28 maart 2025
Deze studie onderzocht de antifouling-activiteit van kunstmatige holle longvezels die zijn gecoat door het longapparaat te primen. Hoewel deze benadering van oppervlaktemodificatie van vezels praktisch is, hangt de effectiviteit van het coatingproces af van de transplantaatdekking over de vezelmatlagen binnen de bundel.
Medische hulpmiddelen voor de bloedbarrière die essentieel zijn voor kritieke zorg hebben vaak te maken met trombusvorming, waardoor de functie in gevaar komt en het risico op systemische trombose toeneemt. Klinische anticoagulantia verminderen trombose, maar verhogen het risico op bloedingen. Eiwitabsorptie op oppervlakken van biomaterialen veroorzaakt coagulatie en ontsteking.
We onderzochten de impact van zoura polymer wash through coating op de eiwitabsorptie van ECMO-circuits. Momenteel is er geen commercieel antistollingsmiddel dat selectief en effectief trombose in medische hulpmiddelen remt zonder de patiënt te beïnvloeden. Bovendien is het essentieel om de effectiviteit van oppervlaktecoatings en -engineering te optimaliseren en aan te tonen gedurende een periode van dagen tot weken en zelfs maanden voor verschillende medische hulpmiddelen.
Onze nieuwe wetenschappelijke doelstellingen omvatten het evalueren van de invloed van verschillende voorbewerkingsbenaderingen op het aanbrengen van coatings, het beoordelen van de impact van behandelingsmethoden voor de doorspoelcoatingoplossing op de uniformiteit van de coating, het onderzoeken van de effecten van alternatieve aangroeiwerende polymeertransplantaten op niet-specifieke eiwitfouling, en het bepalen van het vermogen van geoptimaliseerde coatings om trombose in vivo te beperken. Om het longcircuit te reinigen, recirculeert u 30% methanol gedurende 20 minuten in gedeïoniseerd water. Volg dit door 10% methanol te recirculeren in gedeïoniseerd water en vervolgens nog 20 minuten alleen gedeïoniseerd water.
Droog het longcircuit met gefilterde huislucht die gedurende twee uur op laag debiet is ingesteld. Plaats het gereinigde en gedroogde longcircuit in de plasmagenerator voor ultraviolette ozonolyse. Sluit de generator en zet het instrument aan om de plasmablootstelling gedurende 20 minuten te starten.
Ga na voltooiing van de plasmablootstelling direct door naar de coatingstap om herschikking van de oppervlakteketen en verlies van reactieve plaatsen door plasma-interactie te voorkomen. Terwijl het apparaat oppervlaktemodificatie ondergaat, lost u 1,2 gram dopaminehydrochloride op in 600 milliliter tris-buffer in een glazen bekerglas. Los vervolgens het sulfobetaïnemethacrylaatmonomeer op in een verhouding van één tot 15 dopaminehydrochloride tot sulfobetaïnemethacrylaat.
Voeg vervolgens vijf millimolaren natriumperiodaat als druppeltjes toe aan de coatingoplossing. Gebruik een magnetische roerstaaf en roerplaat ingesteld op 150 RPM om de oplossing grondig te mengen. Vul vervolgens het longapparaat met de coatingoplossing met behulp van een grote spuit om het circuit op te zuigen en te vullen.
Klem het ene uiteinde van het circuit vast en vul het vanaf het andere uiteinde terwijl u de luchtbellen naar buiten leidt via een circuittoegangsconnector. Zodra het circuit volledig is gevuld, plaatst u het apparaat gedurende twee uur onder een ultraviolette lichtbron. Schud de oplossing door de uiteinden van het primaire apparaat elke 10 minuten op en neer te heroriënteren.
Laat na de lichtbehandeling het circuit volledig leeglopen. Spoel alle monsters voorzichtig af met gedeïoniseerd water door herhaaldelijk te vullen en af te tappen met een spuit van 60 kubieke centimeter totdat het spoeleffluent helder is. Bewaar ten slotte het apparaat gevuld met gedeïoniseerd water in een koelkast die is ingesteld op vier graden Celsius voor autopsie en oppervlakteanalyses.
Om de fibrinogeenabsorptietest uit te voeren, brengt u vezelmatmonsters over in een milliliter van drie milligram per milliliter fibrinogeenoplossing in putplaten en incubeert u de plaat gedurende 37 minuten bij 37 graden Celsius bij 60 RPM. Was de monsters met PBS. Breng ze over in nieuwe putjes en voeg een milliliter van één milligram per milliliter BSA-oplossing toe aan elk putje.
Incubeer nog eens 90 minuten. Was de monsters vervolgens nog drie keer met PBS-oplossing en breng ze over in nieuwe putjes. Voeg vervolgens een milliliter van een verdunning van één op 1000 van mierikswortelperoxidase geconjugeerd fibrinogeenantilichaam in PBS-oplossing toe aan elk putje.
Nadat de monsters 30 minuten zijn geïncubeerd en gewassen, worden ze overgebracht naar nieuwe putjes. Voeg in de nieuwe putjes 500 microliter ofenyleendiamine toe in citraatfosfaatbuffer met 0,03% waterstofperoxide, aangepast aan een pH van 5,0 met tussenpozen van 30 seconden. Incubeer de monsters gedurende 30 minuten uit de buurt van licht.
Om de peroxidase- en ofenyleendiamine-reactie te stoppen, voegt u 500 microliter van een normaal zoutzuur toe aan elk putje. Breng het bovenstaande uit elk putje over in een cuvet. Meet de absorptie van het bovenstaande bij 492 nanometer met behulp van een zichtbare UV-spectrofotometer.
Ontdooi de lactaatdehydrogenasetestkit gedurende 20 minuten. Terwijl de testkit ontdooit, bereidt u gepoold volwassen menselijk plasma voor om bloedplaatjesrijk plasma te verkrijgen. Om bloedplaatjesrijk plasma te bereiden, centrifugeerde centrifuge ontdooide menselijke plasmamonsterbuisjes bij 483 G om het plasma in twee regio's te scheiden.
Identificeer het onderste derde deel dat bloedplaatjesrijk plasma bevat en het bovenste tweederde deel dat bloedplaatjesarm plasma bevat. Verwijder voorzichtig de bloedplaatjeskorrels op de bodem van de buisjes en de bovenste tweederde met bloedplaatjesarm plasma. Verspreid de bloedplaatjeskorrel voorzichtig in het bovenste plasma door de buisjes te schudden.
Voeg voor het testen calciumchloride toe aan het bloedplaatjesrijke plasma om de effecten van citraten om te keren. Incubeer vervolgens de vezelmatmonsters in 500 microliter bloedplaatjesrijk plasma gedurende 90 minuten bij 37 graden Celsius. Breng de monsters na incubatie over in nieuwe putjes en spoel ze driemaal met PBS-oplossing.
Nogmaals, breng de monsters over in nieuwe putjes. Voeg 300 microliter PBS-oplossing en 10 microliter 10 X lysisbuffer toe aan elk putje. Incubeer de monsters gedurende 45 minuten, voeg vervolgens 50 microliter van het reactiemengsel toe aan elk putje en incubeer gedurende 30 minuten uit de buurt van licht.
Voeg 50 microliter zoutzuur toe aan elk putje om de reacties te stoppen. Om lactaatdehydrogenase-activiteit van lysaten van geabsorbeerde bloedplaatjes te detecteren, meet u de lichtabsorptie van de ontwikkelde putoplossingen bij 490 nanometer en 680 nanometer. Fibrinogeenvervuiling was significant verminderd in gecodeerde PP-PDMS-vezels in vergelijking met ongecoate controles.
Er was geen significant verschil in fibrinogeenvervuiling tussen buitenste en binnenste bundels in PP-PDMS-vezels onder niet-stromingsomstandigheden. Onder 24 uur PBS-stroom bleef de fibrinogeenfouling in de buitenste en binnenste bundels laag en vertoonde geen significante verschillen. Bloedplaatjesvervuiling was hoger in de buitenste bundel van PP-PDMS-vezels dan in de binnenste bundel, en ongecoate controle.
Bloedplaatjesvervuiling was significant hoger in de buitenste bundel in vergelijking met de binnenste bundel gecodeerde PP-PDMS-vezels zonder blootstelling aan stroming. Onder een 24-uurs PBS-stroom werd geen significant verschil in aangroei van bloedplaatjes waargenomen tussen de buitenste en binnenste bundels met lage aangroeiniveaus.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie onderzoekt de impact van zoura-polymeerwassing via coating op de proteïneabsorptie in ECMO-circuits. Het onderzoek richt zich op de uitdagingen van trombusvorming in medische bloedbarrière-apparaten en de beperkingen van huidige anticoagulantia.
Uniforme oppervlakte-enting van kunstmatige longvezelbundels lost een kritiek knelpunt op in de ontwikkeling van extracorporele apparaten door de trombogeniciteit te verminderen zonder systemische antistolling. Deze mogelijkheid vergroot het voorspellende vertrouwen in de biocompatibiliteit van het apparaat en ondersteunt de risico-gecorrigeerde vooruitgang van bloedcontacterende medische hulpmiddelen van de volgende generatie. De aanpak is strategisch gepositioneerd om van invloed te zijn op de vroege validatie van apparaten en de continuïteit van de translationele pijplijn.
Deze workflow voor oppervlakte-enting is geïntegreerd in het continuüm van apparaatontwikkeling, van vroege ontdekking tot preklinische validatie, ter ondersteuning van iteratieve optimalisatie en benchmarking van antifouling-strategieën.