HämokompatibilitätSprüfung von blutverfälschten Implantaten in einem Flow Loop-Modell, das den menschlichen Blutfluss imitiert

Summary

Dieses Protokoll beschreibt eine umfassende Hämokompatibilitätsbewertung von blutverfälssenden Geräten mit lasergeschnittenen neurovaskulären Implantaten. Ein Flow-Loop-Modell mit frischem, heparinisiertem menschlichem Blut wird angewendet, um den Blutfluss zu imitieren. Nach der Perfusion werden verschiedene hämatologische Marker analysiert und mit den direkt nach der Blutentnahme gewonnenen Werten zur Hämokompatibilitätsbewertung der getesteten Geräte verglichen.

Abstract

Der zunehmende Einsatz von Medizinprodukten (z. B. Gefäßtransplantate, Stents und Herzkatheter) für temporäre oder dauerhafte Zwecke, die im Kreislaufsystem des Körpers verbleiben, erfordert einen zuverlässigen und multiparametrischen Ansatz, der die möglichen hämatologischen Komplikationen dieser Geräte (z. B. Aktivierung und Zerstörung von Blutbestandteilen) bewertet. Umfassende In-vitro-Hämokompatibilitätstests von blutverfeinernden Implantaten sind der erste Schritt zur erfolgreichen in vivo-Implementierung. Daher ist eine umfassende Analyse nach der Internationalen Organisation für Normung 10993-4 (ISO 10993-4) vor der klinischen Anwendung obligatorisch. Die vorgestellte Durchflussschleife beschreibt ein empfindliches Modell, um die hämostatische Leistung von Stents (in diesem Fall neurovaskuläre) zu analysieren und Nebenwirkungen aufzudecken. Die Verwendung von frischem menschlichem Vollblut und sanfte Blutentnahme sind wichtig, um die Voraktivierung von Blut zu vermeiden. Das Blut wird durch einen heparinisierten Schlauch, der die Probe enthält, durch eine peristaltische Pumpe mit einer Rate von 150 ml/min bei 37 °C für 60 min durchdrungen. Vor und nach der Perfusion hämatologische Marker (d.h. Blutzellzahl, Hämoglobin, Hämatokrit und Plasmamarker), die auf die Aktivierung von Leukozyten (polymorphonukleäre [PMN]-Elastase), Thrombozyten (-Thromboglobulin [-TG]), das Gerinnungssystem (Thombin-Antithrombin III [TAT]) und die Komplementkaska (SC5b-9) hinweisen, Zusammenfassend stellen wir ein wesentliches und zuverlässiges Modell für umfangreiche Hämokompatibilitätstests von Stents und anderen blutverstigenden Geräten vor der klinischen Anwendung vor.

Introduction

Die In-vivo-Anwendung von Implantaten und Biomaterialien, die mit menschlichem Blut interagieren, erfordert intensive präklinische Tests, die sich auf die Untersuchung verschiedener Marker des hämostatischen Systems konzentrieren. Die Internationale Organisation für Normung 10993-4 (ISO 10993-4) legt die zentralen Grundsätze für die Bewertung von blutverfälschten Geräten (d. h. Stents und Gefäßtransplantaten) fest und berücksichtigt das Gerätedesign, den klinischen Nutzen und die benötigten Materialien¹.

Menschliches Blut ist eine Flüssigkeit, die verschiedene Plasmaproteine und Zellen enthält, einschließlich Leukozy....

Protocol

Das Blutentnahmeverfahren wurde von der Ethikkommission der medizinischen Fakultät der Universität Tübingen genehmigt (Projekt-Identifikationscode: 270/2010BO1). Alle Personen, die vor der Teilnahme schriftlich und in Kenntnis der Sachkenntnis zur Aufnahme einwilligt werden.

1. Herstellung von Heparin-geladenen Monovetten

1. Mischen Sie das unverdünnte Heparin (5.000 I.E./ml) mit Natriumchlorid (NaCl, 0,9%) und bereiten eine Lösung mit einer resultierenden Konzentration von 15 I.E./ml Heparin vor.
2. Fügen Sie jeder neutralen Monovette (9 ml) 900 l der verdünnten Heparinlösung hinzu, um nach einer Blutentnahme eine endgültige ....

Results

Kurz zusammengefasst, wurde menschliches Vollblut in Heparin-geladenen Monovetten gesammelt und dann gepoolt und verwendet, um die Grundwerte der Zellzahl sowie plasmatische Hämokompatibilitätsmarker zu bewerten.

Anschließend wurden die Schläuche, die die neurovaskulären Implantatproben enthielten, gefüllt und das Blut 60 min bei 150 ml/min und 37 °C mit einer peristaltischen Pumpe durchtränz. Auch hier wurde die Anzahl der Zellen in allen Gruppen analysiert und die Plasmaproben für ELISA-Anal.......

Discussion

Das vorgestellte Protokoll beschreibt eine umfassende und zuverlässige Methode zur Hämokompatibilitätsprüfung von blutverstättlichen Implantaten gemäß ISO 10993-4 in einem Scherflussmodell, das den menschlichen Blutfluss imitiert. Diese Studie basiert auf der Prüfung von lasergeschnittenen neurovaskulären Implantaten, kann aber mit einer Vielzahl von Proben durchgeführt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Methode die breite Analyse verschiedener Parameter wie die Blutzellzahl, die Prävalenz mehrerer Hämokompatibili.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
aqua ad iniectabilia	Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Deutschland	1088813
beta-TG ELISA	Diagnostica Stago, Düsseldorf, Deutschland	00950
Zentrifuge Rotana 460 R	Andreas Hettich, Tuttlingen, Deutschland-Citrat
Monovetten (1,4 mL)	Sarstedt, Nü mbrecht, Deutschland	6,16,68,001
CTAD-Monovetten (2,7 mL)	BD Biosciences, Heidelberg, Deutschland	367562 EDTA-Monovetten
(1,2 mL)	Sarstedt, Nü mbrecht, Deutschland	6,16,62,001
Ethanol p.A. (1000 mL)	AppliChem, Darmstadt, Deutschland	1,31,08,61,611
Glutaraldehyd (25 % in Wasser)	SERVA Electrophoresis, Heidelberg, Deutschland	23114.01
Heparinbeschichtung für Röhrchen	Ension, Pittsburgh, USA-Heparin-Natrium
(25.000 IE/ 5 mL)	LEO Pharma, Neu-Isenburg, Deutschland	PZN 15261203
Multiplate Reader Mithras LB 940	Berthold, Bad Wildbad,	Deutschland-NaCl
0,9%	Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Deutschland	1312813
Neutrale Monovetten (9 mL)	Sarstedt, Nü mbrecht, Deutschland	2,10,63,001
PBS Puffer (ohne Ca2+/Mg2+)	Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Deutschland	70011044
Schlauchpumpe ISM444B	Cole Parmer, Wertheim, Deutschland	3475
Pipette (100 & Mikro; L)	Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Deutschland	3124000075
Pipette (1000 & Mikro; L)	Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Deutschland	3123000063
Kunststoffbehälter (100 mL)	Sarstedt, Nü mbrecht, Deutschland	7,55,62,300
PMN-Elastase ELISA	Demeditec Diagnostics, Kiel Deutschland	DEH3311
Polyvinylchlorid-Röhrchen	Saint-Gobain Performance Plastics Inc., Courbevoie	Frankreich-Reaktionsröhrchen
(1,5 mL)	Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Deutschland	30123328
neurovaskuläre lasergeschnittene Implantate	Acandis GmbH, Pforzheim	01-0011x
SC5b-9 ELISA	TECOmedical, Buende, Deutschland	A029
Rasterelektronenmikroskop	Cambridge Instruments, Cambridge, UK-Dichtband
(96 Well Platte)	Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Deutschland	15036
Spritze 10/12 mL Norm-Ject	Henke-Sass-Wolf, Tuttlingen, Deutschland	10080010
TAT Micro Kit	Siemens Healthcare, Marburg, Deutschland	OWMG15
Wasserbad Typ 1083	Gesellschaft fü r Labortechnik, Burgwedel, Deutschland	-