ال خارج الحي إعادة تدوير مزدوج الإنسان نموذج نضح المشيمة يمكن استخدامها لتحقيق نقل الاكسيوبيوتك والجسيمات النانوية عبر المشيمة البشرية. في هذا البروتوكول الفيديو وصفنا المعدات والتقنيات اللازمة لتنفيذ الناجح لنضح المشيمة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
ال خارج الحي إعادة تدوير مزدوج الإنسان نموذج نضح المشيمة يمكن استخدامها لتحقيق نقل الاكسيوبيوتك والجسيمات النانوية عبر المشيمة البشرية. في هذا البروتوكول الفيديو وصفنا المعدات والتقنيات اللازمة لتنفيذ الناجح لنضح المشيمة.
منذ عقود المشيمة البشرية كان يعتقد أن يكون حاجزا لا يمكن اختراقه بين الأم والطفل الذي لم يولد بعد. ومع ذلك، فإن اكتشاف العيوب الخلقية الثاليدومايد التي يسببها والعديد من الدراسات في وقت لاحق بعد ذلك أثبتت عكس ذلك. اليوم العديد من الاكسيوبيوتك الضارة مثل النيكوتين، وصفت الهيروين والميثادون أو المخدرات، وكذلك الملوثات البيئية للتغلب على هذا الحاجز. مع تزايد استخدام تكنولوجيا النانو، والمشيمة من المرجح أن تتلامس مع جزيئات رواية سواء عن قصد أو عن غير قصد من خلال التعرض في حالة التطبيقات الطبية فائقة الصغر المحتملة. لا يمكن استقراء البيانات من التجارب على الحيوانات إلى البشر لأن المشيمة هو الأكثر الجهاز الثدييات أنواع محددة 1. ولذلك، فإن فيفو السابقين المزدوجة إعادة تدوير نضح المشيمة البشرية، التي وضعتها Panigel وآخرون. في عام 1967 2 وتعديلها بشكل مستمر من قبل شنايدر وآخرون. في عام 1972 3، يمكن أن يكون بمثابة نموذج ممتاز رس دراسة نقل الاكسيوبيوتك أو جزيئات.
هنا، ونحن نركز على المزدوج فيفو السابقين إعادة تدوير الإنسان بروتوكول نضح المشيمة وزيادة تطويره للحصول على نتائج يمكن استنساخه.
تم الحصول على المشيمة بعد الموافقة المسبقة من الأمهات من حالات الحمل غير معقدة على المدى تمر الولادة القيصرية. تم مقنى الأوعية الجنين والأم من فلقة سليمة وperfused على الأقل لمدة خمس ساعات. كما جسيم نموذج تم إضافة جزيئات البوليستيرين fluorescently المسمى مع أحجام 80 و 500 نانومتر في القطر إلى الدائرة الأمهات. كانت قادرة على عبور حاجز المشيمة وتقديم نموذجا مثاليا للمادة التي يتم نقلها عبر المشيمة إلى الجنين في حين تم الإبقاء على الجسيمات نانومتر 500 في أنسجة المشيمة أو الدائرة الأمهات الجسيمات 80 نانومتر. الإنسان نموذج نضح المشيمة فيفو السابقين هي واحدة من عدد قليل من النماذج توفير معلومات موثوق بها حولسلوك نقل الاكسيوبيوتك في حاجز الأنسجة الهامة التي توفر البيانات التنبؤية والسريرية ذات الصلة.
المشيمة هي جهاز معقد وهو المسؤول عن تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، والمواد المغذية والنفايات والمنتجات، وفي الوقت نفسه قادرة على الحفاظ على اثنين من الدوائر دم الأم والجنين المتنامي فصلها عن بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمنع رفض الطفل من قبل النظام المناعي للأم وتفرز الهرمونات للحفاظ على الحمل. يتم تشكيل حاجز الخلوية من قبل خلايا الأرومة الغاذية الخلوية التي تلتحم وتشكيل مخلى صحيح من دون أغشية الخلايا الجانبي 4،5. ويتم تنظيم المشيمة كله في العديد من النبتات، والتي تحتوي على واحد شجرة الزغابي الجنين وتمثل وحدة وظيفية واحدة من المشيمة.
تم تكثيف دراسة وظيفة حاجز المشيمة مع اكتشاف التشوهات التي يسببها الثاليدومايد في عام 1960. لأسباب واضحة الدراسات إزفاء مع النساء الحوامل لا يمكن أن يؤديها. ونتيجة لذلك، تم تطوير نماذج بديلة مختلف 6،7 . النموذج الأكثر واعدة وربما الأكثر السريرية ذات الصلة هو نموذج الإنسان نضح المشيمة فيفو السابقين التي وضعتها Panigel وزملاء العمل 2،3.
تتعرض العديد من النساء إلى الاكسيوبيوتك المختلفة مثل الأدوية أو ملوثات البيئة أثناء الحمل 8. بالنسبة لبعض الأدوية التي كانت تدار بالفعل بانتظام أثناء الحمل، في الدراسات المجراة يمكن أن يقوم بها مقارنة بين تركيز دم الأم مع أن في دم الحبل السري. ومع ذلك، وعموما ليس هناك سوى معلومات محدودة عن الدوائية والديناميكية في الجنين والتشوهات الخلقية من هذه المواد.
على سبيل المثال المواد الأفيونية مثل الهيروين عبور بسهولة حاجز المشيمة ويمكن أن يؤدي إلى تقييد النمو داخل الرحم، الولادة المبكرة أو الإجهاض العفوي 9،10. لذا، في حالة من الامتناع عن ممارسة الجنس في عداد المفقودين أثناء الحمل ينصح استبدال العلاج مع الميثادون. السابقينكشفت فيفو الإنسان نموذج نضح المشيمة أن نقل الميثادون في الدورة الدموية للجنين لا يكاد يذكر 11، الذي يرتبط بشكل جيد مع دم الحبل السري إلى الأمهات نسبة تركيز الدم تحسب بعد الولادة 12.
تكنولوجيا النانو هو حقل المتنامية خصوصا في مجال الطب. لذلك، تحت طبيعيا غرامة (<2.5 ميكرون في القطر) وجزيئات متناهية الصغر (<0.1 ميكرون في القطر) في أبخرة من حرائق الغابات، الانفجارات البركانية والغبار في الصحراء، والتعرض للمواد متناهية الصغر هندسيا (بعد واحد على الأقل <0.1 ميكرون 13 ) آخذ في الازدياد. هذا أثار تساؤلات حول إمكانية السمية للمواد متناهية الصغر هندسيا. على الرغم من أن ليس هناك خطر من الإنسان يمكن أن ثبت حتى الآن، وهناك دراسات تجريبية الرئيسية تشير إلى أن الجسيمات النانوية المهندسة يمكن أن يسبب الاستجابات البيولوجية الضارة مما يؤدي إلى نتائج السمية 14. في الآونة الأخيرة، أشارت بعض الدراسات إلى أن التعرض قبل الولادة لويرتبط تلوث الهواء لحاجة الجهاز التنفسي العالي والتهاب الشعب الهوائية في الأطفال حديثي الولادة والأطفال 15،16. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام جزيئات صغيرة مثل ناقلات المخدرات لعلاج على وجه التحديد إما الجنين أو الأم. وبالتالي، يصبح من الواضح أن هناك حاجة لدراسات واسعة من الاكسيوبيوتك أو المواد النانوية متميزة وقدرتهم على عبور الحاجز المشيمي. ويلخص نظرة عامة الفعلي على الدراسات الحالية على نفاذية المشيمة إلى المواد متناهية الصغر هندسيا في مينيزيس وآخرون 2011 17 و Buerki-Thurnherr وآخرون. 2012 7.
المزدوج فيفو السابقين إعادة تدوير الإنسان نموذج نضح المشيمة يوفر نظام للرقابة وموثوق بها لدراسة النقل المشيمة من الذاتية المختلفة ومركبات خارجية 3،11،12،18،19 ومجموعة واسعة من وظائف أخرى من المشيمة مثل الآليات المسؤولة عن تطوير الحالات المرضية مثل تسمم الحمل <سوب> 20-22. في هذا البروتوكول ونحن نركز بشكل رئيسي على اقامة والمناولة والطريقة التي تسمح للدراسة تراكم والآثار ومعدلات إزفاء من مجموعة واسعة من الاكسيوبيوتك أو النانوية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد نظام الارواء
2. Cannulating المشيمة
3. تنفيذ المرحلة ما قبل التجريبية من والإرواء
وصفت إجراءات العمل بأكمله من التجربة نضح المشيمة في الشكل 3.
4. تحليل العينات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويبين الشكل 4A لمحات نضح من جزيئات البوليستيرين صغيرة (80 نانومتر) التي تم نقلها عبر المشيمة مقارنة مع جزيئات البوليستيرين أكبر (500 نانومتر) التي كانت لا ينقل لحجرة الجنين. كل نقطة بيانات يمثل تركيز الجسيمات يعني إلى نقطة زمنية معينة لا يقل عن 3 تجارب مستقلة. لالبوليستيرين النانوية نقل المشيمة هي التي تعتمد على حجم 19. بعد 3 ساعة من المشيمة نضح بالفعل تم نقل 20-30٪ من وأضاف في البداية 80 نانومتر جزيئات البوليستيرين من الأمهات إلى الدائرة الجنين، في حين...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تحت نضح إعادة تدوير مزدوج أظهر هنا، وهناك عدة تكوينات تجريبية أخرى ممكن اعتمادا على السؤال الذي لابد من الإجابة عليها. وتستخدم perfusions المشيمة مفتوحة خاصة عادة لتقييم التخليص المخدرات في تركيز ثابت للدولة 3. نضح اعادة توزيع مجموعة المتابعة يمكن تطبيقها أيضا لتأكيد النقل النشط للمواد داخلية أم خارجية. لهذا النهج نفس التركيز من أجنبي بيولوجيا لابد من إضافتها إلى الأمهات والدورة الدموية للجنين. يفترض أن هناك النقل النشط ضد تدرج التركيز، وتراكم مادة الاختبار في أي واحد م...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.
ويؤيد هذا العمل ماليا من قبل المؤسسة الوطنية السويسرية، (المفدال برنامج 64، منح لا 4064-131232).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| NCTC-135 المتوسطة | ICN Biomedicals، Inc. | يمكن استبدال 10-911-22C | ب Medium 199 من Sigma (M3769) |
| كلوريد الصوديوم (NaCl) | Sigma-Aldrich ، Fluka | 71381 | |
| كلوريد البوتاسيوم (KCl) صيدلية | المستشفى | ممكنة أيضا: Sigma (P9541) | |
| فوسفات أحادي الصوديوم (NaH2< / sub>PO4< / sub> &# 183; H2O) | Merck | 106346 | |
| كبريتات المغنيسيوم (MgSO4 · H2< / sub>O) | سيجما ألدريتش ، فلوكا | 63139 | |
| كلوريد الكالسيوم (كلوريد الكالسيوم ، اللامائي ) ميرك | 102388 | ||
| D (+) الجلوكوز (اللامائي ) | سيجما ألدريتش ، فلوكا | 49138 | |
| بيكربونات الصوديوم (NaHCO3< / sub>) | Merck | 106329 | |
| Dextran من Leuconostoc spp. | Sigma-Aldrich | 31389 | |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | Applichem | A1391 | |
| أموكسيسيلين (Clamoxyl) | GlaxoSmithKline AG | 2021101A | |
| هيبارين الصوديوم | B. Braun Medical AG | 3511014 | |
| كريات هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) | Merck | 106498 | تنبيه: تآكل |
| حمض الفوسفوريك 85٪ (H3< / sub>PO4< / sub>) | Merck | 100573 | تنبيه: |
| خليط غاز الأم: 95٪ هواء اصطناعي ، 5٪ CO2< / sub> | |||
| غاز الجنين: 95٪ N2< / sub> ، 5٪ CO2< / sub> | PanGas AG | ||
| Antipyrine (N-methyl-14< / sup>C) | شركة American Radiolabeled Chemicals، Inc. | ARC 0108-50 &# 956; Ci | تنبيه: مادة مشعة (نشاط محدد: 55mCi / mmol) |
| كوكتيل التلألؤ (IrgaSafe Plus) | Zinsser Analytic GmbH | 1003100 | |
| جزيئات البوليسترين 80 نانومتر | Polyscience، Inc. | 17150 | |
| جسيمات البوليسترين 500 نانومتر | Polyscience، Inc. | 17152 | |
| EQUIPMENT< / strong> | |||
| حمام مائي | VWR | 462-7001 | |
| ترموستات | IKA-Werke GmbH Co. KG | 3164000 | |
| مضخات تمعجية | Ismatec | ISM 833 | |
| مصائد الفقاعات (الزجاج) | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
| سخان التدفق | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
| مستشعر الضغط + برنامج للتحليلات MSR | Electronics GmbH | 145B5 | |
| Notebook | Hewlett Packard | ||
| مصغر لتبادل الغاز الأكسجين أنظمة | الحياة الأجهزة | LSI-OXR | |
| Tygon Tube (المعرف: 1.6 مم ؛ OD: 4.8 مم) | Ismatec | MF0028 | |
| للمضخات (PharMed BPT ؛ رقم التعريف: 1.52 مم) | Ismatec | SC0744 | |
| قنية حادة (0.8 مم) | مركز بوليميد الطبي | 03.592.81 | |
| قنية حادة (1.2 مم) | مركز بوليميد الطبي | 03.592.90 | |
| حادة (1.5 مم) | مركز بوليميد الطبي | 03.592.94 | |
| حادة (1.8 مم) | مركز بوليميد الطبي | 03.952.82 | |
| Parafilm | VWR | 291-1212 | |
| غرفة التروية مع حامل الأنسجة (زجاج شبكي) | القسم | تتوفر معدات مماثلة من Hemotek Limited ، مادة الخياطة الجراحية في المملكة | |
| المتحدة (PremiCron) | B. Braun Medical AG | C0026005 | |
| مجموعة ضخ الإبرة المجنحة (21G Butterfly) | Hospira، Inc. | ASN 2102 | |
| محبس متعدد الاتجاهات (Discofix C-3) | B. مقص جراحي براون ميديكال AG | 16494C | |
| B. مقص تشريح براون الطبي AG | BC304R | ||
| مقص | ب. حامل إبرة براون الطبية AG | BC162R | |
| B. براون الطبية AG | BM200R | ||
| ملقط | ب. براون الطبية AG | BD215R | |
| نظام غازات الدم الآلي | مقياس الإشعاع الطبي APS | ABL800 FLEX | |
| قارئ الألواح الدقيقة متعدد الأوضاع | BioTek | Synergy HT | |
| محلل التلألؤ السائل | GMI، Inc. | باكارد ثلاثي الكربوهيدرات 2200 | |
| أنبوب التلألؤ 5.5 مل | Zinsser Analytic GmbH | 3020001 | |
| Tissue Homogenizer | OMNI، Inc. | TH-220 | |
| + القطب الكهربائي | VWR | 662-2779 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.