Un supramolecolare idrogel iniettabile and Drug-caricato per catetere iniezione locale nel cuore di maiale

Hydrogelators supramolecolari basati su ureido-pyrimidinones consentono il pieno controllo delle proprietà macroscopiche di gel e il comportamento di commutazione sol-gel con pH. Qui, vi presentiamo un protocollo per la formulazione e l'iniezione di un hydrogelator tale supramolecolare tramite un sistema di posizionamento del catetere per la consegna locale direttamente in aree rilevanti nel cuore di maiale.

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di iniettare in modo minimamente invasivo un idrogel supramolecolare caricato con farmaco in un cuore di maiale infartuato utilizzando un catetere lungo e flessibile. Ciò si ottiene preparando prima una formulazione di idrogel in seguito e il farmaco desiderato. Il secondo passo consiste nello studiare le proprietà dell'idrogel e il tasso di rilascio del farmaco in un contesto in vitro.

Quindi, quattro settimane dopo l'infarto del miocardio, viene creata una mappa elettromeccanica del ventricolo sinistro del maiale utilizzando i punti dati prelevati dalla superficie endocardica. Quindi il cosiddetto miocardio ibernato viene preso di mira per iniezioni locali con idrogel caricato con farmaci. Questa comoda formulazione e procedura di applicazione può portare alla scoperta di nuove terapie per l'infarto del miocardio e così via.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto agli approcci percutanei esistenti come il versamento intracoronarico è la possibilità di pianificare il trattamento, che ci consente di guidare il catetere verso l'area di interesse. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nello studio e nel trattamento dell'infarto del miocardio, come i potenziali vantaggi dell'iniezione di un materiale di supporto meccanico e l'efficacia della somministrazione locale prolungata del farmaco. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla nostra terapia e all'infarto del miocardio perché la mappatura elettromeccanica consente l'identificazione della regione infartuata e la successiva iniezione guidata sito-specifica di idrogel consente la somministrazione locale del farmaco.

In generale, le persone sapevano che questo metodo avrebbe avuto difficoltà perché questa tecnica richiede abilità pratiche con movimenti sottili del catetere durante il monitoraggio dei parametri di stabilità. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale sia per la formulazione di gel IDE per il carico di farmaci. Le anti iniezione tramite catetere sono procedure impegnative che sono difficili da eseguire senza esperienza Nella preparazione formulare un millilitro di idrogel al 10% in peso in volume.

Iniziare sciogliendo successivamente 100 milligrammi di idrogel in 900 microlitri di PBS a pH 11,7. Nel caso in cui gli idrogel siano formulati per l'iniezione negli animali, tutti i passaggi devono essere eseguiti indossando i guanti. Quindi mescolare l'idrogel nel PBS a 70 gradi Celsius per un'ora.

Una volta che la soluzione si è raffreddata, controllare il pH. Dovrebbero essere circa le nove. La soluzione è buona per diversi giorni.

Ora pipetta il farmaco o la molecola di interesse nella soluzione e lasciala mescolare per 10 minuti nel caso in cui l'idrogel venga iniettato in un animale. Completare la preparazione sterilizzando la soluzione con UV per un'ora. Il protocollo di testo esamina come l'idrogel può essere analizzato.

Per prima cosa, preparare un inserto di plastica per colture cellulari sospese per una piastra a 24 pozzetti, coprendone il fondo con profumo per evitare perdite. Quindi trasferire 100 microlitri della soluzione viscosa preparata nell'inserto e aggiungere immediatamente 1,4 microlitri di acido cloridrico molare. Il pH scenderà a un valore neutro e in 30 minuti l'idrogel si polimerizzerà.

Ora rimuovi la pellicola para e posiziona gli inserti in una piastra a pozzetti e, a 800 microlitri di PBS a pH 7,4, carica i pozzetti vuoti con PBS e sigilla la piastra con paraforma per ridurre l'evaporazione. Quindi lasciare incubare le piastre con una leggera agitazione a 37 gradi Celsius. Aggiornamento periodico del PBS e analisi del PBS rimosso per i composti rilasciati dall'erosione dell'idrogel e dal rilascio di farmaci.

A dimostrare la procedura sarà il Dr.Ton dell'urich dove è un cardiologo interventista. Quattro settimane dopo aver indotto un infarto del miocardio, pianificare la procedura di mappatura elettromeccanica e configurare il sistema nel laboratorio di emodinamica. Posizionare prima il cerotto di riferimento esterno sul dorso del maiale anestetizzato, quindi garantire l'accesso vascolare attraverso l'arteria femorale secondo il protocollo standard.

Per costruire la mappa elettromeccanica della superficie endocardica del ventricolo sinistro, utilizzare una fonte di energia a bassissimo campo magnetico e un catetere con punta di sensore. Successivamente, utilizzare un iniettore di potenza per ottenere un angiogramma ventricolare sinistro biplano nella vista obliqua anteriore destra di 25 gradi e obliqua anteriore sinistra di 40 gradi. Usa queste viste per stimare le dimensioni del lv.

Ora date all'animale 75 unità per chilogrammo di eparina. Quindi far avanzare un catetere di mappatura francese numero otto sotto guida fluoroscopica nel ventricolo sinistro attraverso l'aorta discendente, l'arco aortico e una valvola aortica. Il catetere può avere una curva a D o F.

Quindi orientare la punta del catetere verso l'apice del ventricolo sinistro. Per acquisire i primi dati, continuare a raccogliere dati sul tratto di efflusso, sui punti laterali e posteriori per formare una silhouette 3D, definendo i bordi del ventricolo. Quindi, trascinare il catetere di mappatura sull'endocardio e in sequenza.

Acquisire la posizione della punta mentre è a contatto con l'endocardio. In definitiva, raccogli i dati da tutti i segmenti endocardici. Quindi rimuovere il catetere di mappatura utilizzando i dati.

Definire l'area di destinazione. È dove l'attività elettrica è quasi normale e il movimento meccanico è compromesso. Il cosiddetto miocardio in letargo per l'iniezione intra miocardica.

Pianificare l'utilizzo di un catetere per iniezione composto da un ago calibro 27 e dal lume centrale in un catetere francese numero otto per erogare quantità specifiche. Siringa di loto con circa un millilitro di soluzione di idrogel e mettila in una pompa a siringa per assicurarti che la parete del miocardio non venga perforata dall'ago. Gli aggiustamenti vengono eseguiti in base allo spessore minimo della parete del ventricolo misurato su un ecocardiogramma recente.

Regolare l'estensione dell'ago a zero gradi e a 90 gradi. Quindi riempire lo spazio morto nel sistema con la soluzione di idrogel. Quindi, posizionare la punta del catetere di iniezione attraverso la valvola aortica e nell'area target per soddisfare i criteri della prima iniezione.

Questa è la perpendicolarità del catetere alla parete del ventricolo sinistro. In secondo luogo, deve avere un'eccellente stabilità dell'anello come calcolato dal sistema EMM. In terzo luogo, l'area target deve avere una tensione sottostante di almeno 6,9 millivolt.

Se questi criteri sono soddisfatti, far avanzare l'ago nel miocardio. Ora, controlla un quarto criterio. Ci deve essere una contrazione ventricolare prematura del ventricolo sinistro.

Con tutti i criteri soddisfatti, iniettare da 0,1 a 0,3 millilitri di idrogel a una velocità costante. Ripetere l'iniezione in sei-10 posizioni diverse posizionate il più diffusamente possibile affinché l'idrogel funzioni come un sistema di somministrazione del farmaco. L'erosione deve avvenire gradualmente rilascio di un piccolo farmaco pirfenidone e di una proteina fluorescente, e sono stati studiati il rubino due.

In vitro, il farmaco più piccolo viene rilasciato in un giorno, mentre le molecole più grandi come il rubino M 2 vengono rilasciate in una settimana. Non c'è stato alcun rilascio apparente di grandi molecole per localizzare la regione bersaglio per l'iniezione del farmaco. La mappatura miocardica 3D in tempo reale è stata utilizzata per creare una ricostruzione del ventricolo sinistro.

Viene visualizzato continuamente come potenziali di tensione su una scala di colori graduata, dopodiché viene regolato sulla soglia selezionata. La funzione di accorciamento lineare locale o LLS quantifica il movimento della parete regionale ottenendo la variazione media della distanza tra il sito del campione e i punti adiacenti alla sistole e alla diastole terminale. Questi valori vengono quindi calcolati per ogni segmento e visualizzati nella mappa polare.

Le aree infartuate sono caratterizzate da una ridotta sensibilità meccanica o da un valore LLS inferiore al 4% e sono caratterizzate da potenziali unipolari anormali o bassi inferiori a sei millivolt Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in un'ora e mezza o due durante l'esecuzione di questa procedura. È importante pianificarlo correttamente e avere un team di persone esperte Seguendo questa procedura. Le variazioni nel trattamento possono essere implementate per rispondere a ulteriori domande come la formulazione ottimale dell'idrogel, il tasso di rilascio del farmaco desiderato e l'efficacia di diversi tipi di farmaci.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione su come formulare un idrogel super molecolare caricato con farmaci e su come pianificare ed eseguire attentamente la mappatura elettromeccanica e le procedure di iniezione intermiocardica. Non dimenticare che lavorare con animali da laboratorio come i maiali richiede l'approvazione del comitato sperimentale e dovrebbe essere eseguito secondo le normative locali sul benessere.