Um novo modelo Ex Vivo para a avaliação de desempenho de Material de injeção submucosa endoscópica
19 de outubro de 2018
Desenvolvemos um novo ex vivo modelo que se aplica uma tensão constante para o espécime gástrico porcino. Este desenvolvimento, foi possível avaliar o desempenho (a altura e a duração da elevação submucosa) de vários SIMs com precisão. A metodologia de instalação detalhadas desse novo modelo é explicada.
Este método pode ajudar a responder perguntas-chave no campo biomédico sobre assuntos médicos de interesse. A principal vantagem desta técnica é que o desempenho de várias questões de injeção submucosal pode ser evaluado com mais precisão do que métodos convencionais. Comece cortando seis por seis centímetros quadrados da terceira parte superior de um estômago suíno e armazenando imediatamente os espécimes a menos 30 graus Celsius.
Para configurar o dispositivo de tração, conecte um clipe de aço inoxidável a um fio de chave e um gancho em forma de S, e conecte o fio da chave e o gancho a um peso. Conecte o gancho à outra extremidade do fio e fixe as polias em ambas as extremidades da base. Em seguida, coloque uma placa de borracha de seis por seis centímetros, no centro da base e coloque um espécime gástrico descongelado na placa de borracha.
Em seguida, aperte as extremidades da amostra com o clipe do dispositivo de tração, pendure o peso através de ambas as polias para aplicar tensão constante à amostra, e use um medidor digital para medir a altura de elevação submucosal pré-injeção. Em seguida, fixar o escriba na altura da superfície mucosa, e empurrar predefinido, para realizar um ajuste de ponto zero do medidor de altura. Para realizar um procedimento de elevação submucosal, utilize uma seringa de 2,5 mililitros equipada com uma agulha de calibre 23, para injetar dois mililitros de hialuronato de sódio de 0,4%, horizontalmente na submucosa das margens do espécime.
Em seguida, use o medidor digital para medir a altura de elevação submucosal imediatamente, e nos pontos de tempo indicados após a injeção. Registrando a altura exibida no medidor de altura, ao fixar o escriba na parte superior da elevação submucosal. Nestes experimentos representativos, a altura de elevação submucosal foi medida após a injeção normal de soro fisiológico, ou injeção de ácido hialuronato, utilizando os modelos convencionais e ex vivo de análise.
Embora a altura de elevação submucosal tenha diminuído ao longo do tempo após a injeção de qualquer solução, em ambos os modelos, as alturas de elevação submucosal resultantes, após a injeção de ácido hialuronato, foram consistentemente maiores do que as medidas após a injeção salina normal, independentemente do tempo pós-injeção. Notavelmente, a aplicação de uma tensão constante resultou em uma menor variabilidade global dentro das medidas, em comparação com o modelo convencional de medição sem tensão. De fato, as alturas de elevação submucosal obtidas em uma tensão de 3,0 Newtons, foram significativamente inferiores às alturas de elevação submucosal obtidas em 1,5 newtons.
Considerando que não foram observadas diferenças significativas nas alturas de elevação submucosal utilizando-se o modelo convencional, em comparação com qualquer modelo de tensão constante. Após seu desenvolvimento, essa técnica abre caminho para pesquisadores do campo das questões biomédicas, expressarem o uso de materiais de injeção submucosal de alto desempenho para terapia endoscópica.
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Visão Geral
Este estudo apresenta um novo modelo ex vivo para avaliar o desempenho de materiais de injeção submucosa (SIMs) utilizando espécimes gástricos suínos. O modelo permite a aplicação de tensão constante, possibilitando a avaliação precisa da altura e duração da elevação submucosa.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Engenharia Biomédica
- Gastroenterologia
- Modelos Ex Vivo
Antecedentes
- Métodos tradicionais para avaliar SIMs podem apresentar falta de precisão.
- A aplicação contínua de tensão pode melhorar os resultados experimentais.
- Espécimes gástricos suínos fornecem um modelo biológico relevante.
- Compreender o desempenho dos SIMs é essencial para aplicações médicas.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um modelo ex vivo confiável para avaliação de SIM.
- Aprimorar a precisão das avaliações de desempenho de diversos SIMs.
- Fornecer uma metodologia detalhada para pesquisas futuras.
Métodos Utilizados
- Preparação de espécimes gástricos suínos mediante corte e congelamento.
- Montagem de um dispositivo de tração utilizando grampos de aço inoxidável e pesos.
- Aplicação de tensão constante aos espécimes gástricos.
- Medição da altura e duração da elevação submucosa.
Resultados Principais
- O novo modelo permite uma avaliação precisa do desempenho do SIM.
- A aplicação consistente de tensão leva a resultados reprodutíveis.
- A altura e a duração da elevação submucosa podem ser medidas com precisão.
- Este método apresenta vantagens em relação às técnicas convencionais de avaliação.
Conclusões
- O modelo desenvolvido ex vivo representa um avanço significativo na avaliação de SIMs.
- Ele fornece uma estrutura para estudos futuros na pesquisa biomédica.
- A avaliação precisa de SIMs pode melhorar os resultados clínicos.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A avaliação precisa de materiais para injeção submucosa (SIMs) é fundamental para o avanço das terapias endoscópicas no câncer gastrointestinal precoce. O novo modelo ex vivo permite a medição precisa e reprodutível da altura da elevação submucosa sob tensão constante, reduzindo a variabilidade e melhorando a confiança preditiva na avaliação do desempenho dos SIMs. Isso apoia a validação de alvos e a identificação de candidatos prioritários, ao identificar fatores críticos de desempenho que orientam o desenvolvimento e a priorização dos SIMs.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas mediante a quantificação do desempenho do SIM em condições biomecânicas controladas.
- Valor Operacional: Apoia a redução de riscos biológicos por meio de medições reprodutíveis de elevação submucosa que esclarecem a validação de alvos funcionais.
- Valor Preditivo: Identifica fatores críticos que determinam o desempenho do SIM, permitindo triagem orientada por dados de portfólios e identificação de candidatos prioritários.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Prepara sistemas biológicos validados para triagem subsequente ao padronizar a avaliação de SIM sob condições uniformes de tensão.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade do ensaio e a confiabilidade dos resultados quantitativos mediante a aplicação constante de tensão e medição com paquímetro digital.
- Valor Estratégico: Aumenta a prontidão e a escalabilidade da triagem ao reduzir a variabilidade das medições, apoiando a avaliação confiável de compostos em diferentes tipos de SIM.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Fornece um modelo gástrico ex vivo em porco relevante para doenças, alinhado ao desenvolvimento translacional de biomarcadores para terapia endoscópica.
- Valor Operacional: Garante continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica, fornecendo dados consistentes e quantificáveis sobre o desempenho dos SIMs.
- Valor Estratégico: Apoia decisões de avanço com ajuste de risco ao permitir comparação precisa dos SIMs, reduzindo o risco biológico em estágios avançados do desenvolvimento terapêutico.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método integra-se ao continuum de descoberta, desde a Descoberta Inicial até a Identificação de Fármacos e a Validação Pré-clínica, fornecendo dados quantitativos e reprodutíveis de desempenho SIM que orientam decisões de prosseguir ou interromper o desenvolvimento.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a clarificação de vias ao permitir a medição precisa da elevação submucosa como um indicador funcional da eficácia do SIM.
- Triagem: Oferece prontidão para ensaios e resultados quantitativos por meio da aplicação padronizada de tensão e medição com indicador digital, garantindo comparação confiável entre SIMs.
- Análises: Gera dados mensuráveis e estatisticamente comparáveis de altura e duração da elevação submucosa, que ajudam as equipes a avaliar o desempenho do SIM em diferentes condições.
- Pesquisa Translacional: Conecta-se à continuidade pré-clínica utilizando um modelo gástrico suíno fisiologicamente relevante que imita a resposta do tecido submucoso humano.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma plataforma reutilizável para avaliação de SIM que pode ser aplicada em múltiplos projetos e tipos de materiais, reduzindo o desenvolvimento redundante de modelos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva no desempenho do SIM ao reduzir a variabilidade e permitir a detecção precisa de diferenças de desempenho.
- Valor Operacional: Melhora a padronização e a reprodutibilidade por meio da aplicação constante de tensão e da preparação padronizada de espécimes.
- Valor Estratégico: Aumenta a eficiência do capital ao acelerar a velocidade de desenvolvimento do SIM por meio da identificação rápida de fatores críticos de desempenho.
- Impacto no Portfólio: Permite decisões de priorização e avanço ajustadas ao risco com base em métricas de desempenho do SIM quantificáveis e reprodutíveis.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em engenharia biomédica e manipulação de tecidos ex vivo para o preparo adequado do espécime e configuração do dispositivo.
- Depende de instrumentação, incluindo grampos de aço inoxidável, pesos, polias, placas de borracha e paquímetros digitais para aplicação e medição de tensão.
- Necessita padronização entre equipes no fornecimento de espécimes, protocolos de congelamento e calibração de tensão para garantir reprodutibilidade entre laboratórios.
- Envolve considerações de adaptação ao aplicar o modelo a diferentes tipos de tecidos ou espécies além de espécimes gástricos suínos.
- Inclui limitações práticas, como a necessidade de uso imediato do espécime após o descongelamento e a possível degradação do tecido ao longo do tempo, o que pode afetar a consistência das medições.
