La consegna litica assistita da istotripsia o lisitripsia è in fase di sviluppo per il trattamento della trombosi venosa profonda. Una procedura in vitro è presentata qui per valutare l'efficacia di questa terapia di combinazione. Vengono discussi i protocolli chiave per il modello di coagulo, la guida all'immagine e la valutazione dell'efficacia del trattamento.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Un sistema in vitro per valutare l'efficacia trombolitica dell'istotripsia e di un farmaco lititico
In questo articolo
Sommario
Abstract
La trombosi venosa profonda (TVP) è un problema di salute globale. L'approccio principale per ottenere la ricanalizzazione dei vasi per le ostruzioni critiche è la trombolitica diretta dal catetere (CDT). Per mitigare gli effetti collaterali caustici e il lungo tempo di trattamento associato alla CDT, sono in fase di sviluppo approcci adiuvanti e alternativi. Uno di questi approcci è l'istotripsia, una terapia ad ultrasuoni focalizzata per ablare il tessuto tramite nucleazione a bolle. Studi pre-clinici hanno dimostrato una forte sinergia tra istotripsia e trombolitici per la degradazione del coagulo. Questo rapporto delinea un metodo da banco per valutare l'efficacia della terapia trombolitica assistita da istotripsia o litossitripsia.
I coaguli prodotti da sangue venoso umano fresco sono stati introdotti in un canale di flusso le cui dimensioni e proprietà acusto-meccaniche imitano una vena iliofemorale. Il canale è stato perfuso con plasma e l'attivatore del plasminogeno di tipo tisviale ricombinante lalitico. Le nuvole di bolle sono state generate nel coagulo con una sorgente di ultrasuoni focalizzata progettata per il trattamento dei coaguli venosi femorali. I posizionatori motorizzati sono stati utilizzati per tradurre la messa a fuoco della sorgente lungo la lunghezza del coagulo. In ogni luogo di insonazione, le emissioni acustiche della nube di bolle sono state registrate passivamente e formate in fascio per generare immagini di cavitazione passiva. Le metriche per valutare l'efficacia del trattamento includevano la perdita di massa del coagulo (efficacia complessiva del trattamento) e le concentrazioni di D-dimero (fibrinolisi) ed emoglobina (emolisi) nel perfusato. Ci sono limitazioni a questo disegno in vitro, compresa la mancanza di mezzi per valutare gli effetti collaterali in vivo o i cambiamenti dinamici nella portata come la lisi del coagulo. Nel complesso, la configurazione fornisce un metodo efficace per valutare l'efficacia delle strategie basate sull'istotripsia per il trattamento della TVP.
Introduzione
La trombosi è la condizione di formazione di coaguli in un vaso sanguigno altrimenti sano che ostruisce la circolazione1,2. Il tromboembolismo venoso ha un costo sanitario annuo di $ 7-10 miliardi, con 375.000-425.000 casi negli Stati Uniti3. L'embolia polmonare è l'ostruzione dell'arteria polmonare ed è la conseguenza più grave del tromboembolismo venoso. La fonte primaria di ostruzione polmonare sono i trombi venosi profondi, principalmente dai segmenti venosi ileofemorali4,5,6. La trombosi v....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
Per i risultati qui presentati, il sangue umano venoso è stato prelevato per formare coaguli dopo l'approvazione da parte del comitato di revisione interno locale (IRB #19-1300) e il consenso informato scritto fornito da donatori volontari24. Questa sezione delinea un protocollo di progettazione per valutare l'efficacia della lisitripsia. Il protocollo si basa su un precedente lavoro di Bollen et al.24.
1. Modellazione del coagulo
NOTA: Preparare i coaguli entro 2 settimane ma più di 3 giorni prima del giorno dell'esperimento per garantire la stabilità del coagulo e m....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
Il protocollo delineato in questo studio evidenzia i dettagli della modellazione del coagulo venoso, della lisotripsia per l'interruzione del coagulo e dell'imaging ecografico in una configurazione in vitro della TVP. La procedura adottata dimostra i passaggi necessari per valutare l'interruzione del coagulo dovuta agli effetti combinati dell'attività della nube a bolle di rt-PA e istotripsia. La configurazione da banco è stata progettata per imitare le caratteristiche di una vena iliofemorale venosa.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Il protocollo proposto presenta un modello per quantificare l'efficacia del trattamento della lisitripsia. Mentre i dettagli chiave sono stati discussi, ci sono alcuni aspetti critici da considerare per il successo di questo protocollo. L'attività enzimatica di rt-PA ha una dipendenza dalla temperatura di Arrhenius30. La temperatura è anche un fattore che contribuisce alla velocità del suono nell'acqua e nei tessuti, e le variazioni di temperatura possono causare piccole alterazioni della geometri.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health, Grant R01HL13334. Gli autori desiderano ringraziare il Dr. Kevin Haworth per l'assistenza con il test di Drabkin e il Dr. Viktor Bollen per il suo supporto nella progettazione del protocollo. Gli autori sono anche grati al Dr. Adam Maxwell per la sua guida sulla progettazione della fonte di istotripsia.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Fogli assorbenti | Acustica di precisione | F28-SMALL-M | 300 mm x 300 mm x 10 mm |
| Borosilicato Pasteur pippettes | Fisher Scientific | 1367820A | 14,6 cm di lunghezza, capacità 2 mL |
| Provette da centrifuga | Eppendorf | 22364111 | capacità 1,5 mL |
| Saggio di Drabkin | Sigma Aldrich | D5941-6VL | |
| Siringa | di prelievoCole-Parmer | EW-07945-43 | con capacità di 60 mL |
| McMaster-Carr | 5162K111 | Rimozione di particelle di dimensioni fino a 1 micron | |
| Tubo del canale di flusso | McMaster-Carr | 5154K25 | Tubo in plastica EVA rivestito in polietilene (Diametro esterno: 3/8", Diametro interno: 1/4" |
| Elementi riscaldanti | Won Brothers | HT 300 Titanio | Aste in titanio posizionate sul fondo del serbatoio |
| Array di imaging | Verasonics | L11-5v | 128 elemento con sensibilità da -55 a -49 dB |
| Basso gelificare l'agarosio | Millipore Sigma | A9414 | |
| Modello di recipiente | McMaster-Carr | 5234K98 | 6,6 cm di lunghezza, 0,6 cm di diametro interno, 1 mm di spessore |
| Acqua nanopura | Barnstead | Nanopure Diamond | ASTM tipo I, 18 Mohm-cm di resistività |
| Plasma | Vitalant | 4PF000 | Plasma congelato entro 24 ore |
| Lettore di piastre | Biotek | Synergy Neo HST Lettore di piastre | Per la quantificazione dell'emoglobina |
| Coperchio della sonda | Civco | 610-362 | |
| Piattaforma di programmazione | MATLAB (Mathworks, Natick, MA, USA) | ||
| Attivatore di plasminogeno di tipo tissutale ricombinante (rt-PA) | Genentech | Activase | |
| Serbatoio | Cole-Parmer | EW-07945-43 | con capacità di 60 mL |
| Pompa Cole-Parmer | EW-74900-20 | collegata alla siringa per aspirare il flusso nel canale di flusso a una velocità di flusso predeterminata | |
| Trasduttore | personalizzato | Trasduttore a otto elementi focalizzato ellitticamente (asse maggiore 9 cm, asse minore 7 cm e lunghezza focale 6 cm), alimentato da classe D progettato e costruito su misura amplificatore e rete di abbinamento | |
| Sistema di scansione a ultrasuoni | Verasonics | Vantage Research Ultrasound System | |
| Serbatoio dell'acqua | Acrilici avanzati | C133 | 14 x 14 x 12, 1/2" |
Riferimenti
- Oklu, R. Thrombosis. Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 7, Suppl 3 131-133 (2017).
- Satoh, K., Satoh, T., Yaoita, N., Shimokawa, H. Recent advances in the understanding of thrombosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 39 (6), 159-165 (2019).....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
