نظام نضح طبيعي مفتوح المصدر مصمم لعلماء الأبحاث

البيئة المكروية للورم البشري هي مركب حي ومتطور يستجيب لاضطرابات الأدوية بطرق يصعب التنبؤ بها على المستوى الخلوي. كان هدفنا هو الحفاظ على البيئة المكروية للورم البشري خارج الجسم الحي في ظل ظروف فسيولوجية قريبة لاستجوابات مفصلة. الجهاز المعروض هنا ويعالج الافتقار إلى أنظمة وفرة الحرارة المعيارية ذات الأسعار المعقولة للتطبيقات البحثية ، مما يتيح دراسات تكرارية لعدد كبير من نقاط النهاية التجريبية المرغوبة.

سيواصل مختبرنا العمل على توسيع نطاق الجهاز من أجل وفرة ذاتية المنشأ تماما ، مما يتيح نظام فحوصات الأورام المناعية والعلاج الخلوي. للبدء ، ضع قمع الأسطوانة على الجانب الأيمن من محطة العمل مع امتداد الفوهة إلى ما بعد الحافة الأمامية للطاولة. ضع إسفنج ميموري فوم دائري لتناسب قاعدة الأسطوانة مع وضع الحجاب الحاجز أسفل الرغوة.

اترك فجوة أربع بوصات بالقرب من الفوهة للتدفق. ثم ضع بطانيتين لتسخين المياه أعلى ملحق الرغوة بحيث يكون أنبوب الموصل مواجها للزاوية اليسرى العلوية وأدخل شوكة لور ذكر مقاس 3/16 بوصة في كل أنبوب. خذ ستارة مطوية ومعقمة وأكثر دفئا.

قم بقص ملليمترين من زاوية الطية لإنشاء فتحة تدفق خارجية وضعها على الأسطوانة. بعد ذلك ، احصل على موصل المخرج المطبوع ثلاثي الأبعاد وأدخل المغناطيس في أخدوده. ضع هذا التجميع أسفل الستارة من خلال صنبور التدفق الخارجي وقم بمحاذاة فتحة القطع مع الفتحة الموجودة في الموصل والمغناطيس.

ارفع الستارة الزائدة لتغطية قمع الأسطوانة وتثبيتها باستخدام أربطة مطاطية أو أربطة مرنة. قم بطي الستارة الزائدة فوق الجزء العلوي لإنشاء حاجز معقم. الآن ضع سترة الماء الثانية فوق الستارة المطوية بالكامل.

ثم خذ قطعة مقاس 30 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيل الطرف القريب بالمخرج عند قاعدة صنبور قمع الأسطوانة واسترح بالقرب من حامل الخزان ، والذي سيتم توصيله لاحقا. الآن ، ضع المضخات على عربة متنقلة موضوعة بالقرب من الجانب الأيسر من محطة العمل. ضع الحامل في مشابك خلف المضخات مباشرة ، بحيث يتم رفع المشابك ست بوصات فوق المضخات.

علاوة على ذلك ، احصل على رأسي مضخة وقم بتأمين كل منهما في إحدى المضخات. ضع اثنين من الأكسجين في المشابك الموجودة على الحامل في اتجاه أفقي. ثم قم بتوصيل أنبوب تدفق الغاز الشرياني والوريدي مقاس 1/8 بوصة بالموصل السفلي العلوي الأيمن للأكسجين الخاص بهم.

الآن ، قم بإزالة جميع الأنابيب من مجموعة غسيل الكلى ، باستثناء الخطوط المؤدية مباشرة إلى الفلتر. ضع مضخة أسطوانية كبيرة على يمين مرشح غسيل الكلى مباشرة لتدفق الدم. ثم ضع مضختين تمعجيتين أصغر على يمين مضخة أسطوانة الدم لتدفق غسيل الكلى وتدفقه إلى الخارج.

احصل على أنبوبين تمعجيين مقاس 1/8 بوصة وأدخلهما في مشبك المضخة الأبيض. قم بتوصيل شوكة Luer أنثى مقاس 1/8 بوصة على طرفي كل أنبوب. لتوصيل كيس غسيل الكلى بتدفق المرشح ، قم بتوصيل أنبوب 1/8 بوصة بموصل Luer الموجود على الحقيبة.

قم بتوصيل ذكر لور مقاس 1/8 بوصة بنهاية الأنبوب وقم بتوصيله بأنبوب المضخة التمعجية للتدفق. قم بتوصيل دوائر التدفق الداخل والخارج بمنافذ مرشح غسيل الكلى المناسبة. ضع الخزان داخل حامل الخزان بحيث تكون علامات القياس الخارجية والموصل الأصفر المغطى متجها للخارج.

بعد ذلك ، قم بقص قطعة مقاس 36 بوصة من الأنابيب مقاس 5/16 بوصة. قم بتوصيل موصل Y بالطرف البعيد لهذا الأنبوب وقم بتوصيل الطرف القريب بحنفية التدفق الخارجي في الجزء السفلي من الخزان. قم بقص قطعتين مقاس 4 بوصات من الأنابيب مقاس 5/16 بوصة وقم بتوصيل كل منهما بنهاية موصل Y.

قم بتوصيل الأطراف الأخرى لهذه الأنابيب بالشوكات الأفقية لرؤوس المضخات. ثم قم بقص قطعتين مقاس 4 بوصات من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيل واحدة بكل شوكة رأسية على رؤوس المضخة. قم بتوصيل الطرف الآخر بالشق السفلي الأيسر لكل مؤكسج.

الآن خذ قطعة 30 بوصة من الأنابيب مقاس 5/16 بوصة. اقطع الأنبوب إلى نصفين وضع موصل Y مقاس 5/16 بوصة فوق طرف القطع البعيد. نعلق الطرف القريب على شوكة التدفق الخارج من الأكسجين الوريدي.

أعد توصيل النصف الآخر بالشوكة العلوية للموصل Y. بالنسبة لدائرة أخذ العينات الجانبية ، قم بقص قطعة 2 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة. وباستخدام سائق إبرة ، قم بتمديد الطرف القريب.

قم بتوصيل أنبوب التمدد هذا بالشوكة المتبقية لموصل Y مقاس 5/16 بوصة. بعد توصيل مستشعر تحويلة الكوفيت ، قم بتوصيل الجزء الأفقي من موصل T الأنثوي بأنبوب 1/8 بوصة مزود بذكر Luer. قم بتوصيل clave أخذ العينات بالجانب العمودي للموصل T.

أخيرا ، قم بتوصيل ذكر Luer مقاس 1/8 بوصة بالجانب الأفقي الآخر من موصل T. ثم قم بقص أنبوب بطول 12 بوصة وقم بتوصيل الطرف القريب بفصول أخذ العينات. قم بتوصيل ذكر 1/8 بوصة Luer بالطرف البعيد وقم بتوصيله بموصل T أنثى ثان.

على جانب واحد من موصل T هذا ، قم بتوصيل ذكر Luer مقاس 1/4 بوصة واستخدم قطعة بوصتين من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة لتوصيلها بشوكة تدفق الخزان. في الطرف البعيد من الأنبوب مقاس 5/16 بوصة ، قم بتوصيل موصل Y آخر مقاس 5/16 بوصة. احصل على ما يقرب من 55 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيلها بالحد العلوي للموصل Y.

بالنسبة لدائرة الدم لغسيل الكلى ، قم بتوصيل ذكر Luer مقاس 1/4 بوصة بالطرف البعيد للأنبوب 1/4 بوصة. قم بربط هذا الأنبوب من خلال المضخة الدوارة الكبيرة وقم بتوصيله بمنفذ تدفق الدم في الجزء العلوي من مرشح غسيل الكلى المحدد بواسطة أنابيب مبطنة باللون الأحمر. بعد ذلك ، خذ قطعة مقاس 24 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيل ذكر لور بالطرف القريب.

قم بتوصيل هذا الأنبوب بمنفذ تدفق الدم المصطف باللون الأزرق لمرشح غسيل الكلى. ثم قم بتوصيل الطرف البعيد بشوكة التدفق للخزان. خذ قطعة مقاس 36 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتمديدها لتلائم بإحكام على شوكة موصل Y مقاس 5/16 بوصة.

بعد ذلك ، احصل على ثلاثة محبس رباعي الاتجاهات وقم بتوصيلها في تسلسل خطي. قم بتوصيل هذا التجميع بالمنفذ العمودي لموصل T أنثى. أدخل هذا المكون 12 بوصة من الجانب الأيسر من الأنبوب 1/4 بوصة.

ثم قم بتوصيل مستشعرات التدفق الخارجية بالأنبوب مقاس 1/4 بوصة في اتجاه مجرى النهر مباشرة من موقع ضخ الدواء. قم بعمل قطع بوصتين بعيدا عن مستشعرات التدفق وأدخل مستشعرات الضغط ذات الأطراف الشائكة في الأنبوب 1/4 بوصة. ضع الجزء البعيد من الأنبوب في وسط قمع الأسطوانة.

بعد ذلك ، قم بقص أنبوب بطول 30 بوصة مقاس 5/16 بوصة وقم بتوصيل نهايته القريبة بشوكة التدفق اليمنى لجهاز الأكسجين الشرياني. قم بقص هذا الأنبوب عند نقطة المنتصف وأدخل موصل Y مقاس 5/16 بوصة. ثم قم بقص جزء 36 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيله بشوكة موصل Y مقاس 5/16 بوصة.

أعد تركيب مستشعر التدفق الخارجي. قم بعمل قطع بوصتين في اتجاه مجرى النهر وقم بتوصيل مستشعرات الضغط بنهاية الأنبوب الموجود في مركز قمع الأسطوانة لتدفق الشريان. ثم قم بقص قطعة مقاس 30 بوصة من الأنابيب مقاس 1/4 بوصة وقم بتوصيل ذكر Luer مقاس 1/4 بوصة بالطرف القريب للاتصال النهائي بتدفق الوريد الأجوف السفلي للعينة.

قم بقص هذا الأنبوب بحجم 6 بوصات من الخزان وقم بإرفاق ذكر Luer مقاس 1/4 بوصة بكلا الطرفين. أدخل موصل T أنثى مع فصيلة أخذ العينات على المنفذ العمودي. أدخل البرفوزيت في الدائرة باتباع الطريقة الموضحة سابقا.

أعد تدفئة العينة وقم بتوصيل العينة وابدأ التروية. في ال 24 ساعة الأولى من تروية كبد الخنازير ، بلغ متوسط تدفقات الشريان الكبدي والوريد البابي 107 و 501 ملليلتر في الدقيقة ، على التوالي ، مع ضغوط تدفق مستقرة تبلغ 80 و 7.1 ملم من الزئبق. بلغ متوسط تشبع الأكسجين الشرياني والبابي والوريدي في كبد الخنازير 95٪ و 85٪ و 74٪ مع بقاء الرقم الهيدروجيني بالقرب من 7.2.

انخفضت مستويات الجلوكوز بشكل مطرد. ظل الهيماتوكريت والهيموجلوبين مستقرا وانخفض البوتاسيوم قليلا. أنتج كبد الخنازير 41 ملليلترا من الصفراء وأظهر ارتفاعا معتدلا في اللاكتات في التروية البشرية.

بلغ متوسط التدفقات الشريانية والوريدية 113 و 317 ملليلترا في الدقيقة وبلغ تشبع الأكسجين 98٪ و 92٪ و 86٪ في الأوردة الشريانية والبابية والكبدية. حافظ الكبد البشري على درجة الحموضة الفسيولوجية ، والهيماتوكريت والهيموجلوبين المستقرين ، وأظهر انخفاضا في الجلوكوز وزيادة اللاكتات مع إنتاج الصفراء بمتوسط 1.4 ملليلتر في الساعة. أكد علم الأنسجة الحمة الكبدية القابلة للحياة ومورفولوجيا الورم بعد التروية.

مكن الإعداد المحمول من التصوير المقطعي المحوسب للكبد المنتصوب ، مما أدى إلى جودة تصوير شعاعي مماثلة لعمليات المسح في الجسم الحي. دعم النظام أيضا نضح الكلى والبنكرياس مع الكبيبات المحفوظة وجزر لانجرهانز.