Yöntem makalesi

Araştırmacı bilim adamları için tasarlanmış açık kaynaklı bir Normothermic perfüzyon sistemi

DOI:

10.3791/68722

⸱

18 Temmuz 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Surgical Oncology Program, National Cancer Institute, National Institutes of Health, 2Instrumentation Development and Engineering Application Solutions, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, National Institutes of Health, 3Radiology and Imaging Sciences, Department of Interventional Radiology, National Institutes of Health, 4Histopathology and Autopsy Pathology, Laboratory of Pathology, National Institutes of Health, 5Division of Cancer Treatment and Diagnosis, National Cancer Institute, National Institutes of Health, 6Department of Perioperative Medicine, National Institutes of Health, 7Blood Services Section, Department of Transfusion Medicine, National Institutes of Health, 8Translational Hepatology Section, Liver Disease Branch, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, 9Center for Immuno-Oncology, National Cancer Institute, National Institutes of Health

Bu makalede

Özet

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

Burada, klinik öncesi biyomedikal araştırmalarda daha erişilebilir, uygun maliyetli ve yinelemeli kullanım sağlayan, mevcut platformların yüksek maliyetinin ve sınırlı esnekliğinin üstesinden gelmek için tasarlanmış açık kaynaklı, değiştirilebilir bir normotermik ex vivo perfüzyon sistemi için bir protokol sunuyoruz.

Özet

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

Transplantasyondan önce insan organları için ex vivo perfüzyon makinelerinin entegrasyonu, translasyonel tıp için yeni araştırma yollarını ortaya çıkarırken, alıcılar için sonuçları iyileştirmiş ve organ kullanılabilirliğini artırmıştır. Bununla birlikte, bu makineler, araştırma bilimcisine önemli bir ön maliyet yatırımı ve engelleyici kullanım başına maliyet sunarken, deneysel modifikasyonlar için sınırlı kullanılabilirliğe sahiptir. Ayrıca, biyomedikal araştırmalarda, çok hücreli organ ortamında hücresel süreçlerin otantik bir şekilde sorgulanmasına izin veren gelişmiş klinik öncesi modellere önemli bir ihtiyaç vardır.

Daha büyük araştırma topluluğu için benzer teknolojiye erişim sağlamak için, tamamen kullanıcı tarafından değiştirilebilir Python koduyla çalıştırılan, kolayca elde edilen parçalardan uygun maliyetli modüler bir normotermik perfüzyon makinesi inşa ettik. Sistem özelleştirilmiş donanımdan yoksun olduğundan, araştırmacılar sistemi bireyselleştirilmiş araştırma uygulamaları için gerektiği gibi inşa edebilir ve artırabilir.

Burada, makine kurulumunu ve perfüzyon sürecini ayrıntılı olarak açıklıyoruz, domuz ve insan organları ile ilgili deneyimlerimizi aktarıyoruz ve erken kavram kanıtı deneysel sonuçları sunuyoruz. Bu çalışmalar, sağlam insan dokusunu kullanarak patofizyolojiyi ve karmaşık hücresel süreçleri sorgulama potansiyelini göstermektedir.

Giriş

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

Kısa süreli (<12 saat) normotermik makine perfüzyonu daha önce nakilden önce böbrekler ve karaciğerler için kullanılmış olsa da 1,2,3,4,5, uzun süreli normotermik ex vivo karaciğer perfüzyonu 2020'de Liver4Life makinesi 6 ile gerçeğe dönüştü. Bu teknolojinin amacı, canlı donör organların genişletilmesine yönelikti, ancak olası translasyonel uygulamalar araştırma topluluğu tarafından kolayca görülüyordu 7,8,9,10,11,12. Tezgah bilim adamları ve geleneksel araştırma laboratuvarları için, bu klinik araçlar, önemli ön ve yinelenen maliyetler nedeniyle neredeyse kesin olarak erişilemezdurumdadır 12,13. Klinik normotermik perfüzyon makineleri, çalışma başına 9.500-60.000 ABD Doları arasında değişen tek kullanımlık tek kullanımlık malzemelerle birlikte 250.000 ABD Dolarının üzerindedir 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23. Ayrıca, mülkiyet hakları ve mevcut teknolojinin uyarlanamaması, bilimsel uygulamaları zorlaştırmaktadır.

Biyomedikal araştırmalarda geliştirilmiş klinik öncesi modellere 24,25,26 duyulan olağanüstü ihtiyaç, yukarıda belirtilen sınırlamalarla birleştiğinde, açık kaynaklı, değiştirilebilir bir perfüzyon sisteminin oluşturulmasına ilham verdi (Şekil 1). Devre tasarımı ve geliştirme, maliyet kullanımı, laboratuvar alanı gereksinimleri ve çeviri uygulamaları için mobilite ilkeleri tarafından yönlendirildi. Sistem 48.000 ila 66.000 ABD Doları arasında inşa edilebilir ve her bir perfüzyon maliyeti 1.000 ila 2.300 ABD Doları arasında değişir ve bu, ücretsiz olarak indirilebilir kodla çalıştırılan hazır kaynaklı bireysel bileşenlerin entegrasyonu yoluyla elde edilir. Sistem, ameliyathaneden donör domuz kanı ve son kullanma tarihi geçmiş insan kanı, domuz karaciğeri ve kısmi insan karaciğeri segmentlerini kullanan yinelemeli bir süreçle optimize edildi (Ek Tablo 1, Ek Tablo 2 ve Ek Tablo 3). Organlar, basınç nekrozunu en aza indirmek, ideal kanülasyon yörüngesine izin vermek, drenaj akışına izin vermek ve normotermiyi sağlamak için numuneyi en uygun şekilde konumlandıran kapalı bir havzaya yerleştirilir. Rezervuar, giriş devrelerine yönlendirilmeden önce yaklaşık 2-3 L perfüzat barındırır. Hepatik perfüzyonlarda elektrolit homeostazı ve hemokonsantrasyon için kritik olanhemodiyaliz 6,27,28,29, bağımsız bir silindirli pompa ile bir yan devre aracılığıyla entegre edildi. Farmakolojik infüzyonlar fizyolojik fonksiyonları destekler (ör., total parenteral nütrisyon (TPN), safra tuzları, vb.30), vasküler tonusu artırır (epoprostenol, fenilefrin), pıhtılaşmayı (enoksaparin) ve enfeksiyonu (piperasilin-tazobaktam, amfoterisin) önler. Fizyolojik perfüzyon parametreleri, kan gazı, basınç ve akış değerlerini elde etmek için gerçek zamanlı in-line sensörler kullanılarak sağlanır. Sistem, donanım bileşenlerinin entegrasyonunun devrenin herhangi bir noktasında gerçekleşebilmesi için maksimum kullanıcı uyarlanabilirliğine izin verir. Ayrıca, devre içindeki tek tek bileşenlerin her biri, belirli araştırma sorularına ve deneysel ihtiyaçlara göre uyarlanmasını sağlamak için değiştirilebilir veya değiştirilebilir. Örneğin, çift giriş devresi, tek bir girişe sahip organların (yani böbrekler veya pankreas) perfüzyonu için, pompa kafalarından önce Y-konektörünü basitçe çıkararak değiştirilebilir ve infüzyon / örnekleme için klavuzlar devre içinde herhangi bir noktaya monte edilebilir. Ek olarak, sistem, son kullanıcı tarafından dikte edilen belirli bir perfüzyon parametreleri kümesine dayalı olarak yarı otomatik perfüzyona izin veren Python koduyla çalıştırılır (Ek Şekil 1). Örneğin, sensörler, oksijenatör gazı akışını, pompa hızını vb. otomatik olarak ayarlamak için çıkış komutlarını uygulamak için giriş görevi gören sürekli arteriyel kan gazları (ABG), basınç ve akış okumaları alır. Grafik kullanıcı arayüzü (GUI), istenirse bu otomasyonun manuel olarak geçersiz kılınmasına izin verir. Devrenin özelleştirilebilirliği onun ayırt edici özelliğidir ve bu sistemin çok çeşitli deneysel araştırmalar için genel uygulanabilirliğini genişletir.

Sistemin tamamına erişim, çeviri biliminin birden fazla alanında yeni bilgi derinlikleri oluşturma çabasıyla işbirliğini ve yeniliği teşvik etmek için ücretsiz olarak kullanılabilir (https://github.com/CCR-SOP/OpenSourcePerfusionSystem.git).

figure-introduction-1
Şekil 1: Açık kaynaklı perfüzyon sistemi. (A) Hepatik perfüzyon için çift akış kurulumu için açık kaynaklı perfüzyon sistemi şeması. (B) Ekranlarda gösterildiği gibi yazılım entegrasyonu ile organ perfüzyonu sırasında sistemin üç boyutlu (3D) oluşturulması. (C) Domuz perfüzyon deneyi sırasında perfüzyon makinesinin fotoğrafı. Şekilde gösterilen konfigürasyon yalnızca gösterim amaçlıdır. Perfüzyon sırasında, steril ısıtma örtüsü, steril bir muhafazayı korumak için organı kaplar. P/F Sensörü: Basınç ve akış sensörleri. HA: Hepatik arter. PV: Portal damar. HV: Hepatik damar. BD: Safra kanalı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Protokol

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

Bu protokol, kurumumuzun İnsan Araştırmaları Etik Kurulu'nun etik standartlarına uygun olarak yürütülmüştür ve insan denekler ve dokuları içeren araştırmalar için geçerli tüm yönergelere ve düzenlemelere uygundur.

1. Makine kurulumu

  1. Masa hazırlığı
    1. Masa üstünü ve mobil arabayı %70 alkol spreyi ile sterilize edin ve iyice silin. Mobil arabayı masanın sol tarafına dik olarak yerleştirin. Protokol boyunca tüm boru ve donanımın bağlanmasından önce, sterilize etmek için varsa %70 alkol veya otoklav püskürtün.
      NOT: Herhangi bir organ işleme veya müdahaleden önce, perfüzyon öncesinde ve sırasında steriliteyi kolaylaştırmak için steril eldiven ve alkol spreyi kullanın.
    2. İş istasyonunu steril mavi perdeler ve ardından emici alt pedlerle örtün.
    3. Rezervuar tutucuyu, halka dışa doğru çıkıntı yapacak şekilde, iş istasyonu üst kısmının altından yaklaşık 12" aşağıda olacak şekilde tezgaha en yakın araba ayağına takın.
    4. Tambur hunisini, masanın ön kenarından sarkan bir musluğu olacak şekilde iş istasyonunun sağ tarafına yerleştirin. Tamburun tabanını doldurmak için dairesel hafızalı köpüğü kesin ve musluğun yakınında çıkış için 4 inçlik bir boşluk bırakın. Diyaframı bir solunum cihazına bağlı köpüğün altına yerleştirin.
    5. 2 su ısıtma battaniyesi edinin ve bunları, battaniyenin sol üst köşesine yönlendirilmiş bağlantı borusu ile köpük ekin üzerine yerleştirin. Borudan beyaz kelepçeleri kesin ve her tüpe 3/16" erkek Luer dikeni yerleştirin. Y'ed su ısıtma tankı hatlarından her bir battaniyeye 1 giriş ve 1 çıkış hattını sabitleyin.
    6. Steril bir ısıtıcı örtü alın ve ortadaki mavi kareyi belirleyin. İki kez ikiye katlayın ve bir çıkış deliği oluşturmak için katlamanın köşesinden 2 mm kesin. Steril örtüyü tamburun üzerine, kesilen delik çıkış musluğu ile aynı hizada olacak şekilde yerleştirin.
    7. 3D baskılı çıkış konektörünü edinin ve mıknatısı oluğa yerleştirin. Çıkış musluğundan örtünün altına yerleştirin ve kesilen deliği konektör ve mıknatıstaki deliğe hizalayın. Örtüyü sabitlemek için çıkışla hizalanmış ikinci bir mıknatıs yerleştirin.
    8. Tüm tambur hunisini kaplayacak şekilde fazla örtüyü kaldırın ve lastik bant/elastik bağlarla sabitleyin. Steril bir bariyer oluşturmak için fazla örtüyü üstüne katlayın. Katlanmış örtünün üstündeki ikinci su ceketini değiştirin.
    9. ~30" 1/4" borudan bir parça kesin ve proksimal yönü tambur huni musluğunun altından çıkış parçasına ve distal yönü bir rezervuar giriş dibine takın.
  2. Pompa ve oksijenatör hazırlama
    1. Pompaları, kelepçeler pompaların 6 "üzerinde olacak şekilde, sehpa ve pompaların hemen arkasına iki kelepçe ile iş istasyonu kenarına en yakın mobil arabaya yerleştirin.
    2. 2 pompa kafası alın ve pompalara sabitleyin.
    3. 2 oksijenatör edinin ve yatay bir konfigürasyonda sehpalara bağlı kelepçelerin içine yerleştirin. Oksijenatörleri, diken dışa bakacak ve yanal diken sağa bakacak şekilde yönlendirin.
      NOT: Luer konektörlü oksijenatörler, etiket dışa ve iç uçlar yukarı bakacak şekilde alternatif bir konfigürasyon gerektirir.
  3. Gaz karıştırıcı hazırlığı
    1. İki (2) adet 4' 1/8" boru kesin ve her tüpün uçlarına bir erkek 1/8" Luer yerleştirin. Her arteriyel ve venöz gaz girişine bir tüp bağlayın.
    2. İki (2) adet 2" 1/4" boruyu kesin ve bir ucuna 1/4" dişi Luer takın. Bu boru parçalarının her birini, her bir oksijenatörün sağ üst dikenlerine yerleştirin.
    3. Arteriyel ve venöz 1/8" gaz giriş borusunu ilgili oksijenatörlerinin sağ üst Luer konektörüne bağlayın.
  4. Hemodiyaliz devresi hazırlığı
    1. Doğrudan filtreye giden hortum dışındaki tüm hortumları hemodiyaliz kitinden çıkarın (mavi, kırmızı, yeşil ve sarı çizgiler). Filtreyi iş istasyonunun arkasındaki, pompaların ~12" sağındaki veya rezervuarla aynı hizadaki delikli panoya sabitleyin.
    2. Kan girişi için filtrenin hemen sağına 1 büyük silindirli pompa yerleştirin. Kan silindiri pompasının sağına 2 küçük peristaltik pompa yerleştirin.
      1. İki (2) 1/8inci peristaltik boru alın ve beyaz pompa kelepçesinin içine yerleştirin. Her borunun her iki ucuna iki (2) dişi 1/8inci Luer dikeni takın.
    3. İş istasyonunun sağ yan tarafına 5 L'lik bir diyalizat torbası asın.
      1. Torbanın Luer konektörüne 1/8inci boruyu takarak diyalizat torbasını hemodiyaliz filtresi girişine bağlayın. Erkek 1/8 Luer'i bu borunun ucuna takın ve giriş peristaltik pompa borusuna takın.
    4. Diyalizat Girişi/Çıkışı: Her iki ucu bir erkek 1/8inci Luer ile donatılmış 3 1/8inci boru elde edin.
      1. Giriş: Proksimal ucu pompa hortumunun distal yönüne ve distal ucunu sarı giriş borusuna (1/8 ile) hemodiyaliz filtresine bağlayın.
      2. Çıkış Akışı: Proksimal ucu yeşil çıkış borusuna (1/8 dişi Luer ile) ve distal ucu çıkış peristaltik pompa borusuna bağlayın. 1/8. boruyu peristaltik pompanın distal yönüne bağlayın ve Luer konektörleri aracılığıyla atık torbasına boşaltın.
  5. Proksimal devre oluşturma
    1. Rezervuarı, dış numaraları ve sarı kapaklı konektörü dışa doğru yönlendirilecek şekilde rezervuar tutucusuna yerleştirin.
    2. ~ 36 "5/16" boruyu kesin ve proksimal ucu rezervuarın altındaki çıkış gözlüğüne bağlayın. 5/16" Y konektörünü bu borunun uzak ucuna bağlayın.
    3. 5/16" borudan iki (2) adet 4" uzunluğunda kesin ve bunları Y konektörünün ucuna bağlayın. Bu 4" tüplerin uçlarının her birini pompa kafalarının her birinin yatay ucuna takın.
    4. İki (2) adet 4" uzunluğunda 1/4" boru kesin ve pompa kafalarının dikey dikişlerinin her birine 1 adet bağlayın. Distal yönü her oksijenatörün sol alt ucuna bağlayın.
    5. İki (2) adet 2" uzunluğunda 1/4" boru kesin ve bir ucuna dişi Luer bağlayın. Bir erkek Luer kapağı ekleyin ve her oksijenatörün sağ alt ucuna takın.
  6. Venöz devre oluşturma
    1. Bir (1) 30" uzunluğunda 5/16" boruyu kesin ve proksimal ucu venöz oksijenatörün çıkış (sağ) dibine takın. İkiye bölün ve distal kesim ucunun üzerine 5/16" Y konektörü yerleştirin. Diğer yarısını Y konektörünün üst çubuğuna yeniden takın.
    2. Yan örnekleme devresi: Bir (1) 2" parça 1/4" boruyu kesin ve bir iğne sürücüsü kullanarak proksimal ucu gerin. Bunu 5/16" Y konektörünün diğer çubuğuna bağlayın.
      1. Bir küvet sensörü edinin. Dikenli tarafı Y konektörüne bağlı 2" boruya bağlayın. 1-2" distal küvet borusunu kesin ve erkek 1/4" Luer'e bağlayın. Kalibre edildikten sonra şönt sensörünün proksimal ucuna takın ve distal açıdan, erkek 1/8" Luer'i 1/8" boruya bağlayın.
      2. Dişi T konektörünün yatay yönünü 1/8" boruya ve erkek Luer'e bağlayın. Dikey yönüne, bir örnekleme clave bağlayın. T konektörünün kalan yatay yönüne 1/8" erkek Luer bağlayın.
      3. 12 "1/8" boruyu kesin, proksimal ucu örnekleme klavuzuna takın ve distal uca 1/8" erkek Luer takın. Bunu başka bir dişi T konektörüne bağlayın. Dişi T konektörünün bir tarafına 1/4" erkek Luer takın ve 2" 1/4" boru kullanarak bir giriş kanalına bağlayın.
    3. 5/16" borunun distal ucuna dönün ve başka bir 5/16" Y konektörü takın. ~55" 1/4" boru alın ve 5/16" Y konektörünün üst ucuna takın.
    4. Hemodiyaliz kan devresi oluşturma: 1/4" borunun distal ucuna 1/4" erkek Luer takın. Boruyu büyük silindirli pompadan geçirin. Hemodiyaliz filtresinin üst kısmındaki kan girişine bağlanın (mavi astarlı hortum).
      1. Bir (1) adet 24" 1/4" boru kesin ve proksimal yöne bir erkek 1/4" Luer bağlayın. Bu hortumu kan çıkış hemodiyaliz filtresine (kırmızı çizgili hortum) bağlayın. Distal yönü rezervuarın giriş dibine bağlayın.
    5. Numuneye giden venöz giriş devresini tamamlamak için geri dönün. Bir (1) adet 36" 1/4" boru kesin ve 5/16" Y konektörünün dikenine oturacak şekilde gerin.
    6. İlaç infüzyon bölgesi: 3 adet dört musluk alın ve doğrusal olarak bağlayın. Bu parçayı dişi bir T konektörünün dikey koluna bağlayın. Dişi T konektörünün sıralı kollarına iki adet erkek 1/4" Luer takın. Borunun sol tarafından 12" parçasını yerleştirin.
    7. İlaç infüzyon bölgesinden sonra harici akış sensörlerini 1/4" boruya takın. 1 adet 9" montaj parçası edinin ve tambur hunisi seviyesinde sabitleyin. Akış sensörlerinin ucuna 2 "distalde bir kesim yapın ve dikenli basınç sensörlerini 1/4" boruya yerleştirin. Borunun distal yönünü tambur hunisinin ortasına yerleştirin. Numuneye venöz kanülasyon için bir (1) 1/4 "erkek Luer ayırın.
  7. Arteriyel devre oluşturma
    1. Başka bir ~ 30 "5/16" boru parçası kesin ve arteriyel oksijenatörün sağ çıkış dikeninin proksimal ucunu takın. Bu boruyu yaklaşık yarıya kadar kesin ve bir adet 1 5/16" Y konektörü takın.
    2. Yan örnekleme devresi: Adım 1.6.2'de açıklandığı gibi çift bir yan örnekleme devresi oluşturun ve küveti atlayarak Y konektörünün alt yönüne takın. Tamamlandığında, çıkış akışı 1/8" Luer'i T konektörüne takın.
    3. Bir (1) adet 36" 1/4" boru kesin ve 5/16" Y konektörünün dikenine takın.
    4. Adım 1.6.7'yi tekrarlayın. Numuneye arteriyel kanülasyon için bir (1) 1/4" erkek Luer ayırın.
  8. Venöz çıkış oluşturma
    1. ~ 30 "1/4" boruyu kesin ve numunenin inferior vena kava (IVC) çıkışına takmak için proksimal uca 1 erkek 1/4 "Luer takın. Distal ucu rezervuarın giriş dikenlerinden birine takın.
    2. Bu boruyu rezervuardan ~ 6 "kesin ve her iki uca 2 1/4" erkek Luers takın. Örnekleme için dikey yönüne bağlı bir klavuz ile bir dişi T yerleştirin.
  9. 4. adımda açıklandığı gibi devreye perfüzat ekleyin. Numuneyi adım 6.1.4'te açıklandığı gibi yeniden ısıtın ve bağlayın. veya adım 6.2.4. ve perfüzyona başlayın.

2. CDI sensör kalibrasyonu

  1. Kalibratör gaz tüplerinin dolu olduğundan ve kullanım kılavuzuna göre kurulduğundan ve monitörün kalibrasyon moduna ayarlandığından emin olun. Üreticinin talimatlarına göre kalibre edin.
  2. Kalibrasyon tamamlandıktan sonra sensör-kablo-kafa aparatını monitörden ayırın ve hemen ilgili venöz ve arteriyel yan devrelere entegre edin. Luer bağlantıları 1.6.2 ve 1.7.2 adımlarında oluşturulur.

3. Kod Başlatma

  1. GitHub deposunda bulunan Python kodunu indirin, yükleyin ve açın. Python ve PyCharm yazılımının doğru şekilde yüklendiğinden emin olun.
  2. Doğru veri kaydı için her perfüzyon çalışması için benzersiz bir dal oluşturun. Başlatıldığında, iki pencereli bir GUI görüntülenecektir. Donanımın kolay kontrolü ve perfüzyon parametrelerinin görüntülenmesi için ekran başına bir pencereyi yönlendirin.
  3. Perfüzyon parametrelerini manuel olarak ayarlayın veya GUI'de görüntülenen ilgili düğmeler aracılığıyla perfüzyonu otomatikleştirin (Ek Şekil 1).

4. Füsyon oluşturma ve sistem hazırlama

  1. Metabolik / elektrolit bozukluklarının düzeltilmesine, normotermiye ısınmaya ve antikoagülasyon, antibiyotikler ve diğer farmasötiklerin uygulanmasına izin vermek için organ perfüzyonundan yaklaşık 2 saat önce devreyi hazırlayın.
  2. Domuz perfüzatı
    1. 2 L tip OO tam domuz kanı alın ve 50-100 mL'lik açık bir şırıngadan boşaltarak rezervuara verin. Yaklaşık 1 mL tam kan alın ve bir bakım noktası makinesinde temel pH, elektrolitler ve hematokrit ölçün.
    2. Soğuk kan koruyucularından kaynaklanan asitliği gidermek için gerektiği gibi% 8.4 sodyum bikarbonat alikotları uygulayın. Gerektiğinde hiperkalemi ve laktik asidemiyi normalleştirmek için hemodiyalizi başlatın ve istenen hematokrit konsantrasyonuna titre edin. Fizyolojik pO2 ve pCO2 seviyelerine titre etmek için gaz akışını ayarlayın.
    3. İlaçları aşağıda açıklandığı gibi uygulayın (bölüm 5).
    4. Perfüzyon deneyi boyunca hematokrit'i ~% 30-40'ta tutmak için gerektiğinde aralıklı boluslar için 1-2 L tipi OO tam kanı koruyun.
  3. İnsan perfüzatörü
    1. Bir kan bankasından (son kullanma tarihi geçmiş veya araştırma amacıyla bağışlanmış) tiple eşleşen kan ürünleri edinin.
      NOT: Her perfüzyon deneyi için yaklaşık 4 ünite paketlenmiş kırmızı kan hücresi (RBC) ve plazma gereklidir.
    2. Astarlamadan önce koruyucuları çıkarmak ve RBC peletindeki elektrolit bozukluklarını normalleştirmek için pRBC'leri yıkayın. RBC'leri iki kez yıkayın.
      1. RBC yıkama: pRBC ve% 0.9 NaCl'yi 1: 1 oranında bir santrifüj tüpüne yerleştirin. 1300 × g'da 15 dakika santrifüjleyin. Süpernatanı bir pipetle çıkarın ve okuyunRBC peletine 1:1 oranında taze %0.9 NaCl uygulayın. Yukarıdaki gibi tekrar santrifüjleyin ve son yıkanmış RBC peleti için 2. süpernatanı çıkarın.
    3. Yıkanmış RBC peletlerini açık bir 50-100 mL şırınga kullanarak rezervuara yerleştirin. Rezervuara 4 birim plazma yerleştirin ve dolaşıma başlayın.
    4. Diyalizi başlatın, battaniyeleri ısıtın ve perfüzat dolaştıktan sonra gaz akışını başlatın.
    5. Organ perfüzyonundan önce mümkün olduğunca fizyolojik perfüzat seviyelerini sağlamak için gerektiğinde farmakolojik müdahaleler uygulayın ve uygulayın.
    6. Hematokrit seviyelerini% 30-40 arasında tutmak için ilave yıkanmış pRBC peletlerini yıkayın ve ekleyin ve gerektiği gibi hemodiyaliz yoluyla hacim durumunu titre edin.

5. Farmakolojik müdahale ve infüzyon hazırlığı

  1. Antibiyotik ve antifungal uygulama
    1. İki adet 2.5 g'lık piperasilin / tazobaktam şişesini steril bir numune kabında 40 mL steril salin ile birleştirin. Rezervuara "antibiyotik prime" olarak 10 mL ekleyin.
      1. Kalan karışımı 60 mL steril tuzlu su ile seyreltin ve iki 50 mL şırınga arasında bölün. Bir şırıngayı bir şırınga pompasına bağlayın ve portal ven ilaç infüzyon bölgesine sürekli olarak 41 μL/dk verecek şekilde programlayın (adım 1.6.6).
      2. Kalan antibiyotiği 4 °C buzdolabında saklayın.
    2. 50 mg'lık bir amfoterisin şişesini 10 mL steril su ile sulandırın.
      1. 1 mL konsantre amfoterisin alın ve 9 mL steril tuzlu su ile birleştirin. Perfüzyonun başlangıcında "antifungal prime" olarak hizmet etmek için 10 mL karışımını rezervuara uygulayın.
      2. Rezervuara her 12 saatte bir 1 mL konsantre amfoterisin uygulayın.
  2. Antikoagülasyon
    1. 1 mL (100 mg) enoksaparini 49 mL steril salin ile birleştirin. Bir "antikoagülasyon primi" için perfüzyonun başlangıcında litre perfüzat başına 5 mL'lik bir karışım uygulayın.
      1. Kalan enoksaparin çözeltisini 4 ° C'lik bir buzdolabında saklayın.
      2. Enoksaparin çözeltisini (5 mL / 1 L perfüsat) her 12 saatte bir rezervuara uygulayın.
  3. Steroid
    1. 1 g metilprednizolonu 20 mL steril su ile sulandırın.
    2. Perfüzyon başlamadan önce sistemi dozlama özelliklerine göre hazırlayın: Domuz karaciğerleri 10 mL (500 mg) metilprednizolon alır. Kısmi insan karaciğerleri 2 mL (100 mg) solumedrol alır.
    3. Kalan karışımı 50 mL'lik bir şırıngada 40 mL salin ile seyreltin ve portal ven ilaç infüzyon bölgesine sürekli olarak 33 μL / dak vermek için bir şırınga pompasına yerleştirin (adım 1.6.6).
  4. Parenteral beslenme ve safra tuzları
    1. 1.7 g taurokolik asidi, 50 mL% 10 amino asit + TPN'nin elektrolit konsantre parenteral beslenme bileşeni (dekstroz ile karıştırılmamış) ile steril bir numune kabında sulandırın. 50 mL'lik bir şırıngaya çekin ve portal ven ilaç infüzyon bölgesine sürekli olarak 83 μL / dak vermek için bir şırınga pompasına yerleştirin (adım 1.6.6.)
  5. Vasküler ton kontrolü
    1. Vazodilatasyon: Steril bir kapta 50 mL steril salin ile 0.5 mg epoprostenol yeniden oluşturun ve 50 mL'lik bir şırıngaya yerleştirin. Bir şırınga pompasına yerleştirin ve hepatik arter akış sensörünün proksimalindeki klaveye bağlayın.
      1. İstenilen ortalama arter basıncını elde etmek ve / veya vazospazmı önlemek için gerektiği gibi bolus veya sürekli infüzyon (10 μL / dak).
    2. Vazokonstriksiyon: 5 mL (50 mg) fenilefrini steril bir kapta 45 mL steril salin ile seyreltin ve 50 mL'lik bir şırıngaya yerleştirin. İstenen ortalama arter basıncını korumak için karışımı 4 ° C'lik buzdolabında ve bolusta gerektiği gibi saklayın.
      NOT: Bu nadiren gereklidir ve sulandırma atlanabilir ve yalnızca gerektiğinde uygulanabilir.
  6. Basınç ve akış sensörü kalibrasyonu
    1. Basınç kalibrasyonu: Basınç sensörlerini perfüzat akışı olmadan kalibre edin. Borunun ucu 0 mmHg basınç için havaya açıkken üreticinin talimatlarına göre sıfır olmayan basınç okuması görüntülenirse sensörleri yeniden sıfırlayın. Yüksek basınçlar üretmek için borunun hem proksimal hem de distal uçlarını nazikçe tıkayarak uygun basınç ölçümlerini sağlayın.
    2. Akış kalibrasyonu: Doğru ölçümü sağlamak için organ perfüzyonundan önce devre perfüzat sirkülasyonu sırasında kalibre edin. Akışı kesmek için boruyu akış sensörlerinin distaline kelepçeleyin. Üreticinin talimatlarına göre sıfır olmayan akış hızı görüntüleniyorsa yeniden sıfır akış sensörleri. Akış ve doğru akış ölçümüne izin vermek için hortumu açın.

6. Hepatik tedarik

  1. Domuz alımı
    NOT: Domuz ciğerleri, USDA'nın hayvancılığın insancıl şekilde ele alınması protokollerine uygun olarak yerel bir kasap dükkanından temin edilir. Diseksiyon, araştırma ekibi tarafından infra- ve suprahepatik vena kava ve safra kanalını içerecek şekilde yönlendirilir.
    1. Karaciğeri steril tuzlu su içinde seyreltilmiş iyot ile sterilize edin ve buz üzerinde steril bir leğene yerleştirin. Portal ven, hepatik arter, superior vena kava ve ortak safra kanalını tanımlayın, kanül edin ve 4-0 ipek bağlarla sabitleyin.
      NOT: Safra kanalı, küçük çapı nedeniyle ve varyant domuz safra sistemlerinin safra tıkanıklığını önlemek için sıklıkla fenestre anjiyo-kateter ile kanüle edilir.
    2. Kanüllü portal veni ve hepatik arteri 3 L soğuk steril salin (2 L PV: 1 L HA) ve ardından 1 L soğuk organ koruma solüsyonu (750 mL PV: 250 mL HA) ile yıkayın. Karaciğeri taşıma için buzla soğuk organ koruma solüsyonuna batırın.
    3. Fizyolojik parametreler karşılanana kadar sistemi yukarıda açıklandığı gibi (adım 4.1) hazırlayın.
    4. Hızlı bir şekilde yeniden ısınmak ve herhangi bir hava embolisinin giderilmesi için kanüllü karaciğeri ısıtılmış steril tuzlu suya batırın. Uygun giriş tüpünü portal ven ve hepatik arter kanüllerine bağlayın. Fizyolojik akış ve basınç değerleri için pompa hızını titre edin.
    5. Devreyi tamamlamak için rezervuara çıkış akışını kolaylaştırmak için vena kava kanülünü çıkış borusuna bağlayın.
    6. Şırınga borusunu safra kanalı kanülüne ve toplama için konik bir şişeye bağlamadan önce artık safra kesesini boşaltın.
  2. İnsan alımı
    1. Sistemi yukarıda açıklandığı gibi hazırlayın (adım 4.1).
    2. Belirtilen bakım standardı onkolojik rezeksiyonlardan sonra insan örnekleri alın. Ex vivo sistemde kalibrasyon için intraoperatif ultrason ile in vivo akış hızlarını ölçün. Cerrahi diseksiyon sırasında segmental portal ven, hepatik arter ve safra kanalını tanımlayın. Üçlüyü standart cerrahi tekniğe göre kesin ve cerrahi alanın örneğini steril arka masaya verin.
    3. Segmental portal ven, hepatik arter, hepatik ven ve safra kanalını tanımlayın ve kanüle edin, 4-0 ipek bağlar veya prolen sütür ile sabitleyin.
      NOT: Konjestif hepatopatiyi önlemek için segmentin baskın bir çıkış damarı yoksa çıkış kanülasyonunu atlayın. Havza çıkışı daha sonra hepatik ven/IVC çıkış borusu olarak işlev görür.
    4. Ex vivo laboratuvarına geri dönün ve numuneyi tartın. Numuneyi ısıtılmış steril tuzlu suya batırın ve ilgili giriş/çıkış borularını bağlayın. Konik şişeye drenaj için safra kanalı kanülünü şırınga borusuna bağlayın.
    5. İstenen akış ve basınç perfüzyon parametreleri için perfüzyonu başlatın ve pompa akışını titre edin.

7. Perfüzyon parametre titrasyonu

  1. Bakım noktası kan gazı, elektrolit ve hematokrit ve hemoglobin değerlerine dayalı perfüzyon parametrelerinin titrasyonu için çok sayıda zaman noktasında karaciğer öncesi (HA ve PV yan devreler) ve karaciğer sonrası (IVC veya havza çıkışı) klavuzlardan numune perfüzatı.
  2. Manuel numune analizlerini kullanarak CDI sensörlerini perfüzyon boyunca kalibre edin.
  3. Hacim durumunu ve hematokrit konsantrasyonunu% 30-40 arasında tutmak ve metabolik ve elektrolit bozukluklarını düzeltmek için hemodiyaliz giriş ve çıkışını buna göre ayarlayın.
  4. Elektrolit anormalliklerini düzeltmek için gerektiği gibi% 5 dekstroz,% 8.4 sodyum bikarbonat ve% 0.9 NaCl alikotlarını manuel olarak dozlayın.

8. Perfüzyon devresi varyantları

  1. Ulaşım adaptasyonu
    1. Görüntüleme makinesine giderken sürekli perfüzyonu kolaylaştırmak için pompaları çalışma süresince mobil bir güç kaynağına takın. Perfüzyon sırasında harici pili şarj etmek için mobil güç kaynağını AC prizine takın.
    2. Perfüzyon deneyi sona erdikten sonra mobil güç kaynağını duvardaki AC prizinden çıkarın.
    3. Oksijenatörlere gaz girişini ayırın. Hemodiyaliz yan devresini kelepçeleyin ve filtreye kan akışını kesin. Diyalizat pompalarını durdurun.
    4. Akış sensörlerini giriş borusundan çıkarın. İlaç infüzyonlarını ayırın ve muslukları kapatın. Basınç sensörlerini giriş/çıkış fişinden çıkarın.
    5. Tambur hunisini ve hortumu, artık bağımsız bir ünite olan ve görüntüleme odasına taşınabilen mobil arabaya dikkatlice taşıyın.

Sonuçlar

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

Temsili domuz koşuları
Bütün domuz ciğerleri, maliyet etkinliği için yerel bir kasaptan elde edildi ve makine geliştirmenin çeşitli optimizasyon ve test aşamaları için perfüze edildi (Ek Tablo 1). Üç temsili karaciğer çalışmasının ilk 24 saati burada değerlendirilir (Şekil 2). Ortalama hepatik arter basıncı 80 mmHg ± 11 mmHg ve ortalama portal venöz basınç 7.1 mmHg ± 3.3 mmHg idi ve sırasıyla 107 mL/dk ± 102 mL/dk ve 501 mL/dk ± 329 mL/dk akışlarla idi. Basınç ve akışlar için büyük standart sapmalar, 50 lbs ila 350 lbs arasında değişen domuzlarla karaciğer boyutundaki büyük farkla ilişkilidir. İkili giriş devreleri, ortalama arteriyel satürasyon (SO2

figure-results-1


figure-results-2



figure-results-3

Tartışma

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

Solid organ transplantasyonundan önce yaygın olarak kullanılan normomik perfüzyon makineleri, ex vivo perfüzyonda önemli adımlar atılmasını sağlamıştır. Kısmi organlarla kullanımları bazı durumlarda teknik olarak mümkün olsa da 7,8,9, yüksek maliyetler ve sınırlı kullanılabilirlik nedeniyle araştırmacı bilim insanı için erişilemez kalmaktadır. Bu çalışmada, sistemi çok çeşitli araştırma uç noktaları için çalıştırmak üzere kolayca kaynaklı bileşenler ve serbestçe erişilebilir kod kullanarak daha büyük araştırma topluluğuna karşılaştırılabilir, açık kaynaklı bir alternatif sunmaya çalıştık.

Stabil organ perfüzyonu elde etmek için protokol içindeki birkaç adım gereklidir. En kritik adımlardan biri, parankimal kollaps ve sinüzoidal genişlemeyi önlemek için etkili basınç boşaltmadır. Bu, organ ağırlığını eşit olarak dağıtmak ve yeterli drenaj için atmosfere yakın portal basıncını korumak için salınımlı bir diyafram tarafından desteklenen hafızalı köpük uygulanarak elde edildi. Karaciğeri desteklemek için metal bir ızgaranın ilk kullanımı, perfüzyon sırasında histolojik analiz ve ultrason görüntülemede gözlendiği gibi parankimal çökme ve sinüzoidal tıkanıklık ile sonuçlandı. Bu, delikli bir silikon hamağa geçilerek kısmen çözüldü. Brüt basınç nekrozu çözülürken, yüksek portal ven basınçları ve 48 saatlik perfüzyondan sonra önemli ölçüde tıkanmış örneklerle kanıtlandığı gibi, parankimal kollapsa dair hala dikkate değer kanıtlar vardı. Karaciğeri tuzlu su veya kana batırmak da denendi ve tıkanıklığı ve portal hipertansiyonu gidermede başarılı oldu; Bununla birlikte, gerekli olan büyük miktarda perfüzat, sterilitenin korunmasındaki zorluk ve rezervuara verimli drenaj eksikliği nedeniyle mümkün değildi. Yüzdürme tekniği ile karşılaştırıldığında, ağırlığı daha eşit bir şekilde dağıtmak için karaciğer salınımlı bir diyaframa sahip bir hafızalı köpük yastık üzerine yerleştirildiğinde aynı atmosfere yakın portal basıncını gözlemledik (Şekil 1B ve Şekil 3I). Bu tasarım, numuneden kan çıkışının kolay ve verimli bir şekilde boşaltılmasına izin verirken daha yumuşak, daha iyi perfüze edilmiş segmentler ile sonuçlanır.

İkinci kritik adım, hemolizi önlemek için kırmızı kan hücreleri üzerinde kayma stresi oluşturan devre direncini en aza indirmektir. Bu, perfüzatı gereksiz basınca maruz bırakmadan fizyolojik akışı kolaylaştırmak için kısıtlayıcı bileşenlere sahip yan devrelerin eklenmesiyle gerçekleştirildi. Hemoliz, makine perfüzyonu sırasında kaçınılmaz ve sürekli bir süreçtir. Sistemin erken yinelemelerinde, kapsamlı hemoliz erken sonlandırmaya önemli bir katkıda bulundu. Sistemin kırmızı kan hücrelerine verdiği kayma gerilimi, ağırlıklı olarak, dar tüp ve membran çaplarına ek olarak perfüzat stazı ve devridaim nedeniyle pompalardan kaynaklanır. Şu anda kullanılan pompalar, zamanla artan bir dereceye kadar hemolize neden olur. Pompa verimliliği hemolizde önemli bir faktördür, çünkü daha yüksek hacimde perfüzat ve/veya daha düşük pompa hızları ile hafifletilen daha düşük kan geri dönüşüm oranları ve ikincil akış nedeniyle daha yüksek akışlar faydalı olabilir. Büyük hacimli pRBC'lerin elde edilmesi genellikle zor olduğundan, sistemi daha düşük pompa hızlarında fizyolojik akış hızları sağlayacak şekilde yeniden tasarlamaya odaklandık ve genel olarak devrede daha düşük direnç sağladık31. Devrenin içsel direncini daha da azaltmak için, yan devreleri paralel olarak entegre ettik, bu da zamanla daha düşük laktat ve potasyum seviyeleri ve daha yüksek hematokrit ve hemoglobin seviyeleri ile sonuçlandı (Ek Şekil 3). Son olarak, mevcut hemofiltre, hem filtre hem de pompası tarafından verilen kayda değer direnç ve kesme gerilimi nedeniyle önemli miktarda hemoliz sağlayan peristaltik bir pompa tarafından itilen kan ile portal ven yan devresine entegre edilir. Mevcut optimizasyon çabalarımızdan biri, hemodiyaliz tüplerinin rezervuara potansiyel uygulamasını araştırarak bu yan devreyi çıkarmaya odaklanmıştır. Klinik dereceli hemofiltrelerin çıkarılması, peristaltik pompanın daha sonra çıkarılmasına, hemolizin daha da azaltılmasına ve sistemin toplam maliyetinin düşürülmesine olanak sağlayacaktır.

Burada açıklanan sistemin kullanışlılığına ve uyarlanabilirliğine rağmen, sınırlamalar kabul edilmelidir. Özellikle, canlı perfüzyon süresi 3-4 gün tekrarlanabilir. Hemoliz, yukarıda tartışıldığı gibi perfüzyon ömrünü sınırlayan merkezi bir faktör olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte, daha uzun perfüzyon süreleri gerekiyorsa, toplam perfüzyon hacminin önemli ölçüde artmasının, perfüzyon süresini önemli ölçüde uzatabileceğini, ancak bunun kaynak kullanımını burada tanımladığımızın ötesinde artırdığını bulduk. Optimal perfüzyon süresi, sonuçta sisteme sorulan spesifik deneysel soruya bağlı olacaktır. Örneğin, ilaç verme kinetiğini veya yol inhibisyonunu araştıran çalışmalar 2-12 saat boyunca etkili bir şekilde yürütülebilirken, tümör mikroçevresine hücre alımını içeren sorular 48 saat32 gerektirebilir. Uygulanabilirliği mevcut pencerenin ötesine genişletmek, hücre dışı matris yeniden şekillenmesi (yani fibroz) gibi uygulamalar için önemli olabilir, ancak kanserle ilgili uygulamaların çoğunun ekstra kaynak harcaması gerektirmeyeceğine inanıyoruz. Birincil odak noktası, insan tümörlerini, in vivo senaryoların karmaşıklığını daha yakından kopyalayan koşullar olan sağlam parankim ve tümör damar sistemi yoluyla tedavinin verilebileceği kontrollü bir ex vivo ortamda tutmayı amaçlayan onkoloji odaklı translasyonel uygulamalardı25. Bu senaryoda sistem, ilaç dağıtımı, tümör heterojenliği ve ilaç metabolizması ile ilgili mevcut klinik öncesi onkoloji modellerinde uzun süredir devam eden sorunları ele almaktadır ve bu da klinik öncesi başarının klinik etkinliğe dönüştürülmesindeki sık başarısızlığı açıklayabilir33,34.

Mevcut ticari makinelerle karşılaştırıldığında, sistem önemli maliyet avantajları, modüler ölçeklenebilirlik ve deneysel esneklik sunar. Ticari cihazlar genellikle tescilli, maliyetlidir ve nakil ortamlarında tam organ perfüzyonu için optimize edilmiştir. Sistem, ticari makinelerin yapamayacağı şekilde ölçeklenebilir, öyle ki uygulanabilirliğini geniş bir şekilde tasavvur edebiliriz. Burada sunulan sistem nihai bir ürün değil, daha ziyade çok çeşitli araştırma ilgi alanlarına ve deneysel sorulara uyacak şekilde değiştirilebilen, uyarlanabilen ve yeniden tasarlanabilen ve birçok disiplindeki bilim adamları için bir boşluğu dolduran bir plandır.

Bu platform için gelecekteki yönergeler arasında, immüno-onkoloji uygulamalarını desteklemek için otolog kan ürünlerinin kullanımını sağlamak için alt segmental karaciğer segmentlerine ve perfüzat hacmine kadar ölçeklendirme yer alıyor. Ayrıca, tedavi yanıtının dinamik olarak izlenmesini sağlamak için multi-omik platformları ve gerçek zamanlı görüntülemeyi entegre etmek için çalışıyoruz ve ayrıntılı farmakolojik çalışmaların önünü açıyoruz. Sistemin, çeviri biliminin birçok alanında yeni bilgi derinlikleri oluşturma çabasıyla işbirliğini ve yeniliği teşvik edeceğini umuyoruz.

Açıklamalar

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

Yazarlar bu çalışmada ve bulgularında herhangi bir çıkar çatışması olmadığını bildirmektedir. Bu yayında bildirilen araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri intramural araştırma programı tarafından desteklenmiştir. Personel Klinisyenleri için Araştırma Ödülü Teklif Kimliği tarafından desteklenen örnek görüntüleme ve ön radyomikler için finansman kaynağı Elliot Levy'ye 231145.

Teşekkürler

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

Yazarlar, bu projeyi desteklemek için aşağıdaki gruplara teşekkür etmek ve takdirlerini ifade etmek isterler: NIH Transfüzyon Tıbbı Anabilim Dalı, NIH Perioperatif Tıp Anabilim Dalı, NIH Patoloji Anabilim Dalı, Wagner'in Etleri.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1/4" ID x 3/8" OD x 1/16" Duvar Versilon  C-219-A Esnek PVC BoruABD Plastik Şirketi57682
10 cc BD Luer-Lock Uçlu ŞırıngalarBD302995
BD Luer-Lock Uçlu 1cc ŞırıngalarBD309628
25 Fr Portal KanülXVIVO11.01.520
3D Baskılı Akış Sensörü TutucuYokYokSDL dosyaları için GitHub'a bakın
3D Baskılı Mıknatıs TutucuYokYokSDL dosyaları için GitHub'a bakın
48 inç. H x 24 inç. W Beyaz Delikli PanoEv Deposu109099
4-Yönlü Musluk, Sarı, 2 Dişi Luer Kilidi, Erkek Luer Spin Kilidi ileDünya Hassas Aletler14057-10
BD Luer-Lock Uçlu 50 cc ŞırıngaBD309653
ACF00023 Tygon S3  tarafından Aziz Gobain | 5/16" İç Çap x 1/2" Dış Çap x 3/32" Duvar | E-3603 DEHP Olmayan | Ftalat İçermeyen Laboratuvar Tüpleri | 50' Paket UzunluğuHortum DeposuACF00023
AmfoterisinVeteriner EczanesiYokhttps://mms.mckesson.com/product/505635/Xgen-Pharmaceuticals-39822105505
Dikenli bağlantı parçası, Y konnektör, 3/8" Boru Kimliği, PP, 5/PKVWRMFLX06368-24Malzeme türü kritik değil
CDI 540 KalibratörTerumo540CL
CDI Kablo Başlığı BraketiTerumoCDI519CL
CDI MonitörüTerumo500AVHCTCL
CDI Kutup KelepçesiTerumoCDI517CL
Clave IV Boru Bağlantısı İğnesiz 100/CaHenry Schein Diş1097422
Elektrolitli ClinimixBaxter2B7721Sadece amino asit tarafını kullanın, dekstroz tarafı ile karıştırmayın
CO2 USP Sınıf 50 LBRobert'ın OksijeniR25
GUI  için Bilgisayar Monitörleri;YokYokGUI'yi görüntülemek için her türlü ekran
Veri Toplama CihazıÖlçüm HesaplamaUSB-202Makinelerin nasıl bağlandığına bağlı olarak 2 veya 3'e ihtiyaç vardır
Pompa için Masaüstü Güç KaynağıLevitronix100-400152'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
Eagle 1662 Varil Hunisi Pirinç Ekran, 18" Çap x 7" Yükseklik, SarıKüresel EndüstriyelWB440139
EpoprostenolVeteriner EczanesiYokhttps://mms.mckesson.com/product/1239813/Sun-Pharmaceuticals-62756005940
Kadın Luer ¼ " doğal naylon temiz odada üretilen diken; 10'lu paketVWRMFLX40314-26Malzeme türü kritik değil
Bağlantı Parçası, Polipropilen, Düz, Dişi Luer Hortum Barb Adaptörleri, 1/8" İç Çap; 25/PKVWRMFLX30800-08Malzeme türü kritik değil
Bağlantı Parçası, Polipropilen, Düz, Erkek Luer Lock Hortum Barb Adaptörü, 1/8" ID; 25/PKVWRMFLX30800-18Malzeme türü kritik değil
Bağlantı Parçası, PVDF, Düz, Hortum Barb Redüktörü, 5/16" İç Çap x ¼ " Kimlik; 10/PKVWRMFLX40614-62Malzeme türü kritik değil
Akış Montajları YokYokSDL dosyaları için GitHub'a bakın
Akış Sensörü KelepçesiAnahtarlıkFD-XC20R1 Serisi
Akış Sensörü Kontrol CihazıAnahtarlıkFD-XA1
Akış Sensörü KafasıAnahtarlıkFD-XS20 Serisi
Akış Sensörü Güç KaynağıAnahtarlıkMS2-H50
Gaz Karıştırıcı MCQGB100+22'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
Gaz Tüpü A, CDI 500TerumoCDI506 Serisi
Gaz Tüpü B, CDI 500TerumoCDI507 Serisi
Glukagon Kiti, Glukagon 1 mg, Steril Su 1 mL, FlakonFresenius0593-03
H/S CUVETTE 1/4x1/4 W/6" HARİCİ 1CA=10EA 70-2006-4298-4Terumo6934
Hardshell Rezervuar 150 µ m filtresiHemonetik Şirketi00205-00
Gaymar TP700 Pompa için Heat Cold Pad, Mul-T-Pad, TP12E Ped Boyutu 13" x 18"Mul-T-Pad8002-062-012https://www.amazon.com/Heat-Cold-Mul-T-Pad-Gaymar-TP700/dp/B00HFF7876. Of  Stryker'ın ayrıca "Mul-T-Pad C2Dx 8002-062-012" ile benzer ısıtmalı su ceketleri sağladığını unutmayın
InsülinVeteriner Eczanesihttps://mms.mckesson.com/product/294668/Novo-Nordisk-Pharmaceutical-00169183311
Ismatec Model Ecoline Pompa VC-280 IIIsmatecISM1078B-115
LTV 1200 Çocuk VentilatörüBakım füzyonuhttps://coastbiomed.com/product/carefusion-ltv-1200-ventilator/?srsltid=AfmBOopSCKwTLmKhZXcI
CgGQHfiKwj__78jNWxVaznJCS
aq3RjXw2E-H.
Bu model pediatrik ventilatör, hastane fazlasından yeniden tasarlandı ve satın alınmadı. Herhangi bir ticari aralıklı pompa veya havalandırma makinesi uygun bir alternatiftir.
Ana Pompa KablosuLevitronix190-103312'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
MaPerSol Organ Koruma Solüsyonu, 1L ÇantaKoruma ÇözümleriPS005 Serisi
Masterflex  Adaptör Bağlantı Parçaları, Luer'den Luer'e, Tee, Avantor VWRMFLX45508-56Malzeme türü kritik değil
Masterflex  Dişi Luer 3/16" ID Barb Doğal PVDF Temiz Oda ÜretimiVWRMFLX40314-22Malzeme türü kritik değil
Masterflex Ismatec Reglo Dijital Pompa MasterflexLive, 4-Kanallı, 8-Silindirli; 115/230 VACYüksek EsnekMFLX78018-22https://www.avantorsciences.com/us/en/product/NA5139147/masterflex-ismatec-reglo-digital-multichannel-pumps-avantor
Masterflex Erkek Luer 1/4" ID Barb Doğal PVDF Temiz Oda Üretimi, 10/PKVWRMFLX40318-27Malzeme türü kritik değil
Masterflex Erkek Luer 3/16" ID Barb Doğal PVDF Temiz Oda ÜretimiVWRMFLX40318-22Malzeme türü kritik değil
Medline Plasenta Havzası Standart TepsilerMedLineDYNJSPLACENTA
MEDTRONIC DLP 2" DAMAR KANÜLÜ, 3MM EĞIMLI UÇDikişlerMDT30007
Hafıza Köpüğü En uygun fiyat yatakhttps://www.amazon.com/Best-Price-Mattress-Twin-Topper/dp/B07999TQWB/ref=sr_1_2_sspa?crid=17LQXX80WX5FK&dib=eyJ2Ijo
iMSJ9.oRyEE5KwmKy1pb-VvY9MOJg
_MF3wr0PmXqKcOrSEbeJWS2X
5BkFs_WSfuE1OU8GS0u_T1qM
IJbsoy3omRv1wfBCy2sw2fOUIX
JMqAO6BSb7t_D3j745MoXjedLbo
BYypyi6_Qgoc32N8bpVcmoT_k9b
LECWdi_KpEmxQx2PEok1fjlK3ywO
yBXwqPnXefMt5JeW5H1R7RO3fD
g4tidmRoEJ-YxfU3d_iprpFpm7A3zi
7CG_BMUAaGpBcRitwqb9Q4TB5bM
1i-GcMhSFKbzaGNd76CoVVVkZRjib
c9Ix-CvY.t7xCkzB81vNhO9gYLxoNen
WHEwC6JJpw9T4G6iIa5N4& dib_tag
=SE& anahtar kelimeler=bellek%2Bfoam& qid
=1748632609& sprefix=memory%2Bfoam
%2Caps%2C133& sr=8-2-spons& sp_csd
=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1
Düz Dişsiz Delikli Neodimyum MıknatısMcMaster Carr'ın fotoğrafı.336K834 Serisi
Azot, 125 CU FTGrade 4.5 Yüksek SaflıkRobert'ın OksijeniR32 Serisi
Oksijen, 255 CU FTGrade 4.5 Yüksek SaflıkRobert'ın OksijeniR5
PDMSXA-2500: PermSelect  2500 santimetre kare membran modülü - MCC'siz dikenli bağlantı parçasıİzin seçimiPDMSXA-2500 Serisiluer veya dikenli bağlantı alabilir, ancak bağlantı değişecektir
Fenilefrin HCI Enjeksiyonu, USP 10mg/mL 1mL FlakonÖnce Sağlık1000520
ORS Sıvı Isıtma Sistemleri için Poliüretan Isıtma Örtüsü, Steril, 44" x 66"MedLineORS-300H
Domuz Domuz KanıLampire Hakkında7204911
Basınç Sensörü MonitörüPendoTEKNOLOJİPMAT2HR
PRISMAFLEX M60 SETIBaxter Sağlık Şirketi106696
PrismaSol BGK0/2.5 Sürekli Renal Replasman Tedavisi için Replasman Solüsyonu, PVC YokBaxter110240'LAR
Pompa Montaj Taban PlakasıLevitronix190-103132'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
Pompa USB AdaptörüLevitronix100-303912'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
PuraLev Sürücü SistemiLevitronix100-910252'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
PuraLev IP Adaptör Kablosu Levitronix190-104752'ye ihtiyacınız var, biri HA için, biri PV için
ŞÖNT SENSÖR SYS500 - CA = 20EA 98-0702-1541-7TerumoCDI510HSütürlerden son kullanma tarihi geçmiş satın alabilir - aynı şekilde çalışır, bazen biraz pH kayması olur
Tek kullanımlık basınç sensörü, steril olmayan, polisülfon 1/4 inç hortum dikeniPendoTEKNOLOJİHAZIRLIK-N-025
Tek Kullanımlık Basınç SensörleriPendoTEKNOLOJİHAZIRLIK-N-025sterilizasyon ile tekrar kullanılabilir, ancak her kullanımdan önce sensörü test edin
Sodyum Bikarbonat %8,4 Çözelti Laboratuvar SınıfıLaboratuvar Sokağı144-55-8
Sodyum taurokolat hidratMillipore Sigma86339-25G
SolumedrolVeteriner EczanesiYokhttps://mms.mckesson.com/product/1212228/Dr-Reddys-Laboratories-43598013074
Stryker Isıtma Ped AmazonB01M74Y8DI
SU Pumphead, PP, Barb 3/8", Gamma >25kGy, DCP-30.2-G25, PuraLev Levitronix100-91071sterilizasyon sonrası tekrar kullanılabilir 
Şırınga Pompası (Pompa 11 Elite)Harvard Aparatı70-4504Aşılanan her ilaç için bir tane gerekir
Şırınga HortumuGSSME2020
Su Isıtıcı ve SirkülatörHibe BilimselTC120 Serisi
ZosynVeteriner EczanesiYokhttps://mms.mckesson.com/product/1009456/Auromedics-Pharmaceuticals-55150011930

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Akateh, C., Beal, E. W., Whitson, B. A., Black, S. M. Normothermic ex-vivo liver perfusion and the clinical implications for liver transplantation. J Clin Transl Hepatol. 6 (3), 276-282 (2018).
  2. Eymard, C., Markmann, J. Normothermic ex vivo liver perfusion: Platform for liver graft assessment and therapeutic modification. Organogenesis. 14 (4), 169-171 (2018).
  3. Weissenbacher, A., Vrakas, G., Nasralla, D., Ceresa, C. D. L. The future of organ perfusion and re-conditioning. Transpl Int. 32 (6), 586-597 (2019).
  4. Rijkse, E., Jn, I. J., Minnee, R. C. Machine perfusion in abdominal organ transplantation: Current use in the netherlands. World J Transplant. 10 (1), 15-28 (2020).
  5. Hameed, A. M., Pleass, H. C., Wong, G., Hawthorne, W. J. Maximizing kidneys for transplantation using machine perfusion: From the past to the future: A comprehensive systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 95 (40), e5083(2016).
  6. Eshmuminov, D., et al. An integrated perfusion machine preserves injured human livers for 1 week. Nat Biotechnol. 38 (2), 189-198 (2020).
  7. Mueller, M., et al. Long-term normothermic machine preservation of partial livers: First experience with 21 human hemi-livers. Ann Surg. 274 (5), 836-842 (2021).
  8. Lau, N. S., et al. Prolonged ex vivo normothermic perfusion of a split liver: An innovative approach to increase the number of available grafts. Transplant Direct. 7 (10), e763(2021).
  9. Hoffman, J., et al. innovative models to study ischemia/reperfusion-related redox damage in organ transplantation. Antioxidants. 12 (1), 31(2023).
  10. Kanani, T., et al. Development of a novel ex vivo porcine hepatic segmental perfusion proof-of-concept model towards more ethical translational research. Cureus. 15 (2), e35143(2023).
  11. Kanani, T., et al. A narrative review of the applications of ex-vivo human liver perfusion. Cureus. 15 (2), e34804(2023).
  12. Magbagbeola, M., et al. An adaptable research platform for ex vivo normothermic machine perfusion of the liver. Int J Comput Assist Radiol Surg. 18, 1101-1108 (2023).
  13. Riveros, S., et al. Implementation and design of customized ex vivo machine perfusion. Analysis of its first results. Artif Organs. 46 (2), 210-218 (2021).
  14. Raigani, S., et al. Viability testing of discarded livers with normothermic machine perfusion: Alleviating the organ shortage outweighs the cost. Clin Transplant. 34 (11), e1469(2020).
  15. Martins, P. N., et al. analysis, and pitfalls of clinical trials using ex situ liver machine perfusion: The international liver transplantation society consensus guidelines. Transplantation. 105 (4), 796-815 (2021).
  16. Yeh, H., Uygun, K. Increasing donor liver utilization through machine perfusion. Hepatology. 70 (1), 431-433 (2019).
  17. Wehrle, C., et al. Impact of back-to-base normothermic machine perfusion on complications and costs: A multi-center, real-world risk-matched analysis. Ann Surg. 280 (2), 300-310 (2024).
  18. Handley, T. J., Arnow, K. D., Melcher, M. L. Despite increasing costs, perfusion machines expand the donor pool of livers and could save lives. J Surg Res. 283, 42-51 (2023).
  19. Pettit, S. J., Petrie, M. C. Transplantation of hearts donated after circulatory-determined death a song of fire and ice. Circ Heart Fail. 12 (4), e005991(2019).
  20. Zimmerman, J., Carter, A. W. Cost-utility analysis of normothermic and hypothermic ex-situ machine perfusion in liver transplantation. Br J Surg. 109, e31-e32 (2022).
  21. Javanbakht, M., Mashayekhi, A., Trevor, M., Branagan-Harris, M., Atkinson, J. Cost-utility analysis of normothermic liver perfusion with the organox metra compared to static cold storage in the United Kingdom. J Med Econ. 23 (11), 1284-1292 (2020).
  22. Webb, A. N., Izquierdo, D. L., Eurich, D. T., Shapiro, A. M. J., Bigam, D. L. The actual operative costs of liver transplantation and normothermic machine perfusion in a Canadian setting. Pharmacoecon Open. 5, 311-318 (2021).
  23. Webb, A. N., Lester, E. L. W., Shapiro, A. M. J., Eurich, D. T., Bigam, D. L. Cost-utility analysis of normothermic machine perfusion compared to static cold storage in liver transplantation in the canadian setting. Am J Transplant. 22 (2), 541-551 (2022).
  24. Marshall, L. J., Bailey, J., Cassotta, M., Herrmann, K., Pistollato, F. Poor translatability of biomedical research using animals - a narrative review. Altern Lab Anim. 51 (2), 102-135 (2023).
  25. Loewa, A., Feng, J. J., Hedtrich, S. Human disease models in drug development. Nat Rev Bioeng. , (2023).
  26. S.5002 - FDA Modernization Act 2.0. , Food and Drug Administration. At https://www.congress.gov/bill/117th-congress/senate-bill/5002 (2022).
  27. Eshmuminov, D., Clavien, P. A. Long-term dynamic ex vivo organ preservation. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 20 (5), 267-268 (2023).
  28. Lascaris, B., Hoffmann, R. F., Nijsten, M. W. N., Porte, R. J., De Meijer, V. E. Continuous renal replacement therapy during long-term normothermic machine perfusion of human donor livers for up to 7 D. Transplant Direct. 10 (2), e1568(2024).
  29. Huang, J., et al. Incorporating a hemodialysis filter into a commercial normothermic perfusion system to facilitate long-term preservation of human split-livers. Artif Organs. 48 (9), 1008-1017 (2024).
  30. Clarke, G., et al. A reproducible extended ex-vivo normothermic machine liver perfusion protocol utilising improved nutrition and targeted vascular flows. Commun Med (Lond). 4 (1), 214(2024).
  31. Gross-Hardt, S., et al. Low-flow assessment of current ECMO/ECCO2R rotary blood pumps and the potential effect on hemocompatibility. Crit Care. 23 (1), 348(2019).
  32. Nakasone, E. S., Askautrud, H. A., Egeblad, M. Live imaging of drug responses in the tumor microenvironment in mouse models of breast cancer. J Vis Exp. (73), e50088(2013).
  33. Gutmann, D. H., et al. Precision pre-clinical modeling to advance cancer treatment. J Natl Cancer Inst. 117 (4), 586-594 (2025).
  34. Wong, C. H., Siah, K. W., Lo, A. W. Estimation of clinical trial success rates and related parameters. Biostatistics. 20 (2), 273-286 (2019).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Ex Vivo Perf zyonOrgan Perf zyonunsan Organ Ara t rmalarT m r Mikro evresiPerf zyon Cihaz KurulumuPorsin Karaci er Perf zyonuHemodiyaliz DevresiBT G r nt leme

İlgili makaleler