مقالة منهجية

نظام نضح طبيعي مفتوح المصدر مصمم لعلماء الأبحاث

DOI:

10.3791/68722

⸱

يوليو 18, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Surgical Oncology Program, National Cancer Institute, National Institutes of Health, 2Instrumentation Development and Engineering Application Solutions, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, National Institutes of Health, 3Radiology and Imaging Sciences, Department of Interventional Radiology, National Institutes of Health, 4Histopathology and Autopsy Pathology, Laboratory of Pathology, National Institutes of Health, 5Division of Cancer Treatment and Diagnosis, National Cancer Institute, National Institutes of Health, 6Department of Perioperative Medicine, National Institutes of Health, 7Blood Services Section, Department of Transfusion Medicine, National Institutes of Health, 8Translational Hepatology Section, Liver Disease Branch, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, 9Center for Immuno-Oncology, National Cancer Institute, National Institutes of Health

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نقدم بروتوكولا لنظام نضح حراري معياري مفتوح المصدر وقابل للتعديل مصمم للتغلب على التكلفة العالية والمرونة المحدودة للمنصات الحالية ، مما يتيح استخداما أكثر سهولة وفعالية من حيث التكلفة وتكرارا في البحوث الطبية الحيوية قبل السريرية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أدى دمج آلات التروية خارج الجسم الحي للأعضاء البشرية قبل الزرع إلى تحسين النتائج للمتلقين وزيادة توافر الأعضاء مع الكشف عن طرق جديدة للتحقيق في الطب الانتقالي. ومع ذلك ، فإن هذه الآلات لديها توافر محدود للتعديلات التجريبية مع تقديم استثمار كبير في التكلفة الأولية وتكلفة باهظة لكل استخدام لعالم البحث. علاوة على ذلك ، هناك حاجة كبيرة لتحسين النماذج قبل السريرية في البحوث الطبية الحيوية التي تسمح بالاستجواب الحقيقي للعمليات الخلوية في بيئة الأعضاء متعددة الخلايا.

لتوفير الوصول إلى تقنية مماثلة لمجتمع البحث الأكبر ، قمنا ببناء آلة نضح معيارية وفعالة من حيث التكلفة بالكامل من الأجزاء التي يتم الحصول عليها بسهولة والتي يتم تشغيلها باستخدام كود Python القابل للتعديل من قبل المستخدم. نظرا لأن النظام يخلو من الأجهزة المخصصة ، يمكن للمحققين إنشاء النظام وزيادته كما هو مطلوب لتطبيقات البحث الفردية.

هنا ، نصف عملية إعداد الماكينة والنضح بالتفصيل ، وننقل تجربتنا مع الخنازير والأعضاء البشرية ، ونقدم نتائج تجريبية مبكرة لإثبات المفهوم. توضح هذه الدراسات إمكانية استجواب الفيزيولوجيا المرضية والعمليات الخلوية المعقدة باستخدام الأنسجة البشرية السليمة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

على الرغم من أن نضح آلة الحرارة المعيارية قصيرة المدة (<12 ساعة) قد تم استخدامه سابقا للكلى والكبد قبل الزرع1،2،3،4،5 ، إلا أن نضح الكبد الطبيعي المطول خارج الجسم الحي أصبح حقيقة واقعة في عام 2020 باستخدام جهاز Liver4Life6. كان القصد من هذه التكنولوجيا موجها نحو توسيع أعضاء المتبرعين القابلة للحياة ، لكن التطبيقات الانتقالية المحتملة كانت واضحة بسهولة لمجتمع البحث7،8،9،10،11،12. بالنسبة لعلماء مقاعد البدلاء ومختبرات الأبحاث التقليدية ، فإن هذه الأدوات السريرية بعيدة المنال بشكل شبه مؤكد بسبب التكاليف الأولية والمتكررةالكبيرة 12،13. تبلغ تكلفة آلات التروية الطبيعية للحرارة السريرية ما يزيد عن 250,000 ألف دولار أمريكي ، مع المستهلكات ذات الاستخدام الواحد التي تتراوح من 9,500 دولار إلى 60,000 دولار أمريكي لكل شوط 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23. علاوة على ذلك ، فإن حقوق الملكية وعدم القدرة على تكييف التكنولوجيا الحالية تجعل التطبيقات العلمية صعبة.

ألهمت الحاجة البارزة لنماذج ما قبل السريريةالمحسنة 24،25،26 في البحوث الطبية الحيوية ، إلى جانب القيود المذكورة أعلاه ، إنشاء نظام تروية مفتوح المصدر وقابل للتعديل (الشكل 1). استرشد تصميم الدوائر وتطويرها بمبادئ استخدام التكلفة ومتطلبات مساحة المختبر والتنقل للتطبيقات الانتقالية. يمكن إنشاء النظام مقابل 48,000 دولار - 66,000 دولار أمريكي ، وتتراوح تكلفة كل تروية من 1,000 دولار إلى 2,300 دولار أمريكي ، والتي تم تحقيقها من خلال دمج المكونات الفردية التي يتم الحصول عليها بسهولة والتي يتم تشغيلها بواسطة رمز قابل للتنزيل مجانا. تم تحسين النظام من خلال عملية تكرارية باستخدام دم الخنازير المتبرع بها والدم البشري منتهي الصلاحية وكبد الخنازير وأجزاء الكبد البشري الجزئية من غرفة العمليات (الجدول التكميلي 1 ، الجدول التكميلي 2 ، والجدول التكميلي 3). توجد الأعضاء في حوض مغلق يضع العينة على النحو الأمثل لتقليل نخر الضغط ، والسماح بمسار قنية مثالي ، وتصريف الجريان السطحي ، وضمان الحرارة المعيارية. يحتوي الخزان على ما يقرب من 2-3 لتر من التعقيم قبل توجيهه نحو دوائر التدفق. غسيل الكلى ، وهو أمر بالغ الأهمية لتوازن الإلكتروليت وتركيز الدم في تروية الكبد6،27،28،29 ، تم دمجها من خلال دائرة جانبية مع مضخة أسطوانية مستقلة. تدعم الحقن الدوائية الوظائف الفسيولوجية (على سبيل المثال ، التغذية الوريدية الكاملة (TPN) ، والأملاح الصفراوية ، وما إلى ذلك 30) ، وزيادة توتر الأوعية الدموية (الإيبوبروستينول ، فينيل إيفرين) ، ومنع التخثر (إينوكسابارين) ، والعدوى (بيبيراسيلين - تازوباكتام ، أمفوتريسين). يتم ضمان معلمات التروية الفسيولوجية باستخدام أجهزة استشعار في الوقت الفعلي للحصول على قيم غازات الدم والضغط والتدفق. يسمح النظام بأقصى قدر من القدرة على التكيف مع المستخدم بحيث يمكن أن يحدث تكامل مكونات الأجهزة في أي نقطة في الدائرة. علاوة على ذلك ، يمكن تبديل أو تعديل كل مكون من المكونات الفردية داخل الدائرة لتمكين التكييف مع أسئلة بحثية محددة واحتياجات تجريبية. على سبيل المثال ، يمكن تغيير دائرة التدفق المزدوج من أجل نضح الأعضاء بتدفق واحد (أي الكلى أو البنكرياس) ببساطة عن طريق إزالة الموصل Y قبل رؤوس المضخة ، ويمكن تثبيت العصاد للتسريب / أخذ العينات في أي نقطة داخل الدائرة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تشغيل النظام باستخدام كود Python الذي يسمح بالتروية شبه الآلية بناء على مجموعة محددة من معلمات التروية التي يمليها المستخدم النهائي (الشكل التكميلي 1). على سبيل المثال ، تكتسب المستشعرات قراءات غازات الدم الشرياني المستمرة (ABG) والضغط والتدفق التي تعمل كمدخلات لتنفيذ أوامر الإخراج لضبط تدفق غاز الأكسجين تلقائيا ، وسرعة المضخة ، وما إلى ذلك. تسمح واجهة المستخدم الرسومية (GUI) بالتجاوز اليدوي لهذه الأتمتة إذا رغبت في ذلك. إن قابلية تخصيص الدائرة هي السمة المميزة لها ، وهي توسع قابلية التطبيق الشاملة لهذا النظام لمجموعة واسعة من التحقيقات التجريبية.

الوصول إلى النظام بالكامل متاح مجانا (https://github.com/CCR-SOP/OpenSourcePerfusionSystem.git) لتشجيع التعاون والابتكار في محاولة لتشكيل أعماق جديدة من المعرفة عبر مجالات متعددة من العلوم الانتقالية.

figure-introduction-1
الشكل 1: نظام التروية مفتوح المصدر. (أ) تخطيطي لنظام التروية مفتوح المصدر لإعداد التدفق المزدوج للتروية الكبدية. (ب) عرض ثلاثي الأبعاد (3D) للنظام أثناء نضح الأعضاء مع تكامل البرامج كما هو موضح على الشاشات. (ج) صورة لآلة التروية أثناء تجربة تروية الخنازير. التكوين المكشوف في الشكل هو لأغراض توضيحية فقط. أثناء التروية ، تغطي ستارة الاحترار المعقمة العضو للحفاظ على حاوية معقمة. مستشعر P / F: مستشعرات الضغط والتدفق. HA: الشريان الكبدي. PV: الوريد البوابة. HV: الوريد الكبدي. BD: قناة صفراوية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء هذا البروتوكول وفقا للمعايير الأخلاقية للجنة أخلاقيات البحث البشري في مؤسستنا ويلتزم بجميع الإرشادات واللوائح المعمول بها للأبحاث التي تشمل البشر والأنسجة.

1. إعداد الجهاز

  1. إعداد الجدول
    1. عقم سطح الطاولة والعربة المتنقلة برذاذ كحول بنسبة 70٪ وامسحها جيدا. ضع العربة المتنقلة بشكل عمودي على الجانب الأيسر من الطاولة. قبل توصيل جميع الأنابيب والأجهزة في جميع أنحاء البروتوكول ، قم بالرش بنسبة 70٪ من الكحول أو الأوتوكلاف ، إن أمكن ، للتعقيم.
      ملاحظة: قبل أي تعامل مع الأعضاء أو تدخلها ، استخدم قفازات معقمة ورذاذ كحول لتسهيل العقم قبل التروية وأثناءها.
    2. قم بتغطية محطة العمل بستائر زرقاء معقمة ثم وسادات سفلية ماصة.
    3. قم بتوصيل حامل الخزان بساق العربة الأقرب إلى المقعد مع بروز الحلقة للخارج، حوالي 12 بوصة أسفل الجزء السفلي من الجزء العلوي من محطة العمل.
    4. ضع قمع الأسطوانة على الجانب الأيمن من محطة العمل مع صنبور يتدلى من الحافة الأمامية للطاولة. قم بقص رغوة الذاكرة الدائرية لملء قاعدة الأسطوانة ، مما يسمح بفجوة 4 بوصات للتدفق بالقرب من الفوهة. ضع الحجاب الحاجز أسفل الرغوة المتصلة بجهاز التنفس الصناعي.
    5. احصل على 2 بطانيات لتسخين المياه وضعها فوق ملحق الرغوة مع أنبوب موصل موجه إلى الجزء العلوي الأيسر من البطانية. اقطع المشابك البيضاء من الأنبوب وأدخل شوكة Luer ذكر 3/16 بوصة في كل أنبوب. تأمين 1 خط تدفق و1 خط تدفق من خطوط خزان تسخين المياه Y'ed إلى كل بطانية.
    6. احصل على ستارة معقمة أكثر تدفئا وحدد المربع الأزرق المركزي. قم بطيها من المنتصف مرتين واقطع 2 مم من زاوية الطية لإنشاء فتحة تدفق. ضع ستارة معقمة أعلى الأسطوانة بحيث يتماشى الثقب المقطوع مع صنبور التدفق.
    7. احصل على موصل المخرج المطبوع ثلاثي الأبعاد وضع المغناطيس في الأخدود. ضعها تحت الستارة من خلال صنبور التدفق وقم بمحاذاة ثقب القطع إلى الفتحة الموجودة في الموصل والمغناطيس. ضع مغناطيسا ثانيا محاذاة للتدفق الخارجي لتأمين الستارة.
    8. ارفع الستارة الزائدة لتغطية قمع الأسطوانة بالكامل وقم بتثبيتها بشريط مطاطي / أربطة مرنة. اطو الستارة الزائدة من الأعلى لإنشاء حاجز معقم. استبدل سترة الماء الثانية أعلى الستارة المطوية.
    9. قم بقص قطعة ~ 30 بوصة من الأنابيب 1/4 بوصة وقم بإرفاق الجانب القريب بقطعة المخرج من أسفل صنبور قمع الأسطوانة والجانب البعيد إلى شوكة تدفق الخزان.
  2. تحضير المضخة والأكسجين
    1. ضع المضخات على عربة متنقلة أقرب إلى حافة محطة العمل مع حامل ومشابك خلف المضخات مباشرة بحيث تكون المشابك 6 بوصات فوق المضخات.
    2. احصل على 2 رؤوس مضخات وتأمينها في المضخات.
    3. احصل على 2 من أجهزة الأكسجين وضعها داخل المشابك المرفقة بالحوامل في تكوين أفقي. قم بتوجيه الأكسجين مع توجيه شوكة للخارج وشوكة جانبية تشير إلى اليمين.
      ملاحظة: تتطلب أجهزة الأكسجين المزودة بموصلات Luer تكوينا بديلا بحيث يكون الملصق متجها للخارج والشوكات الداخلية متجهة لأعلى.
  3. تحضير خلاط الغاز
    1. قم بقص قطعتين (2) مقاس 4 بوصات من الأنابيب مقاس 1/8 بوصة وأدخل لوير ذكر 1/8 بوصة في نهايات كل أنبوب. قم بتوصيل أنبوب واحد بكل تدفقات غاز شرياني وريدي.
    2. قم بقص قطعتين (2) مقاس 2 بوصة من الأنابيب 1/4 بوصة وقم بإرفاق أنثى Luer 1/4 بوصة في أحد طرفيها. ضع كل قطعة من قطع الأنابيب هذه في أعلى الأشواك اليمنى لكل مادة أكسجين.
    3. قم بتوصيل أنبوب تدفق الغاز الشرياني والوريدي 1/8 بوصة بموصل Luer العلوي الأيمن لأجهزة الأكسجين الخاصة بهما.
  4. تحضير دائرة غسيل الكلى
    1. قم بإزالة جميع الأنابيب من مجموعة غسيل الكلى باستثناء تلك المؤدية إلى الفلتر مباشرة (الخطوط الزرقاء والحمراء والخضراء والصفراء). قم بتثبيت الفلتر على لوحة المشابك الموجودة في الجزء الخلفي من محطة العمل ، ~ 12 بوصة على يمين المضخات ، أو بما يتماشى مع الخزان.
    2. ضع 1 مضخة أسطوانية كبيرة على يمين الفلتر مباشرة لتدفق الدم. ضع 2 مضخة تمعجية أصغر على يمين مضخة أسطوانة الدم.
      1. احصل على أنبوبين (2) 1/8 من الأنابيبالتمعجية وضعها داخل مشبك المضخة الأبيض. قم بإرفاق اثنين (2) من أنثى 1/8من الانتقادات اللاذعة في كل طرف من كل أنبوب.
    3. كيسا سعة 5 لتر من غسيل الكلى على الجانب الجانبي الأيمن من محطة العمل.
      1. قم بتوصيل كيس غسيل الكلى بتدفق مرشح غسيل الكلى عن طريق توصيل أنبوب 1/8 بموصل Luer الخاص بالكيس. قم بتوصيل الذكر 1/8th Luer بنهاية هذا الأنبوب وإرفاقه بأنبوب المضخة التمعجية المتدفق.
    4. التدفق / التدفق الخارج: احصل على 3 1/8الأنابيب مع كل طرف مجهز بذكر 1/8ال لور.
      1. التدفق: قم بتوصيل الطرف القريب بالجانب البعيد من أنابيب المضخة والنهاية البعيدة لأنابيب التدفق الصفراء (مع 1/8 أنثى لور) بمرشح غسيل الكلى.
      2. التدفق: قم بتوصيل الطرف القريب بأنابيب التدفق الأخضر (مع 1/8 أنثى Luer) والنهاية البعيدة لأنابيب المضخة التمعجية للتدفق. قم بتوصيل الأنبوب 1/8 بالجانب البعيد من المضخة التمعجية وقم بتصريفه في كيس النفايات عبر موصلات Luer.
  5. إنشاء الدوائر القريبة
    1. ضع الخزان داخل حامل الخزان بأرقام خارجية وموصل أصفر موجه للخارج.
    2. قم بقص ~ 36 بوصة من الأنابيب مقاس 5/16 بوصة وقم بتوصيل الطرف القريب بعصبان التدفق الخارج في قاع الخزان. قم بتوصيل موصل Y مقاس 5/16 بوصة بالطرف البعيد من هذا الأنبوب.
    3. قم بقص طولين (2) 4 بوصات من الأنبوب 5/16 بوصة وقم بتوصيلها بنهاية الموصل Y. قم بتوصيل كل طرفي من طرفي هذه الأنابيب مقاس 4 بوصات على الشق الأفقي لكل رأس من رؤوس المضخة.
    4. قم بقص طولين (2) 4 بوصات من الأنابيب 1/4 بوصة وقم بتوصيل 1 بكل من الأشواك الرأسية لرؤوس المضخة. قم بتوصيل الجانب البعيد بالشق السفلي الأيسر لكل أكسجين.
    5. قم بقص اثنين (2) 2 "طول من 1/4" أنبوب وقم بتوصيل أنثى Luer بطرف واحد. أضف غطاء Luer ذكر وقم بإرفاقه بالشق السفلي الأيمن لكل أكسجين.
  6. إنشاء الدوائر الوريدية
    1. قم بقص أنبوب واحد (1) 30 بوصة بطول 5/16 بوصة وقم بتوصيل الطرف القريب بشريط التدفق الخارجي (الأيمن) لجهاز الأكسجين الوريدي. اقطع إلى نصفين وضع موصل Y مقاس 5/16 بوصة فوق الطرف المقطوع البعيد. أعد توصيل النصف الآخر بالشوكة العلوية للموصل Y.
    2. دائرة أخذ العينات الجانبية: قم بقص قطعة واحدة (1) مقاس 2 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتمديد الطرف القريب باستخدام محرك إبرة. قم بتوصيل هذا بالشوكة الأخرى للموصل Y مقاس 5/16 بوصة.
      1. احصل على مستشعر كوفيت. قم بتوصيل الجانب الشائك بالأنبوب 2 بوصة المتصل بموصل Y. اقطع 1-2 بوصة من أنابيب الكوفيت البعيدة وقم بتوصيلها بالذكر 1/4 بوصة لوير. قم بتوصيل الطرف القريب من مستشعر التحويلة بمجرد معايرته ، وعلى الجانب البعيد ، قم بتوصيل الذكر 1/8 "Luer بالأنبوب 1/8".
      2. قم بتوصيل الجانب الأفقي لموصل T الأنثوي بأنبوب 1/8 بوصة وذكر Luer. إلى الجانب العمودي ، قم بتوصيل عقدة أخذ العينات. قم بتوصيل Luer ذكر 1/8 بوصة بالجانب الأفقي المتبقي من موصل T.
      3. قم بقص 12 بوصة من الأنابيب 1/8 بوصة ، وقم بتوصيل الطرف القريب بعصا أخذ العينات ، وقم بإرفاق 1/8 بوصة ذكر Luer بالطرف البعيد. قم بتوصيل هذا بموصل T أنثى آخر. على جانب واحد من موصل T الأنثوي ، قم بتوصيل Luer ذكر 1/4 بوصة وقم بتوصيله بقناة تدفق باستخدام 2 بوصة من 1/4 بوصة.
    3. ارجع إلى الطرف البعيد من الأنبوب مقاس 5/16 بوصة وقم بتوصيل موصل Y آخر مقاس 5/16 بوصة. احصل على ~ 55 بوصة من الأنابيب 1/4 بوصة وقم بتوصيلها بالطرف العلوي من موصل Y 5/16.
    4. إنشاء دائرة دم غسيل الكلى: قم بتوصيل 1/4 بوصة ذكر Luer بالطرف البعيد من الأنبوب 1/4 بوصة. ضع الأنبوب من خلال مضخة الأسطوانة الكبيرة. قم بتوصيله بتدفق الدم الموجود أعلى مرشح غسيل الكلى (أنبوب مبطن باللون الأزرق).
      1. قم بقص قطعة واحدة (1) مقاس 24 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيل ذكر 1/4 بوصة لور بالجانب القريب. قم بتوصيل هذا الأنبوب بفلتر غسيل الكلى لتدفق الدم (أنبوب مبطن باللون الأحمر). قم بتوصيل الجانب البعيد بشريط التدفق الداخلي للخزان.
    5. ارجع لإكمال دائرة التدفق الوريدي المؤدية إلى العينة. قم بقص قطعة واحدة (1) مقاس 36 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتمديدها لتناسب شوكة موصل Y مقاس 5/16 بوصة.
    6. موقع ضخ الأدوية: احصل على 3 محبس رباعي الاتجاهات وقم بتوصيله خطيا. قم بتوصيل هذه القطعة بالذراع العمودي لموصل T الأنثوي. إلى الأذرع المضمنة لموصل T الأنثوي ، قم بإرفاق اثنين من الذكور 1/4 "Luers. أدخل القطعة 12 بوصة من الجانب الأيسر من الأنبوب.
    7. قم بتوصيل مستشعرات التدفق الخارجية بالأنبوب 1/4 بوصة بعد موقع ضخ الدواء. احصل على حامل 1 9 بوصة وقم بتثبيته على مستوى قمع الأسطوانة. قم بعمل قطع 2 بوصة بعيدا عن نهاية مستشعرات التدفق وأدخل مستشعرات الضغط مع انتقادات لاذعة في أنابيب 1/4 بوصة. ضع الجانب البعيد من الأنبوب في وسط قمع الأسطوانة. احتفظ بواحد (1) 1/4 "ذكر Luer للقنية الوريدية في العينة.
  7. إنشاء الدوائر الشريانية
    1. قم بقص قطعة أخرى ~ 30 بوصة من الأنابيب مقاس 5/16 بوصة وقم بإرفاق الطرف القريب من شوكة التدفق الخارجة اليمنى لمؤكسج الشريان. قم بقص هذا الأنبوب في منتصف الطريق تقريبا وقم بتوصيل موصل 1 5/16 بوصة Y.
    2. دائرة أخذ العينات الجانبية: قم بإنشاء دائرة أخذ عينات جانبية مكررة كما هو موضح في الخطوة 1.6.2 وقم بإرفاقها بالجانب السفلي من الموصل Y ، مع حذف الكوفيت. عند الانتهاء ، قم بتوصيل التدفق الخارج 1/8 بوصة Luer بموصل T.
    3. قم بقص قطعة واحدة (1) مقاس 36 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتثبيتها على شوكة موصل Y مقاس 5/16 بوصة.
    4. كرر الخطوة 1.6.7. احتفظ بواحد (1) 1/4 "ذكر Luer لقنية الشرايين في العينة.
  8. إنشاء التدفق الوريدي
    1. قم بقص ~ 30 بوصة من الأنابيب 1/4 بوصة وإرفاق 1 ذكر 1/4 بوصة لور بالطرف القريب لتثبيته على تدفق الوريد الأجوف السفلي (IVC) للعينة. قم بتوصيل الطرف البعيد بأحد أشواك التدفق في الخزان.
    2. اقطع هذا الأنبوب ~ 6 بوصة من الخزان وقم بإرفاق 2 1/4 بوصة من الذكور لكل طرف. أدخل أنثى T مع عصا متصلة بالجانب العمودي لأخذ العينات.
  9. أدخل التعقيم إلى الدائرة كما هو موضح في الخطوة 4. أعد تسخين العينة وتوصيلها كما هو موضح في الخطوة 6.1.4. أو الخطوة 6.2.4. والبدء في التروية.

2. معايرة مستشعر CDI

  1. تأكد من امتلاء زجاجات غاز المعاير وتركيبها وفقا لدليل تشغيل المستخدم وأن الشاشة مضبوطة على وضع المعايرة. معايرة حسب تعليمات الشركة المصنعة.
  2. افصل جهاز رأس كابل المستشعر عن الشاشة بمجرد اكتمال المعايرة ودمجها على الفور في الدوائر الجانبية الوريدية والشريانية المعنية. يتم إنشاء اتصالات Luer في الخطوتين 1.6.2 و 1.7.2.

3. بدء الكود

  1. قم بتنزيل وتثبيت وفتح كود Python الموجود في مستودع GitHub. تأكد من التثبيت الصحيح لبرنامج Python و PyCharm.
  2. قم بإنشاء فرع فريد لكل تشغيل نضح لتسجيل البيانات بدقة. بمجرد البدء ، سيتم عرض واجهة المستخدم الرسومية مع نافذتين. قم بتوجيه نافذة واحدة لكل شاشة لسهولة التحكم في الأجهزة وعرض معلمات التروية.
  3. اضبط معلمات التروية يدويا أو قم بأتمتة التروية من خلال الأزرار المعنية المعروضة على واجهة المستخدم الرسومية (الشكل التكميلي 1).

4. إنشاء الانحيم وفتيلة النظام

  1. قم بتجهيز الدائرة قبل ساعتين تقريبا من نضح الأعضاء للسماح بتصحيح اضطرابات التمثيل الغذائي / الإلكتروليت ، والاحترار إلى الرطوبة الحرارية ، وإعطاء مضادات التخثر والمضادات الحيوية والمستحضرات الصيدلانية الأخرى.
  2. خريد الخنازير
    1. احصل على 2 لتر من دم الخنزير الكامل من النوع OO وأدخله إلى الخزان عن طريق التصريف من خلال حقنة مفتوحة 50-100 مل. خذ ما يقرب من 1 مل من الدم الكامل وقم بقياس درجة الحموضة الأساسية والإلكتروليتات والهيماتوكريت على جهاز نقطة الرعاية.
    2. قم بإعطاء حصة من 8.4٪ بيكربونات الصوديوم حسب الضرورة لمواجهة الحموضة الناتجة عن المواد الحافظة للدم البارد. بدء غسيل الكلى لتطبيع فرط بوتاسيوم الدم وحمض اللاكتيك حسب الحاجة والمعايرة إلى تركيز الهيماتوكريت المطلوب. اضبط تدفق الغاز للمعايرة بالتحليل الحجمي لمستويات pO2 و pCO2 الفسيولوجية.
    3. إدارة المستحضرات الصيدلانية كما هو موضح أدناه (القسم 5).
    4. حافظ على 1-2 لتر من النوع OO للدم الكامل للجرعات المتقطعة حسب الحاجة للحفاظ على الهيماتوكريت عند ~ 30-40٪ طوال تجربة التروية.
  3. عزيف بشري
    1. الحصول على منتجات الدم المطابقة من بنك الدم (شبه منتهية الصلاحية أو المتبرع بها لأغراض البحث).
      ملاحظة: ما يقرب من 4 وحدات مطلوبة لكل من خلايا الدم الحمراء المعبأة (كرات الدم الحمراء) والبلازما لكل تجربة تروية.
    2. اغسل كرات الدم المتقدمة لإزالة المواد الحافظة وتطبيع تشوهات الإلكتروليت من حبيبات كرات الدم الحمراء قبل التحضير. اغسل كرات الدم الحمراء مرتين.
      1. غسل كرات الدم الحمراء: ضع كرات الدم المتقدمة و 0.9٪ كلوريد الصوديوم بنسبة 1: 1 في أنبوب الطرد المركزي. جهاز طرد مركزي عند 1300 × جم لمدة 15 دقيقة. قم بإزالة المادة الطافية باستخدام ماصة وأعد 0.9٪ كلوريد الصوديوم الطازج بنسبة 1: 1 إلى حبيبات كرات الدم الحمراء. جهاز الطرد المركزي مرة أخرى على النحو الوارد أعلاه وإزالة المادة الطافية الثانية لحبيبات كرات الدم الحمراء المغسولة النهائية.
    3. أدخل كريات كرات الدم الحمراء المغسولة في الخزان باستخدام حقنة مفتوحة 50-100 مل. ضع 4 وحدات من البلازما في الخزان وابدأ الدورة الدموية.
    4. ابدأ غسيل الكلى وبطانيات التدفئة وتدفق الغازات بمجرد انتشار التعجين.
    5. أخذ عينة من التنشيد وتطبيق التدخلات الدوائية حسب الحاجة لضمان مستويات الإنفوز الفسيولوجية القريبة قدر الإمكان قبل تروية الأعضاء.
    6. اغسل وأدخل كريات pRBC المغسولة الإضافية وحالة حجم المعايرة من خلال غسيل الكلى حسب الضرورة للحفاظ على مستويات الهيماتوكريت من 30-40٪.

5. التدخل الدوائي وتحضير التسريب

  1. إعطاء المضادات الحيوية والفطريات
    1. امزج قارورتين سعة 2.5 جم من البيبيراسيلين / تازوباكتام في كوب عينة معقم مع 40 مل من محلول ملحي معقم. أضف 10 مل إلى الخزان ك "مضاد حيوي رئيسي".
      1. خفف الخليط المتبقي ب 60 مل من المحلول الملحي المعقم وقسمه بين حقنتين سعة 50 مل. قم بتوصيل حقنة واحدة بمضخة حقنة وبرنامج لتوصيل 41 ميكرولتر / دقيقة باستمرار إلى موقع تسريب دواء الوريد البابي (الخطوة 1.6.6).
      2. احتفظ بالمضاد الحيوي المتبقي في ثلاجة 4 درجات مئوية.
    2. إعادة تكوين قارورة واحدة 50 ملغ من الأمفوتريسين مع 10 مل من الماء المعقم.
      1. ارسم 1 مل من الأمفوتريسين المركز وامزجه مع 9 مل من المحلول الملحي المعقم. قم بإدارة خليط 10 مل في الخزان ليكون بمثابة "رئيس مضاد للفطريات" في بداية التروية.
      2. قم بإعطاء 1 مل من الأمفوتريسين المركز كل 12 ساعة في الخزان.
  2. مضاد للتخثر
    1. امزج 1 مل (100 مجم) من الإينوكسابارين مع 49 مل من محلول ملحي معقم. قم بإعطاء خليط 5 مل لكل لتر من الريشة في بداية التروية للحصول على "مادة مضادة للتخثر".
      1. احتفظ بمحلول الإينوكسابارين المتبقي في ثلاجة 4 درجات مئوية.
      2. قم بإعطاء محلول الإينوكسابارين (5 مل / 1 لتر من البرفوز) كل 12 ساعة في الخزان.
  3. المنشطات
    1. أعد تكوين 1 جم من ميثيل بريدنيزولون مع 20 مل من الماء المعقم.
    2. تجهيز النظام وفقا لمواصفات الجرعات قبل بدء التروية: يتلقى كبد الخنازير 10 مل (500 مجم) من ميثيل بريدنيزولون. يتلقى الكبد البشري الجزئي 2 مل (100 مجم) من solumedrol.
    3. يخفف الخليط المتبقي ب 40 مل من المحلول الملحي في حقنة سعة 50 مل ويوضع في مضخة حقنة لتوصيل 33 ميكرولتر/دقيقة باستمرار إلى موقع تسريب الدواء في الوريد البابي (الخطوة 1.6.6).
  4. التغذية الوريدية والأملاح الصفراوية
    1. أعد تكوين 1.7 جم من حمض التوروكوليك مع 50 مل من 10٪ من الأحماض الأمينية + مكون التغذية الوريدي المركز بالكهرباء من TPN (غير ممزوج بسكر العنب) في كوب عينة معقم. اسحب في حقنة سعة 50 مل وضعها في مضخة حقنة لتوصيل 83 ميكرولتر / دقيقة باستمرار إلى موقع تسريب الدواء في الوريد البابي (الخطوة 1.6.6.)
  5. التحكم في نغمة الأوعية الدموية
    1. توسع الأوعية: يعاد تكوين 0.5 مجم من الإيبوبروستينول مع 50 مل من محلول ملحي معقم في كوب معقم ويوضع في حقنة سعة 50 مل. ضعه في مضخة حقنة وقم بتوصيله بالعقدة القريبة من مستشعر تدفق الشريان الكبدي.
      1. بلعة أو بثر مستمر (10 ميكرولتر / دقيقة) حسب الحاجة لتحقيق متوسط الضغط الشرياني المطلوب و / أو لمواجهة تشنج الأوعية الدموية.
    2. تضيق الأوعية: يخفف 5 مل (50 مجم) من فينيليفرين مع 45 مل من محلول ملحي معقم في كوب معقم ويوضع في حقنة سعة 50 مل. يحفظ الخليط في ثلاجة 4 درجات مئوية وبلعة حسب الحاجة للحفاظ على متوسط الضغط الشرياني المطلوب.
      ملاحظة: نادرا ما يكون هذا مطلوبا ، ولا يجوز حذف إعادة التشكيل وتنفيذها إلا حسب الحاجة.
  6. معايرة مستشعر الضغط والتدفق
    1. معايرة الضغط: معايرة مستشعرات الضغط دون تدفق الانحطار. إعادة صفرة المستشعرات إذا كانت قراءة الضغط غير الصفرية معروضة وفقا لتعليمات الشركة المصنعة بينما تكون نهاية الأنبوب مفتوحة للهواء لضغط 0 مم زئبق. تأكد من قياسات الضغط المناسبة عن طريق إعاقة كل من الأطراف القريبة والبعيدة للأنبوب برفق لإنتاج ضغوط مرتفعة.
    2. معايرة التدفق: قم بالمعايرة بمجرد تدوير الدائرة للتعفير قبل تروية الأعضاء لضمان القياس الدقيق. المشبك أنبوب بعيد إلى مستشعرات التدفق لقطع التدفق. إعادة صفرة مستشعرات التدفق إذا تم عرض معدل التدفق غير الصفري وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. قم بفك الأنابيب للسماح بالتدفق وقياس التدفق بدقة.

6. المشتريات الكبدية

  1. شراء الخنازير
    ملاحظة: يتم شراء كبد الخنازير من محل جزارة محلي وفقا لبروتوكولات وزارة الزراعة الأمريكية للتعامل الإنساني مع الثروة الحيوانية. يتم توجيه التشريح من قبل فريق البحث ليشمل الوريد الأجوف والقناة الصفراوية تحت الأشعة تحت الحمراء والفوقية.
    1. عقيم الكبد باليود المخفف في محلول ملحي معقم وضعه في حوض معقم على الجليد. تحديد الوريد البابي ، والشريان الكبدي ، والوريد الأجوف العلوي ، والقناة الصفراوية المشتركة ، وقم بتقلية وتأمينها باستخدام 4-0 أربطة حريرية.
      ملاحظة: غالبا ما يتم تعبيه القناة الصفراوية بقسطرة وعائية محشوفة نظرا لقطرها الصغير ولمنع انسداد القناة الصفراوية لأنظمة الصفراء الخنازير المختلفة.
    2. اغسل الوريد البابي المقنن والشريان الكبدي ب 3 لتر من محلول ملحي معقم بارد (2 لتر PV: 1 لتر هكتار) متبوعا ب 1 لتر من محلول الحفاظ على الأعضاء الباردة (750 مل PV: 250 مل HA). اغمر الكبد في محلول الحفاظ على الأعضاء الباردة بالثلج للنقل.
    3. قم بتجهيز النظام كما هو موضح أعلاه (الخطوة 4.1) حتى يتم استيفاء المعلمات الفسيولوجية.
    4. اغمر الكبد المقنن في محلول ملحي معقم دافئ لإعادة التدفئة بسرعة وإزالة أي صمات هوائية. قم بتوصيل أنبوب التدفق المناسب بالوريد البابي وقنيات الشريان الكبدي. سرعة مضخة المعايرة للتدفق الفسيولوجي وقيم الضغط.
    5. قم بتوصيل قنية الوريد الأجوف بأنبوب التدفق لتسهيل التدفق إلى الخزان لإكمال الدائرة.
    6. استنزاف المرارة من الصفراء المتبقية قبل توصيل أنبوب المحقنة بقنية القناة الصفراوية وقارورة مخروطية للتجميع.
  2. المشتريات البشرية
    1. قم بتجهيز النظام كما هو موضح أعلاه (الخطوة 4.1).
    2. الحصول على عينات بشرية بعد استئصال الأورام القياسية المشار إليها. قم بقياس معدلات التدفق في الجسم الحي عن طريق الموجات فوق الصوتية أثناء الجراحة للمعايرة على نظام خارج الجسم الحي . تحديد الوريد البابي القطعي والشريان الكبدي والقناة الصفراوية أثناء التشريح الجراحي. قم بتمرير الثالوث لكل تقنية جراحية قياسية وقم بتسليم عينة المجال الجراحي إلى الطاولة الخلفية المعقمة.
    3. تحديد وتقطيع الوريد البابي القطعي والشريان الكبدي والوريد الكبدي والقناة الصفراوية ، وتثبيته بأربطة حريرية 4-0 أو خياطة برولين.
      ملاحظة: احذف قنية التدفق الخارج إذا لم يكن للجزء وريد تدفق خارجي مهيمن لتجنب اعتلال الكبد الاحتقاني. ثم يعمل تدفق الحوض كأنبوب تدفق الوريد الكبدي / IVC.
    4. ارجع إلى مختبر ex vivo وقم بوزن العينة. اغمر العينة في محلول ملحي معقم دافئ وقم بتوصيل أنابيب التدفق / التدفق الخارجي. قم بتوصيل قنية القناة الصفراوية بأنبوب المحقنة لتصريف القارورة المخروطية.
    5. ابدأ تدفق مضخة التروية والمعايرة لمعلمات التدفق والضغط المطلوبة.

7. معايرة معلمة التروية

  1. عينة من العصاد من العصاد قبل الكبدية (الدوائر الجانبية HA و PV) وما بعد الكبد (IVC أو تدفق الحوض) في العديد من النقاط الزمنية لمعايرة معلمات التروية بناء على قيم غازات الدم في نقطة الرعاية والإلكتروليت والهيماتوكريت والهيموجلوبين.
  2. معايرة مستشعرات CDI طوال فترة التروية باستخدام تحليلات العينات اليدوية.
  3. اضبط تدفق غسيل الكلى وخارجه وفقا لذلك للحفاظ على حالة الحجم وتركيز الهيماتوكريت من 30-40٪ وتصحيح أي اضطرابات في التمثيل الغذائي والإلكتروليتات.
  4. جرعة يدوية من 5٪ سكر العنب ، والماء الحر ، و 8.4٪ بيكربونات الصوديوم ، و 0.9٪ كلوريد الصوديوم حسب الحاجة لتصحيح تشوهات الكهارل.

8. متغيرات دائرة التروية

  1. تكييف النقل
    1. قم بتوصيل المضخات بمصدر طاقة متحرك طوال مدة التشغيل لتسهيل التروية المستمرة في طريقها إلى جهاز التصوير. قم بتوصيل مصدر الطاقة المحمول بمأخذ التيار المتردد لشحن البطارية الخارجية أثناء التروية.
    2. افصل مصدر الطاقة المحمول من مقبس التيار المتردد على الحائط بمجرد الانتهاء من تجربة التروية.
    3. افصل تدفق الغاز إلى أجهزة الأكسجين. أغلق الدائرة الجانبية لغسيل الكلى وافصل تدفق الدم إلى الفلتر. أوقف مضخات غسيل الكلى.
    4. قم بإزالة مستشعرات التدفق من أنابيب التدفق. افصل حقن الأدوية وقم بإيقاف تشغيل محبس. افصل مستشعرات الضغط من قابس الإدخال / الإخراج.
    5. انقل قمع الأسطوانة والأنبوب بعناية إلى العربة المتنقلة ، والتي أصبحت الآن وحدة مستقلة ويمكن نقلها إلى مجموعة التصوير.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يدير الخنازير التمثيلية
تم الحصول على كبد الخنازير الكاملة من جزار محلي لتحقيق كفاءة التكلفة وتم إجراؤها لمراحل التحسين والاختبار المختلفة لتطوير الماكينة (الجدول التكميلي 1). يتم تقييم أول 24 ساعة من ثلاث جولات كبد تمثيلية هنا (الشكل 2). كان متوسط الضغط الشرياني الكبدي 80 ملم زئبق ± 11 ملم زئبق ، ومتوسط الضغط الوريدي البابي 7.1 ملم زئبق ± 3.3 ملم زئبق مع تدفقات 107 مل / دقيقة ± 102 مل / دقيقة و 501 مل / دقيقة ± 329 مل / دقيقة ، على التوالي. ترتبط الانحرافات المعيارية الكبيرة للضغط والتدفقات بالاختلاف الكبير في حجم الكبد ، حيث يتراوح وزن الخنازير من 50 رطلا إلى 350 رطلا. تسمح دوائر التدفق المزدوج بفروق الأكسجين الفسيولوجية بمتوسط تشبع شرياني (SO2) يبلغ 95 ± 7.4٪ مقارنة بمتوسط الوريد البابيSO 2 من 85 ± 13٪ (ص < 0.001). كان تدفق SO2 من الأوردة الكبدية 74 ± 18٪ ، مما يدل على استهلاك الأكسجين (ص < 0.01) ، وكانت قياسات الأس الهيدروجيني المحيطية ضمن النطاقات الفسيولوجية عند 7.2 ± 0.09. تم رصد المعلمات الفسيولوجية الإضافية مثل الهيموجلوبين الكلي (9 ± 2.5 جم / ديسيلتر) ، ومستويات الهيماتوكريت (28.3 ± 6.4٪) ، ومستوى الجلوكوز (477 ± 15 مجم / ديسيلتر) ، والتغيرات في اللاكتات (3.0 ± 2.5 ملليمول) والبوتاسيوم (-0.77 ± 2.3 مليمول) طوال فترة التروية عن طريق أخذ العينات على فترات منتظمة. بالنسبة لتروية الخنازير ، كان إنتاج الصفراء مؤشرا على بقاء الأعضاء. تم تصريف المرارة يدويا بمجرد أن يصبح العضو طبيعيا ، وتم توصيل القناة الصفراوية المشتركة بأنبوب صغير للتجميع. بلغ إجمالي إنتاج الصفراء في جميع أنحاء التروية 41 ± 6.9 مل إجمالا ، بمعدل 6.9 ± 4.0 مل / ساعة.

figure-results-1
الشكل 2: مقاييس الانحيم أثناء نضح كبد الخنازير (ن = 3). (أ) متوسط معدلات تدفق الدم (مل / دقيقة) للشريان الكبدي والوريد البابي بمرور الوقت. (ب) متوسط ضغوط تدفق الدم (مم زئبق) للشريان الكبدي والوريد البابي بمرور الوقت. (ج) مقارنة بين النسبة المئوية لتشبع كرات الدم الحمراء O2 بين الشريان الكبدي والوريد البابي والوريد الأجوف السفلي مما يدل على تفاضل الأكسجين بين التدفقات المزدوجة واستهلاك الأكسجين في التدفق. تم تحديد فروق ذات دلالة إحصائية بين الوريد البابي والتشبع الشرايين (ص < 0.0001) ، وتشبع الوريد البابي وIVC (ص < 0.01) ، وتشبع الشرايين و IVC (ص < 0.0001). (د) تقييم درجة الحموضة في الدم بين الشريان الكبدي والوريد البابي والوريد الأجوف السفلي. (ه) مستويات الهيماتوكريت (٪) والهيموجلوبين (جم / ديسيلتر) (أعلى) في جميع أنحاء التروية ، بالإضافة إلى التغيير في البوتاسيوم الكهروضوئي (ملليمول) (أسفل) كعلامة على انحلال الدم. (و) مستويات الجلوكوز الخزانية التي تعكس متوسط الجلوكوز في الدائرة (مجم / ديسيلتر) طوال فترة التروية. (G) التغير في مستوى اللاكتات (ملغم / ديسيلتر) طوال فترة التروية مقارنة بقيم اللاكتات الزمنية 0 في تدفق الشريان الكبدي ، وتدفق IVC ، وخروج النظام. (ح) إنتاج الصفراء (مل) بمرور الوقت طوال فترة التروية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجري البشري التمثيلي
تم نشر ثلاثة أجزاء كبدية بشرية تحمل الورم ، مع مدة التروية تتراوح من 48-72 ساعة ، اعتمادا على متطلبات التجربة (الشكل 3). لمقارنة البيانات بين عمليات تشغيل التطبيق التمثيلية ، قمنا بتقييم أول 48 ساعة من القيم الكيميائية الحيوية. تقريب التروية في الجسم الحي مع الضغط المنخفض المستمر ، والتدفق الوريدي البابي عالي الحجم ، والتدفق الشرياني النابض عالي الضغط ، ومنخفض الحجم ، والتي يتم عرضها في الوقت الفعلي للسماح بالمعايرة بالتحليل الحجمي السهل. إذا لم يصل الكبد إلى القيم الكيميائية الحيوية الفسيولوجية في غضون ساعتين من التروية ، فقد تم إنهاء التجربة. بالنسبة لتروية الكبد الناجحة ، كان متوسط الضغط الشرياني الكبدي 84 ملم زئبق ± 11 ملم زئبق ، وكان متوسط الضغط الوريدي البابي 9 ملم زئبق ± 4 ملم زئبق مع تدفقات 113 مل / دقيقة ± 66 مل / دقيقة و 317 مل / دقيقة ± 302 مل / دقيقة ، على التوالي. تسمح دوائر التدفق المزدوج بفروق الأكسجين الفسيولوجية بمتوسط تشبع شرياني (SO2) بنسبة 98٪ ± 3٪ مقارنة بمتوسط الوريد البابيSO 2 بنسبة 92٪ ± 7٪ (ص < 0.0001). كان SO2 للتدفق الخارج من الأوردة الكبدية 86٪ ± 9٪ ، مما يدل على استهلاك الأكسجين (ص < 0.0001) ، وكانت قياسات الأس الهيدروجيني عبر النظام ضمن النطاقات الفسيولوجية عند 7.3 ± 0.09. تم رصد المعلمات الفسيولوجية الإضافية مثل الهيموجلوبين الكلي (10.2 جم / ديسيلتر ± 1.6 جم / ديسيلتر) ، ومستويات الهيماتوكريت (30.2٪ ± 5.5٪) ، ومستوى الجلوكوز (170 مجم / ديسيلتر ± 68 مجم / ديسيلتر) ، والتغيرات في اللاكتات (3.6 مليمول / لتر ± 2.2 مليمول / لتر) طوال فترة التروية عن طريق أخذ العينات على فترات منتظمة. في التشغيل التمثيلي ، تم إنتاج ما معدله 1.4 مل / ساعة من الصفراء. قبل وعند إنهاء تجارب التروية ، تم الحصول على خزعات لتحليل الأنسجة. تظهر أقسام الأنسجة التمثيلية الحمة الكبدية ، ورم الغدد الصم العصبية النقيلي ، وسرطان القولون والمستقيم الغدي النقيلي بعد التروية.

figure-results-2
الشكل 3: مقاييس الانحيم والأنسجة أثناء نضح الكبد البشري (ن = 3). (أ) متوسط معدل تدفق الانحيم (مل / دقيقة) للشريان الكبدي والوريد البابي. (ب) متوسط ضغط تدفق النفيوم (مم زئبق) للشريان الكبدي والوريد البابي بمرور الوقت. (ج) تشبع الأكسجين في خلايا الدم الحمراء (٪) للشريان الكبدي الوارد ، والوريد البابي الوارد ، والوريد الكبدي الخارج. تم تحديد فروق ذات دلالة إحصائية بين الوريد البابي والتشبع الشرياني (ص < 0.0001) ، وتشبع الوريد البابي وتشبع IVC (ص < 0.0001) ، وتشبع الشرايين و IVC (ص < 0.0001). (د) درجة الحموضة الانحياجية للشريان الكبدي الوارد ، والوريد البابي الوارد ، والوريد الكبدي الخارج. (ه) مقاييس خلايا الدم الحمراء في جميع أنحاء التروية ، بما في ذلك متوسط مستويات الهيماتوكريت (٪) والهيموجلوبين (جم / ديسيلتر) (أعلى) مع التغير في البوتاسيوم (ملليمول) من خط الأساس بمرور الوقت (أسفل). (و) متوسط تركيز الجلوكوز (ملغم / ديسيلتر) للشريان الكبدي المتدفق، والوريد البابي المتدفق، والوريد الكبدي الخارج. (ز) التغير في تركيز لاكتات الإنفوز (ملغم / ديسيلتر) من خط الأساس بمرور الوقت للشريان الكبدي المتدفق، والوريد الكبدي الخارج، والنفوسات الجهازية. (ح) إنتاج الصفراء (مل) بمرور الوقت. (I) أجزاء الكبد البشري (Couinaud II-IV) أثناء (يسار) وبعد التروية (يمين) مما يدل على نقص نخر الضغط بعد تحسين النظام. منطقة سطحية من الكي موجودة في الجزء العلوي من الصورة اليسرى بسبب الإرقاء أثناء الجراحة. (ي) قسم أنسجة ما بعد التروية يدل على الحمة الكبدية (صبغة الهيماتوكسيلين واليوزين ، 10x ، داخلية 40x ؛ شريط المقياس 50 ميكرومتر). (ك) قسم أنسجة ما بعد التروية يوضح ورم الغدد الصم العصبية النقيلي (صبغة الهيماتوكسيلين واليوزين ، 10x ، داخلي 40x ؛ شريط المقياس 250 ميكرومتر). (L) قسم أنسجة ما بعد التروية يوضح سرطان القولون والمستقيم النقيلي (صبغة الهيماتوكسيلين واليوزين ، 10x ، مقبوطة 40x ؛ شريط المقياس 50 ميكرومتر). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

التطبيق التمثيلي: التصوير المقطعي المحوسب للعينة المنفوخة
إن القدرة على دمج مصادر البيانات السريرية مثل التصوير المقطعي المحوسب (CT) أو التصوير بالرنين المغناطيسي (MR) مع علم الأمراض تقف على تطوير التشخيص الشخصي والطب. ومع ذلك ، فإن تقارير علم الأمراض هي نتائج موجزة ، وعدم التجانس المتأصل في الأورام الصلبة يتجاوز بكثير القدرات البشرية على التحديد. يتمثل الحل المحتمل في إجراء التصوير خارج الجسم الحي متبوعا بالتحضير الفوري لأقسام الأنسجة الكبيرة للسماح بالتكامل الإشعاعي للبيانات الخلوية المحفوظة مكانيا (على سبيل المثال ، النسخ المكانية ، التألق المناعي عالي الإرسال). لاستيعاب التصوير التقليدي على النظام ، تم إنشاء إعداد متنقل ، بما في ذلك نقل المضخات إلى مصدر بطارية خارجي لتوفير طاقة دون انقطاع أثناء النقل والتصوير (الشكل 4 أ). مع وجود الكبد على طاولة التصوير المقطعي المحوسب ، تم إعطاء التباين المعالج باليود ، وتم الحصول على الصور ، والتي تظهر ميزات شعاعية متسقة مع تلك المكتسبة في الجسم الحي (الشكل 4 ب).

التطبيق التمثيلي: نضح الكلى والبنكرياس
فطري في تصميمه ، فإن النظام قابل للتكيف مع نضح الأعضاء الإضافية (الشكل 4C-F) ، مما يلغي الحاجة إلى التدفق المزدوج وبالتالي يقلل من تكاليف الاستخدام. للتوضيح ، قمنا بإزالة الدائرة الوريدية البابية لتدفق شرياني واحد (الشكل التكميلي 2) وقمنا بدمج كلية بشرية (الشكل 4C) والبنكرياس الجزئي البشري (الشكل 4E). تظهر أقسام الأنسجة التمثيلية التي تتبع التروية الكبيبات (الشكل 4D) وجزر لانجرهانز (الشكل 4F).

figure-results-3
الشكل 4: التطبيق التمثيلي لآلات التروية: التصوير المقطعي المحوسب ونمطية الأعضاء. (أ) التكيف المتنقل للنظام للنقل. (ب) صور التصوير المقطعي المحوسب التمثيلية للكبد المصاب بالورم بعد إعطاء التباين المعالج باليود في الجسم الحي (أعلى) وخارج الجسم الحي بعد التروية (أسفل). (ج) نضح الكلى البشرية على الجهاز المعاد تشكيله لتدفق واحد. (د) يوضح قسم أنسجة ما بعد التروية الكبيبات الكلوية وقنوات التجميع (صبغة الهيماتوكسيلين واليوزين ، 8x ؛ شريط المقياس 250 ميكرومتر). (ه) نضح البنكرياس البشري البعيد على الجهاز المعاد تشكيله لتدفق واحد. (F) يوضح قسم أنسجة ما بعد التروية جزر البنكرياس (صبغة الهيماتوكسيلين واليوزين ، 8x ؛ شريط المقياس 250 ميكرومتر). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل التكميلي 1: إعدادات كود Python لتسهيل التروية شبه الآلية. تخطيطي يصور معلمات الإدخال والمخرجات المستخدمة من قبل الكود مما يتيح شبه الأتمتة مع إضافة التعديلات اليدوية المستخدمة بشكل شائع (الجدول). الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 2: مخطط التدفق الفردي المستخدم في تروية الكلى والبنكرياس. مستشعر P / F: مستشعرات الضغط والتدفق. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 3: تحسين خلايا الدم الحمراء. (أ) أظهرت تجربة التروية بالدم فقط انحلال الدم أقل بكثير في ظروف انخفاض عدد الدورات في الدقيقة مقارنة بظروف الدورات المنخفضة في الدقيقة (ص < 0.01) باستخدام الهيموجلوبين الخالي من البلازما كبديل لتحلل الخلايا. (ب) تظهر المقارنة النوعية لانحلال الدم في البلازما بمرور الوقت بصريا انحلال أقل في حالات RPM المنخفضة عند مقارنتها بحالات RPM العالية. (C-F) تقييم انحلال الدم في الأنظمة ذات المستويات المختلفة من المقاومة وتكامل الحوض مع بدائل البلازما: (ج) تم تحديد فرق كبير في مستويات اللاكتات بين إعداد الدائرة المتوازية وكل من إعداد الحوض المغلق والحوض (ص < 0.0001 و ص < 0.0001 ، على التوالي). (د) تم تحديد فرق معتد به في مستويات البوتاسيوم بين إعداد الدائرة المتوازية وكل من السلسلة المغلقة والسلسلة مع إعداد الحوض (ص < 0.0001 و ص < 0.0001 ، على التوالي). (ه) تم تحديد فرق كبير في مستويات الهيماتوكريت بين إعداد الدائرة المتوازية وكل من السلسلة المغلقة والسلسلة مع إعداد الحوض (ص < 0.0001 و ص < 0.0001 ، على التوالي). (و) تم تحديد فرق كبير في مستويات الهيموجلوبين بين إعداد الدائرة المتوازية والسلسلة المغلقة والسلسلة مع إعداد الحوض (ص < 0.0001 و ص < 0.0001 على التوالي). الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الجدول التكميلي 1: نضح جهاز الخنازير الأمثل. تم إجراء خمسة وثلاثين تجربة نضح الخنازير خلال مراحل التحسين ، بما في ذلك 25 كبدا جزئيا ، و 2 كليتين ، و 8 كبد كامل. وشملت مدة التروية وسبب الإنهاء. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الجدول التكميلي 2: التحقق من صحة الكبد البشري وتروية التطبيق. أربعة عشر نضح جزئي للكبد البشري ، بما في ذلك عمليات استئصال الكبد الأيمن والأيسر الرسمية التي تمتد إلى تجارب التروية أحادية الجزء. وشملت علم الأمراض ، والهدف التجريبي ، ومدة التروية ، والأساس المنطقي للإنهاء. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الجدول التكميلي 3: تحسين الإنفوز فقط. اثنان وعشرون عملية تحسين للتعطير فقط ، بما في ذلك نوع الأنواع والهدف التجريبي ومدة التجربة وسبب الإنهاء. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

مكنت آلات التروية الطبيعية المستخدمة بشكل شائع قبل زراعة الأعضاء الصلبة من إخطار خطوات كبيرة في التروية خارج الجسم الحي . في حين أن استخدامها مع الأعضاء الجزئية ممكن تقنيا في بعض الحالات7،8،9 ، إلا أنه لا يزال يتعذر على عالم البحث الوصول إليها بسبب التكاليف العالية والتوافر المحدود. في هذا العمل ، سعينا إلى توفير بديل قابل للمقارنة ومفتوح المصدر لمجتمع البحث الأكبر من خلال استخدام مكونات سهلة المصدر وتعليمات برمجية يمكن الوصول إليها مجانا لتشغيل النظام لمجموعة واسعة من نقاط نهاية البحث.

تعد عدة خطوات ضمن البروتوكول ضرورية لتحقيق تروية الأعضاء المستقرة. واحدة من أهم الخطوات هي التفريغ الفعال للضغط لمنع الانهيار المتني والتمدد الجيبي. تم تحقيق ذلك من خلال تنفيذ رغوة الذاكرة المدعومة بغشاء متذبذب لتوزيع وزن العضو بالتساوي والحفاظ على ضغط البوابة القريبة من الغلاف الجوي من أجل التصريف الكافي. أدى الاستخدام الأولي لشبكة معدنية لدعم الكبد إلى انهيار متني واحتقان جيبي ، كما لوحظ في التحليل النسيجي والتصوير بالموجات فوق الصوتية أثناء التروية. تم حل هذا جزئيا عن طريق الانتقال إلى أرجوحة سيليكون مثقبة. بينما تم حل نخر الضغط الإجمالي ، لا يزال هناك دليل ملحوظ على الانهيار المتني ، كما يتضح من ضغوط الوريد البابي العالية والعينات المزدحمة بشكل كبير بعد 48 ساعة من التروية. كما تمت محاولة غمر الكبد في محلول ملحي أو دم ونجح في تخفيف الاحتقان وارتفاع ضغط الدم البابي. ومع ذلك ، لم يكن ذلك ممكنا بسبب الكمية الكبيرة من الريشات المطلوبة ، وصعوبة الحفاظ على العقم ، وعدم وجود تصريف فعال في الخزان. عند مقارنتها بالتقنية العائمة ، لاحظنا نفس ضغط البوابة القريبة من الغلاف الجوي عندما تم وضع الكبد على وسادة رغوة الذاكرة مع غشاء متذبذب لتفريق الوزن بشكل متساو (الشكل 1 ب والشكل 3I). ينتج عن هذا التصميم شرائح أكثر نعومة وأفضل أداء مع السماح بتصريف سهل وفعال لتدفق الدم من العينة.

الخطوة الحاسمة الثانية هي تقليل مقاومة الدائرة التي تضفي إجهاد القص على خلايا الدم الحمراء لمنع انحلال الدم. تم تحقيق ذلك من خلال إدخال دوائر جانبية بمكونات مقيدة لتسهيل التدفق الفسيولوجي دون تعريض التعقيد لضغط غير ضروري. انحلال الدم هو عملية لا مفر منها ومستمرة أثناء نضح الآلة. في التكرارات المبكرة للنظام ، كان انحلال الدم الواسع النطاق مساهما كبيرا في الإنهاء المبكر. ينبع إجهاد القص الذي يضفيه النظام على خلايا الدم الحمراء في الغالب من المضخات بسبب ركود الانحيم وإعادة التدوير بالإضافة إلى الأقطار الضيقة للأنابيب والأغشية. تسبب المضخات المستخدمة حاليا درجة معينة من انحلال الدم ، والذي يزداد بمرور الوقت. تعد كفاءة المضخة عاملا مهما في انحلال الدم ، حيث يمكن أن تكون التدفقات العالية مفيدة بسبب انخفاض معدلات إعادة تدوير الدم والتدفق الثانوي ، والتي يتم تخفيفها عن طريق زيادة حجم التعقيم و / أو انخفاض سرعات المضخة. نظرا لأنه غالبا ما يصعب الحصول على كميات كبيرة من كرات الدم الدقيقة ، فقد ركزنا الجهود على إعادة تصميم النظام لتوفير معدلات تدفق فسيولوجية بسرعات مضخة أقل ، مما يضفي مقاومة أقل في الدائرةبشكل عام 31. لتقليل المقاومة الجوهرية للدائرة بشكل أكبر ، قمنا بدمج الدوائر الجانبية بالتوازي ، مما أدى إلى انخفاض مستويات اللاكتات والبوتاسيوم وارتفاع مستويات الهيماتوكريت والهيموجلوبين بمرور الوقت (الشكل التكميلي 3). أخيرا ، يتم دمج مرشح الدم الحالي في الدائرة الجانبية للوريد البابي مع دفع الدم بواسطة مضخة تمعجية تمنح قدرا كبيرا من انحلال الدم بسبب المقاومة الملحوظة وإجهاد القص الذي ينقله كل من المرشح ومضخته. تركز إحدى جهودنا الحالية في التحسين على إزالة هذه الدائرة الجانبية من خلال التحقيق في التنفيذ المحتمل لأنابيب غسيل الكلى في الخزان. ستسمح إزالة مرشحات الدم السريرية بالإزالة اللاحقة للمضخة التمعجية ، وتقليل انحلال الدم بشكل أكبر ، وتقليل التكلفة الإجمالية للنظام.

على الرغم من فائدة النظام الموصوف هنا وقدرته على التكيف ، يجب الاعتراف بالقيود. والجدير بالذكر أن مدة التروية القابلة للحياة قابلة للتكرار 3-4 أيام. يظل انحلال الدم عاملا مركزيا يحد من طول عمر التروية ، كما نوقش أعلاه. ومع ذلك ، وجدنا أن الزيادة الكبيرة في حجم التروية الكلية يمكن أن تطيل مدة التروية بشكل كبير إذا كانت هناك حاجة إلى أوقات نضح أطول ، ولكن هذا يزيد من استخدام الموارد بما يتجاوز ما نصفه هنا. تعتمد مدة التروية المثلى في النهاية على السؤال التجريبي المحدد الذي يتم طرحه على النظام. على سبيل المثال ، قد يتم إجراء الدراسات التي تبحث في حركية توصيل الأدوية أو تثبيط المسار بشكل فعال على مدار 2-12 ساعة ، في حين أن الأسئلة التي تنطوي على تجنيد الخلايا في البيئة المكروية للورم قد تتطلب 48 ساعةو 32. قد يكون توسيع الجدوى إلى ما بعد النافذة الحالية مهما لتطبيقات مثل إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية (أي التليف) ، لكننا نعتقد أن معظم التطبيقات المتعلقة بالسرطان لن تتطلب نفقات موارد إضافية. كان التركيز الأساسي على التطبيقات الانتقالية الموجهة نحو علم الأورام ، بهدف الحفاظ على الأورام البشرية في بيئة خاضعة للرقابة خارج الجسم الحي حيث يمكن تقديم العلاج من خلال الحمة السليمة والأوعية الدموية للورم ، وهي الظروف التي تكرر عن كثب تعقيدات سيناريوهات في الجسم الحي25. في هذا السيناريو ، يعالج النظام المشكلات طويلة الأمد في نماذج الأورام قبل السريرية الحالية المتعلقة بتوصيل الأدوية ، وعدم تجانس الورم ، واستقلاب الأدوية ، مما قد يفسر الفشل المتكرر في ترجمة النجاح قبل السريري إلى فعالية سريرية33،34.

بالمقارنة مع الآلات التجارية الحالية ، يوفر النظام مزايا تكلفة كبيرة وقابلية توسع معيارية ومرونة تجريبية. غالبا ما تكون الأجهزة التجارية مملوكة ومكلفة ومحسنة لتروية الأعضاء الكاملة في إعدادات الزرع. النظام قابل للتطوير بطريقة لا تكون الآلات التجارية كذلك ، بحيث يمكننا تصور قابليته للتطبيق على نطاق واسع. النظام المقدم هنا ليس منتجا نهائيا بل هو مخطط يمكن تعديله وتكييفه وإعادة توجيهه ليناسب مجموعة متنوعة من الاهتمامات البحثية والأسئلة التجريبية ، مما يملأ الفراغ للعلماء في العديد من التخصصات.

تشمل الاتجاهات المستقبلية لهذه المنصة تقليص أجزاء الكبد الفرعية وحجم التعقيد لتمكين استخدام منتجات الدم الذاتية لدعم تطبيقات الأورام المناعية. كما نعمل على دمج منصات متعددة الإشارات والتصوير في الوقت الفعلي لتوفير مراقبة ديناميكية للاستجابة للعلاج ، مما يمهد الطريق لدراسات دوائية مفصلة. نأمل أن يشجع النظام التعاون والابتكار في محاولة لصياغة أعماق جديدة من المعرفة عبر مجالات متعددة من العلوم الانتقالية.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أبلغ المؤلفون عن عدم وجود تضارب في المصالح في هذه الدراسة ونتائجها. تم دعم البحث الوارد في هذا المنشور من قبل برنامج البحوث الداخلية للمعاهد الوطنية للصحة. مصدر التمويل لتصوير العينة والتصوير الإشعاعي الأولي المدعوم بجائزة البحث لأطباء الموظفين معرف الاقتراح 231145 إليوت ليفي.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يود المؤلفون أن يشعروا بتقديرهم ويعبرون عن تقديرهم لدعم هذا المشروع للمجموعات التالية: قسم طب نقل الدم بالمعاهد الوطنية للصحة ، قسم الطب المحيط بالجراحة بالمعاهد الوطنية للصحة ، قسم علم الأمراض بالمعاهد الوطنية للصحة ، لحوم فاغنر.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
1/4 "معرف × 3/8" OD × 1/16 "جدار Versilon   C-219-A أنابيب PVC مرنةشركة بلاستيك الولايات المتحدة57682
محاقن 10 سم مكعب مع طرف BD Luer-Lockدينار بحريني302995
محاقن 1cc مع طرف BD Luer-Lockدينار بحريني309628
25 Fr بوابة قنيةإكسفيفو11.01.520
3D المطبوعة تدفق الاستشعار حاملغير متاحغير متاحراجع GitHub لملفات SDL
3D حامل مغناطيس مطبوعغير متاحغير متاحراجع GitHub لملفات SDL
48 بوصة. ارتفاع × 24 بوصة. W White Pegboardهوم ديبوت109099
4-طريقة محبس ، أصفر ، 2 أقفال لور أنثى ، ذكر لور مع قفل تدورالأدوات الدقيقة العالمية14057-10
محاقن 50 سم مكعب مع طرف BD Luer-Lockدينار بحريني309653
ACF00023 Tygon S3   بواسطة Saint Gobain | 5/16 "معرف × 1/2" OD × 3/32" جدار | E-3603 غير DEHP | أنابيب مختبر خالية من الفثالات | 50 'طول العبوةمستودع خرطومACF00023
أمفوتريسينالصيدلة البيطريةغير متاحhttps://mms.mckesson.com/product/505635/Xgen-Pharmaceuticals-39822105505
تركيب شائك ، موصل Y ، معرف أنبوب 3/8 بوصة ، PP ، 5 / PKVWRMFLX06368-24نوع المادة غير حرج
معاير CDI 540تيرومو540 سي إل
قوس رأس كابل CDIتيروموCDI519CL
مراقب CDIتيرومو500 أف إتش سي سي إل
CDI القطب المشبكتيروموCDI517CL
Clave IV موصل الأنابيب بدون إبر 100 / Caهنري شين طب الأسنان1097422
كلينيميكس مع الإلكتروليتاتباكستر2ب7721استخدم جانب الأحماض الأمينية فقط ، ولا تخلط مع جانب سكر العنب
ثاني أكسيد الكربون 2< / sub> USP الصف 50 رطلاأكسجين روبرت25 ر.
شاشات الكمبيوتر لواجهة المستخدم الرسومية  غير متاحغير متاحأي نوع من الشاشات لعرض واجهة المستخدم الرسومية
جهاز الحصول على البياناتحوسبة القياسيو إس بي -202تحتاج إلى 2 أو 3 ، اعتمادا على كيفية توصيل الآلات
امدادات طاقة سطح المكتب للمضخةليفيترونيكس100-40015تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
قمع أسطوانة Eagle 1662 مع شاشة نحاسية ، قطر 18 بوصة × ارتفاع 7 بوصة ، أصفرالصناعة العالميةWB440139
إيبوبروستنولالصيدلة البيطريةغير متاحhttps://mms.mckesson.com/product/1239813/Sun-Pharmaceuticals-62756005940
أنثى Luer ¼ " بارب في غرف الأبحاث النايلون الطبيعي المصنعة. 10 عبواتVWRMFLX40314-26نوع المادة غير حرج
تركيب ، بولي بروبيلين ، مستقيم ، أنثى لور إلى محولات Hosebarb ، 1/8 "معرف ؛ 25 / PKVWRMFLX30800-08نوع المادة غير حرج
تركيب ، بولي بروبيلين ، مستقيم ، قفل لور ذكر لمحول خرطوم ، معرف 1/8 بوصة ؛ 25 / PKVWRMFLX30800-18نوع المادة غير حرج
التركيب ، PVDF ، مستقيم ، مخفض شوكة خرطوم ، 5/16 "معرف x ¼ ؛ "المعرف؛ 10 / PKVWRMFLX40614-62نوع المادة غير حرج
حوامل التدفق   ؛غير متاحغير متاحراجع GitHub لملفات SDL
مشبك مستشعر التدفقكينسالوحدة FD-XC20R1
وحدة التحكم في مستشعر التدفقكينسFD-XA1
رأس مستشعر التدفقكينسإف دي - XS20
مصدر طاقة مستشعر التدفقكينسMS2-H50
خلاط غاز MCQجي بي 100 + 2تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
زجاجة غاز أ ، CDI 500تيروموسي دي آي 506
زجاجة غاز ب ، CDI 500تيروموسي دي آي 507
مجموعة جلوكاجون ، جلوكاجون 1 مجم ، ماء معقم 1 مل ، قارورةفريسينيوس0593-03
H / S كوفيت 1 / 4 × 1 / 4 واط / 6 بوصة تحويلة 1CA = 10EA 70-2006-4298-4تيرومو6934
خزان صلب مع 150 µ ؛ مرشح ممؤسسة أمراض الدم00205-00
وسادة باردة حرارية ، Mul-T-Pad ، وسادة TP12E مقاس 13 × 18 بوصة لمضخة Gaymar TP700مولتي باد8002-062-012https://www.amazon.com/Heat-Cold-Mul-T-Pad-Gaymar-TP700/dp/B00HFF7876. من  لاحظ أن سترايكر يوفر أيضا سترات مياه ساخنة مماثلة ل "Mul-T-Pad C2Dx 8002-062-012"
إنسولينالصيدلة البيطريةhttps://mms.mckesson.com/product/294668/Novo-Nordisk-Pharmaceutical-00169183311
مضخة إيكولين موديل Ismatec VC-280 IIإيسماتكISM1078B-115
جهاز التنفس الصناعي للأطفال LTV 1200كارفيوجنhttps://coastbiomed.com/product/carefusion-ltv-1200-ventilator/?srsltid=AfmBOopSCKwTLmKhZXcI
CgGQHfiKwj__78jNWxVaznJCS
aq3RjXw2E-H.
تم إعادة استخدام جهاز التنفس الصناعي للأطفال النموذجي هذا من فائض المستشفى ولم يتم شراؤه. أي مضخة تجارية متقطعة أو آلة تهوية هي بديل مناسب.
كابل المضخة الرئيسيةليفيترونيكس190-10331تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
محلول الحفاظ على الأعضاء MaPerSol ، كيس 1 لترحلول الحفظPS005
ماسترفليكس  تركيبات المحول, Luer to Luer, Tee, Avantor  VWRMFLX45508-56نوع المادة غير حرج
ماسترفليكس  أنثى لور 3/16 "معرف بارب في غرف الأبحاث الطبيعية PVDF المصنعةVWRMFLX40314-22نوع المادة غير حرج
مضخة رقمية Masterflex Ismatec Reglo مع MasterflexLive ، 4 قنوات ، 8 أسطوانات. 115/230 فولت من التيار المترددماسترفليكسMFLX78018-22https://www.avantorsciences.com/us/en/product/NA5139147/masterflex-ismatec-reglo-digital-multichannel-pumps-avantor
ماسترفلكس ذكر لور 1/4 "معرف بارب في غرف الأبحاث الطبيعية PVDF المصنعة ، 10 / PKVWRMFLX40318-27نوع المادة غير حرج
ماسترفلكس ذكر لور 3/16 "معرف بارب في غرف الأبحاث الطبيعية PVDF المصنعةVWRMFLX40318-22نوع المادة غير حرج
صواني Medline Placenta Basin القياسيةميدلاينDYNJSPLACENTA
قنية سفينة MEDTRONIC DLP مقاس 2 بوصة، طرف مشطوف 3 ممالخياطMDT30007
رغوة الذاكرة  أفضل سعر فراشhttps://www.amazon.com/Best-Price-Mattress-Twin-Topper/dp/B07999TQWB/ref=sr_1_2_sspa?crid=17LQXX80WX5FK&dib=eyJ2Ijo
iMSJ9.oRyEE5KwmKy1pb-VvY9MOJg
_MF3wr0PmXqKcOrSEbeJWS2X
5BkFs_WSfuE1OU8GS0u_T1qM
IJbsoy3omRv1wfBCy2sw2fOUIX
JMqAO6BSb7t_D3j745MoXjedLbo
BYypyi6_Qgoc32N8bpVcmoT_k9b
LECWdi_KpEmxQx2PEok1fjlK3ywO
yBXwqPnXefMt5JeW5H1R7RO3fD
g4tidmRoEJ-YxfU3d_iprpFpm7A3zi
7CG_BMUAaGpBcRitwqb9Q4TB5bM
1i-GcMhSFKbzaGNd76CoVVVkZRjib
c9Ix-CvY.t7xCkzB81vNhO9gYLxoNen
WHEwC6JJpw9T4G6iIa5N4 & dib_tag
= se & الكلمات الرئيسية = الذاكرة٪ 2Bfoam & QID
= 1748632609& البادئة = الذاكرة٪ 2Bfoam
٪ 2Caps٪ 2C133 & ريال سعودي = 8-2-spons & sp_csd
= d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY & ث = 1
مغناطيس نيوديميوم مع ثقب مستقيم غير مترابطةماكماستر كار336 ك834
نيتروجين ، 125 وحدة وحدة حرارية عالية النقاء 4.5أكسجين روبرتالتوصية 32
أكسجين ، 255 وحدة سنوية FTGrade 4.5 عالية النقاءأكسجين روبرتالتوصية 5
PDMSXA-2500: PermSelect  2500 سم مربع وحدة غشاء - تركيب شائك بدون MCCPermselectبي دي إم إس إكس اي -2500يمكن الحصول على تركيب luer أو شائكة ، لكن التوصيل سيتغير
حقن فينيل إيفرين HCI ، USP 10 مجم / مل 1 مل قارورةالصحة أولا1000520
ستارة تسخين البولي يوريثين لأنظمة تسخين السوائل ORS ، معقمة ، 44 × 66 بوصةميدلاينORS-300H
دم خنزير الخنزيرلامبير7204911
مراقب مستشعر الضغطبندوتكPMAT2HR
طقم PRISMAFLEX M60شركة باكستر للرعاية الصحية106696
PrismaSol BGK0 / 2.5 حل بديل للعلاج المستمر باستبدال الكلى ، غير PVCباكستر110240 ثانية
لوحة قاعدة تركيب المضخةليفيترونيكس190-10313تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
مضخة محول USBليفيترونيكس100-30391تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
نظام تشغيل PuraLevليفيترونيكس100-91025تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
كابل محول IP PuraLev ليفيترونيكس190-10475تحتاج إلى 2 ، واحدة ل HA واحد للكهروضوئية
مستشعر التحويلة SYS500 - CA = 20EA 98-0702-1541-7تيروموCDI510Hيمكن شراء منتهية الصلاحية من الخيوط - اعمل بنفس الطريقة ، وأحيانا يكون لديك القليل من الانجراف في درجة الحموضة
مستشعر ضغط للاستخدام الفردي ، غير معقم ، بولي سلفون 1/4 بوصة خرطوم شوكةبندوتكالإعدادية N-025
مستشعرات ضغط للاستخدام الفرديبندوتكالإعدادية N-025يمكن إعادة استخدامه مع التعقيم ، ولكن اختبار المستشعر قبل كل استخدام
بيكربونات الصوديوم 8.4٪ محلول مختبر الصفزقاق المختبر144-55-8
هيدرات توروكولات الصوديومميليبور سيجما86339-25 جرام
سولوميدرولالصيدلة البيطريةغير متاحhttps://mms.mckesson.com/product/1212228/Dr-Reddys-Laboratories-43598013074
وسادة التدفئة سترايكر  الامازونB01M74Y8DI
SU Pumphead ، PP ، بارب 3/8 بوصة ، جاما >25kGy ، DCP-30.2-G25 ، PuraLev   ؛ليفيترونيكس100-91071يمكن إعادة استخدامها بعد التعقيم   ؛
مضخة حقنة (مضخة 11 إيليت)جهاز هارفارد70-4504تحتاج إلى واحد لكل دواء منقوع
أنابيب الحقنةجهاز الأمن العامإم إي 2020
سخان المياه والدائريجرانت ساينتفيكTC120
زوسينالصيدلة البيطريةغير متاحhttps://mms.mckesson.com/product/1009456/Auromedics-Pharmaceuticals-55150011930

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Akateh, C., Beal, E. W., Whitson, B. A., Black, S. M. Normothermic ex-vivo liver perfusion and the clinical implications for liver transplantation. J Clin Transl Hepatol. 6 (3), 276-282 (2018).
  2. Eymard, C., Markmann, J. Normothermic ex vivo liver perfusion: Platform for liver graft assessment and therapeutic modification. Organogenesis. 14 (4), 169-171 (2018).
  3. Weissenbacher, A., Vrakas, G., Nasralla, D., Ceresa, C. D. L. The future of organ perfusion and re-conditioning. Transpl Int. 32 (6), 586-597 (2019).
  4. Rijkse, E., Jn, I. J., Minnee, R. C. Machine perfusion in abdominal organ transplantation: Current use in the netherlands. World J Transplant. 10 (1), 15-28 (2020).
  5. Hameed, A. M., Pleass, H. C., Wong, G., Hawthorne, W. J. Maximizing kidneys for transplantation using machine perfusion: From the past to the future: A comprehensive systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 95 (40), e5083(2016).
  6. Eshmuminov, D., et al. An integrated perfusion machine preserves injured human livers for 1 week. Nat Biotechnol. 38 (2), 189-198 (2020).
  7. Mueller, M., et al. Long-term normothermic machine preservation of partial livers: First experience with 21 human hemi-livers. Ann Surg. 274 (5), 836-842 (2021).
  8. Lau, N. S., et al. Prolonged ex vivo normothermic perfusion of a split liver: An innovative approach to increase the number of available grafts. Transplant Direct. 7 (10), e763(2021).
  9. Hoffman, J., et al. innovative models to study ischemia/reperfusion-related redox damage in organ transplantation. Antioxidants. 12 (1), 31(2023).
  10. Kanani, T., et al. Development of a novel ex vivo porcine hepatic segmental perfusion proof-of-concept model towards more ethical translational research. Cureus. 15 (2), e35143(2023).
  11. Kanani, T., et al. A narrative review of the applications of ex-vivo human liver perfusion. Cureus. 15 (2), e34804(2023).
  12. Magbagbeola, M., et al. An adaptable research platform for ex vivo normothermic machine perfusion of the liver. Int J Comput Assist Radiol Surg. 18, 1101-1108 (2023).
  13. Riveros, S., et al. Implementation and design of customized ex vivo machine perfusion. Analysis of its first results. Artif Organs. 46 (2), 210-218 (2021).
  14. Raigani, S., et al. Viability testing of discarded livers with normothermic machine perfusion: Alleviating the organ shortage outweighs the cost. Clin Transplant. 34 (11), e1469(2020).
  15. Martins, P. N., et al. analysis, and pitfalls of clinical trials using ex situ liver machine perfusion: The international liver transplantation society consensus guidelines. Transplantation. 105 (4), 796-815 (2021).
  16. Yeh, H., Uygun, K. Increasing donor liver utilization through machine perfusion. Hepatology. 70 (1), 431-433 (2019).
  17. Wehrle, C., et al. Impact of back-to-base normothermic machine perfusion on complications and costs: A multi-center, real-world risk-matched analysis. Ann Surg. 280 (2), 300-310 (2024).
  18. Handley, T. J., Arnow, K. D., Melcher, M. L. Despite increasing costs, perfusion machines expand the donor pool of livers and could save lives. J Surg Res. 283, 42-51 (2023).
  19. Pettit, S. J., Petrie, M. C. Transplantation of hearts donated after circulatory-determined death a song of fire and ice. Circ Heart Fail. 12 (4), e005991(2019).
  20. Zimmerman, J., Carter, A. W. Cost-utility analysis of normothermic and hypothermic ex-situ machine perfusion in liver transplantation. Br J Surg. 109, e31-e32 (2022).
  21. Javanbakht, M., Mashayekhi, A., Trevor, M., Branagan-Harris, M., Atkinson, J. Cost-utility analysis of normothermic liver perfusion with the organox metra compared to static cold storage in the United Kingdom. J Med Econ. 23 (11), 1284-1292 (2020).
  22. Webb, A. N., Izquierdo, D. L., Eurich, D. T., Shapiro, A. M. J., Bigam, D. L. The actual operative costs of liver transplantation and normothermic machine perfusion in a Canadian setting. Pharmacoecon Open. 5, 311-318 (2021).
  23. Webb, A. N., Lester, E. L. W., Shapiro, A. M. J., Eurich, D. T., Bigam, D. L. Cost-utility analysis of normothermic machine perfusion compared to static cold storage in liver transplantation in the canadian setting. Am J Transplant. 22 (2), 541-551 (2022).
  24. Marshall, L. J., Bailey, J., Cassotta, M., Herrmann, K., Pistollato, F. Poor translatability of biomedical research using animals - a narrative review. Altern Lab Anim. 51 (2), 102-135 (2023).
  25. Loewa, A., Feng, J. J., Hedtrich, S. Human disease models in drug development. Nat Rev Bioeng. , (2023).
  26. S.5002 - FDA Modernization Act 2.0. , Food and Drug Administration. At https://www.congress.gov/bill/117th-congress/senate-bill/5002 (2022).
  27. Eshmuminov, D., Clavien, P. A. Long-term dynamic ex vivo organ preservation. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 20 (5), 267-268 (2023).
  28. Lascaris, B., Hoffmann, R. F., Nijsten, M. W. N., Porte, R. J., De Meijer, V. E. Continuous renal replacement therapy during long-term normothermic machine perfusion of human donor livers for up to 7 D. Transplant Direct. 10 (2), e1568(2024).
  29. Huang, J., et al. Incorporating a hemodialysis filter into a commercial normothermic perfusion system to facilitate long-term preservation of human split-livers. Artif Organs. 48 (9), 1008-1017 (2024).
  30. Clarke, G., et al. A reproducible extended ex-vivo normothermic machine liver perfusion protocol utilising improved nutrition and targeted vascular flows. Commun Med (Lond). 4 (1), 214(2024).
  31. Gross-Hardt, S., et al. Low-flow assessment of current ECMO/ECCO2R rotary blood pumps and the potential effect on hemocompatibility. Crit Care. 23 (1), 348(2019).
  32. Nakasone, E. S., Askautrud, H. A., Egeblad, M. Live imaging of drug responses in the tumor microenvironment in mouse models of breast cancer. J Vis Exp. (73), e50088(2013).
  33. Gutmann, D. H., et al. Precision pre-clinical modeling to advance cancer treatment. J Natl Cancer Inst. 117 (4), 586-594 (2025).
  34. Wong, C. H., Siah, K. W., Lo, A. W. Estimation of clinical trial success rates and related parameters. Biostatistics. 20 (2), 273-286 (2019).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة