Faleminderit që vizituat Nature.com.Ju jeni duke përdorur një version të shfletuesit me mbështetje të kufizuar CSS.Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer).Përveç kësaj, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne e shfaqim sajtin pa stile dhe JavaScript.
Rrëshqitës që tregojnë tre artikuj për rrëshqitje.Përdorni butonat e pasëm dhe të ardhshëm për të lëvizur nëpër rrëshqitje, ose butonat e kontrolluesit të rrëshqitjes në fund për të lëvizur nëpër secilën rrëshqitje.
Centrifugimi i besueshëm mjekësor ka kërkuar historikisht përdorimin e pajisjeve komerciale të shtrenjta, të mëdha dhe të varura nga elektriciteti, të cilat shpesh nuk janë të disponueshme në mjedise me burime të kufizuara.Edhe pse janë përshkruar disa centrifuga portative, të lira, jo të motorizuara, këto zgjidhje janë të destinuara kryesisht për aplikime diagnostikuese që kërkojnë vëllime relativisht të vogla sedimentimi.Përveç kësaj, dizajni i këtyre pajisjeve shpesh kërkon përdorimin e materialeve dhe mjeteve speciale që zakonisht nuk janë të disponueshme në zona të pashërbyera.Këtu ne përshkruajmë dizajnin, montimin dhe vlefshmërinë eksperimentale të CentREUSE, një centrifugë e lëvizshme me bazë mbetjesh me kosto ultra të ulët, e operuar nga njeriu, për aplikime terapeutike.CentREUSE shfaq një forcë mesatare centrifugale prej 10,5 forcë relative centrifugale (RCF) ± 1,3.Vendosja e 1,0 ml suspension qelqor i triamcinolonit pas 3 minutash centrifugimi në CentREUSE ishte i krahasueshëm me atë pas 12 orësh sedimentimi të ndërmjetësuar nga graviteti (0,41 ml ± 0,04 kundrejt 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Trashja e sedimentit pas centrifugimit CentREUSE për 5 dhe 10 minuta krahasuar me atë të vërejtur pas centrifugimit në 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 përkundrejt 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) dhe 50 RCF (0,20 minuta duke përdorur pajisje komerciale për 0,20 ml) 0,02 kundrejt 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Modelet dhe udhëzimet e ndërtimit për CentREUSE janë përfshirë në këtë postim me burim të hapur.
Centrifugimi është një hap i rëndësishëm në shumë teste diagnostikuese dhe ndërhyrje terapeutike1,2,3,4.Megjithatë, arritja e centrifugimit adekuat historikisht ka kërkuar përdorimin e pajisjeve komerciale të shtrenjta, të mëdha dhe të varura nga elektriciteti, të cilat shpesh nuk janë të disponueshme në mjedise me burime të kufizuara2,4.Në vitin 2017, grupi i Prakash prezantoi një centrifugë manuale të vogël me bazë letre (e quajtur "paper letre") e bërë nga materiale të parafabrikuara me një kosto prej 0,20 dollarë ($)2.Që atëherë, fuga e letrës është vendosur në mjedise me burime të kufizuara për aplikime diagnostikuese me volum të ulët (p.sh. ndarja e përbërësve të gjakut në bazë të densitetit në tubat kapilar për të zbuluar parazitët e malaries), duke demonstruar kështu një instrument portativ super të lirë me energji njerëzore.centrifugë 2 .Që atëherë, janë përshkruar disa pajisje të tjera kompakte, të lira, pa motor centrifugimi4,5,6,7,8,9,10.Megjithatë, shumica e këtyre zgjidhjeve, si tymrat e letrës, janë të destinuara për qëllime diagnostikuese që kërkojnë vëllime relativisht të vogla sedimentimi dhe për këtë arsye nuk mund të përdoren për të centrifuguar mostra të mëdha.Përveç kësaj, montimi i këtyre zgjidhjeve shpesh kërkon përdorimin e materialeve dhe mjeteve speciale që shpesh nuk janë të disponueshme në zonat e pashërbyera4,5,6,7,8,9,10.
Këtu ne përshkruajmë dizajnin, montimin dhe vërtetimin eksperimental të një centrifuge (të quajtur CentREUSE) e ndërtuar nga mbetjet konvencionale të fugës së letrës për aplikime terapeutike që zakonisht kërkojnë vëllime të larta sedimentimi.Rasti 1, 3 Si dëshmi e konceptit, ne testuam pajisjen me një ndërhyrje të vërtetë okulistike: precipitimin e një pezullimi të triamcinolone në aceton (TA) për injektimin e mëvonshëm të një ilaçi bolus në trupin qelqor të syrit.Megjithëse centrifugimi për përqendrimin e TA është një ndërhyrje e njohur me kosto të ulët për trajtimin afatgjatë të kushteve të ndryshme të syrit, nevoja për centrifuga të disponueshme në treg gjatë formulimit të barit është një pengesë kryesore për përdorimin e kësaj terapie në mjedise me burime të kufizuara1,2. 3.krahasuar me rezultatet e marra me centrifugat konvencionale komerciale.Modelet dhe udhëzimet për ndërtimin e CentREUSE përfshihen në këtë postim me burim të hapur në seksionin "Më shumë informacion".
CentREUSE mund të ndërtohet pothuajse tërësisht nga skrap.Të dyja kopjet e shabllonit gjysmërrethor (Figura plotësuese S1) u printuan në letër standarde me shkronja karboni të SHBA (215,9 mm × 279,4 mm).Dy shabllonet gjysmë rrethore të bashkangjitura përcaktojnë tre tipare kryesore të dizajnit të pajisjes CentREUSE, duke përfshirë (1) buzën e jashtme të diskut rrotullues 247 mm, (2) është projektuar për të akomoduar një shiringë 1,0 ml (me kapak dhe piston të amputuar).brazda në bosht) dhe (3) dy shenja që tregojnë se ku duhet të hapni vrimat në mënyrë që litari të mund të kalojë përmes diskut.
Ngjitni (p.sh. me ngjitës ose shirit të gjithanshëm) shabllonin në dërrasën e valëzuar (madhësia minimale: 247 mm × 247 mm) (Figura plotësuese S2a).Në këtë studim u përdor dërrasa e valëzuar standarde "A" (4,8 mm e trashë), por mund të përdoret dërrasa e valëzuar me trashësi të ngjashme, si p.sh. dërrasa e valëzuar nga kutitë e transportit të hedhura.Duke përdorur një mjet të mprehtë (të tillë si një teh ose gërshërë), prisni kartonin përgjatë skajit të diskut të jashtëm të përshkruar në shabllon (Figura plotësuese S2b).Më pas, duke përdorur një vegël të ngushtë dhe të mprehtë (si maja e një stilolapsi), krijoni dy vrima me trashësi të plotë me një rreze prej 8,5 mm sipas shenjave të gjurmuara në shabllon (Figura plotësuese S2c).Dy vrima për shiringa 1,0 ml priten më pas nga shablloni dhe shtresa sipërfaqësore e poshtme e kartonit duke përdorur një mjet të mprehtë siç është brisku;duhet pasur kujdes që të mos dëmtohet shtresa e valëzuar e poshtme ose shtresa e mbetur sipërfaqësore (Figura plotësuese S2d, e) .Më pas, kaloni një copë fije (p.sh. kordon pambuku gatimi 3 mm ose ndonjë fije me trashësi dhe elasticitet të ngjashëm) nëpër dy vrima dhe lidhni një lak rreth secilës anë të një disku rreth 30 cm të gjatë (Figura plotësuese S2f).
Mbushni dy shiringa 1,0 ml me vëllime afërsisht të barabarta (p.sh. 1,0 ml suspension TA) dhe kapak.Shufra e pistës së shiringës u pre më pas në nivelin e fllanxhës së tytës (Figura plotësuese S2g, h).Fllanxha e cilindrit më pas mbulohet me një shtresë shiriti për të parandaluar nxjerrjen e pistonit të cunguar gjatë përdorimit të pajisjes.Çdo shiringë 1,0 ml u vendos më pas në pusin e shiringës me kapak përballë qendrës së diskut (Figura S2i plotësuese).Më pas, çdo shiringë u ngjit në të paktën diskun me shirit ngjitës (Figura plotësuese S2j).Së fundi, përfundoni montimin e centrifugës duke vendosur dy stilolapsa (si lapsa ose vegla të ngjashme të forta në formë shkop) në çdo skaj të vargut brenda lakut (Figura 1).
Udhëzimet për përdorimin e CentREUSE janë të ngjashme me ato për lodrat tradicionale tjerrëse.Rrotullimi fillon duke mbajtur një dorezë në secilën dorë.Plotësimi i lehtë në vargjet shkakton që disku të lëkundet përpara ose prapa, duke bërë që disku të rrotullohet përkatësisht përpara ose prapa.Kjo bëhet disa herë në mënyrë të ngadaltë dhe të kontrolluar në mënyrë që vargjet të përkulen.Pastaj ndaloni lëvizjen.Ndërsa telat fillojnë të hapen, doreza tërhiqet fort derisa telat të jenë të tendosura, duke bërë që disku të rrotullohet.Sapo vargu të zgjidhet plotësisht dhe të fillojë të mbështillet, doreza duhet të relaksohet ngadalë.Ndërsa litari fillon të lëshohet përsëri, aplikoni të njëjtën seri lëvizjesh për të mbajtur pajisjen të rrotullohet (video S1).
Për aplikimet që kërkojnë sedimentimin e një pezullimi me anë të centrifugimit, pajisja rrotullohej vazhdimisht derisa të arrihej granulimi i kënaqshëm (Figura plotësuese S3a,b).Grimcat komplekse do të formohen në fundin e zhytësit të fuçisë së shiringës dhe supernatanti do të përqendrohet drejt majës së shiringës.Më pas, supernatanti u kullua duke hequr shiritin që mbulonte fllanxhën e tytës dhe duke futur një piston të dytë për ta shtyrë ngadalë pistën e zakonshme drejt majës së shiringës, duke u ndalur kur ai arrinte në sedimentin e përbërë (Figura plotësuese S3c,d).
Për të përcaktuar shpejtësinë e rrotullimit, pajisja CentREUSE, e pajisur me dy shiringa 1.0 ml të mbushura me ujë, u regjistrua me një videokamerë me shpejtësi të lartë (240 korniza për sekondë) për 1 min pasi arriti një gjendje të qëndrueshme lëkundjeje.Shënuesit pranë skajit të diskut rrotullues u gjurmuan manualisht duke përdorur analizën kornizë për kornizë të regjistrimeve për të përcaktuar numrin e rrotullimeve në minutë (rpm) (Figurat 2a-d).Përsëriteni n = 10 përpjekje.Forca relative centrifugale (RCF) në mes të fuçisë së shiringës llogaritet më pas duke përdorur formulën e mëposhtme:
Kuantifikimi i shpejtësisë rrotulluese me CentREUSE.(A–D) Imazhe përfaqësuese të njëpasnjëshme që tregojnë kohën (minuta: sekonda. milisekonda) për të përfunduar rrotullimin e pajisjes.Shigjetat tregojnë shënuesit e gjurmës.(E) Kuantifikimi i RPM duke përdorur CentREUSE.Vijat përfaqësojnë mesataren (e kuqe) ± devijimin standard (e zezë).Rezultatet përfaqësojnë prova individuale 1 minutëshe (n = 10).
Një shiringë 1.0 ml që përmban suspension TA për injeksion (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA) u centrifugua për 3, 5 dhe 10 minuta duke përdorur CentREUSE.Sedimentimi duke përdorur këtë teknikë u krahasua me atë të arritur pas centrifugimit në 10, 20 dhe 50 RCF duke përdorur një rotor A-4-62 për 5 minuta në një centrifugë stol Eppendorf 5810R (Hamburg, Gjermani).Sasia e reshjeve u krahasua gjithashtu me sasinë e reshjeve të marra duke përdorur reshjet e varura nga graviteti në pika të ndryshme kohore nga 0 deri në 720 minuta.Gjithsej janë kryer n = 9 përsëritje të pavarura për secilën procedurë.
Të gjitha analizat statistikore janë kryer duke përdorur softuerin Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, SHBA).Vlerat paraqiten si mesatare ± devijimi standard (SD) përveç nëse shënohet ndryshe.Mesatarja e grupit u krahasua duke përdorur një test t të korrigjuar me Welch me dy bishta.Alfa është përcaktuar si 0.05.Për uljen e varur nga graviteti, një model i zbërthimit eksponencial njëfazor u vendos duke përdorur regresionin e katrorëve më të vegjël, duke trajtuar vlerat e përsëritura y për një vlerë të dhënë x si një pikë të vetme.
ku x është koha në minuta.y – vëllimi i sedimentit.y0 është vlera e y kur x është zero.Plato është vlera y për minuta të pafundme.K është konstanta e shpejtësisë, e shprehur si reciproke e minutave.
Pajisja CentREUSE tregoi lëkundje jolineare të besueshme dhe të kontrolluara duke përdorur dy shiringa standarde 1,0 ml të mbushura me 1,0 ml ujë secila (video S1).Në n = 10 prova (1 minutë secila), CentREUSE kishte një shpejtësi mesatare rrotulluese prej 359,4 rpm ± 21,63 (varg = 337-398), duke rezultuar në një forcë mesatare centrifugale të llogaritur prej 10,5 RCF ± 1, 3 (varg = 9,2-12). ).(Figura 2a-e).
Janë vlerësuar dhe krahasuar me centrifugimin CentREUSE disa metoda për peletimin e suspensioneve TA në shiringa 1.0 ml.Pas 12 orësh vendosjeje të varur nga graviteti, vëllimi i sedimentit arriti në 0,38 ml ± 0,03 (Figura plotësuese S4a,b).Depozitimi TA i varur nga graviteti është në përputhje me një model zbërthimi eksponencial njëfazor (korrigjuar nga R2 = 0,8582), duke rezultuar në një pllajë të vlerësuar prej 0,3804 mL (95% interval besimi: 0,3578 deri në 0,4025) (Figura plotësuese S4c).CentREUSE prodhoi një vëllim mesatar sedimenti prej 0,41 ml ± 0,04 në 3 minuta, i cili ishte i ngjashëm me vlerën mesatare prej 0,38 ml ± 0,03 të vërejtur për sedimentimin e varur nga graviteti në 12 orë (p = 0,14) (Fig. 3a, d, h) .CentREUSE dha një vëllim dukshëm më kompakt prej 0,31 ml ± 0,02 në 5 minuta krahasuar me mesataren prej 0,38 ml ± 0,03 të vërejtur për sedimentimin e bazuar në gravitet në 12 orë (p = 0,0001) (Fig. 3b, d, h).
Krahasimi i densitetit të peletit TA të arritur nga centrifugimi CentREUSE me vendosjen e gravitetit kundrejt centrifugimit standard industrial (A-C).Imazhe përfaqësuese të suspensioneve TA të precipituara në shiringa 1,0 ml pas 3 min (A), 5 min (B) dhe 10 min (C) të përdorimit të CentREUSE.(D) Imazhet përfaqësuese të TA të depozituar pas 12 orëve të vendosjes së gravitetit.(EG) Imazhe përfaqësuese të TA të precipituar pas centrifugimit standard komercial në 10 RCF (E), 20 RCF (F) dhe 50 RCF (G) për 5 minuta.(H) Vëllimi i sedimentit u mat duke përdorur CentREUSE (3, 5 dhe 10 min), sedimentimin e ndërmjetësuar nga graviteti (12 orë) dhe centrifugimin standard industrial në 5 minuta (10, 20 dhe 50 RCF).Vijat përfaqësojnë mesataren (e kuqe) ± devijimin standard (e zezë).Pikat përfaqësojnë përsëritje të pavarura (n = 9 për çdo kusht).
CentREUSE prodhoi një vëllim mesatar prej 0,31 ml ± 0,02 pas 5 minutash, i cili është i ngjashëm me mesataren prej 0,32 ml ± 0,03 të vërejtur në një centrifugë standarde komerciale në 10 RCF për 5 minuta (p = 0,20) dhe pak më e ulët se vëllimi mesatar e marrë me 20 RCF u vëzhgua në 0.28 ml ± 0.03 për 5 minuta (p = 0.03) (Fig. 3b, e, f, h).CentREUSE prodhoi një vëllim mesatar prej 0,20 ml ± 0,02 në 10 minuta, i cili ishte po aq kompakt (p = 0,15) krahasuar me një vëllim mesatar prej 0,19 ml ± 0,01 në 5 minuta, të vëzhguar me një centrifugë komerciale në 50 RCF (Fig. 3c, g, h)..
Këtu ne përshkruajmë projektimin, montimin dhe verifikimin eksperimental të një centrifuge me bazë letre me kosto ultra të ulët, portative, të operuar nga njeriu, e bërë nga mbetje terapeutike konvencionale.Dizajni bazohet kryesisht në centrifugën me bazë letre (e referuar si "fuga letre") e prezantuar nga grupi i Prakash në 2017 për aplikime diagnostikuese.Duke qenë se centrifugimi ka kërkuar historikisht përdorimin e pajisjeve komerciale të shtrenjta, të mëdha dhe të varura nga elektriciteti, centrifuga e Prakash ofron një zgjidhje elegante për problemin e aksesit të pasigurt në centrifugim në mjedise me burime të kufizuara2,4.Që atëherë, izolimi i letrës ka treguar dobi praktike në disa aplikacione diagnostikuese me volum të ulët, si p.sh. fraksionimi i gjakut me bazë densiteti për zbulimin e malaries.Megjithatë, me njohuritë tona më të mira, pajisje të ngjashme centrifuguese ultra të lira me bazë letre nuk janë përdorur për qëllime terapeutike, kushte që zakonisht kërkojnë sedimentim me vëllim më të madh.
Me këtë në mendje, qëllimi i CentREUSE është të zgjerojë përdorimin e centrifugimit të letrës në ndërhyrjet terapeutike.Kjo u arrit duke bërë disa modifikime në dizajnin e zbulimit Prakash.Veçanërisht, për të rritur gjatësinë e dy shiringave standarde 1,0 ml, CentREUSE përmban një disk më të madh (rrezja = 123,5 mm) sesa strydhja më e madhe e letrës Prakash e testuar (rrezja = 85 mm).Përveç kësaj, për të mbështetur peshën shtesë të një shiringe 1,0 ml të mbushur me lëng, CentREUSE përdor karton të valëzuar në vend të kartonit.Së bashku, këto modifikime lejojnë centrifugimin e vëllimeve më të mëdha se ato të testuara në pastruesin e letrës Prakash (dmth. dy shiringa 1,0 ml me kapilarë) duke u mbështetur ende në përbërës të ngjashëm: filament dhe material me bazë letre.Veçanërisht, disa centrifuga të tjera të lira me energji njerëzore janë përshkruar për qëllime diagnostikuese4,5,6,7,8,9,10.Këtu përfshihen rrotulluesit, rrahësit e sallatave, rrahësit e vezëve dhe pishtarët me dorë për pajisjet rrotulluese5, 6, 7, 8, 9. Megjithatë, shumica e këtyre pajisjeve nuk janë të dizajnuara për të trajtuar vëllime deri në 1,0 ml dhe përbëhen nga materiale që shpesh janë më të shtrenjta dhe të paarritshme se ato që përdoren në centrifugat letre2,4,5,6,7,8,9,10..Në fakt, materialet e letrës së hedhur shpesh gjenden kudo;për shembull, në Shtetet e Bashkuara, letra dhe kartoni përbëjnë mbi 20% të mbetjeve të ngurta komunale, duke siguruar një burim të bollshëm, të lirë apo edhe falas për ndërtimin e centrifugave të letrës.p.sh. CentREUSE11.Gjithashtu, krahasuar me disa zgjidhje të tjera me kosto të ulët të publikuara, CentREUSE nuk kërkon pajisje të specializuara (siç janë hardueri dhe softueri i printimit 3D, hardueri dhe softueri i prerjes me lazer, etj.) për të krijuar, duke e bërë harduerin më intensiv me burime..Këta njerëz janë në mjedisin 4, 8, 9, 10.
Si provë e dobisë praktike të centrifugës sonë letre për qëllime terapeutike, ne demonstrojmë vendosjen e shpejtë dhe të besueshme të suspensionit të triamcinolonit në aceton (TA) për injektimin e bolusit qelqor - një ndërhyrje e vendosur me kosto të ulët për trajtimin afatgjatë të sëmundjeve të ndryshme okulare1 ,3.Rezultatet e rregullimit pas 3 minutash me CentREUSE ishin të krahasueshme me rezultatet pas 12 orësh vendosjeje të ndërmjetësuara nga graviteti.Për më tepër, rezultatet e CentREUSE pas centrifugimit për 5 dhe 10 minuta i tejkaluan rezultatet që do të përftoheshin nga graviteti dhe ishin të ngjashme me ato të vëzhguara pas centrifugimit industrial në 10 dhe 50 RCF për 5 minuta, respektivisht.Veçanërisht, në përvojën tonë, CentREUSE prodhon një ndërfaqe më të mprehtë dhe më të lëmuar sediment-supernatant sesa metodat e tjera të testuara;kjo është e dëshirueshme pasi lejon një vlerësim më të saktë të dozës së barit të administruar dhe është më e lehtë të hiqet supernatanti me humbje minimale të vëllimit të grimcave.
Zgjedhja e këtij aplikacioni si një provë e konceptit u nxit nga nevoja e vazhdueshme për të përmirësuar aksesin në steroid intravitreal me veprim të gjatë në mjedise me burime të kufizuara.Steroidet intravitreale përdoren gjerësisht për të trajtuar një sërë kushtesh të syrit, duke përfshirë edemën makulare diabetike, degjenerimin makular të lidhur me moshën, okluzionin vaskular të retinës, uveitin, retinopatinë nga rrezatimi dhe edemën makulare cistike3,12.Nga steroidet e disponueshme për administrim intravitreal, TA mbetet më i përdoruri në mbarë botën12.Edhe pse preparatet pa konservues TA (PF-TA) janë të disponueshme (p.sh., Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, SHBA]), preparatet me konservues të alkoolit benzil (p.sh. Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, Nju Jork, SHBA]) mbetet më i popullarizuari3,12.Duhet theksuar se grupi i fundit i barnave është i aprovuar nga Administrata Amerikane e Ushqimit dhe Barnave (FDA) vetëm për përdorim intramuskular dhe intraartikular, kështu që administrimi intraokular konsiderohet i paregjistruar 3, 12 .Megjithëse doza e injektueshme e TA intravitreale ndryshon sipas indikacioneve dhe teknikës, doza më e zakonshme e raportuar është 4,0 mg (dmth. vëllimi i injektimit prej 0,1 ml nga një tretësirë ​​40 mg/ml), e cila zakonisht jep një kohëzgjatje trajtimi përafërsisht 3 muaj. Efektet 1 , 12, 13, 14, 15.
Për të zgjatur veprimin e steroideve intravitreale në sëmundjet kronike, të rënda ose të përsëritura të syrit, janë futur disa pajisje steroide të implantueshme ose të injektueshme me veprim të gjatë, duke përfshirë dexamethasone 0.7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irlandë), Relax fluoride acetonide 0.59 mg (Reti , Bausch and Lomb, Laval, Kanada) dhe acetonid fluocinolone 0.19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, USA)3,12.Sidoqoftë, këto pajisje kanë disa të meta të mundshme.Në Shtetet e Bashkuara, çdo pajisje miratohet vetëm për disa indikacione, duke kufizuar mbulimin e sigurimit.Për më tepër, disa pajisje kërkojnë implantim kirurgjik dhe mund të shkaktojnë komplikime unike, të tilla si migrimi i pajisjes në dhomën e përparme3,12.Përveç kësaj, këto pajisje priren të jenë më pak të disponueshme dhe shumë më të shtrenjta se TA3,12;me çmimet aktuale në SHBA, Kenalog-40 kushton rreth 20 dollarë për 1,0 ml suspension, ndërsa eksplantet Ozurdex, Retisert dhe Iluvien.Tarifa e hyrjes është rreth 1400 dollarë., respektivisht 20,000 dhe 9,200 dollarë.Së bashku, këta faktorë kufizojnë aksesin në këto pajisje për njerëzit në cilësime të kufizuara nga burimet.
Janë bërë përpjekje për të zgjatur efektin e TA1,3,16,17 intravitreal për shkak të kostos së tij më të ulët, rimbursimit më bujar dhe disponueshmërisë më të madhe.Duke pasur parasysh tretshmërinë e tij të ulët në ujë, TA mbetet në sy si një depo, duke lejuar difuzionin gradual dhe relativisht konstant të barit, kështu që efekti pritet të zgjasë më gjatë me depo më të mëdha1,3.Për këtë qëllim, janë zhvilluar disa metoda për të përqendruar suspensionin TA përpara injektimit në trup qelqor.Edhe pse janë përshkruar metoda të bazuara në vendosjen pasive (dmth. të varur nga graviteti) ose mikrofiltrimin, këto metoda kërkojnë kohë relativisht dhe japin rezultate të ndryshueshme15,16,17.Përkundrazi, studimet e mëparshme kanë treguar se TA mund të përqendrohet shpejt dhe në mënyrë të besueshme (dhe rrjedhimisht veprim i zgjatur) nga reshjet e asistuara nga centrifugimi1,3.Si përfundim, komoditeti, kostoja e ulët, kohëzgjatja dhe efikasiteti i TA të përqendruar në mënyrë centrifugale e bëjnë këtë ndërhyrje një opsion tërheqës për pacientët në mjedise me burime të kufizuara.Megjithatë, mungesa e aksesit në centrifugim të besueshëm mund të jetë një pengesë kryesore për zbatimin e kësaj ndërhyrjeje;Duke adresuar këtë çështje, CentREUSE mund të ndihmojë në rritjen e disponueshmërisë së terapisë steroide afatgjatë për pacientët në mjedise me burime të kufizuara.
Ka disa kufizime në studimin tonë, duke përfshirë ato që lidhen me funksionalitetin e pajisjes CentREUSE.Pajisja është një oshilator jo-linear, jo konservator që mbështetet në kontributin e njeriut dhe për këtë arsye nuk mund të sigurojë një shpejtësi të saktë dhe konstante rrotullimi gjatë përdorimit;Shpejtësia e rrotullimit varet nga disa variabla, si ndikimi i përdoruesit në nivelin e zotërimit të pajisjes, materialet specifike të përdorura në montimin e pajisjeve dhe cilësia e lidhjeve që rrotullohen.Kjo është e ndryshme nga pajisjet komerciale ku shpejtësia e rrotullimit mund të zbatohet vazhdimisht dhe me saktësi.Përveç kësaj, shpejtësia e arritur nga CentREUSE mund të konsiderohet relativisht modeste në krahasim me shpejtësinë e arritur nga pajisjet e tjera centrifuguese2.Për fat të mirë, shpejtësia (dhe forca centrifugale e lidhur) e gjeneruar nga pajisja jonë ishte e mjaftueshme për të testuar konceptin e detajuar në studimin tonë (dmth. depozitimi TA).Shpejtësia e rrotullimit mund të rritet duke lehtësuar masën e diskut qendror 2;kjo mund të arrihet duke përdorur një material më të lehtë (si p.sh. kartoni më i hollë) nëse është mjaft i fortë për të mbajtur dy shiringa të mbushura me lëng.Në rastin tonë, vendimi për të përdorur kartonin standard me vrima "A" (4,8 mm i trashë) ishte i qëllimshëm, pasi ky material shpesh gjendet në kutitë e transportit dhe për këtë arsye gjendet lehtësisht si material i riciklueshëm.Shpejtësia e rrotullimit mund të rritet gjithashtu duke zvogëluar rrezen e diskut qendror 2 .Megjithatë, rrezja e platformës sonë u bë qëllimisht relativisht e madhe për të akomoduar një shiringë 1.0 ml.Nëse përdoruesi është i interesuar në centrifugimin e anijeve më të shkurtra, rrezja mund të reduktohet - një ndryshim që rezulton në mënyrë të parashikueshme në shpejtësi më të larta rrotullimi (dhe ndoshta forca centrifugale më të larta).
Përveç kësaj, ne nuk kemi vlerësuar me kujdes ndikimin e lodhjes së operatorit në funksionalitetin e pajisjeve.Është interesante se disa anëtarë të grupit tonë ishin në gjendje ta përdornin pajisjen për 15 minuta pa lodhje të dukshme.Një zgjidhje e mundshme për lodhjen e operatorit kur nevojiten centrifuga më të gjata është rrotullimi i dy ose më shumë përdoruesve (nëse është e mundur).Përveç kësaj, ne nuk e vlerësuam në mënyrë kritike qëndrueshmërinë e pajisjes, pjesërisht sepse përbërësit e pajisjes (të tilla si kartoni dhe kordoni) mund të zëvendësoheshin lehtësisht me pak ose pa kosto në rast konsumimi ose dëmtimi.Është interesante se gjatë testit tonë pilot, ne përdorëm një pajisje për një total prej mbi 200 minutash.Pas kësaj periudhe, e vetmja shenjë e dukshme por e vogël e konsumit është shpimi përgjatë fijeve.
Një kufizim tjetër i studimit tonë është se ne nuk kemi matur në mënyrë specifike masën ose densitetin e TA të depozituar, të arritshme me pajisjen CentREUSE dhe metoda të tjera;në vend të kësaj, verifikimi ynë eksperimental i kësaj pajisjeje u bazua në matjen e densitetit të sedimentit (në ml).masë indirekte e densitetit.Për më tepër, ne nuk kemi testuar TA të përqendruar CentREUSE te pacientët, megjithatë, meqenëse pajisja jonë prodhoi peleta TA të ngjashme me ato të prodhuara duke përdorur një centrifugë komerciale, ne supozuam se TA e përqendruar CentREUSE do të ishte po aq efektive dhe e sigurt sa është përdorur më parë.në letërsi.raportuar për pajisjet centrifuguese konvencionale1,3.Studime shtesë që përcaktojnë sasinë aktuale të TA të administruar pas fortifikimit të CentREUSE mund të ndihmojnë në vlerësimin e mëtejshëm të dobisë aktuale të pajisjes sonë në këtë aplikacion.
Sipas njohurive tona, CentREUSE, një pajisje që mund të ndërtohet lehtësisht nga mbeturinat lehtësisht të disponueshme, është centrifuga e parë e letrës portative, me kosto të ulët, me energji njerëzore, që përdoret në një mjedis terapeutik.Përveç aftësisë për të centrifuguar vëllime relativisht të mëdha, CentREUSE nuk kërkon përdorimin e materialeve të specializuara dhe mjeteve të ndërtimit në krahasim me centrifugat e tjera me kosto të ulët të publikuar.Efikasiteti i demonstruar i CentREUSE në reshjet e shpejta dhe të besueshme të TA mund të ndihmojë në përmirësimin e disponueshmërisë afatgjatë të steroideve intravitreale tek njerëzit në mjedise me burime të kufizuara, gjë që mund të ndihmojë në trajtimin e një sërë kushtesh okulare.Për më tepër, përfitimet e centrifugave tona portative me energji njerëzore shtrihen në mënyrë të parashikueshme në vende të pasura me burime si qendrat e mëdha shëndetësore terciare dhe kuaternare në vendet e zhvilluara.Në këto kushte, disponueshmëria e pajisjeve centrifuguese mund të vazhdojë të jetë e kufizuar në laboratorët klinikë dhe kërkimorë, me rrezikun e kontaminimit të shiringave me lëngje të trupit të njeriut, produkte shtazore dhe substanca të tjera të rrezikshme.Përveç kësaj, këta laboratorë shpesh ndodhen larg pikës së kujdesit për pacientët.Kjo, nga ana tjetër, mund të jetë një pengesë logjistike për ofruesit e kujdesit shëndetësor që kanë nevojë për akses të shpejtë në centrifugim;vendosja e CentREUSE mund të shërbejë si një mënyrë praktike për përgatitjen e ndërhyrjeve terapeutike në afat të shkurtër pa ndërprerë seriozisht kujdesin ndaj pacientit.
Prandaj, për ta bërë më të lehtë për të gjithë përgatitjen për ndërhyrjet terapeutike që kërkojnë centrifugim, një shabllon dhe udhëzime për krijimin e CentREUSE përfshihen në këtë botim me burim të hapur nën seksionin Informacion shtesë.Ne i inkurajojmë lexuesit të ridizajnojnë CentREUSE sipas nevojës.
Të dhënat që mbështesin rezultatet e këtij studimi janë në dispozicion nga autori përkatës i SM me kërkesë të arsyeshme.
Ober, MD dhe Valizhan, S. Kohëzgjatja e veprimit të acetonit të triamcinolonit në trup qelqor në përqendrimin e centrifugimit.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS dhe të tjerë.Centrifugë manuale ultra e lirë për letër.Shkenca Kombëtare Biomjekësore.projekti.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM dhe Wasserman JA Përqendrimi centrifugal i një pezullimi intravitreal të acetonidit triamcinolone: ​​një alternativë e lirë, e thjeshtë dhe e mundshme për administrimin afatgjatë të steroideve.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, do të pres.Përshtatës i lirë centrifuge me burim të hapur për ndarjen e mostrave të mëdha klinike të gjakut.PLOS Një.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS dhe Whitesides GM Fluksi është si një centrifugë: ndan plazmën e njeriut nga gjaku i plotë në mjedise me burime të kufizuara.laboratori.çip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Centrifugë manuale, portative, me kosto të ulët për diagnostikimin e anemisë në mjedise me burime të kufizuara.Po.J. Trope.bar.lagështia.85, 327-332 (2011).
Liu, K.-H.prisni.Plazma u nda duke përdorur një rrotullues.anusit.Kimike.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner për diagnostikimin e menjëhershëm të infeksioneve të traktit urinar.Shkenca Kombëtare Biomjekësore.projekti.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A. dhe Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Centrifugim i lirë pa elektrolite për zbulimin izotermik të SARS-CoV-2 në pështymë.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH dhe Choi, J. Mag-spinner: Gjenerata e ardhshme e sistemeve të ndarjes magnetike të përshtatshme, të përballueshme, të thjeshta dhe të lëvizshme (FAST).Nano Advances 4, 792–800 (2022).
Agjencia Amerikane për Mbrojtjen e Mjedisit.Avancimi i Menaxhimit të Qëndrueshëm të Materialeve: Një fletë faktesh 2018 që vlerëson tendencat në prodhimin dhe menaxhimin e materialeve në Shtetet e Bashkuara.(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. dhe Lanzetta, P. Steroidet për trajtimin intravitreal të sëmundjeve të retinës.shkenca.Revista Mir 2014, 1–14 (2014).
Birrë, çaj pasdite, etj. Përqendrimet intraokulare dhe farmakokinetika e triamcinolone acetonidit pas një injeksioni të vetëm intravitreal.Ophthalmology 110, 681-686 (2003).
Audren, F. et al.Modeli farmakokinetik-farmakodinamik i efektit të acetonidit të triamcinolonit në trashësinë makulare qendrore në pacientët me edemë makulare diabetike.investoj.oftalmologjisë.të dukshme.shkenca.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Doza aktuale e acetonit të triamcinolonit është matur me metodën e zakonshme të injektimit intravitreal.Po.J. Oftalmol.142, 597–600 (2006).
Mjekër, HS, Kim, TH, Hënë, YS dhe Oh, JH Metoda e acetonidit të koncentruar të triamcinolonit për injeksion intravitreal.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Analiza sasiore e triamcinolonit të depozituar për injeksion.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM mbështetet pjesërisht nga një dhuratë për Fondacionin Mukai, Spitali i syve dhe veshëve në Massachusetts, Boston, Massachusetts, SHBA.
Departamenti i Oftalmologjisë, Shkolla Mjekësore e Harvardit, Syri dhe Veshi i Massachusetts, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, USA