<em> पूर्व vivo</em> दोहरी recirculating मानव अपरा छिड़काव मॉडल मानव प्लेसेंटा पार xenobiotics और नैनोकणों के हस्तांतरण की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस वीडियो प्रोटोकॉल में हम उपकरण और एक नाल छिड़काव के सफल निष्पादन के लिए आवश्यक तकनीक का वर्णन है.
मानव प्लेसेंटा दशक पहले मां और अजन्मे बच्चे के बीच एक अभेद्य अवरोध होने लगा था. हालांकि, thalidomide प्रेरित जन्म दोष और बाद में कई अध्ययनों की खोज के बाद सामने साबित कर दिया. आज निकोटीन जैसे कई हानिकारक xenobiotics, हेरोइन, मेथाडोन या दवाओं के साथ ही पर्यावरण प्रदूषण इस बाधा को दूर करने के लिए बताया गया. नैनो के बढ़ते उपयोग के साथ, नाल या तो गलती से संपर्क के माध्यम से या जानबूझकर संभावित नैनोमैडिकल अनुप्रयोगों के मामले में उपन्यास नैनोकणों के साथ संपर्क में आने की संभावना है. नाल सबसे प्रजाति विशेष स्तनधारी अंग 1 है क्योंकि पशु प्रयोगों से डेटा मनुष्य के लिए extrapolated नहीं किया जा सकता. इसलिए, Panigel एट अल द्वारा विकसित पूर्व vivo दोहरी recirculating मानव अपरा छिड़काव,. 1967 में 2 और लगातार श्नाइडर एट अल द्वारा संशोधित. 1972 3 में, एक शानदार मॉडल टी के रूप में काम कर सकते हैंxenobiotics या कणों के हस्तांतरण अध्ययन ओ.
यहाँ, हम प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए मानव अपरा छिड़काव प्रोटोकॉल और इसके आगे के विकास recirculating पूर्व vivo दोहरी पर ध्यान केंद्रित.
अपरा शल्यक्रिया से प्रसव के दौर से गुजर सीधी अवधि गर्भधारण से माताओं के सूचित सहमति के बाद प्राप्त किया गया. एक अक्षुण्ण गर्भदल की भ्रूण और मातृ जहाजों के कम से कम पांच घंटे के लिए cannulated और perfused थे. एक मॉडल कण के रूप में 80 के आकार और व्यास में 500 एनएम के साथ fluorescently लेबल polystyrene के कणों मातृ सर्किट से जोड़ा गया था. 80 एनएम कणों अपरा बाधा पार और 500 एनएम कणों अपरा ऊतक या मातृ सर्किट में बनाए रखा गया है, जबकि भ्रूण को अपरा भर में स्थानांतरित कर रहा है जो एक पदार्थ के लिए एक आदर्श उदाहरण प्रदान करने में सक्षम थे. पूर्व vivo मानव अपरा छिड़काव मॉडल के बारे में विश्वसनीय जानकारी उपलब्ध कराने के कुछ मॉडलों में से एक हैभविष्य कहनेवाला और नैदानिक प्रासंगिक डेटा बचाता है, जो एक महत्वपूर्ण ऊतक बाधा पर xenobiotics के परिवहन के व्यवहार.
नाल ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, पोषक तत्वों और अपशिष्ट उत्पादों की और माँ और एक दूसरे से अलग बढ़ती भ्रूण के दो रक्त सर्किट रखने में सक्षम एक ही समय पर आदान प्रदान के लिए जिम्मेदार है जो एक जटिल अंग है. इसके अतिरिक्त, यह मातृ प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा बच्चे की अस्वीकृति को रोकता है और गर्भावस्था बनाए रखने के लिए हार्मोन स्रावित करता है. सेलुलर बाधा 4,5 पार्श्व कोशिका झिल्ली के बिना एक सच्चे संकोश फ्यूज और जो फार्म कोशिकापोषकप्रसू कोशिकाओं द्वारा बनाई है. पूरे नाल एक भ्रूण विलस पेड़ होते हैं और नाल में से एक कार्यात्मक इकाई का प्रतिनिधित्व करते हैं जो कई बीजपत्र, में आयोजित किया जाता है.
अपरा बाधा समारोह का अध्ययन 1960 में thalidomide प्रेरित विरूपताओं की खोज के साथ तेज था. स्पष्ट कारणों के लिए गर्भवती महिलाओं के साथ स्थानान्तरण पढ़ाई नहीं की जा सकती. नतीजतन, विभिन्न वैकल्पिक मॉडल 6,7 विकसित किया गया है </s> ऊपर. सबसे होनहार और शायद सबसे नैदानिक प्रासंगिक मॉडल Panigel और सह कार्यकर्ता 2,3 द्वारा विकसित पूर्व vivo मानव अपरा छिड़काव मॉडल है.
कई महिलाओं को इस तरह अपनी गर्भावस्था 8 के दौरान दवाओं या पर्यावरण प्रदूषण के रूप में विभिन्न xenobiotics के संपर्क में हैं. पहले से ही गर्भावस्था के दौरान नियमित रूप से प्रशासित थे जो कुछ दवाओं के लिए, vivo अध्ययन में गर्भनाल रक्त में उस के साथ मातृ रक्त एकाग्रता की तुलना द्वारा प्रदर्शन किया जा सकता है. हालांकि, आम तौर पर भ्रूण और इन पदार्थों के teratogenicity में फार्माकोकाइनेटिक्स और गतिशीलता के बारे में केवल सीमित जानकारी है.
हेरोइन आसानी से अपरा बाधा पार और अंतर्गर्भाशयी विकास प्रतिबंध, अपरिपक्व प्रसव या सहज गर्भपात 9,10 को जन्म दे सकता है जैसे उदाहरण के लिए opiates. तो, गर्भावस्था के दौरान लापता संयम के मामले में मेथाडोन के साथ एक रिप्लेसमेंट थेरेपी की सिफारिश की है. पूर्वविवो मानव अपरा छिड़काव मॉडल भ्रूण संचलन में मेथाडोन के हस्तांतरण वितरण 12 के बाद की गणना गर्भनाल रक्त से मातृ रक्त एकाग्रता अनुपात के साथ अच्छी तरह से संबद्ध है, जो नगण्य 11, पता चला है कि.
नैनो विशेष रूप से चिकित्सा में एक से बढ़ क्षेत्र है. तो, स्वाभाविक रूप से ठीक होने वाली (व्यास में <2.5 माइक्रोन) और जंगल की आग, ज्वालामुखी विस्फोट के धुएं में और रेगिस्तान धूल में ultrafine कणों (व्यास में <0.1 माइक्रोन), इंजीनियर nanomaterials के लिए जोखिम (कम से कम एक आयाम <0.1 माइक्रोन 13 के नीचे ) बढ़ती जा रही है. इस इंजीनियर nanomaterials की विषाक्तता क्षमता के बारे में सवाल उठाया था. कोई मानवीय संकट अभी तक साबित किया जा सकता है, इंजीनियर नैनोकणों विषाक्तता परिणामों के लिए 14 प्रमुख प्रतिकूल जैविक प्रतिक्रियाओं पैदा कर सकता है यह दर्शाता है कि प्रिंसिपल प्रयोगात्मक अध्ययन कर रहे हैं. हाल ही में, कुछ अध्ययनों से पता चला है कि जन्म के पूर्व का जोखिम संकेतवायु प्रदूषण नवजात शिशुओं और बच्चों 15,16 में एक उच्च सांस की जरूरत है और airway सूजन से जुड़ा हुआ है. इसके अलावा, छोटे नैनोकणों विशेष रूप से भ्रूण या माता या तो इलाज के लिए दवा वाहक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है. इसलिए, यह अलग xenobiotics या nanomaterials और अपरा बाधा पार करने की क्षमता के व्यापक अध्ययन के लिए आवश्यक हैं कि स्पष्ट हो जाता है. इंजीनियर nanomaterials को अपरा पारगम्यता पर वर्तमान अध्ययन पर एक वास्तविक सिंहावलोकन मेनेजीस एट अल में संक्षेप. 2011 17 और Buerki-Thurnherr एट अल. 2012 7.
मानव अपरा छिड़काव मॉडल recirculating पूर्व vivo दोहरी के लिए जिम्मेदार तंत्र की तरह विभिन्न अंतर्जात और exogenous यौगिकों 3,11,12,18,19 की अपरा परिवहन और नाल के अन्य कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला का अध्ययन करने के लिए एक नियंत्रित और विश्वसनीय प्रणाली प्रदान करता है प्राक्गर्भाक्षेपक जैसे रोग राज्यों की विकास <> 20-22 समर्थन. संचय, प्रभाव और xenobiotics या नैनोकणों के एक व्यापक सेट के स्थानान्तरण दरों के अध्ययन की अनुमति देते हैं कि इस प्रोटोकॉल में हम सेट पर मुख्य रूप से ऊपर ध्यान केंद्रित, हैंडलिंग और विधि.
दोहरी recirculating छिड़काव यहाँ से पता चला के नीचे, उत्तर दिया जाना है जो प्रश्न के आधार पर संभव कई अन्य प्रयोगात्मक विन्यास कर रहे हैं. विशेष रूप से खुले अपरा perfusions आमतौर पर स्थिर राज्य एकाग्रता 3 में दवा की म…
The authors have nothing to disclose.
इस काम के आर्थिक रूप से स्विस नेशनल फाउंडेशन (NRP 64 कार्यक्रम, कोई 4064-131232 अनुदान) द्वारा समर्थित है.
Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments (optional) |
NCTC-135 medium | ICN Biomedicals, Inc. | 10-911-22C | could be replaced by Medium 199 from Sigma (M3769) |
Sodium chloride (NaCl) | Sigma-Aldrich, Fluka | 71381 | |
Potassium chloride (KCl) | Hospital pharmacy | also possible: Sigma (P9541) | |
Monosodium phosphate (NaH2PO4 · H2O) | Merck | 106346 | |
Magnesium sulfate (MgSO4 · H2O) | Sigma-Aldrich, Fluka | 63139 | |
Calcium chloride (CaCl, anhydrous) | Merck | 102388 | |
D(+) Glucose (anhydrous) | Sigma-Aldrich, Fluka | 49138 | |
Sodium bicarbonate (NaHCO3) | Merck | 106329 | |
Dextran from Leuconostoc spp. | Sigma-Aldrich | 31389 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Applichem | A1391 | |
Amoxicilline (Clamoxyl) | GlaxoSmithKline AG | 2021101A | |
Sodium heparin | B. Braun Medical AG | 3511014 | |
Sodium hydoxide (NaOH) pellets | Merck | 106498 | CAUTION: corrosive |
Ortho-phosphoric acid 85% (H3PO4) | Merck | 100573 | CAUTION: corrosive |
Maternal gas mixture: 95% synthetic air, 5% CO2 | PanGas AG | ||
Fetal gas mixture: 95% N2, 5% CO2 | PanGas AG | ||
Antipyrine (N-methyl-14C) | American Radiolabeled Chemicals, Inc. | ARC 0108-50 μCi | CAUTION: radioactive material (specific activity: 55mCi/mmol) |
Scintillation cocktail (IrgaSafe Plus) | Zinsser Analytic GmbH | 1003100 | |
Polystyrene particles 80 nm | Polyscience, Inc. | 17150 | |
Polystyrene particles 500 nm | Polyscience, Inc. | 17152 | |
EQUIPMENT | |||
Water bath | VWR | 462-7001 | |
Thermostat | IKA-Werke GmbH & Co. KG | 3164000 | |
Peristaltic pumps | Ismatec | ISM 833 | |
Bubble traps (glass) | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
Flow heater | UNI-GLAS Laborbedarf | ||
Pressure sensor + Software for analyses | MSR Electronics GmbH | 145B5 | |
Notebook | Hewlett Packard | ||
Miniature gas exchange oxygenator | Living Systems Instrumentation | LSI-OXR | |
Tygon Tube (ID: 1.6 mm; OD: 4.8 mm) | Ismatec | MF0028 | |
Tubes for pumps (PharMed BPT; ID: 1.52 mm) | Ismatec | SC0744 | |
Blunt cannulae (Ø 0.8 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.81 | |
Blunt cannulae (Ø 1.2 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.90 | |
Blunt cannulae (Ø 1.5 mm) | Polymed Medical Center | 03.592.94 | |
Blunt cannulae (Ø 1.8 mm) | Polymed Medical Center | 03.952.82 | |
Parafilm | VWR | 291-1212 | |
Perfusion chamber with tissue holder (plexiglass) | Internal technical department | Similar equipment is available from Hemotek Limited, UK | |
Surgical suture material (PremiCron) | B. Braun Medical AG | C0026005 | |
Winged Needle Infusion Set (21G Butterfly) | Hospira, Inc. | ASN 2102 | |
Multidirectional stopcock (Discofix C-3) | B. Braun Medical AG | 16494C | |
Surgical scissors | B. Braun Medical AG | BC304R | |
Dissecting scissors | B. Braun Medical AG | BC162R | |
Needle holder | B. Braun Medical AG | BM200R | |
Dissecting forceps | B. Braun Medical AG | BD215R | |
Automated blood gas system | Radiometer Medical ApS | ABL800 FLEX | |
Multi-mode microplate reader | BioTek | Synergy HT | |
Liquid scintillation analyzer | GMI, Inc. | Packard Tri-Carb 2200 | |
Scintillation tubes 5.5 ml | Zinsser Analytic GmbH | 3020001 | |
Tissue Homogenizer | OMNI, Inc. | TH-220 | |
pH meter + electrode | VWR | 662-2779 |