연구 과학자를 위해 설계된 오픈 소스 normothermic 관류 시스템

인간 종양 미세 환경은 세포 수준에서 예측하기 어려운 방식으로 약물 교란에 반응하는 살아 있고 진화하는 복합체입니다. 우리의 목표는 상세한 심문을 위해 생리학적 조건에 가까운 생체 외에서 인간 종양 미세 환경을 유지하는 것이었습니다. 여기에 제시된 기계는 연구 응용 분야를 위한 저렴한 정상 체온 풍부 시스템의 부족을 해결하여 원하는 많은 실험 종점에 대한 반복적인 연구를 가능하게 합니다.

우리 연구실은 완전한 자가 풍부함을 위해 기계를 더욱 축소하여 면역 종양학 및 세포 치료 연구를 위한 시스템을 가능하게 하기 위해 계속 노력할 것입니다. 시작하려면 드럼 깔때기를 워크스테이션의 오른쪽에 놓고 스파우트가 테이블의 앞쪽 가장자리를 지나 확장되도록 합니다. 폼 아래에 다이어프램이 위치하도록 드럼 바닥에 맞게 원형 메모리 폼을 놓습니다.

유출을 위해 근처에 4인치 간격을 두십시오. 그런 다음 커넥터 튜브가 왼쪽 상단 모서리를 향하도록 폼 인서트 위에 두 개의 온수 담요를 놓고 각 튜브에 3/16인치 수 루어 미늘을 삽입합니다. 접힌 멸균 된 따뜻한 드레이프를 가져 가십시오.

접힌 부분의 모서리에서 2mm를 잘라 유출 구멍을 만들고 드럼 위에 놓습니다. 그런 다음 3D 프린팅된 콘센트 커넥터를 가져와 자석을 홈에 삽입합니다. 이 어셈블리를 유출 주둥이를 통해 드레이프 아래에 놓고 절단 구멍을 커넥터 및 자석의 구멍에 맞춥니다.

여분의 드레이프를 들어 드럼 깔때기를 덮고 고무줄이나 탄성 끈을 사용하여 고정합니다. 여분의 드레이프를 위로 접어 멸균 장벽을 구축합니다. 이제 완전히 접힌 커튼 위에 두 번째 워터 재킷을 놓습니다.

그런 다음 30인치 1/4인치 튜브를 가져와 근위 끝을 드럼 깔때기 스파우트 바닥의 배출구에 연결하고 나중에 연결할 저장소 홀더 근처에 놓습니다. 이제 워크스테이션 왼쪽 근처에 위치한 이동식 카트에 펌프를 놓습니다. 스탠드를 두 개의 cl에 배치합니다.amp 펌프 바로 뒤에 있으므로 clamps가 펌프 위 6인치 높이로 올라갑니다.

또한 두 개의 펌프 헤드를 가져와 각각 펌프 중 하나에 고정합니다. 두 개의 산소 공급기를 cl에 넣습니다.amp 스탠드의 수평 방향으로. 그런 다음 동맥 및 정맥 1/8인치 가스 유입 튜브를 해당 산소 공급기의 오른쪽 상단 하단 커넥터에 연결합니다.

이제 필터로 직접 연결되는 선을 제외하고 혈액 투석 키트에서 모든 튜브를 제거합니다. 혈액 유입을 위해 혈액 투석 필터 바로 오른쪽에 하나의 대형 롤러 펌프를 놓습니다. 그런 다음 투석액 유입 및 유출을 위해 혈액 롤러 펌프 오른쪽에 두 개의 작은 연동 펌프를 배치합니다.

두 개의 1/8인치 연동 튜브를 가져와 흰색 펌프 클램프에 삽입합니다. 각 튜브의 양쪽 끝에 암 1/8인치 루어 미늘을 부착합니다. 투석액 백을 필터 유입구에 연결하려면 백의 루어 커넥터에 1/8인치 튜브를 부착합니다.

수형 1/8인치 루어를 튜브 끝에 부착하고 유입 연동 펌프 튜브에 연결합니다. 유입 및 유출 회로를 적절한 혈액 투석 필터 포트에 연결합니다. 외부 측정 표시가 있고 노란색 캡이 있는 커넥터가 바깥쪽을 향하도록 저장소를 저장소 홀더 내부에 놓습니다.

다음으로 36인치 5/16인치 튜브를 자릅니다. 이 튜브의 말단 끝에 Y 커넥터를 연결하고 근위 끝을 저장소 바닥의 유출 마개에 연결합니다. 4/5인치 튜브 조각 2개를 자르고 각각 Y 커넥터 끝에 연결합니다.

이 튜브의 다른 쪽 끝을 펌프 헤드의 수평 갈래에 연결합니다. 그런 다음 4/1인치 튜브 조각 2개를 자르고 펌프 헤드의 각 수직 미늘에 하나를 연결합니다. 다른 쪽 끝을 각 산소 공급기의 왼쪽 하단 갈래에 부착합니다.

이제 30/5인치 튜브의 16인치 세그먼트를 가져옵니다. 튜브를 반으로 자르고 원위 절단 끝 위에 5/16인치 Y 커넥터를 놓습니다. 근위 끝을 정맥 산소 공급기의 유출 미늘에 부착합니다.

나머지 절반을 Y 커넥터의 상단 미늘에 다시 연결합니다. 측면 샘플링 회로의 경우 2/1인치 튜브의 4인치 조각을 자릅니다. 그리고 바늘 드라이버를 사용하여 근위 끝을 늘립니다.

이 스트레치 튜브를 5/16인치 Y 커넥터의 나머지 미늘에 부착합니다. 큐벳 션트 센서를 연결한 후 암 T 커넥터의 수평 부분을 수 루어가 장착된 1/8인치 튜브에 연결합니다. 샘플링 클레이브를 T 커넥터의 수직 측면에 부착합니다.

마지막으로 1/8인치 수 루어를 T 커넥터의 다른 쪽 수평면에 연결합니다. 그런 다음 12인치 길이의 1/8인치 튜브를 자르고 근위 끝을 샘플링 클레이브에 연결합니다. 수 1/8인치 루어를 원위 끝에 부착하고 두 번째 암 T 커넥터에 연결합니다.

이 T 커넥터의 한쪽에 1/4인치 수 루어를 부착하고 2인치 1/4인치 튜브를 사용하여 저수지 유입 미늘에 연결합니다. 5/16인치 튜브의 말단 끝에 다른 5/16인치 Y 커넥터를 연결합니다. 약 55인치의 1/4인치 튜브를 가져와 Y 커넥터의 상단 미늘에 연결합니다.

혈액 투석 혈액 회로의 경우 1/4인치 튜브의 원위 끝에 1/4인치 남성 루어를 부착합니다. 이 튜브를 대형 롤러 펌프에 끼우고 빨간색 줄이 있는 튜브로 식별되는 혈액 투석 필터 상단의 혈액 유입 포트에 연결합니다. 그런 다음 24인치 1/4인치 튜브를 가져다가 근위 끝에 수 루어를 부착합니다.

이 튜브를 혈액 투석 필터의 파란색 줄이 있는 혈액 유출 포트에 연결합니다. 그런 다음 원위 끝을 저수지의 유입 미늘에 부착합니다. 36인치 1/4인치 튜브를 가져다가 5/16인치 Y 커넥터의 미늘에 단단히 맞도록 늘립니다.

다음으로 3개의 4방향 마개를 얻어 선형 순서로 연결합니다. 이 어셈블리를 암 T 커넥터의 수직 포트에 연결합니다. 이 구성 요소를 1/4인치 튜브의 왼쪽에서 12인치 떨어진 곳에 삽입합니다.

그런 다음 약물 주입 부위 바로 하류의 1/4인치 튜브에 외부 유량 센서를 부착합니다. 유량 센서에서 2인치 떨어진 곳에 절단하고 끝이 가시가 있는 압력 센서를 1/4인치 튜브에 삽입합니다. 튜브의 원위 부분을 드럼 깔때기 중앙에 놓습니다.

다음으로, 30인치 길이의 5/16인치 튜브를 자르고 근위 끝을 동맥 산소 공급기의 오른쪽 유출 미늘에 연결합니다. 이 튜브를 중간 지점에서 자르고 5/16인치 Y 커넥터를 삽입합니다. 그런 다음 36/1인치 튜브의 4인치 세그먼트를 자르고 5/16인치 Y 커넥터의 미늘에 연결합니다.

외부 유량 센서를 다시 부착합니다. 하류에서 2인치 절단하고 동맥 유입을 위해 드럼 깔때기 중심에 위치한 튜브 끝에 압력 센서를 연결합니다. 그런 다음 30인치 1/4인치 튜브 조각을 자르고 1/4인치 수 루어를 근위 끝에 부착하여 표본의 하대정맥 유출에 최종적으로 연결합니다.

이 튜브를 저장소에서 6인치 떨어진 곳에서 자르고 양쪽 끝에 1/4인치 수 루어를 부착합니다. 수직 포트에 샘플링 클레이브가 있는 암 T 커넥터를 삽입합니다. 앞서 설명한 방법에 따라 회로에 관류액을 도입합니다.

표본을 다시 데우고 연결하고 관류를 시작합니다. 돼지 간 관류의 첫 24시간 동안 간 동맥과 문맥 흐름은 각각 분당 평균 107밀리리터와 501밀리리터였으며 안정적인 유입 압력은 80밀리미터와 7.1밀리미터였습니다. 돼지 간의 동맥, 문맥 및 정맥 산소 포화도는 평균 95%85%와 74%였으며 pH는 7.2 근처로 유지되었습니다.

포도당 수치는 꾸준히 감소했습니다. 헤마토크리트와 헤모글로빈은 안정적으로 유지되었고 칼륨은 약간 떨어졌습니다. 돼지 간은 41밀리리터의 담즙을 생성했으며 인간 관류에서 적당한 젖산 상승을 보였습니다.

동맥 및 정맥 유입은 분당 평균 113밀리리터와 317밀리리터였으며 산소 포화도는 동맥, 문맥 및 간정맥에서 98%92%와 86%에 도달했습니다. 인간 간은 생리학적 pH, 안정적인 헤마토크리트 및 헤모글로빈을 유지했으며 시간당 평균 1.4밀리리터의 담즙 생성으로 포도당 감소 및 젖산 증가를 보였습니다. 조직학은 관류 후 생존 가능한 간 실질과 종양 형태를 확인했습니다.

모바일 설정을 통해 관류된 간의 CT 영상을 가능하게 하여 생체 내 스캔에 필적하는 방사선 촬영 품질을 얻을 수 있었습니다. 이 시스템은 또한 보존된 사구체와 랑게르한스 섬으로 신장 및 췌장 관류를 지원했습니다.