Method Article

İnsan Kan Akışını Taklit Eden Akış Döngüsü Modelinde Kanla Temas Eden İmplantların Hemokomuuyum Testi

DOI:

10.3791/60610

⸱

March 5th, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Thoracic, Cardiac and Vascular Surgery, University Hospital Tuebingen, 2Acandis GmbH, 3Institute of Biomedical Engineering, University of Stuttgart, 4Institute of Macromolecular Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, lazer kesim nörovasküler implantlar kullanılarak kanla temas eden cihazların kapsamlı bir hemouyumluluk değerlendirmesini açıklamaktadır. Taze, heparinize insan kanı ile bir akış döngüsü modeli kan akışını taklit etmek için uygulanır. Perfüzyon sonrası çeşitli hematolojik belirteçler analiz edilir ve test edilen cihazların hemokompatibilite değerlendirmesi için kan alındıktan sonra doğrudan elde edilen değerlerle karşılaştırılır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tıbbi cihazların (örneğin, vasküler greftler, stentler ve kardiyak kateterler) vücudun dolaşım sisteminde kalan geçici veya kalıcı amaçlarla giderek artan kullanımı, bu cihazların neden olduğu olası hematolojik komplikasyonları (örn. kan bileşenlerinin aktivasyonu ve imhası) değerlendiren güvenilir ve multiparametrik bir yaklaşım gerektirir. Kanla temas eden implantların kapsamlı in vitro hemouyumluluk testi, invivo uygulamada başarılı olması nın ilk adımıdır. Bu nedenle, Klinik uygulama öncesinde Uluslararası Standardizasyon Örgütü 10993-4 'e (ISO 10993-4) göre kapsamlı analiz zorunludur. Sunulan akış döngüsü stentlerin hemostatik performansını analiz etmek için hassas bir modeli açıklar (bu durumda, nörovasküler) ve yan etkileri ortaya. Taze insan tam kan ve nazik kan örnekleme kullanımı kan preaktivasyonu önlemek için gereklidir. Kan, test numunesini içeren heparinize bir tüp ile 37 °C'de 150 mL/dk hızda 60 dakika peristaltik pompa kullanılarak geçirilir. Perfüzyon öncesi ve sonrası hematolojik belirteçler (örn. lökositlerin aktivasyonunu gösteren kan hücre sayısı, hemoglobin, hematokrit ve plazmatik belirteçler (polimorfonükleer [PMN]-elastaz), trombositler (β-tromboglobulin [β-TG]), koagülasyon sistemi (thombin-antitrombin III [TAT]) ve ardan ardeksi (SC5b-9) olarak analiz edilir. Sonuç olarak, klinik uygulama öncesinde stentlerin ve diğer kanla temas eden cihazların kapsamlı hemouyumluluk testi için gerekli ve güvenilir bir model salıyoruz.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İmplantların ve biyomalzemelerin insan kanıyla etkileşime giren in vivo uygulaması, hemostatik sistemin çeşitli belirteçlerinin araştırılmasına odaklanan yoğun klinik öncesi testler gerektirir. Uluslararası Standardizasyon Örgütü 10993-4 (ISO 10993-4) kanla temas eden cihazların (yani stent ve vasküler greftlerin) değerlendirilmesi için temel ilkeleri belirtir ve cihaz tasarımını, klinik yararını ve gerekli malzemeleri1olarak değerlendirir.

İnsan kanı, lökositler (beyaz kan hücreleri [WBCs]), eritrositler (kırmızı kan hücreleri [RBCs]) ve trombositler gibi çeşitli plazma proteinlerive hücreler....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kan örnekleme prosedürü Tuebingen Üniversitesi Tıp Fakültesi Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır (proje tanımlama kodu: 270/2010BO1). Tüm konular katılımdan önce dahil edilmesi için yazılı, bilgilendirilmiş onay verilir.

1. Heparin yüklü Monovettes hazırlanması

  1. Seyreltilmemiş heparini (5.000 IU/mL) sodyum klorürle karıştırın (NaCl, %0.9) 15 IU/mL heparin konsantrasyonu ile bir çözelti hazırlayın.
  2. Kan örneklemesi sonrası 1,5 IU/mL son heparin konsantrasyonu elde etmek için her nötr monovette (9 mL) seyreltilmiş heparin çözeltisinin 900 μL'sini ekleyin. Donör başına üç monovet ve üç yedek monovette hazırlayın ve heparin....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kısaca özetlenebilir, insan tam kan heparin yüklü monovettes sonra toplandı ve hücre sayımları temel düzeylerini değerlendirmek için kullanılan yanı sıra plazmatik hemouyumluluk belirteçleri.

Daha sonra nörovasküler implant örneklerini içeren tüp dolduruldu ve kan peristaltik pompa kullanılarak 150 mL/dk ve 37 °C'de 60 dk boyunca perfüzyon yapıldı. Yine tüm gruplarda hücre sayısı analiz edildi ve plazma örnekleri ELISA analizleri için hazırlandı (Şekil 1). Kan hüc.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sunulan protokol, insan kan akışını taklit eden bir kesme akışı modelinde ISO 10993-4 uyarınca kanla temas eden implantların hemouyumluluk testi için kapsamlı ve güvenilir bir yöntemi tanımlar. Bu çalışma lazer kesim nörovasküler implantların test dayanmaktadır ama çeşitli örnekler ile yapılabilir. Sonuçlar, bu yöntemin kan hücresi sayısı, çeşitli hemokompatibilite belirteçlerinin yaygınlığı ve kan teması sonrası cihaz yüzeyinin mikroskobik görselleştirmesi gibi çeşitli parametrelerin geniş analizini sağladığını gösterme.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Taramalı elektron mikroskobu performansı için, Üniversite Hastanesi Tuebingen Tıbbi Malzeme Bilimi ve Teknolojisi bölümünden Ernst Schweizer'a teşekkür ederiz. Araştırma, Ulusal Sürdürülebilirlik Programı II (Project BIOCEV-FAR LQ1604) kapsamında Cr'nin Eğitim, Gençlik ve Spor Bakanlığı ve Çek Bilim Vakfı'nın 18-01163S projesi tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
aqua ad iniectabiliaFresenius-Kabi, Bad-Homburg, Almanya1088813
beta-TG ELISADiagnostica Stago, Düsseldorf, Almanya00950
Santrifüj Rotana 460 RAndreas Hettich, Tuttlingen,Almanya-Citrat
monovettes (1.4 mL)Sarstedt, Nü mbrecht, Almanya6,16,68,001
CTAD monovet (2.7 mL)BD Biosciences, Heidelberg, Almanya367562
EDTA monovet (1.2 mL)Sarstedt, Nü mbrecht, Almanya6,16,62,001
Etanol p.A. (1000 mL)AppliChem, Darmstadt, Almanya1,31,08,61,611
Gluteraldehit (suda % 25)SERVA Elektroforez, Heidelberg, Almanya23114.01
Ension tüpleri için heparin kaplamaEnsion, Pittsburgh,
(25.000 IE/ 5 mL)LEO Pharma, Neu-Isenburg, AlmanyaPZN 15261203
Çok Plakalı Okuyucu Mithras LB 940Berthold, Bad Wildbad,Almanya-NaCl
%0,9Fresenius-Kabi, Bad-Homburg, Almanya1312813
Nötr monovetler (9 mL)Sarstedt, Nü mbrecht, Almanya2,10,63,001
PBS tamponu (Ca2+/Mg2+ olmadan)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Almanya70011044
Peristaltik pompa ISM444BCole Parmer, Wertheim, Almanya3475
Pipet (100 ve mikro; L)Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Almanya3124000075
Pipet (1000 & mikro; L)Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Almanya3123000063
Plastik kap (100 mL)Sarstedt, Nü mbrecht, Almanya7,55,62,300
PMN-Elastase ELISADemeditec Diagnostics, Kiel AlmanyaDEH3311
Polivinil klorür tüpüSaint-Gobain Performance Plastics Inc., CourbevoieFransa-Reaksiyon
Tüpleri (1.5 mL)Eppendorf, Wesseling-Berzdorf, Almanya30123328
nörovasküler lazer kesim implantlarAcandis GmbH, Pforzheim01-0011x
SC5b-9 ELISATECOmedical, Buende, AlmanyaA029
Taramalı elektron mikroskobuCambridge Instruments, Cambridge,İngiltere-Sızdırmazlık
bandı (96 kuyulu plaka)Thermo Fisher Scientific, Darmstadt, Almanya15036
Şırınga 10/12 mL Norm-JectHenke-Sass-Wolf, Tuttlingen, Almanya10080010
TAT mikro kitiSiemens Healthcare, Marburg, AlmanyaOWMG15
Su Banyosu Tipi 1083Gesellschaft fü r Labortechnik, Burgwedel, Almanya-
ABD-Heparin-Natrium

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. ISO. Biological evaluation of medical devices. , ISO 10993-4 (2002).
  2. Weber, M., et al. Blood-Contacting Biomaterials: In Vitro Evaluation of the Hemocompatibility. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 6, 99(2018).
  3. Li, Y., Boraschi, D.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Hemocompatibility TestingBlood Contacting ImplantsFlow Loop ModelISO 10993 4Stent EvaluationWhole Blood PerfusionPlatelet ActivationCoagulation AnalysisComplement ActivationScanning Electron Microscopy

Related Articles