Amorçage de dispositif de poumon artificiel pour greffe de surface de faisceau de fibres in situ

Les dispositifs médicaux de barrière sanguine essentiels aux soins intensifs sont souvent confrontés à la formation de thrombus, à la compromission de la fonction et à l’augmentation des risques de thrombose systémique. Les anticoagulants cliniques atténuent la thrombose, mais augmentent les risques de saignement. L’absorption de protéines à la surface des biomatériaux déclenche la coagulation et l’inflammation.

Nous avons étudié l’impact du lavage du polymère zoura par revêtement sur l’absorption des protéines du circuit ECMO. À l’heure actuelle, il n’existe aucun anticoagulant commercial qui inhibe sélectivement et efficacement la thrombose dans les dispositifs médicaux sans affecter le patient. De plus, il est essentiel d’optimiser et de démontrer l’efficacité des revêtements de surface et de l’ingénierie sur des durées allant de quelques jours à des semaines, voire des mois pour divers dispositifs médicaux.

Nos nouveaux objectifs scientifiques comprennent l’évaluation de l’influence de différentes approches de prétraitement sur l’application du revêtement, l’évaluation de l’impact des méthodes de manipulation de la solution de lavage par revêtement sur l’uniformité du revêtement, l’étude des effets des greffes de polymères antisalissures alternatives sur l’encrassement protéique non spécifique et la détermination de la capacité des revêtements optimisés à limiter la thrombose in vivo. Pour nettoyer le circuit pulmonaire, faites recirculer 30 % de méthanol dans de l’eau désionisée pendant 20 minutes. Ensuite, faites recirculer 10 % de méthanol dans de l’eau déminéralisée, puis de l’eau désionisée seule pendant encore 20 minutes.

Séchez le circuit pulmonaire avec de l’air domestique filtré réglé à faible débit pendant deux heures. Placez le circuit pulmonaire nettoyé et séché dans le générateur de plasma d’ozonolyse ultraviolette. Fermez le générateur et allumez l’instrument pour initier l’exposition au plasma pendant 20 minutes.

Après avoir terminé l’exposition au plasma, passez directement à l’étape de revêtement pour éviter le réarrangement de la chaîne de surface et la perte des sites réactifs générés par l’interaction plasmatique. Pendant que l’appareil subit une modification de surface, dissolvez 1,2 gramme de chlorhydrate de dopamine dans 600 millilitres de tampon tris dans un bécher en verre. Par la suite, dissoudre le monomère de méthacrylate de sulfobétaïne dans un rapport de un à 15 chlorhydrate de dopamine contre le méthacrylate de sulfobétaïne.

Ajoutez ensuite cinq millimolaires de periodate de sodium sous forme de gouttelettes dans la solution d’enrobage. Utilisez une barre d’agitation magnétique et une plaque d’agitation réglée à 150 tr/min pour bien mélanger la solution. Ensuite, amorcez le dispositif pulmonaire avec la solution d’enrobage à l’aide d’une grande seringue pour aspirer et remplir le circuit.

Serrez une extrémité du circuit et amorcez-le à partir de l’autre extrémité tout en guidant les bulles d’air à travers un connecteur d’accès au circuit. Une fois le circuit complètement amorcé, placez l’appareil sous une source de lumière ultraviolette pendant deux heures. Agitez la solution en réorientant les extrémités de l’appareil principal vers le haut et vers le bas toutes les 10 minutes.

Après le traitement à la lumière, videz complètement le circuit. Rincez doucement tous les échantillons à l’eau désionisée en les amorçant et en les égouttant à plusieurs reprises à l’aide d’une seringue de 60 centimètres cubes jusqu’à ce que l’effluent de rinçage soit clair. Enfin, conservez l’appareil rempli d’eau déminéralisée dans un réfrigérateur réglé à quatre degrés Celsius pour l’autopsie et les analyses de surface.

Pour effectuer le test d’absorption du fibrinogène, transférez des échantillons de tapis de fibres dans un millilitre de solution de fibrinogène de trois milligrammes par millilitre dans des plaques à puits et incubez la plaque à 37 degrés Celsius pendant 90 minutes à 60 tr/min. Lavez les échantillons avec du PBS. Transférez-les dans de nouveaux puits et ajoutez un millilitre d’un milligramme par millilitre de solution BSA dans chaque puits.

Incuber encore 90 minutes. Ensuite, lavez les échantillons trois fois de plus avec une solution PBS et transférez-les dans de nouveaux puits. Ensuite, ajoutez un millilitre d’une dilution de un à 1000 d’anticorps fibrinogène conjugué à la peroxydase de raifort dans une solution PBS dans chaque puits.

Après avoir incubé les échantillons pendant 30 minutes et les avoir lavés, transférez-les dans de nouveaux puits. Dans les nouveaux puits, ajoutez 500 microlitres d’ophénoylènediamine dans un tampon de phosphate de citrate avec 0,03 % de peroxyde d’hydrogène, ajusté à un pH de 5,0 à des intervalles de 30 secondes. Incuber les échantillons à l’abri de la lumière pendant 30 minutes.

Pour arrêter la réaction de la peroxydase et de l’ophénylènediamine, ajoutez 500 microlitres d’un acide chlorhydrique normal dans chaque puits. Transvasez le surnageant de chaque puits dans une cuvette. Mesurer l’absorbance du surnageant à 492 nanomètres à l’aide d’un spectrophotomètre visible UV.

Décongeler le kit de dosage de lactate déshydrogénase pendant 20 minutes. Pendant que le kit de dosage décongèle, préparez du plasma humain adulte mélangé pour obtenir du plasma riche en plaquettes. Pour préparer du plasma riche en plaquettes, des tubes d’échantillons de plasma humain décongelés par centrifugation à 483 G pour séparer le plasma en deux régions.

Identifiez le tiers inférieur contenant du plasma riche en plaquettes et les deux tiers supérieurs contenant du plasma pauvre en plaquettes. Retirez avec précaution les pastilles plaquettaires au bas des tubes et les deux tiers supérieurs contenant du plasma pauvre en plaquettes. Dispersez doucement la pastille plaquettaire dans le plasma supérieur en secouant les tubes.

Avant le test, ajoutez du chlorure de calcium au plasma riche en plaquettes pour inverser les effets des citrates. Ensuite, incubez les échantillons du tapis de fibres dans 500 microlitres de plasma riche en plaquettes pendant 90 minutes à 37 degrés Celsius. Après l’incubation, transférez les échantillons dans de nouveaux puits et rincez-les trois fois avec une solution de PBS.

Encore une fois, transférez les échantillons dans de nouveaux puits. Ajouter 300 microlitres de solution PBS et 10 microlitres de tampon de lyse 10 X dans chaque puits. Incuber les échantillons pendant 45 minutes, puis ajouter 50 microlitres du mélange réactionnel dans chaque puits et incuber pendant 30 minutes à l’abri de la lumière.

Ajoutez 50 microlitres d’acide chlorhydrique dans chaque puits pour arrêter les réactions. Pour détecter l’activité de la lactate déshydrogénase à partir des lysats de plaquettes absorbées, mesurez l’absorbance lumineuse des solutions de puits développées à 490 nanomètres et 680 nanomètres. L’encrassement du fibrinogène a été considérablement réduit dans les fibres PP-PDMS codées par rapport aux témoins non revêtus.

Il n’y avait pas de différence significative dans l’encrassement du fibrinogène entre les faisceaux externes et internes dans les fibres PP-PDMS sans conditions d’écoulement. Sous un débit PBS de 24 heures, l’encrassement du fibrinogène dans les faisceaux externe et interne est resté faible et n’a pas montré de différences significatives. L’encrassement plaquettaire était plus élevé dans le faisceau externe des fibres PP-PDMS que dans le faisceau interne, et le contrôle non enrobé.

L’encrassement plaquettaire était significativement plus élevé dans le faisceau externe par rapport aux fibres PP-PDMS codées par le faisceau interne sans exposition à l’écoulement. Dans un flux PBS de 24 heures, aucune différence significative dans l’encrassement plaquettaire n’a été observée entre les faisceaux externe et interne avec de faibles niveaux d’encrassement.