Un supramolecular hidrogel inyectable de Drogas y cargadas para Inyección local catéter en el corazón de cerdo

El objetivo general de este procedimiento es inyectar de forma mínima, invasiva, un hidrogel supramolecular cargado de fármaco en un corazón de cerdo infartado utilizando un catéter largo y flexible. Esto se logra preparando primero una formulación de hidrogel, luego y el medicamento deseado. El segundo paso es investigar las propiedades del hidrogel y la tasa de liberación del fármaco en un entorno in vitro.

Luego, cuatro semanas después del infarto de miocardio, se realiza un mapa electromecánico del ventrículo izquierdo del cerdo utilizando puntos de datos tomados de la superficie endocárdica. A continuación, el llamado miocardio en hibernación se dirige a las inyecciones locales con hidrogel cargado de fármacos. Este conveniente procedimiento de formulación y aplicación puede conducir al descubrimiento de nuevas terapias para el infarto de miocardio, etc.

Las principales ventajas de esta técnica frente a los abordajes percutáneos existentes como el derrame intracoronario son, por un lado, la aplicación del hidrogel por catéter, y dos, la posibilidad de planificar el tratamiento, lo que nos permite guiar el catéter a la zona de interés. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el estudio y el tratamiento del infarto de miocardio, como las ventajas potenciales de inyectar un material de soporte mecánico y la eficacia de la administración local sostenida de fármacos. Las implicaciones de esta técnica se extienden a nuestra terapia y al infarto de miocardio porque el mapeo electromecánico permite la identificación de la región infartada y la posterior inyección guiada de hidrogel en un sitio específico permite la administración local del fármaco.

En general, las personas sabían que este método tendría dificultades porque esta técnica requiere habilidades prácticas con movimientos sutiles del catéter mientras se monitorean los parámetros de estabilidad. La demostración visual de este método es fundamental, ya que tanto la formulación de geles IDE de carga de fármacos. Los antiinyectables a través de un catéter son procedimientos desafiantes que son difíciles de realizar sin experiencia: en la preparación, formule un mililitro de hidrogel de 10% de peso por volumen.

Comience disolviendo 100 miligramos de hidrogel y luego en 900 microlitros de PBS a pH 11.7. En caso de que los hidrogeles estén formulados para ser inyectados en animales, todos los pasos deben realizarse con guantes. A continuación, mezcle el hidrogel en el PBS a 70 grados centígrados durante una hora.

Una vez que la solución se haya enfriado, verifique el pH. Debería ser alrededor de las nueve. La solución es buena para varios días.

Ahora pipetee el fármaco o la molécula de interés en la solución y déjela agitar durante 10 minutos en caso de que el hidrogel se inyecte en un animal. Complete la preparación esterilizando la solución con UV durante una hora. El protocolo de texto revisa cómo se puede analizar el hidrogel.

Primero, prepare un inserto de cultivo celular colgante de plástico para una placa de 24 pocillos cubriendo su parte inferior con perfume para evitar fugas. A continuación, transfiera 100 microlitros de la solución viscosa preparada al inserto e inmediatamente añada 1,4 microlitros de ácido clorhídrico molar. El pH bajará a un valor neutro y en 30 minutos el hidrogel se curará.

Ahora retire la película para y coloque los insertos en una placa de pocillo, y a 800 microlitros de PBS a pH 7.4, cargue los pozos vacíos con PBS y selle la placa con paraform para reducir la evaporación. A continuación, deje incubar las placas con una suave agitación a 37 grados centígrados. Actualización periódica del PBS y análisis del PBS eliminado en busca de compuestos liberados por erosión del hidrogel y liberación de fármacos.

El Dr. Ton de la Universidad de Illinois, donde es cardiólogo intervencionista, demostrará el procedimiento. Cuatro semanas después de inducir un infarto de miocardio, planifique el procedimiento de mapeo electromecánico y configure el sistema en el laboratorio de cateterismo. Primero coloque el parche de referencia externo en la espalda del cerdo anestesiado, luego asegure el acceso vascular a través de la arteria femoral según el protocolo estándar.

Para construir el mapa electromecánico de la superficie endocárdica del VI, utilice una fuente de energía de campo magnético ultra bajo y un catéter con punta de sensor. A continuación, utilice un inyector de potencia para obtener una angiografía ventricular izquierda biplana en la vista del oblicuo anterior derecho de 25 grados y del oblicuo anterior izquierdo de 40 grados. Utilice estas vistas para estimar el tamaño del lv.

Ahora dele al animal 75 unidades por kilogramo de heparina. A continuación, se introduce un catéter de mapeo francés número ocho bajo guía fluoroscópica en el ventrículo izquierdo a través de la aorta descendente, el arco aórtico y una válvula aórtica. El catéter puede tener una curva en D o en F.

A continuación, oriente la punta del catéter hacia el vértice del ventrículo izquierdo. Para adquirir los primeros datos, se continúa recolectando datos sobre el tracto de salida, los puntos laterales y posteriores para formar una silueta 3D, definiendo los bordes del ventrículo. A continuación, arrastre el catéter de mapeo sobre el endocardio y secuencialmente.

Adquiere la ubicación de la punta mientras está en contacto con el endocardio. En última instancia, recopile datos de todos los segmentos endocárdicos. A continuación, retire el catéter de mapeo utilizando los datos.

Defina el área objetivo. Es donde la actividad eléctrica es casi normal y el movimiento mecánico se ve afectado. El llamado miocardio hibernante para la inyección intramiocárdica.

Planee usar un catéter de inyección compuesto por una aguja de calibre 27 y un lumen central en un catéter francés número ocho para administrar cantidades específicas. Jeringa de loto con aproximadamente un mililitro de la solución de hidrogel, y colóquela en una bomba de jeringa para asegurarse de que la pared miocárdica no sea perforada por la aguja. Los ajustes se realizan de acuerdo con el grosor mínimo de la pared del ventrículo medido en un ecocardiograma reciente.

Ajuste la extensión de la aguja a cero grados y a 90 grados. A continuación, rellene el espacio muerto del sistema con la solución de hidrogel. A continuación, coloque la punta del catéter de inyección a través de la válvula aórtica y en el área objetivo para cumplir con los criterios de la primera inyección.

Es decir, la perpendicularidad del catéter a la pared del VI. En segundo lugar, debe tener una excelente estabilidad de bucle según lo calculado por el sistema EMM. En tercer lugar, el área objetivo debe tener un voltaje subyacente de al menos 6,9 milivoltios.

Si se cumplen estos criterios, avance la aguja hacia el miocardio. Ahora, revisa un cuarto criterio. Debe haber una contracción ventricular prematura del ventrículo izquierdo.

Una vez cumplidos todos los criterios, inyecte de 0,1 a 0,3 mililitros de hidrogel a una tasa constante. Repita la inyección en seis a 10 posiciones diferentes que estén colocadas de la manera más difusa posible para que el hidrogel funcione como un sistema de administración de medicamentos. La erosión debe producirse gradualmente la liberación de un pequeño fármaco pirfenidona y una proteína fluorescente, y se estudiaron dos rubíes.

In vitro, el pequeño fármaco se libera en un día, mientras que las moléculas más grandes, como el M ruby dos, se liberan en una semana. No hubo una liberación aparente de moléculas grandes para localizar la región objetivo de la inyección del fármaco. Se utilizó un mapeo miocárdico en 3D en tiempo real para crear una reconstrucción del ventrículo izquierdo.

Se muestra continuamente como potenciales de voltaje en una escala de colores graduada, después de lo cual se ajusta al umbral seleccionado. La función de acortamiento lineal local o LLS cuantifica el movimiento regional de la pared mediante la obtención del cambio promedio en la distancia entre el sitio de la muestra y los puntos adyacentes en la sístole y la diástole final. A continuación, estos valores se calculan para cada segmento y se muestran en el mapa polar.

Las áreas infartadas se caracterizan por una alteración de la sensibilidad mecánica o por tener un valor de LLS inferior al 4% y se caracterizan por potenciales unipolares anormales o bajos que son inferiores a seis milivoltios Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en una hora y media a dos horas mientras se realiza este procedimiento. Es importante planificarlo adecuadamente y contar con un equipo de personas con experiencia que sigan este procedimiento. Se pueden implementar variaciones en el tratamiento para responder preguntas adicionales, como la formulación óptima del hidrogel, la tasa deseada de liberación del fármaco y la eficacia de los diferentes tipos de fármacos.

Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo formular un hidrogel supermolecular cargado de fármacos y cómo planificar y ejecutar cuidadosamente el mapeo electromecánico y los procedimientos de inyección intermiocárdica. No olvide que el trabajo con animales de laboratorio, como los cerdos, requiere la aprobación del comité experimental y debe realizarse de acuerdo con las normas locales de bienestar.