدعامة المغلفة بالفيرين الهيبارين.يتم زيادة تركيز معقّد تات أقلّيّة استجابة للضخ. ومع ذلك، عندما تضاف دعامة معدنية عارية، يتم الكشف عن زيادة كبيرة في TAT مما يدل على تنشيط عميق لنظام التخثر. استخدام الدعامة المغلفة بالفيبرين الهيبارين يمنع هذا التنشيط.Perfusion يؤدي إلى زيادة تفعيل تتالي مجاملة التي لا تتأثر بوجود الدعامات غير المصقول أو الهبارين المغلفة. وبالمثل، يتم تنشيط حبيبات العدلات كما يتضح من القياس الكمي لمستويات العدلات المتعددة الأشكال. التصور عن طريق مسح المجهري الإلكترون يكشف عن وجود شبكة كثيفة من خلايا الدم والبروتينات على سطح الدعامة غير المصقول بعد الدعامة التي لم يلاحظها على الدعامات المغلفة بالفيربين الهيبارين.من الأهمية بمكان التأكد من أن الدم يفي بمعايير الاشتمال للحصول على العينات واستخدام الدم المسحوب حديثاً في أسرع وقت ممكن. دم الإنسان قد تحتوي على الفيروسات المنقولة بالدم وغيرها من العوامل ويحمل خطر العدوى لذلك تأكد من ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة دائما عند التعامل مع العينات.

Research

JoVE Journal

Medicine

Visualization and Analysis of Blood Flow and Oxygen Consumption in Hepatic Microcirculation: Application to an Acute Hepatitis Model

التصور والتحليل من تدفق الدم واستهلاك الأكسجين في دوران الأوعية الدقيقة كبدي: تطبيق نموذج لالتهاب الكبد الحاد

There is a considerable discrepancy between oxygen supply and demand in the liver because hepatic oxygen consumption is relatively high but about 70% of ...

High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum

الإنتاجية العالية التدفق الخلوي القائم على الفحص لكشف خلية أضداد N-ميثيل مد اسبارتاتي مستقبلات الدوبامين-2 أو مستقبلات في مصل الإنسان

Over the recent years, antibodies against surface and conformational proteins involved in neurotransmission have been detected in autoimmune CNS diseases ...

Intravital Video Microscopy Measurements of Retinal Blood Flow in Mice

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered ...

Automated Measurement of Microcirculatory Blood Flow Velocity in Pulmonary Metastases of Rats

القياس الآلي من الأوعية الدقيقة سرعة تدفق الدم في الرئة الانبثاث من الجرذان

Because the lung is a major target organ of metastatic disease, animal models to study the physiology of pulmonary metastases are of great importance. ...

Collection, Isolation, and Flow Cytometric Analysis of Human Endocervical Samples

جمع وعزل، وتحليل تدفق Cytometric العينات باطن عنق الرحم الإنسان

Despite the public health importance of mucosal pathogens (including HIV), relatively little is known about mucosal immunity, particularly at the female ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

تقييم الموجات فوق الصوتية وبناء من الشريان التاجي تدفق وتدفق التاجي الاحتياطي باستخدام نموذج الزائد الضغط في الفئران

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Characterization of Immune Cells in Human Adipose Tissue by Using Flow Cytometry

تحديد خصائص الخلايا المناعية في الأنسجة الدهنية البشرية باستخدام التدفق الخلوي

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the ...

Simultaneous Flow Cytometric Characterization of Multiple Cell Types Retrieved from Mouse Brain/Spinal Cord Through Different Homogenization Methods

توصيف التدفق الخلوي المتزامن لأنواع الخلايا المتعددة التي تم استردادها من الدماغ/الحبل الشوكي من خلال أساليب تجانس مختلفه

Recent advances in viral vector and nanomaterial sciences have opened the way for new cutting-edge approaches to investigate or manipulate the central ...

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

تقييم التنظيم التلقائي لتدفق الدم الدماغي في الفئران باستخدام الليزر دوبلر الجريان

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

A Rabbit Venous Interposition Model Mimicking Revascularization Surgery using Vein Grafts to Assess Intimal Hyperplasia under Arterial Blood Pressure

نموذج بينالية أرنب محاكاة جراحة إعادة الأوعية الدموية باستخدام الطعوم الوريد لتقييم فرط التنسج الإيتيمي تحت ضغط الدم الشرياني

Although vein grafts have been commonly used as autologous grafts in revascularization surgeries for ischemic diseases, the long-term patency remains poor ...