Name: Bepaling van de Transport Rate van xenobiotica en nanomaterialen via de placenta met de Ex vivo Human placentaperfusie Model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: Leer het ex vivo humane placentaperfusiemodel om de transport van xenobiotica en nanodeeltjes door de placenta te bestuderen. Deze methode biedt klinisch relevante inzichten die niet uit dierproeven kunnen worden verkregen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dit werk wordt financieel ondersteund door de Zwitserse Nationale Stichting, (NRP 64 programma, verlenen geen 4064-131232).

1. Voorbereiden van de perfusie-systeem <ol><li> Het opzetten van de perfusie-systeem, bestaande uit een waterbad, een perfusie kamer, twee kolommen voor zuurstoftoevoer, twee peristaltische pompen, twee bubble vallen, twee boilers en een druksensor (figuur 1). Verbind deze componenten met buissecties uit silicone en polyvinylchloride materialen volgens het schema in figuur 2. Tenslotte zijn er twee circuits die de foetus en de moeder circuit, respectievelijk. </li><li> Schakel het waterbad, de stroming kachels en verwarming voor de perfusie kamer. Moet de temperatuur 37 ° C. </li><li> Warm de perfusiemedium (NCTC-135 weefselcultuurmedium verdund 1:02 met Earle&#39;s buffer (6,8 g / l natriumchloride, 0,4 g / L kaliumchloride, 0,14 g / L mononatriumfosfaat, 0,2 g / L magnesiumsulfaat, 0,2 g / L calcium chloride, 2 g / L glucose) aangevuld met glucose (1 g / L), dextran 40 (10 g / L), bovine serum albumine (10 g/ L), natriumheparine (2500 IU / L), amoxicilline (250 mg / L) en natriumbicarbonaat (2,2 g / L), pH 7,4) in het waterbad. </li><li> - 20 ml 15: achtereenvolgens de arteriële systemen van de foetus en de moeder circuit met a) 200 ml gedestilleerd water, b) 50 ml 1% natriumhydroxide, c) 1% fosforzuur en d) opnieuw 200 ml gedestilleerd water (debiet spoelen / min). </li><li> Sluit de foetale canule (Ø 1,2 mm; stompe naald moet een gewijzigde gevleugelde naald infusieset worden gehecht) aan de foetale arteriële slang. </li><li> Spoel het arteriële systeem van de foetale en maternale circuit met perfusiemedium totdat alle buizen bevatten medium (stroomsnelheid: 15-20 ml / min). Tijdens deze stap vullen de bubble vallen en verwijder alle bubbels stroomafwaarts van de val. Stop dan de pompen. Het is echt belangrijk dat de afferente arteriële buizen zijn altijd vrij van bellen, anders na cannulatie vooral de fijne foetale vaten kunnen scheuren. </li><li> Zet de gasstroom. De moeder circuit wordt zuurstofrijk wiste 5% kooldioxide en 95% synthetische lucht en de foetale circuit met 5% kooldioxide en 95% stikstof. </li><li> Start de registratie van de druksensor. </li></ol> 2. Cannulating de Placenta <ol><li> Verkrijgen intact placenta van ongecompliceerde termijn zwangerschappen na de primaire keizersnede. Schriftelijke toestemming moet worden gegeven (werd verkregen in het geval van onze studies) door de moeders vóór levering en het onderzoek heeft door de lokale ethische commissie worden goedgekeurd (was het geval in onze studies). Eerste visuele controle moet worden uitgevoerd door vroedvrouwen om een ​​gezonde en intacte placenta verzekeren. </li><li> Canulatie van de placenta is een cruciale stap! Tijdens perfusie elke kleine verstoring in het weefsel kan leiden tot een lek tussen de maternale en foetale circulatie. De placenta moet worden verkregen binnen 30 minuten na levering. </li><li> Selecteer een intacte cotyledon tegen de marginale zone van de placenta zonder zichtbare verstoringen op de moederlijke kant. Aan het chorion plaat,binden beide geassocieerd takken van de arteria umbilicalis en ader stroomopwaarts naar de latere cannulatie kant (richting de navelstreng) door het gebruik van chirurgisch hechtmateriaal. Maak altijd twee knopen. </li><li> Eerste canule de foetale slagader. De foetale placenta slagaders zijn steeds kleiner en dunner dan de aderen. </li><li> Maak een hechting rond de foetale slagader, maar niet onmiddellijk bind het op. Houd het vat met een pincet, snijd het schip voorzichtig en zet de kleine canule (Ø 1,2 mm) in de slagader. Bind dan de hechtdraad (twee knopen). </li><li> Ga verder met de foetale ader op dezelfde manier, maar gebruik een grotere canule (Ø 1,5-1,8 mm; stompe naald moet een gewijzigde gevleugelde naald infusieset worden bevestigd). </li><li> Zet de foetale pomp (2 ml / min). Indien er geen zichtbare lekken en bloed afkomstig uit de foetale ader canule langzaam de stroom tot 4 ml / min. Let op de druk in de foetale slagader, het moet niet hoger zijn dan 70 mmHg. Als er vloeistof lekt uit op de foetus of van materne canule zet ze vast met een ander hechtdraad. </li><li> Plaats de placenta op het weefsel houder met de foetale kant naar boven en trek de placenta membraan en weefsel over de spikes. Uiteindelijk moet geperfundeerde zaadlob in het midden van het gat in het weefsel houder. </li><li> Stabiliseren van het deel waar alleen het membraan houdt de placenta met een silicone membraan (Ø 1 mm) of twee parafilm stukken. </li><li> Monteer de volledige weefsel houder, draai de schroeven en snijd de overhangende weefsel. Houd er rekening mee dat de veneuze en arteriële canules zijn niet bekneld, maar in plaats daarvan lag in de kleine kanalen van het weefsel houder. </li><li> Draai het weefsel houder ondersteboven, zet het in de perfusie kamer en voeg het deksel. Nu moet moederszijde aan de top. Controleer altijd of de foetus circuit is nog steeds intact en het medium stroomt uit de foetale ader buis. </li><li> Zet de maternale pomp (12 ml / min). Introduceren de drie stompe canules (Ø 0,8 mm) bij The einde van de maternale slagader buis in de intervilleuze ruimte door het penetreren van de deciduale plaat. Om het perfusaat terugkeren naar de maternale circuit zet een buis veneuze afvoer tevens aangesloten met de maternale pomp in de laagste positie in het bovenste deel van de perfusie kamer. </li><li> Sluit de foetale ader canule om de foetale ader buis. </li></ol> 3. Het uitvoeren van de pre-en de experimentele fase van de perfusie <ol><li> Zodat het weefsel te herstellen van de ischemische periode na levering en voor het spoelen van het bloed in de intervilleuze ruimte, een open pre-fase van 20 minuten nodig. Dat betekent dat de maternale en foetale ader zijn niet terug te voeren op de arteriële reservoir met de perfusie medium. Verzamel de foetale en maternale veneuze uitstroom in een fles en gooi deze weg na de pre-fase. </li><li> Om de integriteit van de perfusie beoordelen voeren een voorfase van 20 minuten, maar in een gesloten circuit. Gebruik twee aparte reservoirs met perfusiemediumvoor de foetus en de moeder circuit en sluit de circuits door toonaangevende het foetale veneuze uitstroom terug in de foetale reservoir en de maternale veneuze uitstroom terug in de moederlijke reservoir. </li><li> Voor de belangrijkste perfusie experiment bereiden twee flesjes met 120 ml perfusiemedium (een voor de moeder en een voor de foetus reservoir). Voeg de radioactief gemerkte 14 C-antipyrine (4 nCi / ml; dient als positieve controle; LET OP: radioactieve stof) en de fluorescent gelabelde lichaamsvreemde of nanodeeltjes die men wil analyseren om de moederlijke reservoir. Meng de moederlijke perfusaat goed. </li><li> Start het experiment door het uitwisselen van de zuivere perfusiemedium met de twee voorbereide kolven (foetale en maternale reservoirs). Sluit de circuits door toonaangevende het foetale veneuze uitstroom terug in de foetale reservoir en de maternale veneuze uitstroom terug in de moederlijke reservoir. </li><li> Blijven de perfusie gedurende 6 uur en neemt regelmatig monsters. Resuspendeer altijd het medium in de foetale en maternalereservoir voor terugtrekking. </li><li> Regelen de druk in de foetale slagader (niet meer dan 70 mmHg), pH in beide circuits (moet in een fysiologisch bereik 7,2-7,4) en het volume van de beide reservoirs (foetaal volumeverlies niet meer dan 4 ml / uur) tijdens perfusie . Indien nodig de pH met behulp van zoutzuur of natriumhydroxide. </li><li> Als het volumeverlies in de foetale reservoir dan 4 ml / uur een lek in het weefsel en men de perfusie stoppen. De mate van succes van een perfusie gedurende 6 uur zonder lek is ongeveer 15-20%. </li><li> Stop de perfusie na 6 uur. Blijken de pompen, waterbad, geisers en gas stromen. </li><li> Verwijder de placenta uit het weefsel houder, snijd de geperfuseerde cotyledon (helderder dan de unperfused weefsel) en weeg het. </li><li> Neem monsters van unperfused (deel van de placenta die is uitgesneden in het begin, kan reeds tijdens de pre-fase ingaan) en geperfundeerde weefsels (elk ongeveer 1 g) en opgeslagen bij -20 ° Ctot homogenisatie of in vloeibare stikstof voor latere analyse. Fix andere weefselmonster in 4% formaline voor histopathologische evaluatie. De monsters moeten in alle lagen van de placenta. </li><li> Reinig de buizen na perfusie door achtereenvolgens spoelen slagadersystemen van de foetale en maternale circuit met a) 200 ml gedestilleerd water, b) 50 ml 1% natriumhydroxide, c) 50 ml 1% fosforzuur en d) opnieuw 200 ml gedestilleerd water (debiet: 15-20 ml / min). </li></ol> De gehele werkwijze van de placenta perfusie experiment is weergegeven in figuur 3. 4. Analyse van de monsters <ol><li> Centrifugeer het perfusaat monsters gedurende 10 min bij 800 xg voor analyse resterende erythrocyten te verwijderen. Neem de supernatant voor verdere analyse. De monsters kunnen in een handomdraai bij 4 ° C. Voor de analyse van leptine en hCG productie de monsters bij -20 ° C worden opgeslagen </li><li> Om de permeabiliteit van de evaluatieplacenta analyseren de 14 C-antipyrine met vloeistofscintillatietelling. Meng 300 ul van de foetale en maternale monsters met 3 ml scintillatie cocktail en maat voor 5 min in een betateller. </li><li> Om de overdracht van de fluorescente nanodeeltjes of xenobiotische plaats Lees de fluorescentie bij 485 nm excitatie en 528 nm emissie in een microplaat reader (aangegeven golflengten zijn voor de analyse van de geelgroene label die we voor nanodeeltjes) beoordelen. </li><li> Om de levensvatbaarheid van de placenta weefsel tijdens perfusie maatregel de glucose consumptie en lactaat productie in de foetus en de moeder circuit met een geautomatiseerd bloedgas systeem te bepalen. Verder beoordeelt de productie van de menselijke placenta hormonen choriongonadotropin (hCG) en leptine in gehomogeniseerde weefselmonsters en perfusates by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). </li></ol>

<ol><li>Ala-Kokko, T. I., Myllynen, P., Vahakangas, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+perfusion+of+the+human+placental+cotyledon%3A+implications+for+anesthetic+pharmacology%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Obstet.+Anesth%22%5BJournal%5D)">Ex vivo perfusion of the human placental cotyledon: implications for anesthetic pharmacology.</a> Int. J. Obstet. Anesth. 9, 26-38 (2000).</li>
<li>Panigel, M., Pascaud, M., Brun, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radioangiographic+study+of+circulation+in+the+villi+and+intervillous+space+of+isolated+human+placental+cotyledon+kept+viable+by+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol.+%28Paris%29%22%5BJournal%5D)">Radioangiographic study of circulation in the villi and intervillous space of isolated human placental cotyledon kept viable by perfusion.</a> J. Physiol. (Paris). 59, 277(1967).</li>
<li>Schneider, H., Panigel, M., Dancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transfer+across+the+perfused+human+placenta+of+antipyrine%2C+sodium+and+leucine%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Obstet.+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Transfer across the perfused human placenta of antipyrine, sodium and leucine.</a> Am. J. Obstet. Gynecol. 114, 822-828 (1972).</li>
<li>Enders, A. C., Blankenship, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+placental+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Comparative placental structure.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 38, 3-15 (1999).</li>
<li>Takata, K., Hirano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+glucose+transport+across+the+human+and+rat+placental+barrier%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Res.+Tech%22%5BJournal%5D)">Mechanism of glucose transport across the human and rat placental barrier: a review.</a> Microsc. Res. Tech. 38, 145-152 (1997).</li>
<li>Saunders, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplacental+transport+of+nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip.+Rev.+Nanomed.+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Transplacental transport of nanomaterials.</a> Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 1, 671-684 (2009).</li>
<li>Buerki-Thurnherr, T., von Mandach, U., Wick, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Knocking+at+the+door+of+the+unborn+child%3A+engineered+nanoparticles+at+the+human+placental+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Swiss+Med.+Wkly%22%5BJournal%5D)">Knocking at the door of the unborn child: engineered nanoparticles at the human placental barrier.</a> Swiss Med. Wkly. 142, w13559(2012).</li>
<li>Gendron, M. P., Martin, B., Oraichi, D., Berard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+care+providers%27+requests+to+Teratogen+Information+Services+on+medication+use+during+pregnancy+and+lactation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Clin.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Health care providers' requests to Teratogen Information Services on medication use during pregnancy and lactation.</a> Eur. J. Clin. Pharmacol. 65, 523-531 (2009).</li>
<li>Burns, L., Mattick, R. P., Lim, K., Wallace, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methadone+in+pregnancy%3A+treatment+retention+and+neonatal+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Addiction%22%5BJournal%5D)">Methadone in pregnancy: treatment retention and neonatal outcomes.</a> Addiction. 102, 264-270 (2007).</li>
<li>von Mandach, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+use+in+pregnancy%5BTitle%5D)+AND+%22Ther.+Umsch%22%5BJournal%5D)">Drug use in pregnancy.</a> Ther. Umsch. 62, 29-35 (2005).</li>
<li>Malek, A., Obrist, C., Wenzinger, S., von Mandach, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+cocaine+and+heroin+on+the+placental+transfer+of+methadone%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod.+Biol.+Endocrinol%22%5BJournal%5D)">The impact of cocaine and heroin on the placental transfer of methadone.</a> Reprod. Biol. Endocrinol. 7, 61(2009).</li>
<li>Hutson, J. R., Garcia-Bournissen, F., Davis, A., Koren, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+human+placental+perfusion+model%3A+a+systematic+review+and+development+of+a+model+to+predict+in+vivo+transfer+of+therapeutic+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Pharmacol.+Ther%22%5BJournal%5D)">The human placental perfusion model: a systematic review and development of a model to predict in vivo transfer of therapeutic drugs.</a> Clin. Pharmacol. Ther. 90, 67-76 (2011).</li>
<li>International Organization for Standardization (ISO). Technical Specification (ISO/TS) 27687. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Nanotechnologies+%C3%A2%E2%82%AC%E2%80%9C+Terminology+and+definitions+for+nano-objects+%C3%A2%E2%82%AC%E2%80%9C+Nanoparticles%2C+nanofibre+and+nanoplate%22">Nanotechnologies â€“ Terminology and definitions for nano-objects â€“ Nanoparticles, nanofibre and nanoplate</a>. , (2008).</li>
<li>Pietroiusti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+implications+of+engineered+nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Health implications of engineered nanomaterials.</a> Nanoscale. 4, 1231-1247 (2012).</li>
<li>Latzin, P., Roosli, M., Huss, A., Kuehni, C. E., Frey, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air+pollution+during+pregnancy+and+lung+function+in+newborns%3A+a+birth+cohort+study%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Respir.+J%22%5BJournal%5D)">Air pollution during pregnancy and lung function in newborns: a birth cohort study.</a> Eur. Respir. J. 33, 594-603 (2009).</li>
<li>Lacasana, M., Esplugues, A., Ballester, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+ambient+air+pollution+and+prenatal+and+early+childhood+health+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Exposure to ambient air pollution and prenatal and early childhood health effects.</a> Eur. J. Epidemiol. 20, 183-199 (2005).</li>
<li>Menezes, V., Malek, A., Keelan, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticulate+drug+delivery+in+pregnancy%3A+placental+passage+and+fetal+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Pharm.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Nanoparticulate drug delivery in pregnancy: placental passage and fetal exposure.</a> Curr. Pharm. Biotechnol. 12, 731-742 (2011).</li>
<li>Muhlemann, K., Menegus, M. A., Miller, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytomegalovirus+in+the+perfused+human+term+placenta+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Placenta%22%5BJournal%5D)">Cytomegalovirus in the perfused human term placenta in vitro.</a> Placenta. 16, 367-373 (1995).</li>
<li>Wick, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Barrier+capacity+of+human+placenta+for+nanosized+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Health+Perspect%22%5BJournal%5D)">Barrier capacity of human placenta for nanosized materials.</a> Environ. Health Perspect. 118, 432-436 (2010).</li>
<li>Dancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+perfuse+the+human+placenta%5BTitle%5D)+AND+%22Contrib+Gynecol.+Obstet%22%5BJournal%5D)">Why perfuse the human placenta.</a> Contrib Gynecol. Obstet. 13, 1-4 (1985).</li>
<li>May, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfusion+of+human+placenta+with+hemoglobin+introduces+preeclampsia-like+injuries+that+are+prevented+by+alpha1-microglobulin%5BTitle%5D)+AND+%22Placenta%22%5BJournal%5D)">Perfusion of human placenta with hemoglobin introduces preeclampsia-like injuries that are prevented by alpha1-microglobulin.</a> Placenta. 32, 323-332 (2011).</li>
<li>Guller, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+composition+of+microparticles+shed+from+human+placenta+during+placental+perfusion%3A+Potential+role+in+angiogenesis+and+fibrinolysis+in+preeclampsia%5BTitle%5D)+AND+%22Placenta%22%5BJournal%5D)">Protein composition of microparticles shed from human placenta during placental perfusion: Potential role in angiogenesis and fibrinolysis in preeclampsia.</a> Placenta. 32, 63-69 (2011).</li>
<li>Challier, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Criteria+for+evaluating+perfusion+experiments+and+presentation+of+results%5BTitle%5D)+AND+%22Contrib.+Gynecol.+Obstet%22%5BJournal%5D)">Criteria for evaluating perfusion experiments and presentation of results.</a> Contrib. Gynecol. Obstet. 13, 32-39 (1985).</li>
<li>Kraemer, J., Klein, J., Lubetsky, A., Koren, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfusion+studies+of+glyburide+transfer+across+the+human+placenta%3A+implications+for+fetal+safety%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Obstet.+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Perfusion studies of glyburide transfer across the human placenta: implications for fetal safety.</a> Am. J. Obstet. Gynecol. 195, 270-274 (2006).</li>
<li>leal, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+fetal+plasma+amino+acid+composition+by+placental+amino+acid+exchangers+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Modification of fetal plasma amino acid composition by placental amino acid exchangers in vitro.</a> J. Physiol. 582, 871-882 (2007).</li>
<li>athiesen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quality+assessment+of+a+placental+perfusion+protocol%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Quality assessment of a placental perfusion protocol.</a> Reprod. Toxicol. 30, 138-146 (2010).</li>
<li>Myllynen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preliminary+interlaboratory+comparison+of+the+ex+vivo+dual+human+placental+perfusion+system%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Preliminary interlaboratory comparison of the ex vivo dual human placental perfusion system.</a> Reprod Toxicol. 30, 94-102 (2010).</li>
<li>Malek, A., Sager, R., Schneider, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal-fetal+transport+of+immunoglobulin+G+and+its+subclasses+during+the+third+trimester+of+human+pregnancy%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Reprod.+Immunol%22%5BJournal%5D)">Maternal-fetal transport of immunoglobulin G and its subclasses during the third trimester of human pregnancy.</a> Am. J. Reprod. Immunol. 32, 8-14 (1994).</li>
<li>Prouillac, C., Lecoeur, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+placenta+in+fetal+exposure+to+xenobiotics%3A+importance+of+membrane+transporters+and+human+models+for+transfer+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Metab.+Dispos%22%5BJournal%5D)">The role of the placenta in fetal exposure to xenobiotics: importance of membrane transporters and human models for transfer studies.</a> Drug Metab. Dispos. 38, 1623-1635 (2010).</li>
<li>Poulsen, M. S., Rytting, E., Mose, T., Knudsen, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+placental+transport%3A+correlation+of+in+vitro+BeWo+cell+permeability+and+ex+vivo+human+placental+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+In+Vitro%22%5BJournal%5D)">Modeling placental transport: correlation of in vitro BeWo cell permeability and ex vivo human placental perfusion.</a> Toxicol. In Vitro. 23, 1380-1386 (2009).</li>
<li>Mathiesen, L., Rytting, E., Mose, T., Knudsen, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+of+benzo%5Balpha%5Dpyrene+in+the+dually+perfused+human+placenta+perfusion+model%3A+effect+of+albumin+in+the+perfusion+medium.+Basic+Clin%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Transport of benzo[alpha]pyrene in the dually perfused human placenta perfusion model: effect of albumin in the perfusion medium. Basic Clin.</a> Pharmacol. Toxicol. 105, 181-187 (2009).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.

Onder de dubbele recirculerende perfusie hier blijkt, zijn er verschillende andere experimentele configuraties mogelijk, afhankelijk van de vraag die moet worden beantwoord. Vooral geopend placenta perfusie worden vaak gebruikt om de klaring te beoordelen bij steady-state concentratie 3. De recirculerende perfusie opstelling kan ook worden toegepast op actief transport van endogene of exogene stoffen bevestigen. Voor deze benadering dezelfde concentratie van de lichaamsvreemde moet worden toegevoegd aan de ma...

De placenta is een complex orgaan dat verantwoordelijk is voor de uitwisseling van zuurstof, kooldioxide, nutriënten en afvalproducten en tegelijkertijd kunnen de twee circuits bloed van de moeder en de groeiende foetus van elkaar gescheiden te houden. Daarnaast zorgt het ervoor dat de afwijzing van het kind door de moeder immuunsysteem en scheidt hormonen af ​​om zwangerschap te behouden. De cellulaire barrière wordt gevormd door de cytotrofoblastcellen die een getrouw syncytia fuseren en vormen zonder zijdelingse celmembranen 4,5. De gehele placenta bestaat uit verschillende zaadlobben, welke foetale villous boom bevatten en vormen een functionele eenheid van de placenta. De studie van de placenta functie werd versterkt met de ontdekking van de thalidomide geïnduceerde afwijkingen in de jaren 1960. Om duidelijke redenen translocatie studies met zwangere vrouwen niet kan worden uitgevoerd. Bijgevolg zijn verschillende alternatieve modellen ontwikkeld 6,7 </sup&gt;. De meest veelbelovende en waarschijnlijk meest klinisch relevant model is de ex vivo menselijke placenta perfusie model ontwikkeld door Panigel en medewerkers 2,3. Veel vrouwen worden blootgesteld aan verschillende xenobiotica zoals drugs of milieuverontreinigende stoffen tijdens hun zwangerschap 8. Voor sommige drugs reeds regelmatig tijdens de zwangerschap kregen toegediend, in vivo kan worden uitgevoerd door vergelijking van de maternale bloedconcentratie met dat navelstrengbloed. Echter, over het algemeen is er slechts beperkte informatie over de farmacokinetiek en-dynamiek in de foetus en de teratogeniciteit van deze stoffen. Bijvoorbeeld opiaten zoals heroïne gemakkelijk passeren de placenta en kan leiden tot intra-uteriene groeivertraging, vroeggeboorte of een spontane abortus 9,10. Dus, in het geval van ontbrekende onthouding tijdens de zwangerschap een vervangingstherapie met methadon wordt aanbevolen. De exvivo humane placenta perfusie model bleek dat de overdracht van methadon in de foetale bloedsomloop verwaarloosbaar 11, die goed correleert met de berekende navelstrengbloed naar moederbloed concentratieverhouding na levering 12. Nanotechnologie is een groeiende veld vooral in de geneeskunde. Dus, onder de natuurlijk voorkomende fijne (&lt;2,5 urn in diameter) en ultrafijne deeltjes (&lt;0,1 urn in diameter) in dampen van bosbranden, vulkaanuitbarstingen en desert stof, blootstelling aan synthetische nanomaterialen (tenminste een afmeting &lt;0,1 urn 13 ) toeneemt. Dit riep vragen op over de toxicologische potentieel van technisch vervaardigde nanomaterialen. Hoewel geen mens gevaar nog kon worden bewezen, er zijn belangrijkste experimentele studies waaruit blijkt dat nanodeeltjes schadelijke biologische reacties die leiden tot toxicologische resultaten 14 kunnen veroorzaken. Onlangs heeft een aantal studies gaven aan dat prenatale blootstelling aanluchtverontreiniging wordt gelinkt aan een hogere ademhalings behoefte en luchtwegontsteking bij pasgeborenen en kinderen 15,16. Bovendien kunnen kleine nanodeeltjes worden gebruikt als dragers voor geneesmiddelen specifiek behandelen of de foetus en de moeder. Derhalve wordt duidelijk dat uitgebreide studies van verschillende xenobiotica of nanomaterialen en hun vermogen om de placenta vereist. Een actueel overzicht van de huidige studies over placenta permeabiliteit voor technisch vervaardigde nanomaterialen wordt samengevat in Menezes et al.. 2011 17 en Buerki-Thurnherr et al.. 2012 7. De ex vivo dual recirculatie menselijke placenta perfusie model geeft een gecontroleerd en betrouwbaar systeem voor het bestuderen van de placenta transport van verschillende endogene en exogene verbindingen 3,11,12,18,19 en een breed scala aan andere functies van de placenta, zoals mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van pathologische toestanden zoals preëclampsie &lt;sup&gt; 20-22. In dit protocol richten we ons vooral op de set-up, handling en methode die de studie van de accumulatie, effecten en translocatie tarieven van een brede set van xenobiotica of nanodeeltjes toestaan.

<table><tbody><tr><td>NCTC-135 medium</td><td>ICN Biomedicals, Inc.</td><td>10-911-22C</td><td>could be replaced by Medium 199 from Sigma (M3769)</td></tr><tr><td>Sodium chloride (NaCl)</td><td>Sigma-Aldrich, Fluka</td><td>71381</td><td></td></tr><tr><td>Potassium chloride (KCl)</td><td>Hospital pharmacy</td><td></td><td>also possible: Sigma (P9541)</td></tr><tr><td>Monosodium phosphate (NaH2PO4 &#183; H2O)</td><td>Merck</td><td>106346</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium sulfate (MgSO4 &#183; H2O)</td><td>Sigma-Aldrich, Fluka</td><td>63139</td><td></td></tr><tr><td>Calcium chloride (CaCl, anhydrous)</td><td>Merck</td><td>102388</td><td></td></tr><tr><td>D(+) Glucose (anhydrous)</td><td>Sigma-Aldrich, Fluka</td><td>49138</td><td></td></tr><tr><td>Sodium bicarbonate (NaHCO3)</td><td>Merck</td><td>106329</td><td></td></tr><tr><td>Dextran from Leuconostoc spp.</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>31389</td><td></td></tr><tr><td>Bovine serum albumin (BSA)</td><td>Applichem</td><td>A1391</td><td></td></tr><tr><td>Amoxicilline (Clamoxyl)</td><td>GlaxoSmithKline AG</td><td>2021101A</td><td></td></tr><tr><td>Sodium heparin</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>3511014</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydoxide (NaOH) pellets</td><td>Merck</td><td>106498</td><td>CAUTION: corrosive</td></tr><tr><td>Ortho-phosphoric acid 85% (H3PO4)</td><td>Merck</td><td>100573</td><td>CAUTION: corrosive</td></tr><tr><td>Maternal gas mixture: 95% synthetic air, 5% CO2</td><td>PanGas AG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fetal gas mixture: 95% N2, 5% CO2</td><td>PanGas AG</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Antipyrine (N-methyl-14C)</td><td>American Radiolabeled Chemicals, Inc.</td><td>ARC 0108-50 &#956;Ci</td><td>CAUTION: radioactive material (specific activity: 55mCi/mmol)</td></tr><tr><td>Scintillation cocktail (IrgaSafe Plus)</td><td>Zinsser Analytic GmbH</td><td>1003100</td><td></td></tr><tr><td>Polystyrene particles 80 nm</td><td>Polyscience, Inc.</td><td>17150</td><td></td></tr><tr><td>Polystyrene particles 500 nm</td><td>Polyscience, Inc.</td><td>17152</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">EQUIPMENT</td></tr><tr><td>Water bath</td><td>VWR</td><td>462-7001</td><td></td></tr><tr><td>Thermostat</td><td>IKA-Werke GmbH Co. KG</td><td>3164000</td><td></td></tr><tr><td>Peristaltic pumps</td><td>Ismatec</td><td>ISM 833</td><td></td></tr><tr><td>Bubble traps (glass)</td><td>UNI-GLAS Laborbedarf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Flow heater</td><td>UNI-GLAS Laborbedarf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pressure sensor + Software for analyses</td><td>MSR Electronics GmbH</td><td>145B5</td><td></td></tr><tr><td>Notebook</td><td>Hewlett Packard</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Miniature gas exchange oxygenator</td><td>Living Systems Instrumentation</td><td>LSI-OXR</td><td></td></tr><tr><td>Tygon Tube (ID: 1.6 mm; OD: 4.8 mm)</td><td>Ismatec</td><td>MF0028</td><td></td></tr><tr><td>Tubes for pumps (PharMed BPT; ID: 1.52 mm)</td><td>Ismatec</td><td>SC0744</td><td></td></tr><tr><td>Blunt cannulae ( 0.8 mm)</td><td>Polymed Medical Center</td><td>03.592.81</td><td></td></tr><tr><td>Blunt cannulae ( 1.2 mm)</td><td>Polymed Medical Center</td><td>03.592.90</td><td></td></tr><tr><td>Blunt cannulae ( 1.5 mm)</td><td>Polymed Medical Center</td><td>03.592.94</td><td></td></tr><tr><td>Blunt cannulae ( 1.8 mm)</td><td>Polymed Medical Center</td><td>03.952.82</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>VWR</td><td>291-1212</td><td></td></tr><tr><td>Perfusion chamber with tissue holder (plexiglass)</td><td>Internal technical department</td><td></td><td>Similar equipment is available from Hemotek Limited, UK</td></tr><tr><td>Surgical suture material (PremiCron)</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>C0026005</td><td></td></tr><tr><td>Winged Needle Infusion Set (21G Butterfly)</td><td>Hospira, Inc.</td><td>ASN 2102</td><td></td></tr><tr><td>Multidirectional stopcock (Discofix C-3)</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>16494C</td><td></td></tr><tr><td>Surgical scissors</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>BC304R</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting scissors</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>BC162R</td><td></td></tr><tr><td>Needle holder</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>BM200R</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting forceps</td><td>B. Braun Medical AG</td><td>BD215R</td><td></td></tr><tr><td>Automated blood gas system </td><td>Radiometer Medical ApS</td><td>ABL800 FLEX</td><td></td></tr><tr><td>Multi-mode microplate reader</td><td>BioTek</td><td>Synergy HT</td><td></td></tr><tr><td>Liquid scintillation analyzer</td><td>GMI, Inc.</td><td>Packard Tri-Carb 2200</td><td></td></tr><tr><td>Scintillation tubes 5.5 ml</td><td>Zinsser Analytic GmbH</td><td>3020001</td><td></td></tr><tr><td>Tissue Homogenizer</td><td>OMNI, Inc.</td><td>TH-220</td><td></td></tr><tr><td>pH meter + electrode</td><td>VWR</td><td>662-2779</td><td></td></tr></tbody></table>

bepaling van de transport rate van xenobiotica en nanomaterialen via de placenta met de<em&gt; ex vivo</em&gt; human placentaperfusie model

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Decennia geleden de menselijke placenta werd gedacht aan een ondoordringbare barrière tussen moeder en ongeboren kind. De ontdekking van thalidomide geïnduceerde aangeboren afwijkingen en vele latere studies later bleek het tegenovergestelde. Vandaag verschillende schadelijke lichaamsvreemde stoffen, zoals nicotine, heroïne, methadon of drugs evenals milieuverontreinigende stoffen werden beschreven om deze barrière te overwinnen. Met het toenemende gebruik van nanotechnologie, de placenta waarschijnlijk met nieuwe nanodeeltjes in aanraking te komen, hetzij per ongeluk door blootstelling of opzettelijk in het geval van potentiële nanomedische toepassingen. Gegevens van dierproeven die niet kunnen worden geëxtrapoleerd naar de mens, omdat de placenta is de meest soortspecifieke zoogdieren orgel 1. Daarom is de ex vivo dual recirculerende menselijke placenta perfusie, ontwikkeld door Panigel et al.. In 1967 2 en voortdurend gemodificeerd door Schneider et al.. 1972 3, kan dienen als een uitstekend model to studie van de overdracht van xenobiotica of deeltjes. Hier richten we ons op de ex vivo dual recirculatie menselijke placenta perfusie-protocol en de verdere ontwikkeling tot reproduceerbare resultaten te verkrijgen. De placenta&#39;s werden verkregen na geïnformeerde toestemming van de moeders van ongecompliceerde zwangerschappen termijn ondergaat keizersnede. De foetale en maternale vaartuigen van een intact zaadlobben werden van een canule en geperfuseerd ten minste vijf uur. Als model fluorescent gelabeld polystyreen deeltjes met grootten van 80 en 500 nm in diameter werd toegevoegd aan de moeder circuit. De 80 nm deeltjes in staat waren om de placenta te passeren en zorgen voor een perfect voorbeeld van een stof die wordt overgedragen via de placenta naar de foetus tijdens de 500 nm deeltjes in de placenta weefsel of moeder circuit werden behouden. De ex vivo menselijke placenta perfusie model is een van de weinige modellen verstrekken van betrouwbare informatie overhet mobiliteitsgedrag van xenobiotica op een belangrijk weefsel barrière die voorspellende en klinisch relevante gegevens levert.

Figuur 4A toont de perfusie profielen van kleine polystyreen deeltjes (80 nm) die door de placenta getransporteerd vergeleken grotere polystyreen deeltjes (500 nm) die niet naar de foetale compartiment. Elk gegevenspunt vertegenwoordigt het gemiddelde deeltjesconcentratie op de gegeven tijdstip ten minste 3 onafhankelijke experimenten. Voor polystyreen nanodeeltjes de overdracht placenta is grootte-afhankelijke 19. Na 3 uur van placenta perfusie al 20-30% van de oorspronkelijk toegevoegde 80 ...

De<em&gt; Ex vivo</em&gt; Dual recirculatie menselijke placenta perfusie model kan worden gebruikt om de overdracht van xenobiotica en nanodeeltjes de humane placenta onderzoeken. In deze video protocol beschrijven we de apparatuur en technieken die nodig zijn voor een succesvolle uitvoering van een placenta perfusie.

Bepaling van de Transport Rate van xenobiotica en nanomaterialen via de placenta met de<em&gt; Ex vivo</em&gt; Human placentaperfusie Model

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

Het algemene doel van deze procedure is om het transport van nanodeeltjes of xenobiotica over de placenta te bestuderen met behulp van het ex vivo menselijke placentaperfusiemodel. Dit wordt bereikt door direct na de bevalling één foetale arterie en één foetale vene van de placenta te canuleren. In de tweede stap wordt de placenta gefixeerd in de perfusiekamer.Stompe canules worden vervolgens ingebracht in de intervilleuze ruimte aan de moederzijde, en er wordt een enkele buis geplaatst voor de terugvoer van de veneuze drainage. Vervolgens wordt het gehele systeem gespoeld met perfusiemedium in een open circulatie om het resterende bloed weg te spoelen en het weefsel te laten herstellen van de ischemische fase na de bevalling. In de laatste stap worden de twee circuits gesloten en worden de fluorescentie-gelabelde nanodeeltjes of de betreffende xenobioticum toegevoegd aan de maternale circulatie.Uiteindelijk kunnen de monsters van de foetale en maternale circulatie die tijdens de zes uur perfusie zijn verkregen, worden geanalyseerd op de concentratie van de nanodeeltjes of het xenobiotic van belang door middel van fluorescentiemetingen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek

determination-transport-rate-xenobiotics-nanomaterials-across

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Vele therapeutische toepassingen vereisen een veilig en efficiënt transport van drugs vervoerders en hun lading over cellulaire barrières in het lichaam. Dit artikel beschrijft een aanpassing van bestaande methoden om de snelheid en het mechanisme van het vervoer van drugs nanocarriers (NC's) over cellulaire barrières, zoals de gastro-intestinale (GI) epitheel evalueren.

Modellen en methoden om vervoer van Drug Delivery Systems Across Cellular Barrières Evalueer

Wij presenteren een gedetailleerde methode om de menselijke placenta fysiologie in vivo op termijn te bestuderen. De methode combineert bloedmonsterneming van de inkomende en uitgaande vaten op de moeder- en foetale zijkanten van de placenta met ultrasone metingen van volume bloedstroom en placenta weefselmonstering.

De 4-vaartuig Steekproef Aanpak bij Integratieve Studies van Menselijke Placentale Fysiologie<em&gt; In Vivo</em

Beschrijven we een systeem dat gebruik maakt van drie methoden voor evaluatie van de veiligheid en effectiviteit van placenta-gerichte drug delivery: in vivo imaging als u wilt controleren nanoparticle accumulatie, hoge-frequentie echografie placenta en foetale ontwikkeling te volgen , en HPLC te kwantificeren drug levering aan weefsel.

Uitgebreide evaluatie van de effectiviteit en veiligheid van Placenta-gerichte Drug Delivery met behulp van drie aanvullende methoden

Hier wordt een protocol van ex vivo moeder-foetale vasculaire doorbloeding aangeboden om de toediening van een test artikel in de moeder vasculatuur mogelijk te maken en om de placentale overdracht van xenobiotische deeltjes of farmacologische agentia te evalueren in aanvulling op wijzigingen in placentale fysiologie.

Ex vivo doorbloeding van de knaagdieren placenta

Dit artikel laat zien hoe transferrinegebonden niet-radioactief isotopisch ijzer kan worden bereid en toegediend voor studies van ijzertransport tijdens de zwangerschap van muizen. De benadering voor het kwantificeren van isotopisch ijzer in foetoplacentale compartimenten wordt ook beschreven.

Kwantificeren van ijzertransport over de placenta van de muis in vivo met behulp van niet-radioactieve ijzerisotopen

Er wordt een protocol gepresenteerd om te evalueren of kleine EV's (sEV's) geïsoleerd uit placenta-explantaten gekweekt onder hypoxische omstandigheden (modellering van één aspect van pre-eclampsie) de bloed-hersenbarrière verstoren bij niet-zwangere volwassen vrouwelijke muizen.

Verstoring van de bloed-hersenbarrière van muizen door kleine extracellulaire blaasjes van hypoxische menselijke placenta's

Hier is een protocol voor het kweken van placenta-explantaten onder constante stroomomstandigheden. Deze aanpak verbetert traditionele statische villeuze kweeksystemen door de replicatie van dynamische fysiologische omgevingen mogelijk te maken.

Ex Vivo Placenta Explant Flow Culture - De dynamische omstandigheden in de baarmoeder nabootsen

Dit protocol beschrijft de voorbereiding van menselijke placentaweefselexplants die worden gekweekt aan een lucht-vloeistofinterface voor de studie van virale infecties.

Ex vivo Kweek van menselijke placenta-explants voor de studie van virale overdracht over de maternale-foetale interface

Een cyclische druk bioreactor in staat om onderwerpen hartklep tissue om fysiologische en pathologische condities druk is ontworpen. Een LabVIEW programma stelt gebruikers in staat om de controle druk omvang, amplitude en frequentie. Dit apparaat kan gebruikt worden om de Mechanobiologie van hartklep tissue of geïsoleerde cellen te bestuderen.

Ontwerp van een Cyclic Pressure Bioreactor voor de Ex Vivo Studie van Aorta hartkleppen

Een 3D cultuur voor hematopoiesis beschreven met menselijke navelstrengbloed en leukemische beenmergcellen. De methode is gebaseerd op het gebruik van een poreuze kunststof polyurethaan scaffold bekleed met extracellulaire matrix. Deze steiger is aanpasbaar aan een groot aantal cellen te passen.

Ex vivo Mimicry van normale en abnormale Human Haematopoiese

Leer het ex vivo humane placentaperfusiemodel om de transport van xenobiotica en nanodeeltjes door de placenta te bestuderen. Deze methode biedt klinisch relevante inzichten die niet uit dierproeven kunnen worden verkregen.

Bepaling van de Transport Rate van xenobiotica en nanomaterialen via de placenta met de

Meer video's verkennen