לשעבר vivo מודל זלוף שליה אנושי הסירקולציה המחודשת כפול יכול לשמש כדי לחקור את העברת xenobiotics ו חלקיקים ברחבי שליית האדם. בפרוטוקול וידאו זה אנו מתארים את הציוד וטכניקות הנדרשות לביצוע מוצלח של זלוף שליה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
לשעבר vivo מודל זלוף שליה אנושי הסירקולציה המחודשת כפול יכול לשמש כדי לחקור את העברת xenobiotics ו חלקיקים ברחבי שליית האדם. בפרוטוקול וידאו זה אנו מתארים את הציוד וטכניקות הנדרשות לביצוע מוצלח של זלוף שליה.
לפני עשרות שנים שליית האדם נחשב מחסום בלתי חדיר בין האם והעובר. עם זאת, הגילוי של מומים מולדים-Induced תלידומיד ומחקרים רבים מאוחר יותר לאחר מכן הוכיח את ההפך. היום כמה xenobiotics מזיק כמו ניקוטין, הרואין, מתדון או תרופות, כמו גם מזהמים סביבתיים תואר להתגבר על המכשול הזה. עם השימוש הגובר של ננוטכנולוגיה, השלייה עשויה לבוא במגע עם חלקיקי רומן או בטעות או במכוון באמצעות חשיפה במקרה של יישומי nanomedical פוטנציאליים. נתונים מניסויים בבעלי החיים לא ניתן להסיק לבני אדם, כי השליה היא האיבר של היונקים מינים הספציפיים ביותר 1. לכן, vivo לשעבר זלוף שליה אנושי הסירקולציה המחודשת כפול, שפותח על ידי Panigel et al. בשינה 1967 2 ורציפות שונה על ידי שניידר ואח'. בשנת 1972 3, יכול לשמש כמודל לא מצויןo ללמוד את העברת xenobiotics או חלקיקים.
כאן, אנו מתמקדים כפול vivo לשעבר הסירקולציה המחודשת פרוטוקול זלוף שליה אנושי ופיתוח נוסף שלה לרכישת תוצאות לשחזור.
Placentae התקבלו לאחר הסכמה מדעת מהאמהות מהריונות טווח מסובכים שעברו לידה בניתוח קיסרית. כלי העובריים ואימהיים של טבורית השלמה היו cannulated וperfused לפחות במשך חמש שעות. כמודל חלקיקי חלקיקי פוליסטירן שכותרתו fluorescently עם גדלים של 80 ו -500 ננומטר בקוטר נוספו למעגל האימהי. ה -80 ננומטר החלקיקים הצליחו לחצות את מחסום השליה ולספק דוגמה מושלמת לחומר אשר מועבר על פני השליה לעובר ואילו 500 ננומטר החלקיקים נשמרו ברקמת השליה או מעגל אימהי. מודל זלוף השליה לשעבר vivo האנושי הוא אחד מכמה מודלים המספקים מידע אמין עלהתנהגות ההובלה של xenobiotics במחסום רקמה חשוב, אשר מספק נתונים רלוונטיים לניבוי וקליניים.
השליה היא איבר מורכב האחראית על חילופי חמצן, פחמן דו חמצני, חומרים מזינים וחומרי פסולת ובו בזמן מסוגל לשמור על שני המעגלים של האם והעובר הגדל מופרד אחד מהשני בדם. בנוסף, הוא מונע דחייה של הילד על ידי מערכת החיסון האימהית ומפריש הורמונים כדי לשמור על הריון. המכשול הסלולרי נוצר על ידי תאי cytotrophoblast שהפתיל וליצור syncytium אמיתי בלי קרום תא לרוחב 4,5. כל השליה מאורגנת בכמה פסיגים, המכילים עץ אחד villous עוברי ומייצגים יחידה תפקודית אחת מהשליה.
המחקר של תפקוד מחסום השליה הוגבר עם הגילוי של מומים המושרה התלידומיד בשנתי ה -1960. מסיבות מובנות לא ניתן לבצע מחקרי טרנסלוקציה עם נשים בהריון. כתוצאה מכך, מודלים חלופיים שונים פותחו 6,7 . המודל הרלוונטי המבטיח ביותר וכנראה הקליני ביותר הוא מודל vivo לשעבר אנושי השליה זלוף שפותח על ידי Panigel ועמיתים לעבודה 2,3.
נשים רבות נחשפות לxenobiotics שונה כגון תרופות או מזהמים סביבתיים במהלך ההריון שלהם 8. לחלק מתרופות שכבר מנוהלות באופן קבוע במהלך הריון, במחקרי vivo יכול להתבצע על ידי השוואה של ריכוז הדם האימהי עם זה בדם של חבל טבור. עם זאת, בדרך כלל יש מידע מוגבל בלבד על הפרמקוקינטיקה ו- דינמיקה בעובר וteratogenicity של חומרים אלה.
לדוגמא אופיאטים כמו הרואין לחצות בקלות את מחסום השליה ויכול להוביל להגבלת צמיחה תוך רחמי, לידה מוקדמת או הפלה ספונטנית 9,10. לכן, במקרה של התנזרות חסרה בזמן הריון טיפול בתחליפי מתדון עם מומלץ. לשעברמודל זלוף שליה אנושי vivo חשף כי העברת מתדון למחזור הדם של העובר היא 11 זניחים, שקושר היטב עם הדם האימהי ליחס מחושב דם טבורי הריכוז לאחר לידת 12.
הננוטכנולוגיה היא תחום צומח ובמיוחד בתחום הרפואה. לכן, באופן טבעי מתחת לקנס (<2.5 מיקרומטר קוטר) וחלקיקי ultrafine (<0.1 מיקרומטר קוטר) בעשן של שריפות יער, התפרצויות הרי געש ואבק במדבר, החשיפה לננו מהונדס (ממד אחד לפחות <0.1 מיקרומטר 13 ) הולך וגדל. זה העלה שאלות לגבי הפוטנציאל של ננו טוקסיקולוגי מהונדס. למרות שאין סכנה לבני אדם ניתן יהיה להוכיח זאת, יש מחקרים ניסיוניים עיקריים מצביעים על כך שחלקיקים מהונדסים יכולים לגרום לתגובות ביולוגיות שליליות מובילות לתוצאות toxicological 14. לאחרונה, חלק מהמחקרים מצביעים על כך שחשיפה טרום לידתי כדיזיהום אוויר קשור לצורך גבוה יותר בדרכי הנשימה ודלקת בדרכי נשימה בתינוקות ובילדים 15,16. בנוסף, חלקיקים קטנים עשויים לשמש כנשאים תרופות לטיפול או לעובר או לאם באופן ספציפי. לכן, הוא הופך להיות ברור כי מחקרים מקיפים של xenobiotics או ננו שונים וביכולתם לחצות את מחסום השליה נדרשים. סקירה בפועל על המחקרים השוטפים על חדירות שליה לננו המהונדסים מסוכמים במנזס et al. 2011 17 וBuerki-Thurnherr et al. 2012 7.
הכפול vivo לשעבר הסירקולציה המחודשת מודל זלוף שליה אנושי מספק מערכת מבוקרת ואמינה לחקר התחבורה השליה של אנדוגני השונים ותרכובות אקסוגניים 3,11,12,18,19 ומגוון רחב של פונקציות אחרות של השליה כמו מנגנונים אחראים ל התפתחות של מצבים פתולוגיים כמו רעלת הריון 20-22. בפרוטוקול זה אנו מתמקדים בעיקר להגדיר, טיפול ושיטה המאפשר מחקר של הצטברות, תופעות ושיעורי טרנסלוקציה של מערך רחב של xenobiotics או חלקיקים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת מערכת זלוף
2. Cannulating השליה
3. ביצוע השלב טרום וניסויית של זלוף
הליך העבודה השלם של ניסוי זלוף השליה מתואר באיור 3.
4. ניתוח דוגמאות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 4 א מציג את פרופילי הטפטוף של חלקיקי פוליסטירן קטנים (80 ננומטר) שהובלו על פני השליה בהשוואה לחלקיקי פוליסטירן גדולים יותר (500 ננומטר), אשר לא הועברו לתא העוברי. כל נקודת נתונים מייצגת את ריכוז החלקיקים הממוצע לנקודת הזמן נתון של לפחות 3 ניסויים בלתי תלויים. לחלקיקי פוליסטירן העברת השליה היא 19 גודל תלוי. לאחר 3 שעות של זלוף השליה כבר 20-30% מחלקיקי פוליסטירן 80 ננומטר הוסיפו בתחילה מהאימהי הועברו למעגל העוברי, ואילו 500 החלקיקים פוליסטירן ננומטר ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מתחת לזלוף הסירקולציה המחודשת הכפול הראה כאן, ישנם מספר תצורות ניסיוניות אחרות אפשריות, תלויות בשאלה אשר צריכה להיות ענה. הזלפות שליה במיוחד פתוחות משמשות בדרך כלל כדי להעריך את אישור התרופה בריכוז המצב יציב 3. זלוף הסירקולציה המחודשת ההגדרה יכול להיות מיושם גם כדי לאשר את ההעברה פעילה של חומרים אנדוגניים או אקסוגני. לגישה זו את אותו הריכוז של xenobiotic יש להוסיף להאם וזרימת הדם העוברית. להניח כי קיימת תחבורה פעילה נגד מפל הריכוזים, הצטברות של חומר בדיקה בכל אחד משני ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו נתמכת כלכלית על ידי הקרן הלאומית שוויצרי, (תכנית מפד"ל 64, אין להעניק 4064-131,232).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| NCTC-135 בינוני | ICN Biomedicals, Inc. | 10-911-22C | במדיום 199 מסיגמא (M3769) |
| נתרן כלורי (NaCl) | סיגמא-אולדריץ', פלוקה | 71381 | |
| אשלגן כלורי (KCl) | בית מרקחת | אפשרי גם: סיגמא (P9541) | |
| מונוסודיום פוספט (NaH2PO4 · H2O) | Merck | 106346 | |
| מגנזיום גופרתי (MgSO4 · H2O) | Sigma-Aldrich, Fluka | 63139 | |
| סידן כלורי (CaCl, נטול מים) | Merck | 102388 | |
| D(+) גלוקוז (נטול מים) | Sigma-Aldrich, Fluka | 49138 | |
| נתרן ביקרבונט (NaHCO3) | Merck | 106329 | |
| דקסטרן מ-Leuconostoc spp. | Sigma-Aldrich | 31389 | |
| אלבומין בסרום בקר (BSA) | Applichem | A1391 | |
| אמוקסיצילין (קלמוקסיל) | GlaxoSmithKline AG | 2021101A | |
| נתרן הפרין | ב. בראון רפואי AG | 3511014 | |
| נתרן הידוקסיד (NaOH) כדורי | Merck | 106498 | זהירות: קורוזיבי |
| חומצה אורתו-זרחתית 85% (H<תת>3PO4) | Merck | 100573 | זהירות: תערובת גזים אימהית קורוזיבית |
| : 95% אוויר סינטטי, 5% CO2 | PanGas AG | ||
| תערובת גז עוברי: 95% N2, 5% CO2 | PanGas AG | ||
| אנטיפירין (N-methyl-14C) | American Radiolabeled Chemicals, Inc. | ARC 0108-50 ו-#956; זהירות | : חומר רדיואקטיבי (פעילות ספציפית: 55mCi/mmol) |
| קוקטייל נצנוץ (IrgaSafe Plus) | Zinsser Analytic GmbH | 1003100 | |
| חלקיקי פוליסטירן 80 ננומטר | Polyscience, Inc. | 17150 | |
| חלקיקי פוליסטירן 500 ננומטר | Polyscience, Inc. | 17152 | |
| <חזק>ציוד | |||
| אמבט מים | VWR | 462-7001 | |
| תרמוסטט | IKA-Werke GmbH Co. KG | 3164000 | |
| משאבות פריסטלטיות | Ismatec | ISM 833 | |
| מלכודות בועות (זכוכית) | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
| חיישן לחץ + תוכנה לאנליזות | MSR Electronics GmbH | 145B5 | |
| מחשב נייד | Hewlett Packard | ||
| מחליף גז מיניאטורי מחמצן | מערכות חי מכשור | LSI-OXR | |
| Tygon Tube (ID: 1.6 מ"מ; OD: 4.8 מ"מ) | Ismatec | MF0028 | |
| למשאבות (PharMed BPT; ID: 1.52 מ"מ) | Ismatec | SC0744 | |
| צינורית קהה (0.8 מ"מ) | מרכז רפואי פולימד | 03.592.81 | |
| צינורית קהה (1.2 מ"מ) | מרכז רפואי פולימד | 03.592.90 | |
| צינורית קהה (1.5 מ"מ) | מרכז רפואי פולימד | 03.592.94 | |
| צינורית קהה (1.8 מ"מ) | מרכז רפואי פולימד | 03.952.82 | |
| Parafilm | VWR | 291-1212 | |
| תא זלוף עם מחזיק רקמות (פרספקס) | מחלקה | ציוד דומה זמין מ-Hemotek Limited, בריטניה | |
| חומר תפר כירורגי (PremiCron) | B. Braun Medical AG | C0026005 | |
| סט עירוי מחט מכונפת (21G Butterfly) | Hospira, Inc. | ASN 2102 | |
| תא עצירה רב כיווני (דיסקופיקס C-3) | B. Braun Medical AG | 16494C | |
| מספריים כירורגיים | B. Braun Medical AG | BC304R | |
| מספריים לניתוח | B. Braun Medical AG | BC162R | |
| מחזיק מחט | B. Braun Medical AG | BM200R | |
| מלקחיים לניתוח, | B. Braun Medical AG | BD215R | |
| מערכת גזי דם אוטומטית | רדיומטר רפואי ApS | ABL800 FLEX | |
| קורא מיקרו-פלטות רב מצבים | BioTek | Synergy HT | |
| מנתח נצנוץ נוזלי | GMI, Inc. | Packard Tri-Carb 2200 | |
| צינורות נצנוץ 5.5 מ"ל | Zinsser Analytic GmbH | 3020001 | |
| הומוגנייזר רקמות | OMNI, Inc. | מד pH TH-220 | |
| + אלקטרודה | VWR | 662-2779 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.