تحضير جهاز الرئة الاصطناعي لتطعيم سطح حزمة الألياف في الموقع

غالبا ما تواجه الأجهزة الطبية الحاجز الدموي الضرورية للرعاية الحرجة تكوين الجلطة ، مما يضر بالوظيفة ، ويزيد من مخاطر تجلط الدم الجهازي. تخفف مضادات التخثر السريرية من تجلط الدم ، ولكنها تزيد من مخاطر النزيف. يؤدي امتصاص البروتين على أسطح المواد الحيوية إلى التخثر والالتهابات.

قمنا بالتحقيق في تأثير غسل بوليمر زورا من خلال الطلاء على امتصاص بروتين دائرة ECMO. حاليا ، لا يوجد مضاد تخثر تجاري يمنع تجلط الدم بشكل انتقائي وفعال في الأجهزة الطبية دون التأثير على المريض. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري تحسين وإثبات فعالية الطلاء السطحي والهندسة على مدى فترات تتراوح من أيام إلى أسابيع وحتى أشهر لمختلف الأجهزة الطبية.

تشمل أهدافنا العلمية الجديدة تقييم تأثير أساليب المعالجة المسبقة المختلفة على تطبيق الطلاء ، وتقييم تأثير طرق معالجة محلول الغسيل من خلال الطلاء على توحيد الطلاء ، والتحقيق في تأثيرات ترقيع البوليمر البديل المضاد للحشف على قاذورات البروتين غير المحددة ، وتحديد قدرة الطلاءات المحسنة على الحد من تجلط الدم في الجسم الحي. لتنظيف دائرة الرئة ، أعد تدوير 30٪ من الميثانول في ماء منزوع الأيونات لمدة 20 دقيقة. اتبع ذلك عن طريق إعادة تدوير 10٪ من الميثانول في ماء منزوع الأيونات ثم الماء منزوع الأيونات بمفرده لمدة 20 دقيقة أخرى.

جفف دائرة الرئة باستخدام هواء المنزل المفلتر على تدفق منخفض لمدة ساعتين. ضع دائرة الرئة النظيفة والمجففة في مولد بلازما تحلل الأوزون بالأشعة فوق البنفسجية. أغلق المولد وقم بتشغيل الجهاز لبدء التعرض للبلازما لمدة 20 دقيقة.

بعد الانتهاء من التعرض للبلازما ، انتقل مباشرة إلى خطوة الطلاء لمنع إعادة ترتيب سلسلة السطح ، وفقدان المواقع التفاعلية الناتجة عن تفاعل البلازما. أثناء خضوع الجهاز لتعديل السطح ، قم بإذابة 1.2 جرام من هيدروكلوريد الدوبامين في 600 مل من المخزن المؤقت tris في دورق زجاجي. بعد ذلك ، قم بإذابة مونومر السلفوبيتين ميثاكريلات بنسبة واحد إلى 15 هيدروكلوريد الدوبامين إلى سلفوبيتين ميثاكريلات.

ثم أضف خمسة ملليمولامن من دوريات الصوديوم على شكل قطرات في محلول الطلاء. استخدم قضيب تقليب مغناطيسي وضبط لوح التقليب على 150 دورة في الدقيقة لخلط المحلول جيدا. بعد ذلك ، قم بتجهيز جهاز الرئة بمحلول الطلاء باستخدام حقنة كبيرة لسحب الدائرة وتعبئتها.

قم بتثبيت أحد طرفي الدائرة وقم بتجهيزه من الطرف الآخر أثناء توجيه فقاعات الهواء للخارج من خلال موصل الوصول إلى الدائرة. بمجرد تجهيز الدائرة بالكامل ، ضع الجهاز تحت مصدر ضوء فوق بنفسجي لمدة ساعتين. قم بتحريك المحلول عن طريق إعادة توجيه نهايات الجهاز الرئيسي لأعلى ولأسفل كل 10 دقائق.

بعد المعالجة بالضوء ، قم بتصريف الدائرة تماما. اشطف جميع العينات برفق بالماء منزوع الأيونات عن طريق التحضير والتصريف بشكل متكرر باستخدام حقنة 60 سم مكعب حتى تصبح نفايات الشطف السائلة صافية. أخيرا ، قم بتخزين الجهاز المملوء بالماء منزوع الأيونات في ثلاجة على درجة حرارة أربع درجات مئوية لتشريح الجثة وتحليل السطح.

لإجراء اختبار امتصاص الفيبرينوجين ، قم بنقل عينات حصيرة الألياف في مليلتر واحد من ثلاثة ملليغرام لكل مليلتر محلول فيبرينوجين في ألواح الآبار واحتضان اللوحة عند 37 درجة مئوية لمدة 90 دقيقة عند 60 دورة في الدقيقة. اغسل العينات باستخدام PBS. انقلها إلى آبار جديدة وأضف ملليلترا واحدا من مليغرام واحد لكل مليلتر محلول BSA لكل بئر.

احتضن لمدة 90 دقيقة أخرى. ثم اغسل العينات ثلاث مرات أخرى بمحلول PBS وانقلها إلى آبار جديدة. بعد ذلك ، أضف ملليلترا واحدا من واحد إلى 1000 مخفف من الجسم المضاد الفيبرينوجين المترافق لفجل الحصان بيروكسيداز في محلول PBS لكل بئر.

بعد احتضان العينات لمدة 30 دقيقة وغسلها ، انقلها إلى آبار جديدة. في الآبار الجديدة ، أضف 500 ميكرولتر من أوفينيلين ديامين في مخزن فوسفات السترات مع 0.03٪ بيروكسيد الهيدروجين ، مع تعديله إلى درجة حموضة 5.0 على فترات 30 ثانية. احتضان العينات بعيدا عن الضوء لمدة 30 دقيقة.

لإيقاف تفاعل البيروكسيديز والأوفينيلين ديامين، أضف 500 ميكرولتر من حمض الهيدروكلوريك العادي إلى كل بئر. انقل المادة الطافية من كل بئر إلى كوفيت. قم بقياس امتصاص المادة الطافية عند 492 نانومتر باستخدام مقياس الطيف الضوئي المرئي للأشعة فوق البنفسجية.

قم بإذابة مجموعة فحص نازعة هيدروجين اللاكتات لمدة 20 دقيقة. أثناء ذوبان مجموعة الفحص ، قم بإعداد بلازما بشرية مجمعة للحصول على بلازما غنية بالصفائح الدموية. لتحضير البلازما الغنية بالصفائح الدموية ، قامت أجهزة الطرد المركزي بإذابة أنابيب عينات البلازما البشرية عند 483 جم لفصل البلازما إلى منطقتين.

حدد الثلث السفلي الذي يحتوي على بلازما غنية بالصفائح الدموية والثلثين العلويين اللذين يحتويان على بلازما فقيرة بالصفائح الدموية. قم بإزالة كريات الصفائح الدموية بعناية في الجزء السفلي من الأنابيب والثلثين العلويين اللذين يحتويان على بلازما فقيرة الصفائح الدموية. قم بتفريق حبيبات الصفائح الدموية برفق في البلازما العلوية عن طريق هز الأنابيب.

قبل الاختبار ، أضف كلوريد الكالسيوم إلى البلازما الغنية بالصفائح الدموية لعكس تأثيرات السترات. بعد ذلك ، احتضان عينات حصيرة الألياف في 500 ميكرولتر من البلازما الغنية بالصفائح الدموية لمدة 90 دقيقة عند 37 درجة مئوية. بعد الحضانة ، انقل العينات إلى آبار جديدة واشطفها ثلاث مرات بمحلول PBS.

مرة أخرى ، انقل العينات إلى آبار جديدة. أضف 300 ميكرولتر من محلول PBS و 10 ميكرولتر من 10 X محلول تحلل إلى كل بئر. احتضن العينات لمدة 45 دقيقة ، ثم أضف 50 ميكرولترا من مزيج التفاعل إلى كل بئر واحتضنه لمدة 30 دقيقة بعيدا عن الضوء.

أضف 50 ميكرولترا من حمض الهيدروكلوريك إلى كل بئر لإيقاف التفاعلات. للكشف عن نشاط نازعة هيدروجين اللاكتات من محللات الصفائح الدموية الممتصة ، قم بقياس امتصاص الضوء لمحاليل الآبار المطورة عند 490 نانومتر و 680 نانومتر. تم تقليل قاذورات الفيبرينوجين بشكل كبير في ألياف PP-PDMS المشفرة مقارنة بالضوابط غير المطلية.

لم يكن هناك فرق كبير في قاذورات الفيبرينوجين بين الحزم الخارجية والداخلية في ألياف PP-PDMS في ظل ظروف عدم وجود تدفق. تحت تدفق PBS على مدار 24 ساعة ، ظلت قاذورات الفيبرينوجين في الحزم الخارجية والداخلية منخفضة ولم تظهر اختلافات كبيرة. كانت قاذورات الصفائح الدموية أعلى في الحزمة الخارجية لألياف PP-PDMS منها في الحزمة الداخلية ، والتحكم غير المطلي.

كانت قاذورات الصفائح الدموية أعلى بكثير في الحزمة الخارجية مقارنة بألياف PP-PDMS المشفرة للحزمة الداخلية دون التعرض للتدفق. تحت تدفق PBS على مدار 24 ساعة ، لم يلاحظ فرق كبير في قاذورات الصفائح الدموية بين الحزم الخارجية والداخلية ذات مستويات القاذورات المنخفضة.