Дзякуй за наведванне Nature.com.Вы выкарыстоўваеце версію браўзера з абмежаванай падтрымкай CSS.Для найлепшага вопыту мы рэкамендуем вам выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer).Акрамя таго, каб забяспечыць пастаянную падтрымку, мы паказваем сайт без стыляў і JavaScript.
Паўзункі, якія паказваюць тры артыкулы на слайдзе.Для перамяшчэння па слайдах выкарыстоўвайце кнопкі "Назад" і "Далей" або кнопкі кантролера слайдаў у канцы для перамяшчэння па кожным слайдзе.
Надзейнае медыцынскае цэнтрыфугаванне гістарычна патрабавала выкарыстання дарагога, грувасткага і залежнага ад электрычнасці камерцыйнага абсталявання, якое часта недаступна ва ўмовах з абмежаванымі рэсурсамі.Нягледзячы на ​​тое, што было апісана некалькі партатыўных, недарагіх, нематорных цэнтрыфуг, гэтыя рашэнні ў асноўным прызначаны для дыягнастычных прыкладанняў, якія патрабуюць адносна невялікіх аб'ёмаў адстойвання.Акрамя таго, канструкцыя гэтых прылад часта патрабуе выкарыстання спецыяльных матэрыялаў і інструментаў, якія звычайна недаступныя ў недастаткова абслугоўваных раёнах.Тут мы апісваем канструкцыю, зборку і эксперыментальную праверку CentREUSE, звыштаннай партатыўнай цэнтрыфугі для тэрапеўтычнага прымянення, кіраванай чалавекам.CentREUSE дэманструе сярэднюю цэнтрабежную сілу 10,5 адноснай цэнтрабежнай сілы (RCF) ± 1,3.Адстойванне 1,0 мл шклопадобнай завісі трыамцыналону пасля 3 хвілін цэнтрыфугавання ў CentREUSE было параўнальна з такім пасля 12 гадзін седыментацыі, апасродкаванай гравітацыяй (0,41 мл ± 0,04 супраць 0,38 мл ± 0,03, p = 0,14).Згушчэнне асадка пасля цэнтрыфугавання CentREUSE на працягу 5 і 10 хвілін у параўнанні з тым, якое назіралася пасля цэнтрыфугавання пры 10 RCF (0,31 мл ± 0,02 супраць 0,32 мл ± 0,03, p = 0,20) і 50 RCF (0,20 мл) на працягу 5 хвілін з выкарыстаннем камерцыйнага абсталявання, падобнага ± 0,02 супраць 0,19 мл ± 0,01, р = 0,15).Шаблоны і інструкцыі па стварэнні для CentREUSE уключаны ў гэтую публікацыю з адкрытым зыходным кодам.
Цэнтрыфугаванне з'яўляецца важным этапам многіх дыягнастычных тэстаў і тэрапеўтычных умяшанняў1,2,3,4.Аднак дасягненне адэкватнага цэнтрыфугавання гістарычна патрабавала выкарыстання дарагога, грувасткага і залежнага ад электрычнасці камерцыйнага абсталявання, якое часта недаступна ва ўмовах з абмежаванымі рэсурсамі2,4.У 2017 годзе група Пракаша прадставіла невялікую папяровую ручную цэнтрыфугу (так званую «папяровую пуфэрку»), вырабленую са зборных матэрыялаў, коштам 0,20 $ ($)2.З тых часоў папяровая фуга была разгорнута ў абмежаваных рэсурсах для дыягнастычных прыкладанняў малога аб'ёму (напрыклад, раздзяленне на аснове шчыльнасці кампанентаў крыві ў капілярных трубках для выяўлення малярыйных паразітаў), такім чынам дэманструючы звыштанны партатыўны прыбор, які працуе ад чалавека.цэнтрыфуга 2.З тых часоў было апісана некалькі іншых кампактных, недарагіх, нематарызаваных прылад для цэнтрыфугавання4,5,6,7,8,9,10.Тым не менш, большасць з гэтых раствораў, як папяровыя пары, прызначаныя для дыягнастычных мэтаў, якія патрабуюць адносна невялікіх аб'ёмаў седыментацыі і таму не могуць быць выкарыстаны для цэнтрыфугавання вялікіх узораў.Акрамя таго, зборка гэтых рашэнняў часта патрабуе выкарыстання спецыяльных матэрыялаў і інструментаў, якія часта недаступныя ў раёнах з недастатковым абслугоўваннем4,5,6,7,8,9,10.
Тут мы апісваем канструкцыю, зборку і эксперыментальную праверку цэнтрыфугі (так званай CentREUSE), вырабленай са звычайных папяровых адходаў фугі, для тэрапеўтычных ужыванняў, якія звычайна патрабуюць вялікіх аб'ёмаў седыментацыі.Выпадкі 1, 3 У якасці доказу канцэпцыі мы пратэставалі прыладу з рэальным афтальмалагічным умяшаннем: асаджэннем завісі трыамцыналону ў ацэтоне (ТА) для наступнай ін'екцыі болюснага прэпарата ў шклопадобнае цела вока.Нягледзячы на ​​тое, што цэнтрыфугаванне для канцэнтрацыі ТА з'яўляецца прызнаным недарагім умяшаннем для доўгатэрміновага лячэння розных захворванняў вачэй, патрэба ў камерцыйна даступных цэнтрыфугах падчас падрыхтоўкі прэпарата з'яўляецца сур'ёзнай перашкодай для выкарыстання гэтай тэрапіі ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў1,2, 3.у параўнанні з вынікамі, атрыманымі з дапамогай звычайных камерцыйных цэнтрыфуг.Шаблоны і інструкцыі па стварэнні CentREUSE уключаны ў гэтую публікацыю з адкрытым зыходным кодам у раздзеле «Дадатковая інфармацыя».
CentREUSE можа быць пабудаваны амаль цалкам з лому.Абедзве копіі паўкруглага шаблону (дадатковы малюнак S1) былі надрукаваны на стандартнай амерыканскай паперы для літар (215,9 мм × 279,4 мм).Прыкладзеныя два паўкруглых шаблона вызначаюць тры асноўныя канструктыўныя асаблівасці прылады CentREUSE, у тым ліку (1) вонкавы вобад 247-мм круцільнага дыска, (2) прызначаны для размяшчэння шпрыца аб'ёмам 1,0 мл (з каўпачком і ампутаваным поршнем).пазы ў хваставіне) і (3) дзве адзнакі, якія паказваюць, дзе трэба прабіць адтуліны, каб вяроўка магла прайсці праз дыск.
Прыляпіце (напрыклад, універсальным клеем або скотчам) шаблон да гафрыраванага ліста (мінімальны памер: 247 мм × 247 мм) (дадатковы малюнак S2a).У гэтым даследаванні выкарыстоўваўся стандартны гафрыраваны кардон «А» (таўшчыня 4,8 мм), але можна было выкарыстоўваць гафрыраваны кардон такой жа таўшчыні, напрыклад, гафрыраваны кардон з выкінутых транспартных каробак.Выкарыстоўваючы востры інструмент (напрыклад, лязо або нажніцы), разрэжце кардон уздоўж краю вонкавага дыска, акрэсленага на шаблоне (дадатковы малюнак S2b).Затым з дапамогай вузкага вострага інструмента (напрыклад, кончыка шарыкавай ручкі) зрабіце дзве перфарацыі на поўную таўшчыню радыусам 8,5 мм у адпаведнасці з пазнакамі на шаблоне (дадатковы малюнак S2c).Затым два прарэзы для шпрыцаў аб'ёмам 1,0 мл выразаюцца з шаблону і ніжняга павярхоўнага пласта кардона з дапамогай завостранага інструмента, напрыклад, ляза брытвы;трэба быць асцярожным, каб не пашкодзіць ніжні гафрыраваны пласт або пакінуты павярхоўны пласт (дадатковы малюнак S2d, e).Затым прапусціце кавалак ніткі (напрыклад, 3-міліметровы кулінарны баваўняны шнур або любую нітку падобнай таўшчыні і эластычнасці) праз дзве адтуліны і завяжыце пятлю вакол кожнага боку дыска даўжынёй каля 30 см (дадатковы малюнак S2f).
Напоўніце два шпрыцы па 1,0 мл прыкладна роўнымі аб'ёмамі (напрыклад, 1,0 мл завісі ТА) і зачыніце вечкам.Затым поршань шпрыца быў адрэзаны на ўзроўні фланца ствала (дадатковы малюнак S2g, h).Затым фланец цыліндру пакрываецца пластом стужкі, каб прадухіліць выкід усечанага поршня падчас выкарыстання абсталявання.Затым кожны шпрыц аб'ёмам 1,0 мл змяшчалі ў адтуліну шпрыца каўпачком да цэнтра дыска (дадатковы малюнак S2i).Затым кожны шпрыц быў прымацаваны як мінімум да дыска клейкай стужкай (дадатковы малюнак S2j).Нарэшце завяршыце зборку цэнтрыфугі, змясціўшы дзве ручкі (напрыклад, алоўкі або падобныя трывалыя інструменты ў форме палкі) на кожным канцы ніткі ўнутры пятлі (малюнак 1).
Інструкцыі па выкарыстанні CentREUSE падобныя на інструкцыі для традыцыйных круцільных цацак.Паварот пачынаецца, трымаючы ручку ў кожнай руцэ.Невялікае правісанне струн прымушае дыск хістацца наперад або назад, у выніку чаго дыск паварочваецца адпаведна наперад або назад.Гэта робіцца некалькі разоў павольна, кантралявана, каб струны скручваліся.Затым спыніце рух.Калі струны пачынаюць размотвацца, ручку моцна тузаюць, пакуль струны не нацягнуцца, што прымушае дыск круціцца.Як толькі струна цалкам разматаецца і пачне змотвацца назад, ручку трэба павольна паслабіць.Калі вяроўка зноў пачне размотвацца, зрабіце тую ж серыю рухаў, каб прылада працягвала круціцца (відэа S1).
Для прыкладанняў, якія патрабуюць адстойвання завісі шляхам цэнтрыфугавання, прылада бесперапынна круцілася да дасягнення здавальняючага гранулявання (дадатковы малюнак S3a,b).Складаныя часціцы будуць утварацца на поршневым канцы шпрыца, а супернатант будзе канцэнтравацца ў наканечніку шпрыца.Затым супернатант злівалі, выдаляючы стужку, якая закрывае фланец ствала, і ўводзячы другі поршань, які павольна штурхае родны поршань да наканечніка шпрыца, спыняючыся, калі ён дасягае асадка злучэння (дадатковы малюнак S3c,d).
Для вызначэння хуткасці кручэння прыбор CentREUSE, абсталяваны двума шпрыцамі аб'ёмам 1,0 мл, напоўненымі вадой, запісваў з дапамогай высакахуткаснай відэакамеры (240 кадраў у секунду) на працягу 1 хвіліны пасля дасягнення ўстойлівага стану ваганняў.Маркеры каля краю круцільнага дыска адсочваліся ўручную з дапамогай пакдравага аналізу запісаў для вызначэння колькасці абаротаў у хвіліну (абаротаў у хвіліну) (малюнкі 2a-d).Паўтарыць n = 10 спроб.Затым адносная цэнтрабежная сіла (RCF) у сярэдняй кропцы цыліндра шпрыца разлічваецца па наступнай формуле:
Колькасная ацэнка хуткасці кручэння з CentREUSE.(A–D) Паслядоўныя відарысы, якія паказваюць час (хвіліны: секунды. мілісекунды) для завяршэння павароту прылады.Стрэлкі паказваюць маркеры слядоў.(E) Колькаснае вызначэнне абаротаў з дапамогай CentREUSE.Лініі ўяўляюць сярэдняе (чырвоны) ± стандартнае адхіленне (чорны).Ацэнкі ўяўляюць сабой асобныя 1-хвілінныя выпрабаванні (n = 10).
Шпрыц аб'ёмам 1,0 мл, які змяшчае завісь ТА для ін'екцый (40 мг/мл, Amneal Pharmaceuticals, Брыджуотэр, Нью-Джэрсі, ЗША), центрифугировали на працягу 3, 5 і 10 хвілін з дапамогай CentREUSE.Адкладанне з выкарыстаннем гэтага метаду параўноўвалі з тым, што дасягаецца пасля цэнтрыфугавання пры 10, 20 і 50 RCF з выкарыстаннем ротара A-4-62 на працягу 5 хвілін на настольнай цэнтрыфузе Eppendorf 5810R (Гамбург, Германія).Колькасць ападкаў таксама параўноўвалі з колькасцю ападкаў, атрыманай з дапамогай ападкаў, якія залежаць ад гравітацыі, у розныя моманты часу ад 0 да 720 хвілін.Для кожнай працэдуры было выканана n = 9 незалежных паўтораў.
Усе статыстычныя аналізы праводзіліся з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння Prism 9.0 (GraphPad, Сан-Дыега, ЗША).Значэнні прадстаўлены як сярэдняе ± стандартнае адхіленне (SD), калі не пазначана іншае.Сярэднія групы параўноўвалі з дапамогай двухбаковага t-крытэрыю з папраўкай Уэлча.Альфа вызначаецца як 0,05.Для залежнага ад гравітацыі апускання аднафазная мадэль экспанентнага распаду была падагнана з выкарыстаннем рэгрэсіі найменшых квадратаў, разглядаючы паўторныя значэнні y для зададзенага значэння x як адну кропку.
дзе х - час у хвілінах.y – аб’ём асадка.y0 - гэта значэнне y, калі x роўны нулю.Плато - гэта значэнне y на працягу бясконцых хвілін.K - канстанта хуткасці, выражаная зваротнай велічынёй хвілін.
Прылада CentREUSE прадэманстравала надзейныя, кантраляваныя нелінейныя ваганні з выкарыстаннем двух стандартных шпрыцаў аб'ёмам 1,0 мл, напоўненых 1,0 мл вады кожны (відэа S1).У n = 10 выпрабаваннях (1 хвіліна кожнае) CentREUSE меў сярэднюю хуткасць кручэння 359,4 абаротаў у хвіліну ± 21,63 (дыяпазон = 337-398), што прывяло да разліковай сярэдняй цэнтрабежнай сілы 10,5 RCF ± 1,3 (дыяпазон = 9,2-12,8). ).(Малюнак 2a-e).
Некалькі метадаў гранулявання завісяў ТА ў шпрыцах аб'ёмам 1,0 мл былі ацэнены і параўнаваны з цэнтрыфугаваннем CentREUSE.Пасля 12 гадзін адстойвання ў залежнасці ад гравітацыі аб'ём асадка дасягнуў 0,38 мл ± 0,03 (дадатковы малюнак S4a,b).Гравітацыйнае адкладанне ТА адпавядае аднафазнай мадэлі экспанентнага распаду (з папраўкай на R2 = 0,8582), што прыводзіць да ацэначнага плато 0,3804 мл (95% даверны інтэрвал: ад 0,3578 да 0,4025) (дадатковы малюнак S4c).CentREUSE стварыў сярэдні аб'ём асадка 0,41 мл ± 0,04 за 3 хвіліны, што было падобна да сярэдняга значэння 0,38 мл ± 0,03, якое назіралася для залежнага ад гравітацыі аб'ёму асадка праз 12 гадзін (p = 0,14) (мал. 3a, d, h) .CentREUSE даў значна больш кампактны аб'ём 0,31 мл ± 0,02 праз 5 хвілін у параўнанні з сярэднім значэннем 0,38 мл ± 0,03, які назіраўся для седыментацыі на аснове гравітацыі праз 12 гадзін (p = 0,0001) (мал. 3b, d, h).
Параўнанне шчыльнасці гранул ТА, атрыманай пры цэнтрыфугаванні CentREUSE з гравітацыйным адстойваннем, у параўнанні са стандартным прамысловым цэнтрыфугаваннем (A–C).Рэпрэзентатыўныя выявы асаджанай завісі ТА ў шпрыцах аб'ёмам 1,0 мл пасля 3 хвілін (A), 5 хвілін (B) і 10 хвілін (C) выкарыстання CentREUSE.(D) Рэпрэзентатыўныя выявы абложанага ТА пасля 12 гадзін гравітацыйнага адстойвання.(EG) Рэпрэзентатыўныя выявы абложанага ТА пасля стандартнага камерцыйнага цэнтрыфугавання пры 10 RCF (E), 20 RCF (F) і 50 RCF (G) на працягу 5 хвілін.(H) Аб'ём асадка вызначалі колькасна з дапамогай CentREUSE (3, 5 і 10 мін), апасродкаванай гравітацыяй седыментацыі (12 гадзін) і стандартнага прамысловага цэнтрыфугавання пры 5 мін (10, 20 і 50 RCF).Лініі ўяўляюць сярэдняе (чырвоны) ± стандартнае адхіленне (чорны).Кропкі ўяўляюць сабой незалежныя паўторы (n = 9 для кожнага ўмовы).
CentREUSE дае сярэдні аб'ём 0,31 мл ± 0,02 праз 5 хвілін, што падобна сярэдняму 0,32 мл ± 0,03, якое назіраецца ў стандартнай камерцыйнай цэнтрыфузе пры 10 RCF на працягу 5 хвілін (p = 0,20), і крыху ніжэй за сярэдні аб'ём атрыманы з 20 RCF назіраўся пры 0,28 мл ± 0,03 на працягу 5 хвілін (p = 0,03) (мал. 3b, e, f, h).CentREUSE стварыў сярэдні аб'ём 0,20 мл ± 0,02 за 10 хвілін, які быў такім жа кампактным (p = 0,15) у параўнанні са сярэднім аб'ёмам 0,19 мл ± 0,01 за 5 хвілін, які назіраўся з камерцыйнай цэнтрыфугай пры 50 RCF (мал. 3c, г, з)..
Тут мы апісваем канструкцыю, зборку і эксперыментальную праверку звыштаннай партатыўнай цэнтрыфугі на папяровай аснове, якая кіруецца чалавекам і зроблена са звычайных тэрапеўтычных адходаў.Канструкцыя ў значнай ступені заснавана на папяровай цэнтрыфузе (якая называецца «папяровая фуга»), прадстаўленай групай Пракаша ў 2017 годзе для дыягнастычных прыкладанняў.Улічваючы, што цэнтрыфугаванне гістарычна патрабавала выкарыстання дарагога, грувасткага і залежнага ад электраэнергіі камерцыйнага абсталявання, цэнтрыфуга Пракаша забяспечвае элегантнае рашэнне праблемы небяспечнага доступу да цэнтрыфугавання ва ўмовах з абмежаванымі рэсурсамі2,4.З тых часоў прымяненне паперы паказала практычную прымяненне ў некалькіх невялікіх аб'ёмах дыягнастычных прыкладанняў, такіх як фракцыянаванне крыві на аснове шчыльнасці для выяўлення малярыі.Аднак, наколькі нам вядома, падобныя звыштанныя цэнтрыфугі на папяровай аснове не выкарыстоўваліся ў тэрапеўтычных мэтах, ва ўмовах, якія звычайна патрабуюць адстойвання большага аб'ёму.
Маючы гэта на ўвазе, мэта CentREUSE - пашырыць выкарыстанне цэнтрыфугавання паперы ў тэрапеўтычных мерапрыемствах.Гэта было дасягнута шляхам унясення некалькіх мадыфікацый у канструкцыю раскрыцця Prakash.Характэрна, што для павелічэння даўжыні двух стандартных шпрыцаў аб'ёмам 1,0 мл CentREUSE утрымлівае дыск большага памеру (радыус = 123,5 мм), чым самы вялікі пратэставаны адціскальнік паперы Prakash (радыус = 85 мм).Акрамя таго, каб вытрымаць дадатковы вага шпрыца аб'ёмам 1,0 мл, напоўненага вадкасцю, CentREUSE выкарыстоўвае гафрыраваны кардон замест кардону.У сукупнасці гэтыя мадыфікацыі дазваляюць цэнтрыфугаваць большыя аб'ёмы, чым тыя, якія пратэставаны ў ачышчальніку паперы Prakash (г.зн. два шпрыцы аб'ёмам 1,0 мл з капілярамі), але пры гэтым абапіраюцца на падобныя кампаненты: нітку і папяровы матэрыял.Характэрна, што ў дыягнастычных мэтах было апісана некалькі іншых недарагіх цэнтрыфуг, якія працуюць ад чалавека 4,5,6,7,8,9,10.Сюды ўваходзяць блешні, ўзбівальнікі для салаты, ўзбівальнікі для яек і ручныя факелы для паваротных прылад 5, 6, 7, 8, 9. Аднак большасць з гэтых прылад не прызначаны для апрацоўкі аб'ёмаў да 1,0 мл і складаюцца з матэрыялаў, якія часта больш дарагія і недаступныя, чым тыя, што выкарыстоўваюцца ў папяровых цэнтрыфугах2,4,5,6,7,8,9,10..На самай справе, выкінутыя папяровыя матэрыялы часта сустракаюцца ўсюды;напрыклад, у Злучаных Штатах на долю паперы і кардону прыпадае больш за 20% цвёрдых бытавых адходаў, што з'яўляецца багатай, недарагой ці нават бясплатнай крыніцай для стварэння цэнтрыфуг для вытворчасці паперы.напрыклад, CentREUSE11.Акрамя таго, у параўнанні з некаторымі іншымі апублікаванымі недарагімі рашэннямі, для стварэння CentREUSE не патрабуецца спецыяльнае абсталяванне (напрыклад, абсталяванне і праграмнае забеспячэнне для 3D-друку, абсталяванне і праграмнае забеспячэнне для лазернай рэзкі і г.д.), што робіць абсталяванне больш рэсурсаёмістым..Гэтыя людзі знаходзяцца ў асяроддзі 4, 8, 9, 10.
У якасці доказу практычнай прыдатнасці нашай папяровай цэнтрыфугі для тэрапеўтычных мэтаў мы дэманструем хуткае і надзейнае адстойванне завісі трыамцыналону ў ацэтоне (ТА) для болюсной ін'екцыі шклопадобнага цела - прызнанае недарагое ўмяшанне для доўгатэрміновага лячэння розных вочных захворванняў1 ,3.Вынікі адстойвання праз 3 хвіліны з CentREUSE былі параўнальныя з вынікамі пасля 12 гадзін адстойвання пад дзеяннем гравітацыі.Акрамя таго, вынікі CentREUSE пасля цэнтрыфугавання на працягу 5 і 10 хвілін перавышалі вынікі, якія былі б атрыманы пад дзеяннем сілы цяжару, і былі падобныя да тых, якія назіраліся пасля прамысловага цэнтрыфугавання пры 10 і 50 RCF на працягу 5 хвілін адпаведна.Характэрна, што з нашага вопыту CentREUSE стварае больш рэзкую і гладкую падзел асадка і супернатанту, чым іншыя правераныя метады;гэта пажадана, так як дазваляе больш дакладна ацаніць дозу уведзенага прэпарата, і лягчэй выдаліць супернатант з мінімальнай стратай аб'ёму часціц.
Выбар гэтага прыкладання ў якасці доказу канцэпцыі быў абумоўлены пастаяннай неабходнасцю палепшыць доступ да інтравітрэальных стэроідаў працяглага дзеяння ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў.Интравитреальные стэроіды шырока выкарыстоўваюцца для лячэння розных захворванняў вачэй, уключаючы дыябетычны ацёк жоўтай плямы, узроставую дэгенерацыю жоўтай плямы, аклюзію сасудаў сятчаткі, увеіт, прамянёвую рэтынапатыю і кістозны ацёк жоўтай плямы3,12.Са стэроідаў, даступных для інтравітэральнага ўвядзення, ТА застаецца найбольш часта выкарыстоўваным ва ўсім свеце12.Хоць прэпараты без кансервантаў TA (PF-TA) даступныя (напрыклад, Triesence [40 мг/мл, Alcon, Fort Worth, ЗША]), прэпараты з кансервантамі бензилового спірту (напрыклад, Kenalog-40 [40 мг/мл, Bristol- Myers Squibb, Нью-Ёрк, ЗША]) застаецца самым папулярным3,12.Варта адзначыць, што апошняя група прэпаратаў дазволена Упраўленнем па кантролі за прадуктамі і лекамі ЗША (FDA) толькі для нутрацягліцавых і внутрісуставные ўжывання, таму унутрывочны ўвядзенне лічыцца незарэгістраваным 3, 12.Нягледзячы на ​​тое, што ін'екцыйная доза интравитреального ТА вар'іруецца ў залежнасці ад паказанняў і тэхнікі, найбольш часта паведамляецца доза складае 4,0 мг (г.зн. аб'ём ін'екцыі 0,1 мл з раствора 40 мг/мл), што звычайна дае працягласць лячэння прыкладна 3 месяцы. Эфекты 1 , 12, 13, 14, 15.
Каб падоўжыць дзеянне інтравітральных стэроідаў пры хранічных, цяжкіх або рэцыдывавальных захворваннях вачэй, было прадстаўлена некалькі імплантаваных або ін'екцыйных стэроідаў працяглага дзеяння, у тым ліку дэксаметазон 0,7 мг (Ozurdex, Allergan, Дублін, Ірландыя), фтарыд ацэтанід Relax 0,59 мг (Retisert , Bausch and Lomb, Лаваль, Канада) і флуоцинолона ацетонид 0,19 мг (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Джорджыя, ЗША)3,12.Аднак гэтыя прылады маюць некалькі магчымых недахопаў.У Злучаных Штатах кожная прылада зацверджана толькі для некалькіх паказанняў, што абмяжоўвае страхавое пакрыццё.Акрамя таго, некаторыя прылады патрабуюць хірургічнай імплантацыі і могуць выклікаць унікальныя ўскладненні, такія як міграцыя прылады ў пярэднюю камеру3,12.Акрамя таго, гэтыя прылады, як правіла, менш даступныя і значна даражэйшыя за TA3,12;па цяперашніх цэнах у ЗША Кеналог-40 каштуе каля 20 даляраў за 1,0 мл завісі, а экспланты Ozurdex, Retisert і Iluvien.Кошт уваходу - каля 1400 долараў., 20 000 і 9 200 долараў адпаведна.Разам гэтыя фактары абмяжоўваюць доступ да гэтых прылад для людзей з абмежаванымі рэсурсамі.
Былі зроблены спробы падоўжыць дзеянне интравитреального TA1,3,16,17 дзякуючы яго больш нізкай кошту, больш шчодрай кампенсацыі выдаткаў і большай даступнасці.Улічваючы нізкую растваральнасць у вадзе, ТА застаецца ў воку ў якасці дэпо, што дазваляе паступова і адносна пастаянна распаўсюджваць лекі, таму чакаецца, што эфект працягнецца даўжэй пры вялікіх дэпо1,3.З гэтай мэтай было распрацавана некалькі метадаў канцэнтрацыі завісі ТА перад увядзеннем у шклопадобнае цела.Хаця былі апісаны метады, заснаваныя на пасіўным (г.зн. у залежнасці ад сілы цяжару) адстойванні або мікрафільтрацыі, гэтыя метады займаюць адносна шмат часу і даюць розныя вынікі15,16,17.Наадварот, папярэднія даследаванні паказалі, што ТА можа быць хутка і надзейна сканцэнтраваны (і, такім чынам, працяглы дзеянне) з дапамогай ападкаў з дапамогай цэнтрыфугавання1,3.У заключэнне варта сказаць, што зручнасць, нізкі кошт, працягласць і эфектыўнасць цэнтрабежна канцэнтраванай ТА робяць гэта ўмяшанне прывабным варыянтам для пацыентаў ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў.Аднак адсутнасць доступу да надзейнага цэнтрыфугавання можа стаць сур'ёзнай перашкодай для ажыццяўлення гэтага ўмяшання;Вырашаючы гэтую праблему, CentREUSE можа дапамагчы павялічыць даступнасць доўгатэрміновай стэроіднай тэрапіі для пацыентаў з абмежаванымі рэсурсамі.
У нашым даследаванні ёсць некаторыя абмежаванні, у тым ліку звязаныя з функцыянальнасцю, уласнай для прылады CentREUSE.Прылада ўяўляе сабой нелінейны, некансерватыўны асцылятар, які залежыць ад уводу чалавека і таму не можа забяспечыць дакладную і пастаянную частату кручэння падчас выкарыстання;хуткасць кручэння залежыць ад некалькіх зменных, такіх як уплыў карыстальніка на ўзровень валодання прыладай, канкрэтныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца пры зборцы абсталявання, і якасць злучэнняў, якія круцяцца.Гэта адрозніваецца ад камерцыйнага абсталявання, дзе хуткасць кручэння можа прымяняцца паслядоўна і дакладна.Акрамя таго, хуткасць, якую дасягае CentREUSE, можна лічыць адносна сціплай у параўнанні з хуткасцю, якую дасягаюць іншыя цэнтрыфугі2.На шчасце, хуткасць (і звязаная з ёй цэнтрабежная сіла), створаная нашай прыладай, была дастатковай, каб праверыць канцэпцыю, падрабязна апісаную ў нашым даследаванні (напрыклад, адклад ТА).Хуткасць кручэння можа быць павялічана за кошт палягчэння масы цэнтральнага дыска 2;гэтага можна дасягнуць, выкарыстоўваючы больш лёгкі матэрыял (напрыклад, больш тонкі кардон), калі ён дастаткова трывалы, каб утрымліваць два шпрыцы, напоўненыя вадкасцю.У нашым выпадку рашэнне выкарыстаць стандартны кардон з прарэзамі «А» (таўшчынёй 4,8 мм) было наўмысным, паколькі гэты матэрыял часта сустракаецца ў транспартных скрынках і, такім чынам, лёгка знайсці ў якасці другаснай сыравіны.Хуткасць вярчэння можна таксама павялічыць за кошт памяншэння радыуса цэнтральнага дыска 2 .Аднак радыус нашай платформы быў наўмысна зроблены адносна вялікім, каб змясціць шпрыц аб'ёмам 1,0 мл.Калі карыстальнік зацікаўлены ў цэнтрыфугаванні карацейшых сасудаў, радыус можа быць паменшаны - змяненне, якое прадказальна прывядзе да больш высокіх хуткасцей кручэння (і, магчыма, больш высокіх цэнтрабежных сіл).
Акрамя таго, мы не старанна ацэньвалі ўплыў стомленасці аператара на функцыянальнасць абсталявання.Цікава, што некалькі членаў нашай групы змаглі карыстацца прыладай на працягу 15 хвілін без прыкметнай стомленасці.Патэнцыйнае рашэнне праблемы стомленасці аператара, калі патрабуюцца больш доўгія цэнтрыфугі, - гэта чаргаванне двух або больш карыстальнікаў (калі магчыма).Акрамя таго, мы не крытычна ацэньвалі даўгавечнасць прылады, збольшага таму, што кампаненты прылады (напрыклад, кардон і шнур) можна было лёгка замяніць з невялікай коштам або бясплатна ў выпадку зносу або пашкоджання.Цікава, што падчас пілотнага тэсту мы выкарыстоўвалі адну прыладу ў агульнай складанасці больш за 200 хвілін.Пасля гэтага перыяду адзіным прыкметным, але нязначным прыкметай зносу з'яўляецца перфарацыя ўздоўж разьбы.
Іншым абмежаваннем нашага даследавання з'яўляецца тое, што мы спецыяльна не вымяралі масу або шчыльнасць адкладзеных ТА, дасягальных пры дапамозе прылады CentREUSE і іншымі метадамі;замест гэтага наша эксперыментальная праверка гэтай прылады была заснавана на вымярэнні шчыльнасці асадка (у мл).ускосная мера шчыльнасці.Акрамя таго, мы не правяралі CentREUSE Concentrated TA на пацыентах, аднак, паколькі наша прылада вырабляла гранулы TA, падобныя на тыя, якія вырабляюцца з выкарыстаннем камерцыйнай цэнтрыфугі, мы меркавалі, што CentREUSE Concentrated TA будзе такім жа эфектыўным і бяспечным, як і раней.у літаратуры.паведамляецца для звычайных цэнтрафужных прылад1,3.Дадатковыя даследаванні колькаснай ацэнкі фактычнай колькасці ТА, уведзенай пасля ўзбагачэння CentREUSE, могуць дапамагчы ў далейшай ацэнцы фактычнай карыснасці нашай прылады ў гэтым дадатку.
Наколькі нам вядома, прылада CentREUSE, якую можна лёгка пабудаваць з лёгкадаступных адходаў, з'яўляецца першай партатыўнай папяровай цэнтрыфугай, якая працуе ад чалавека і звыштаннай, якая выкарыстоўваецца ў тэрапеўтычных умовах.У дадатак да магчымасці цэнтрыфугавання адносна вялікіх аб'ёмаў, CentREUSE не патрабуе выкарыстання спецыяльных матэрыялаў і будаўнічых інструментаў у параўнанні з іншымі апублікаванымі недарагімі цэнтрыфугамі.Прадэманстраваная эфектыўнасць CentREUSE у хуткай і надзейнай прэцыпітацыі TA можа дапамагчы палепшыць доўгатэрміновую даступнасць інтравітральных стэроідаў у людзей з абмежаванымі рэсурсамі, што можа дапамагчы ў лячэнні розных захворванняў вачэй.Акрамя таго, перавагі нашых партатыўных цэнтрыфуг, якія працуюць ад чалавека, прадказальна распаўсюджваюцца на багатыя рэсурсамі месцы, такія як буйныя троесныя і чацвярцічныя медыцынскія цэнтры ў развітых краінах.У гэтых умовах даступнасць цэнтрафугуючых прылад можа заставацца толькі ў клінічных і даследчых лабараторыях, з рызыкай забруджвання шпрыцаў вадкасцямі чалавечага арганізма, прадуктамі жывёльнага паходжання і іншымі небяспечнымі рэчывамі.Акрамя таго, гэтыя лабараторыі часта знаходзяцца далёка ад пункта аказання дапамогі пацыентам.Гэта, у сваю чаргу, можа стаць лагістычнай перашкодай для медыцынскіх работнікаў, якім патрэбны хуткі доступ да цэнтрыфугавання;разгортванне CentREUSE можа служыць практычным спосабам падрыхтоўкі тэрапеўтычных умяшанняў у кароткатэрміновай перспектыве без сур'ёзных парушэнняў догляду за пацыентамі.
Такім чынам, каб палегчыць усім падрыхтоўку да тэрапеўтычных умяшанняў, якія патрабуюць цэнтрыфугавання, шаблон і інструкцыі па стварэнні CentREUSE уключаны ў гэтую публікацыю з адкрытым зыходным кодам у раздзеле "Дадатковая інфармацыя".Мы заклікаем чытачоў перарабіць CentREUSE па меры неабходнасці.
Дадзеныя, якія пацвярджаюць вынікі гэтага даследавання, можна атрымаць у адпаведнага аўтара SM па разумным запыце.
Обер, доктар медыцынскіх навук і Валіжан, С. Працягласць дзеяння триамцинолона ацэтону ў шклопадобным целе пры цэнтрыфугаванні.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS і іншыя.Ручная ультратанная цэнтрыфуга для паперы.Нацыянальная біямедыцынская навука.праект.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Маліноўскі С. М. і Васерман Я. А. Цэнтрабежнае канцэнтраванне интравитреальной завісі триамцинолона ацетонида: недарагая, простая і магчымая альтэрнатыва працяглага прыёму стэроідаў.Ж. Вітрэн.дыз.5. 15–31 (2021).
Гек, я пачакаю.Недарагі адаптар цэнтрыфугі з адкрытым зыходным кодам для падзелу вялікіх клінічных узораў крыві.ПЛОС Адзін.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Вонг А. П., Гупта М., Шаўкопляс С. С. і Уайтсайдс Г. М. Венца падобна на цэнтрыфугу: аддзяленне чалавечай плазмы ад суцэльнай крыві ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў.лабараторыя.чып.8, 2032–2037 (2008).
Браўн, Дж. і інш.Ручная партатыўная недарагая цэнтрыфуга для дыягностыкі анеміі ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў.так.Ж. Троп.лекі.вільгаць.85, 327–332 (2011).
Лю, К.-Х.чакаць.Плазма была падзелена з дапамогай спінера.задні праход.Хімічны.91, 1247–1253 (2019).
Майкл І. і інш.Круцёлка для імгненнай дыягностыкі інфекцый мочэвыводзяшчіх шляхоў.Нацыянальная біямедыцынская навука.праект.4, 591–600 (2020).
Лі Э., Ларсан А., Котары А. і Пракаш М. Handyfuge-LAMP: недарагое цэнтрыфугаванне без электралітаў для ізатэрмічнага выяўлення SARS-CoV-2 у сліне.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Лі, С., Чон, М., Лі, С., Лі, Ш. і Чой, Дж. Mag-spinner: наступнае пакаленне зручных, даступных, простых і партатыўных (FAST) сістэм магнітнага падзелу.Нанадасягненні 4, 792–800 (2022).
Агенцтва ЗША па ахове навакольнага асяроддзя.Прасоўванне ўстойлівага кіравання матэрыяламі: інфармацыйная бюлетэнь за 2018 год з ацэнкай тэндэнцый у вытворчасці і кіраванні матэрыяламі ў Злучаных Штатах.(2020).https://www.epa.gov/sites/default/files/2021-01/documents/2018_ff_fact_sheet_dec_2020_fnl_508.pdf.
Sarao, V., Veritti, D., Boschia, F. і Lanzetta, P. Стэроіды для интравитреального лячэння захворванняў сятчаткі.навука.Часопіс Мір 2014, 1–14 (2014).
Піва, падвячорак і г. д. Унутрывочныя канцэнтрацыі і фармакокінетіку триамцинолона ацетонида пасля аднаразовай интравитреальной ін'екцыі.Афтальмалогія 110, 681–686 (2003).
Одрэн, Ф. і інш.Фармакокінетіку-фармакодинамическая мадэль уплыву триамцинолона ацетонида на цэнтральную таўшчыню жоўтай плямы ў пацыентаў з дыябетычнай макулярной ацёкам.інвеставаць.афтальмалогія.бачны.навука.45, 3435–3441 (2004).
Обер, доктар медыцынскіх навук і інш.Рэальную дозу триамцинолона ацэтону вымяралі звычайным метадам интравитреальной ін'екцыі.так.Ж. Афтальмол.142, 597–600 (2006).
Чын, Г. С., Кім, Т. Г., Мун, Ю. С. і О, Дж. Х. Метад канцэнтраванага трыамцыналону ацэтаніду для інтравітральнай ін'екцыі.Сятчатка 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Колькасны аналіз дэпанаванага триамцинолона для ін'екцый.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM часткова падтрымліваецца падарункам Фонду Мукаі, Масачусэтскай бальніцы вачэй і вушэй, Бостан, штат Масачусэтс, ЗША.
Кафедра афтальмалогіі, Гарвардская медыцынская школа, Масачусэтс вачэй і вушэй, 243 Charles St, Бостан, Масачусэтс, 02114, ЗША