Rysunek 5 przedstawia eksperymenty sprawdzające zasadę działania z wykorzystaniem barwnika błękitu Evansa, co pozwoliło nam przetestować system oraz zwizualizować prawidłowe funkcjonowanie bariery płynnej i łożyskowej oraz zapobiec przeniesieniu substancji do przedziału płodowego. Barwnik błękitu Evansa dotarł do tkanki łożyska w tym systemie i ją perfundował (Rysunek 5A). Dalsza analiza wykazała, że błękit Evansa nie przedostał się do żylnej części pępowiny płodu (Rysunek 5B), co jest oczekiwanym rezultatem, ponieważ błękit Evansa wiąże się z albuminami.
Rysunek 6 przedstawia dane z eksperymentu kontrolnego opisanego w niniejszym protokole. Próbki odpływu z dystalnego końca tętnicy macicznej oraz z żyły pępowinowej płodu pobierano w każdym 10-minutowym przedziale czasowym, aby ocenić przepływ płynu w czasie po podaniu dawki bolusa do macicznej tętnicy matki (Rysunek 6). Stwierdzono zmniejszenie transferu płynu do przedziału płodowego w ciągu 10 minut po infuzji polistyrenu. Aby ilościowo określić transfer polistyrenu do przedziału płodowego w czasie jego występowania, 25 µL perfuzowanego płynu z każdego punktu czasowego naniesiono w duplikacie na płytkę 96-dołkową w celu pomiaru fluorescencji próbki. Fluorescencję określono za pomocą odczytu spektroskopowego przy 546/575 nm (ex/em) z wykorzystaniem mikroczytnika płytek fluorescencyjnych. Transfer polistyrenu do przedziału płodowego nastąpił w ciągu 10 minut, osiągnął szczyt w 20 minucie i trwał przez 90 minut (Rysunek 6B).
Podzbiór perfundowanych tkanek łożyska zachowano do badań histopatologicznych i ocen morfologicznych. Tkanki utrwalono w formalinie, zabarwiono hematoksyliną i eozyną, a następnie poddano analizie certyfikowany patolog weterynaryjny. Eksperci nie zidentyfikowali żadnych nieprawidłowości strukturalnych w łożyskach perfundowanych wyłącznie roztworem PSS lub roztworem PSS z dawką bolus polistyrenu znakowanego rodaminą.

Rysunek 1: Zmodyfikowana komora z jednym naczyniem. (A) Przegląd zmodyfikowanej komory. (B) Powiększony obraz igieł o tępym czubku zamocowanych w komorze naczynia. Czerwona strzałka wskazuje klips termistora, który został zmodyfikowany tak, aby utrzymywać igły na miejscu podczas kaniulacji pępowiny. (C) Reprezentatywny obraz czterech kaniul przygotowanych do kaniulacji tkanki. Czerwone strzałki wskazują każdą z czterech kaniul. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Rycina 2: Powiększony widok komory do perfuzji łożyska. (A) Przedstawia dren podłączony do przetwornika ciśnienia i kaniulowany w proksymalnej macicznej tętnicy matki, czyli „wpływ”. Ciśnienie jest ustawione na stałą wartość 80 mmHg zgodnie z literaturą. (B) Przedstawia port odpływowy komory dla superfuzatu otaczającego tkankę łożyska podczas perfuzji. (C) Przedstawia wlot superfuzatu do komory w celu obmywania łożyska ogrzanym PSS podczas perfuzji. (D) Przedstawia dystalny port maciczny matki, w którym można zbierać effluent z perfuzji macicy. (E) Przedstawia port temperatury, gdzie komora naczyniowa może zostać podłączona do termometru i grzałki w celu utrzymania stałej temperatury przez cały czas trwania eksperymentu. (F) Przedstawia kaniulację tętnicy pępowinowej. Tętnica pępowinowa jest poddawana ciśnieniu 50 mmHg, aby umożliwić przepływ przeciwprądowy na poziomie łożyska. (G) Przedstawia zbiór effluentu z żyły pępowinowej. Płyn przepływający w kierunku przedziału płodowego podczas perfuzji będzie tu zbierany. (H) Jest to centrum systemu perfuzyjnego, w którym łożysko jest kaniulowane i utrzymywane przez cały proces perfuzji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 3: Widok systemu perfuzji łożyskowej. (A i B) System kontroli ciśnienia używany do monitorowania i utrzymywania ciśnienia 80 mmHg perfuzatu w tętnicy macicznej. (C) Element odpowiedzialny za termoregulację komory perfuzyjnej. (D) Mikroskop. (E) Komora perfuzyjna. (F) Zestaw do perfuzji tętnicy pępowinowej zasilany grawitacyjnie, ustawiony na 50 mmHg. (G) Pompa perystaltyczna używana do napełniania i odprowadzania superfuzatu łożyskowego PSS. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rysunek 4: Schemat systemu perfuzji łożyska. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 5: Reprezentatywne obrazy eksperymentów dowodzących zasady działania z użyciem barwnika błękitu Evansa. (A i B) Dowód zasady działania, zgodnie z którym błękit Evansa perfunduje naczynia krwionośne macicy, mięsień macicy i łożysko, ale nie przekracza bariery łożyskowej ze względu na wiązanie z albuminą. Zielona strzałka wskazuje niebieski drenaż żylny z łożyska z powrotem do krążenia matki. Czerwona strzałka wskazuje odpływ z żyły pępowinowej w kierunku przedziału płodowego. Należy zwrócić uwagę na brak niebieskiego barwnika. (C) Reprezentatywny obraz zbierania odpływu z żyły pępowinowej. Czerwona strzałka wskazuje formowanie się kropli przed pobraniem. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rysunek 6: Dane pochodzące z eksperymentu pozorowanego. Pomiary fluorescencji nanomateriałów polistyrenowych znakowanych rodaminą, znormalizowane do fluorescencji bazowej, przeprowadzone poprzez pobranie treści (A) tętnicy macicznej oraz (B) żyły pępkowej płodu. Średnia fluorescencja znormalizowana do wartości bazowej ± błąd standardowy (SE). *: p < 0.05 oraz T: p < 0.1 na podstawie analizy wariancji (ANOVA). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.