Täname, et külastasite veebilehte Nature.com.Kasutate piiratud CSS-i toega brauseri versiooni.Parima kasutuskogemuse saamiseks soovitame kasutada uuendatud brauserit (või keelata Internet Exploreris ühilduvusrežiim).Lisaks näitame pideva toe tagamiseks saiti ilma stiilide ja JavaScriptita.
Liugurid, mis näitavad kolme artiklit slaidi kohta.Kasutage slaidide vahel liikumiseks nuppu Tagasi ja Järgmine või igal slaidil liikumiseks lõpus olevaid slaidijuhtnuppe.
Usaldusväärne meditsiiniline tsentrifuugimine on ajalooliselt nõudnud kallite, mahukate ja elektriliselt sõltuvate kaubanduslike seadmete kasutamist, mis pole sageli saadaval piiratud ressurssidega seadetes.Kuigi on kirjeldatud mitmeid kaasaskantavaid, odavaid, mootorita tsentrifuuge, on need lahendused mõeldud peamiselt diagnostilisteks rakendusteks, mis nõuavad suhteliselt väikest settimismahtu.Lisaks nõuab nende seadmete projekteerimine sageli spetsiaalsete materjalide ja tööriistade kasutamist, mida tavaliselt alateenindusega piirkondades ei ole.Siin kirjeldame terapeutiliste rakenduste jaoks mõeldud ülimalt odava inimkäitatava kaasaskantava jäätmepõhise tsentrifuugi CentREUSE disaini, kokkupanekut ja eksperimentaalset valideerimist.CentREUSE keskmine tsentrifugaaljõud on 10,5 suhtelist tsentrifugaaljõudu (RCF) ± 1,3.1,0 ml triamtsinolooni klaaskeha suspensiooni settimine pärast 3-minutilist tsentrifuugimist seadmes CentREUSE oli võrreldav pärast 12-tunnist gravitatsiooni poolt vahendatud settimist (0,41 ml ± 0,04 vs 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Setete paksenemine pärast CentREUSE tsentrifuugimist 5 ja 10 minutit võrreldes sellega, mida täheldati pärast tsentrifuugimist 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 vs. 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) ja 50 RCF (0,20 ml) 5 minutit, kasutades kaubanduslikke seadmeid. 0,02 vs 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).CentREUSE mallid ja ehitusjuhised sisalduvad selles avatud lähtekoodiga postituses.
Tsentrifuugimine on oluline samm paljudes diagnostilistes testides ja terapeutilistes sekkumistes1,2,3,4.Piisava tsentrifuugimise saavutamine on aga ajalooliselt nõudnud kallite, mahukate ja elektriliselt sõltuvate kaubanduslike seadmete kasutamist, mis pole sageli piiratud ressursiga seadetes saadaval2,4.2017. aastal tutvustas Prakashi grupp kokkupandavatest materjalidest valmistatud väikest paberipõhist käsitsi tsentrifuugi (nn paberipuhvrit), mille maksumus on 0,20 ($)2.Sellest ajast alates on paberfuugat kasutatud piiratud ressursiga seadetes väikesemahuliste diagnostikarakenduste jaoks (nt verekomponentide tihedusepõhine eraldamine kapillaartorudes malaariaparasiitide tuvastamiseks), demonstreerides nii üliodavat kaasaskantavat inimjõul töötavat instrumenti.tsentrifuug 2.Sellest ajast alates on kirjeldatud mitmeid teisi kompaktseid, odavaid, mootorita tsentrifuugimisseadmeid4,5,6,7,8,9,10.Kuid enamik neist lahustest, nagu ka paberiaurud, on mõeldud diagnostilistel eesmärkidel, mis nõuavad suhteliselt väikest settimismahtu ja seetõttu ei saa neid kasutada suurte proovide tsentrifuugimiseks.Lisaks nõuab nende lahenduste kokkupanemine sageli spetsiaalsete materjalide ja tööriistade kasutamist, mis sageli ei ole alateenindusega piirkondades saadaval4,5,6,7,8,9,10.
Siin kirjeldame tsentrifuugi (nn CentREUSE) kavandamist, kokkupanemist ja eksperimentaalset valideerimist, mis on valmistatud tavapärastest paberist fuugijäätmetest terapeutilisteks rakendusteks, mis tavaliselt nõuavad suurt settimismahtu.Juhtum 1, 3 Kontseptsiooni tõestuseks katsetasime seadet tõelise oftalmilise sekkumisega: triamtsinolooni suspensiooni sadestamine atsetoonis (TA) järgnevaks boolusravimi süstimiseks silma klaaskehasse.Kuigi TA kontsentratsiooni tsentrifuugimine on tunnustatud odav sekkumine erinevate silmahaiguste pikaajaliseks raviks, on vajadus kaubanduslikult saadavate tsentrifuugide järele ravimi valmistamise ajal peamiseks takistuseks selle ravi kasutamisel piiratud ressurssidega1,2, 3.võrreldes tavaliste kaubanduslike tsentrifuugidega saadud tulemustega.Mallid ja juhised CentREUSE ehitamiseks sisalduvad selles avatud lähtekoodiga postituses jaotises „Lisateave”.
CentREUSE saab ehitada peaaegu täielikult vanametallist.Mõlemad poolringikujulise malli koopiad (täiendav joonis S1) trükiti standardsele USA süsinikukirja paberile (215, 9 mm × 279, 4 mm).Lisatud kaks poolringikujulist malli määratlevad CentREUSE seadme kolm peamist disainifunktsiooni, sealhulgas (1) 247 mm pöörleva ketta välimine äär, (2) on mõeldud 1,0 ml süstla (korgi ja amputeeritud kolviga) mahutamiseks.varre sooned) ja (3) kaks märki, mis näitavad, kuhu augud teha, et köis saaks kettast läbi minna.
Kinnitage mall (nt universaalse liimi või teibiga) lainepapi külge (minimaalne suurus: 247 mm × 247 mm) (täiendav joonis S2a).Selles uuringus kasutati standardset “A” lainepappi (paksus 4,8 mm), kuid kasutada võiks ka sarnase paksusega lainepappi, näiteks lainepappi kasutuselt kõrvaldatud veokastidest.Terava tööriista (nt tera või kääride) abil lõigake papp piki mallil kujutatud välimise ketta serva (täiendav joonis S2b).Seejärel looge kitsa ja terava tööriista (nt pastapliiatsi otsa) abil kaks täispaksusega perforatsiooni raadiusega 8,5 mm vastavalt mallile märgitud märkidele (täiendav joonis S2c).Seejärel lõigatakse mallist ja selle all olevast kartongi pinnakihist terava otsaga tööriista (nt habemenuga) abil välja kaks pilu 1,0 ml süstalde jaoks;tuleb olla ettevaatlik, et mitte kahjustada all olevat gofreeritud kihti ega ülejäänud pinnakihti (täiendav joonis S2d, e).Seejärel keerake nöörijupp (nt 3 mm puuvillane nöör või mis tahes sarnase jämeduse ja elastsusega niit) läbi kahe augu ja siduge umbes 30 cm pikkuse ketta mõlemale küljele aas (täiendav joonis S2f).
Täitke kaks 1,0 ml süstalt ligikaudu võrdse mahuga (nt 1,0 ml TA suspensiooni) ja sulgege kork.Seejärel lõigati süstla kolvivarras silindri ääriku tasemel ära (täiendav joonis S2g, h).Seejärel kaetakse silindri äärik teibikihiga, et vältida kärbitud kolvi väljapaiskumist seadme kasutamise ajal.Seejärel asetati iga 1, 0 ml süstal süstla süvendisse korgiga ketta keskkoha poole (täiendav joonis S2i).Seejärel kinnitati iga süstal kleeplindiga vähemalt kettale (täiendav joonis S2j).Lõpuks viige tsentrifuugi kokkupanek lõpule, asetades kaks pliiatsit (nt pliiatsid või sarnased tugevad pulgakujulised tööriistad) silmuse sees oleva nööri mõlemasse otsa (joonis 1).
Juhised CentREUSE kasutamiseks on sarnased traditsiooniliste keerlevate mänguasjade kasutusjuhistega.Pöörlemist alustatakse, hoides igas käes käepidet.Keelte kerge lõtk põhjustab plaadi edasi- või tahapoole õõtsumist, mis põhjustab plaadi pöörlemise vastavalt edasi või tagasi.Seda tehakse mitu korda aeglaselt ja kontrollitult, nii et paelad kõverduvad.Seejärel peatage liikumine.Kui nöörid hakkavad lahti kerima, tõmmatakse käepidet kõvasti, kuni nöörid on pingul, mistõttu ketas hakkab pöörlema.Niipea, kui nöör on täielikult lahti keritud ja hakkab tagasi kerima, tuleks käepide aeglaselt lõdvestada.Kui köis hakkab uuesti lahti kerima, tehke seadme pöörlemise jätkamiseks samu liigutusi (video S1).
Rakenduste puhul, mis nõuavad suspensiooni settimist tsentrifuugimisega, pöörati seadet pidevalt, kuni saavutati rahuldav granuleerimine (täiendav joonis S3a, b).Süstla silindri kolvi otsas moodustuvad komplekssed osakesed ja supernatant koondub süstla otsa poole.Seejärel tühjendati supernatant, eemaldades silindri äärikut katva lindi ja sisestades teise kolvi, et suruda loomulik kolb aeglaselt süstla otsa poole, peatudes, kui see jõudis ühendi setteni (täiendav joonis S3c, d).
Pöörlemiskiiruse määramiseks salvestati CentREUSE seade, mis oli varustatud kahe veega täidetud 1,0 ml süstlaga, kiire videokaameraga (240 kaadrit sekundis) 1 minuti jooksul pärast võnke püsiseisundi saavutamist.Pöörlemisketta serva lähedal olevaid markereid jälgiti käsitsi, kasutades salvestuste kaadri-kaadri analüüsi, et määrata pöörete arv minutis (rpm) (joonised 2a–d).Korda n = 10 katset.Seejärel arvutatakse suhteline tsentrifugaaljõud (RCF) süstla silindri keskpunktis järgmise valemi abil:
Pöörlemiskiiruse kvantifitseerimine CentREUSE abil.(A–D) Järjestikused representatiivsed kujutised, mis näitavad aega (minutid: sekundid. millisekundid), mis kulub seadme pööramiseks.Nooled tähistavad jäljemärke.(E) RPM-i kvantifitseerimine CentREUSE abil.Jooned tähistavad keskmist (punane) ± standardhälvet (must).Hinded esindavad individuaalseid 1-minutilisi katseid (n = 10).
1,0 ml süstalt, mis sisaldas TA süstesuspensiooni (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA), tsentrifuugiti 3, 5 ja 10 minutit, kasutades CentREUSE.Seda tehnikat kasutavat settimist võrreldi pärast tsentrifuugimist 10, 20 ja 50 RCF juures, kasutades A-4-62 rootorit 5 minuti jooksul lauatsentrifuugis Eppendorf 5810R (Hamburg, Saksamaa).Sademete hulka võrreldi ka sademete hulgaga, mis saadi gravitatsioonist sõltuva sademe abil erinevatel ajahetkedel 0 kuni 720 minutit.Iga protseduuri jaoks tehti kokku n = 9 sõltumatut kordust.
Kõik statistilised analüüsid viidi läbi tarkvara Prism 9.0 abil (GraphPad, San Diego, USA).Väärtused on esitatud kui keskmine ± standardhälve (SD), kui pole märgitud teisiti.Rühma keskmisi võrreldi kahepoolse Welchi korrigeeritud t-testi abil.Alfa on määratletud kui 0,05.Gravitatsioonist sõltuva vajumise jaoks paigaldati ühefaasiline eksponentsiaalse lagunemise mudel, kasutades vähimruutude regressiooni, käsitledes antud x väärtuse korduvaid y väärtusi ühe punktina.
kus x on aeg minutites.y – setete maht.y0 on y väärtus, kui x on null.Platoo on lõpmatu minuti y väärtus.K on kiiruskonstant, mida väljendatakse minutite pöördarvuna.
CentREUSE seade demonstreeris usaldusväärseid, kontrollitud mittelineaarseid võnkeid, kasutades kahte standardset 1,0 ml süstalt, millest igaüks oli täidetud 1,0 ml veega (video S1).N = 10 katses (igaüks 1 minut) oli CentREUSE keskmine pöörlemiskiirus 359,4 pööret minutis ± 21,63 (vahemik = 337–398), mille tulemuseks oli arvutatud keskmine tsentrifugaaljõud 10,5 RCF ± 1, 3 (vahemik = 9,2–12,8). ).(Joonis 2a-e).
Hinnati mitmeid meetodeid TA suspensioonide granuleerimiseks 1,0 ml süstaldes ja võrreldi CentREUSE tsentrifuugimisega.Pärast 12-tunnist gravitatsioonist sõltuvat settimist jõudis setete maht 0, 38 ml ± 0, 03 (täiendav joonis S4a, b).Gravitatsioonist sõltuv TA sadestumine on kooskõlas ühefaasilise eksponentsiaalse lagunemise mudeliga (korrigeeritud R2 = 0, 8582), mille tulemuseks on hinnanguline platoo 0, 3804 ml (95% usaldusvahemik: 0, 3578 kuni 0, 4025) (täiendav joonis S4c).CentREUSE andis 3 minuti pärast keskmiseks settemahuks 0,41 ml ± 0,04, mis oli sarnane keskmise väärtusega 0,38 ml ± 0,03, mida täheldati gravitatsioonist sõltuva settimise korral 12 tunni pärast (p = 0,14) (joonis 3a, d, h). .CentREUSE andis 5 minutiga oluliselt kompaktsema mahu 0,31 ml ± 0,02, võrreldes 12 tunni pärast täheldatud gravitatsioonipõhise settimise keskmise väärtusega 0,38 ml ± 0,03 (p = 0,0001) (joonis 3b, d, h).
CentREUSE tsentrifuugimisel gravitatsioonilise settimisega saavutatud TA pelletite tiheduse võrdlus standardse tööstusliku tsentrifuugimisega (A–C).Tüüpilised kujutised sadestunud TA suspensioonidest 1,0 ml süstaldes pärast 3-minutilist (A), 5-minutilist (B) ja 10-minutilist (C) CentREUSE kasutamist.(D) Sadestunud TA tüüpilised kujutised pärast 12-tunnist raskusjõu settimist.(EG) Sadestunud TA tüüpilised kujutised pärast standardset kaubanduslikku tsentrifuugimist 10 RCF (E), 20 RCF (F) ja 50 RCF (G) juures 5 minutit.(H) Settemaht määrati, kasutades programmi CentREUSE (3, 5 ja 10 min), gravitatsiooni poolt vahendatud settimist (12 tundi) ja standardset tööstuslikku tsentrifuugimist 5 minutiga (10, 20 ja 50 RCF).Jooned tähistavad keskmist (punane) ± standardhälvet (must).Punktid tähistavad sõltumatuid kordusi (n = 9 iga tingimuse jaoks).
CentREUSE andis 5 minuti pärast keskmiseks mahuks 0,31 ml ± 0,02, mis on sarnane keskmisele 0,32 ml ± 0,03, mida täheldati standardses kaubanduslikus tsentrifuugis 10 RCF juures 5 minuti jooksul (p = 0,20) ja veidi madalam kui keskmine maht. 20 RCF-ga saadud väärtust täheldati 0,28 ml ± 0,03 juures 5 minuti jooksul (p = 0,03) (joonis 3b, e, f, h).CentREUSE andis 10 minutiga keskmiseks mahuks 0,20 ml ± 0,02, mis oli sama kompaktne (p = 0,15) võrreldes keskmise mahuga 0,19 ml ± 0,01 5 minuti pärast, mida täheldati kaubandusliku tsentrifuugiga 50 RCF juures (joonis 3c, g, h)..
Siin kirjeldame tavapärastest ravijäätmetest valmistatud üliodava, kaasaskantava, inimkäitava paberipõhise tsentrifuugi projekteerimist, kokkupanekut ja eksperimentaalset kontrollimist.Disain põhineb suures osas paberipõhisel tsentrifuugil (mida nimetatakse "paberifuugaks"), mille Prakashi rühm 2017. aastal diagnostikarakenduste jaoks kasutusele võttis.Arvestades, et tsentrifuugimine on ajalooliselt nõudnud kallite, mahukate ja elektriliselt sõltuvate kaubanduslike seadmete kasutamist, pakub Prakashi tsentrifuug elegantset lahendust tsentrifuugimise ebaturvalise juurdepääsu probleemile piiratud ressursiga seadetes2,4.Sellest ajast alates on paperfuge näidanud praktilist kasulikkust mitmes väikesemahulises diagnostilises rakenduses, nagu tiheduspõhine vere fraktsioneerimine malaaria tuvastamiseks.Kuid meile teadaolevalt ei ole sarnaseid üliodavaid paberipõhiseid tsentrifuugiseadmeid terapeutilistel eesmärkidel kasutatud, tingimused, mis nõuavad tavaliselt suuremahulist settimist.
Seda silmas pidades on CentREUSE eesmärk laiendada paberi tsentrifuugimise kasutamist terapeutilistes sekkumistes.See saavutati Prakashi kujunduses mitmete muudatuste tegemisega.Kahe standardse 1,0 ml süstla pikkuse suurendamiseks sisaldab CentREUSE suuremat ketast (raadius = 123,5 mm) kui suurim testitud Prakashi paberiväänaja (raadius = 85 mm).Lisaks kasutab CentREUSE, et toetada vedelikuga täidetud 1,0 ml süstla lisaraskust, papi asemel lainepappi.Üheskoos võimaldavad need modifikatsioonid tsentrifuugida suuremaid koguseid kui Prakashi paberipuhastajas testitud (st kaks 1,0 ml kapillaaridega süstalt), tuginedes siiski sarnastele komponentidele: hõõgniit ja paberipõhine materjal.Eelkõige on diagnostilistel eesmärkidel kirjeldatud mitmeid teisi odavaid inimjõul töötavaid tsentrifuuge 4,5,6,7,8,9,10.Nende hulka kuuluvad spinnerid, salatiklotsid, munavahustajad ja käsipõletid pöörlevatele seadmetele5, 6, 7, 8, 9. Enamik neist seadmetest ei ole aga mõeldud kuni 1,0 ml mahuga toimetamiseks ja koosnevad materjalidest, mis on sageli kallimad ja ligipääsmatud kui need, mida kasutatakse pabertsentrifuugides2,4,5,6,7,8,9,10..Tegelikult leidub äravisatud pabermaterjale sageli kõikjal;Näiteks Ameerika Ühendriikides moodustavad paber ja papp üle 20% tahketest olmejäätmetest, mis on rikkalik, odav või isegi tasuta allikas paberitsentrifuugide ehitamiseks.nt CentREUSE11.Võrreldes mitmete teiste avaldatud odavlahendustega, ei vaja CentREUSE loomiseks spetsiaalset riistvara (nt 3D-printimise riist- ja tarkvara, laserlõikamise riist- ja tarkvara jne), muutes riistvara ressursimahukamaks..Need inimesed on keskkonnas 4, 8, 9, 10.
Tõestuseks meie pabertsentrifuugi praktilisest kasulikkusest ravieesmärkidel demonstreerime triamtsinolooni suspensiooni atsetoonis (TA) kiiret ja usaldusväärset settimist klaaskehasse boolussüstimiseks – väljakujunenud odav sekkumine mitmesuguste silmahaiguste pikaajaliseks raviks1. ,3.Settimistulemused pärast 3-minutilist CentREUSE-ga olid võrreldavad tulemustega pärast 12-tunnist gravitatsiooni poolt vahendatud settimist.Lisaks ületasid CentREUSE tulemused pärast 5- ja 10-minutilist tsentrifuugimist tulemusi, mis saadakse raskusjõu mõjul, ja olid sarnased pärast tööstuslikku tsentrifuugimist 10 ja 50 RCF juures 5 minuti jooksul.Meie kogemuse põhjal loob CentREUSE teravama ja sujuvama sette-supernatandi liidese kui teised testitud meetodid;see on soovitav, kuna võimaldab täpsemalt hinnata manustatud ravimi annust ja supernatanti on lihtsam eemaldada osakeste mahu minimaalse kaoga.
Selle rakenduse valimine kontseptsiooni tõestuseks oli tingitud jätkuvast vajadusest parandada juurdepääsu pikatoimelistele intravitreaalsetele steroididele piiratud ressurssidega seadetes.Intravitreaalseid steroide kasutatakse laialdaselt mitmesuguste silmahaiguste, sealhulgas diabeetilise maakula ödeemi, vanusega seotud kollatähni degeneratsiooni, võrkkesta veresoonte oklusiooni, uveiidi, kiiritusretinopaatia ja tsüstilise maakula ödeemi raviks3,12.Intravitreaalseks manustamiseks saadaolevatest steroididest on TA maailmas kõige sagedamini kasutatav 12.Kuigi saadaval on TA säilitusaineteta (PF-TA) preparaate (nt Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, USA]), on bensüülalkoholi säilitusainetega preparaate (nt Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, USA]) on endiselt kõige populaarsem3,12.Tuleb märkida, et viimane ravimite rühm on USA Toidu- ja Ravimiameti (FDA) poolt heaks kiidetud ainult intramuskulaarseks ja intraartikulaarseks kasutamiseks, seega loetakse silmasisest manustamist registreerimata 3, 12 .Kuigi klaaskehasisese TA süstitav annus varieerub olenevalt näidustustest ja tehnikast, on kõige sagedamini teatatud annus 4,0 mg (st süstemaht 0,1 ml 40 mg/ml lahusest), mis annab tavaliselt ravi kestuse ligikaudu 3 kuud. Toime 1 , 12, 13, 14, 15.
Intravitreaalsete steroidide toime pikendamiseks krooniliste, raskete või korduvate silmahaiguste korral on kasutusele võetud mitmed pikatoimelised siirdatavad või süstitavad steroidsed vahendid, sealhulgas deksametasoon 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Iirimaa), Relax fluoriidatsetoniid 0,59 mg (Retisert). , Bausch ja Lomb, Laval, Kanada) ja fluotsinoloonatsetoniid 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, USA)3,12.Nendel seadmetel on aga mitmeid võimalikke puudusi.Ameerika Ühendriikides on iga seade heaks kiidetud vaid mõne näidustuse jaoks, mis piirab kindlustuskaitset.Lisaks vajavad mõned seadmed kirurgilist implanteerimist ja võivad põhjustada ainulaadseid tüsistusi, nagu seadme migreerumine esikambrisse3,12.Lisaks on need seadmed tavaliselt vähem kättesaadavad ja palju kallimad kui TA3,12;USA praeguste hindadega maksab Kenalog-40 umbes 20 dollarit 1,0 ml suspensiooni kohta, samas kui Ozurdex, Retisert ja Iluvien eksplantaadid.Sissepääsutasu on umbes 1400 dollarit., vastavalt 20 000 ja 9 200 dollarit.Need tegurid koos piiravad ressurssidega piiratud seadetes inimeste juurdepääsu nendele seadmetele.
Intravitreaalse TA1,3,16,17 toimet on püütud pikendada selle madalamate kulude, heldema hüvitise ja suurema kättesaadavuse tõttu.Arvestades oma madalat veeslahustuvust, jääb TA silma depoona, võimaldades ravimite järk-järgulist ja suhteliselt pidevat difusiooni, seega peaks toime kestma suuremate depoode puhul kauem 1,3.Selleks on välja töötatud mitmeid meetodeid TA suspensiooni kontsentreerimiseks enne klaaskehasse süstimist.Kuigi on kirjeldatud passiivsel (st gravitatsioonist sõltuval) settimisel või mikrofiltratsioonil põhinevaid meetodeid, on need meetodid suhteliselt aeganõudvad ja annavad varieeruvaid tulemusi15,16,17.Vastupidi, varasemad uuringud on näidanud, et TA saab kiiresti ja usaldusväärselt kontsentreerida (ja seega pikemaajalise toimega) tsentrifuugimisega sadestamise abil 1, 3 .Kokkuvõtteks võib öelda, et tsentrifugaalselt kontsentreeritud TA mugavus, madal hind, kestus ja tõhusus muudavad selle sekkumise atraktiivseks võimaluseks piiratud ressurssidega tingimustes olevate patsientide jaoks.Juurdepääsu puudumine usaldusväärsele tsentrifuugimisele võib aga olla selle sekkumise rakendamisel peamiseks takistuseks;Selle probleemi lahendamisega saab CentREUSE aidata suurendada pikaajalise steroidravi kättesaadavust piiratud ressurssidega patsientide jaoks.
Meie uuringus on mõned piirangud, sealhulgas need, mis on seotud CentREUSE seadme funktsionaalsusega.Seade on mittelineaarne, mittekonservatiivne ostsillaator, mis toetub inimese sisendile ja seetõttu ei suuda tagada kasutamise ajal täpset ja püsivat pöörlemiskiirust;pöörlemiskiirus sõltub mitmest muutujast, näiteks kasutaja mõjust seadme omanditasemele, seadmete kokkupanemisel kasutatud konkreetsetest materjalidest ja keerutavate ühenduste kvaliteedist.See erineb kaubanduslikest seadmetest, mille pöörlemiskiirust saab järjepidevalt ja täpselt rakendada.Lisaks võib CentREUSE saavutatud kiirust pidada suhteliselt tagasihoidlikuks võrreldes teiste tsentrifuugiseadmetega saavutatava kiirusega2.Õnneks oli meie seadme tekitatud kiirus (ja sellega seotud tsentrifugaaljõud) piisav, et testida meie uuringus kirjeldatud kontseptsiooni (st TA sadestus).Pöörlemiskiirust saab suurendada keskketta 2 massi kergendamisega;seda on võimalik saavutada kergema materjali (nt õhema kartongi) kasutamisega, kui see on piisavalt tugev, et mahutada kaks vedelikuga täidetud süstalt.Meie puhul oli otsus kasutada standardset “A” pilupappi (paksus 4,8 mm) tahtlikult, kuna seda materjali leidub sageli saatekastides ja on seetõttu kergesti leitav taaskasutatava materjalina.Pöörlemiskiirust saab suurendada ka keskketta 2 raadiuse vähendamisega.Meie platvormi raadius tehti aga teadlikult suhteliselt suureks, et mahutada 1,0 ml süstalt.Kui kasutaja on huvitatud lühemate anumate tsentrifuugimisest, saab raadiust vähendada – muutus, mille tulemuseks on eeldatavasti suuremad pöörlemiskiirused (ja võib-olla ka suuremad tsentrifugaaljõud).
Lisaks ei ole me hoolikalt hinnanud operaatori väsimuse mõju seadmete funktsionaalsusele.Huvitaval kombel said mitmed meie grupi liikmed seadet kasutada 15 minutit ilma märgatava väsimuseta.Võimalik lahendus operaatori väsimusele, kui on vaja pikemaid tsentrifuuge, on kahe või enama kasutaja vaheldumine (võimaluse korral).Lisaks ei hinnanud me kriitiliselt seadme vastupidavust, osaliselt seetõttu, et seadme komponente (nagu papp ja juhe) sai kulumise või kahjustuste korral hõlpsalt väikese või tasuta välja vahetada.Huvitaval kombel kasutasime piloottesti ajal ühte seadet kokku üle 200 minuti.Pärast seda perioodi on ainsaks märgatavaks, kuid väiksemaks kulumismärgiks keermete perforatsioon.
Teine meie uuringu piirang on see, et me ei mõõtnud konkreetselt ladestunud TA massi ega tihedust, mis on saavutatav CentREUSE seadme ja muude meetoditega;selle asemel põhines meie selle seadme eksperimentaalne kontrollimine setete tiheduse mõõtmisel (ml).kaudne tiheduse mõõt.Lisaks ei ole me CentREUSE kontsentreeritud TA-d patsientidel testinud, kuid kuna meie seade tootis kaubandusliku tsentrifuugi abil toodetud TA-graanuleid, eeldasime, et CentREUSE kontsentreeritud TA on sama tõhus ja ohutu kui varem.kirjanduses.teatatud tavapäraste tsentrifuugiseadmete kohta1,3.Täiendavad uuringud, mis kvantifitseerivad pärast CentREUSE rikastamist manustatud TA tegelikku kogust, võivad aidata veelgi hinnata meie seadme tegelikku kasulikkust selles rakenduses.
Meile teadaolevalt on CentREUSE, seade, mida saab hõlpsasti kättesaadavatest jäätmetest hõlpsasti ehitada, esimene inimjõul töötav kaasaskantav ülimalt odav pabertsentrifuug, mida kasutatakse terapeutilises keskkonnas.Lisaks suhteliselt suurte koguste tsentrifuugimisele ei nõua CentREUSE võrreldes teiste avaldatud odava hinnaga tsentrifuugidega spetsiaalsete materjalide ja ehitustööriistade kasutamist.CentREUSE tõestatud efektiivsus kiires ja usaldusväärses TA-sademetes võib aidata parandada pikaajalist intravitreaalset steroidide kättesaadavust inimestel piiratud ressurssidega, mis võib aidata ravida mitmesuguseid silmahaigusi.Lisaks laienevad meie kaasaskantavate inimjõul töötavate tsentrifuugide eelised prognoositavalt ressursirikastesse kohtadesse, nagu arenenud riikide suured tertsiaar- ja kvaternaarsed tervisekeskused.Nendel tingimustel võib tsentrifuugimisseadmete kättesaadavus piirduda kliiniliste ja uurimislaboritega, millega kaasneb oht, et süstlad võivad saastuda inimkehavedelike, loomsete saaduste ja muude ohtlike ainetega.Lisaks asuvad need laborid sageli patsientide hoolduskohast kaugel.See võib omakorda olla logistiline takistus tervishoiuteenuste osutajatele, kes vajavad kiiret juurdepääsu tsentrifuugimisele;CentREUSE juurutamine võib olla praktiline viis terapeutiliste sekkumiste ettevalmistamiseks lühiajaliselt ilma patsiendi hooldust tõsiselt häirimata.
Seetõttu on selle avatud lähtekoodiga väljaande jaotises Lisateave kaasatud mall ja juhised CentREUSE loomiseks, et kõigil oleks lihtsam valmistuda tsentrifuugimist nõudvateks terapeutilisteks sekkumisteks.Soovitame lugejatel CentREUSE'i vajaduse korral ümber kujundada.
Selle uuringu tulemusi toetavad andmed on mõistliku taotluse korral kättesaadavad vastavalt SM-i autorilt.
Ober, MD ja Valizhan, S. Triamtsinoloonatsetooni toime kestus klaaskehas tsentrifuugimise kontsentratsioonil.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS ja teised.Käsitsi üliodav tsentrifuug paberi jaoks.Riiklik biomeditsiiniteadus.projekt.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM ja Wasserman JA Triamtsinoloonatsetoniidi intravitreaalse suspensiooni tsentrifugaalne kontsentratsioon: odav, lihtne ja teostatav alternatiiv pikaajalisele steroidide manustamisele.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, ma ootan.Odav avatud lähtekoodiga tsentrifuugiadapter suurte kliiniliste vereproovide eraldamiseks.PLOS Üks.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS ja Whitesides GM Vispel on nagu tsentrifuug: eraldab inimese plasma täisverest piiratud ressurssidega seadetes.laboris.kiip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Käsitsi kaasaskantav odav tsentrifuug aneemia diagnoosimiseks piiratud ressurssidega.Jah.J. Trope.ravim.niiskust.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.oota.Plasma eraldati spinneriga.anus.Keemiline.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner kuseteede infektsioonide koheseks diagnoosimiseks.Riiklik biomeditsiiniteadus.projekt.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A. ja Prakash, M. Handyfuge-LAMP: odav elektrolüüdivaba tsentrifuugimine SARS-CoV-2 isotermiliseks tuvastamiseks süljes.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH ja Choi, J. Mag-spinner: järgmise põlvkonna mugavad, taskukohased, lihtsad ja kaasaskantavad (FAST) magneteraldussüsteemid.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
USA keskkonnakaitseagentuur.Jätkusuutliku materjalihalduse edendamine: 2018. aasta teabeleht, milles hinnatakse materjalide tootmise ja haldamise suundumusi Ameerika Ühendriikides.(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. ja Lanzetta, P. Steroidid võrkkesta haiguste intravitreaalseks raviks.teadus.Ajakiri Mir 2014, 1–14 (2014).
Õlu, pärastlõunatee jne. Triamtsinoloonatsetoniidi silmasisene kontsentratsioon ja farmakokineetika pärast ühekordset klaaskehasisese süsti.Ophthalmology, 110, 681–686 (2003).
Audren, F. et al.Farmakokineetiline-farmakodünaamiline mudel triamtsinoloonatsetoniidi mõju kohta tsentraalsele kollatähni paksusele diabeetilise maakula tursega patsientidel.investeerida.oftalmoloogia.nähtav.teadus.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Triamtsinoloonatsetooni tegelikku annust mõõdeti tavalise intravitreaalse süstimise meetodiga.Jah.J. Ophthalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS ja Oh, JH Kontsentreeritud triamtsinoloonatsetoniidi meetod intravitreaalseks süstimiseks.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Ladestunud triamtsinolooni süstelahuse kvantitatiivne analüüs.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM-i toetatakse osaliselt kingitusega Mukai Foundationile, Massachusettsi silma- ja kõrvahaiglale, Boston, Massachusetts, USA.
Oftalmoloogia osakond, Harvardi meditsiinikool, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, USA