Dėkojame, kad apsilankėte Nature.com.Naudojate naršyklės versiją su ribotu CSS palaikymu.Norėdami gauti geriausią patirtį, rekomenduojame naudoti atnaujintą naršyklę (arba išjungti suderinamumo režimą „Internet Explorer“).Be to, norėdami užtikrinti nuolatinį palaikymą, svetainę rodome be stilių ir JavaScript.
Slankikliai, rodantys tris straipsnius vienoje skaidrėje.Norėdami pereiti per skaidres, naudokite mygtukus „Atgal“ ir „Kitas“ arba, norėdami pereiti per kiekvieną skaidrę, naudokite skaidrių valdiklio mygtukus pabaigoje.
Patikimas medicininis centrifugavimas istoriškai reikalavo naudoti brangią, didelių gabaritų ir nuo elektros priklausomą komercinę įrangą, kuri dažnai nepasiekiama naudojant ribotus išteklius.Nors buvo aprašytos kelios nešiojamos, nebrangios, nemotorizuotos centrifugos, šie sprendimai pirmiausia skirti diagnostikos reikmėms, kurioms reikalingas santykinai nedidelis sedimentacijos kiekis.Be to, kuriant šiuos įrenginius dažnai reikia naudoti specialias medžiagas ir įrankius, kurių paprastai nėra nepakankamai aptarnaujamose vietose.Čia aprašome „CentREUSE“ – itin pigios, žmogaus valdomos, nešiojamos atliekų pagrindu pagamintos centrifugos, skirtos terapiniams reikmėms, projektavimą, surinkimą ir eksperimentinį patvirtinimą.CentREUSE vidutinė išcentrinė jėga yra 10,5 santykinės išcentrinės jėgos (RCF) ± 1,3.1,0 ml triamcinolono stiklakūnio suspensijos nusistovėjimas po 3 minučių centrifugavimo CentREUSE buvo panašus į nusistovėjimą po 12 valandų gravitacijos sukeltos sedimentacijos (0,41 ml ± 0,04 vs 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Nuosėdų sutirštėjimas po CentREUSE centrifugavimo 5 ir 10 minučių, palyginti su tuo, kuris buvo pastebėtas centrifugavus 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 prieš 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) ir 50 RCF (0,20 ml) 5 minutes naudojant komercinę įrangą Panašus ± 0,20 ml 0,02 prieš 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).„CentREUSE“ šablonai ir kūrimo instrukcijos yra įtrauktos į šį atvirojo kodo įrašą.
Centrifugavimas yra svarbus daugelio diagnostinių testų ir terapinių intervencijų žingsnis1,2,3,4.Tačiau norint pasiekti tinkamą centrifugavimą, istoriškai reikėjo naudoti brangią, didelių gabaritų ir nuo elektros priklausomą komercinę įrangą, kuri dažnai nepasiekiama naudojant ribotus išteklius2,4.2017 m. Prakash grupė pristatė nedidelę popierinę rankinę centrifugą (vadinamą „popieriaus pūstuvu“), pagamintą iš surenkamų medžiagų, už 0,20 USD ($)2.Nuo to laiko popierinė fuga buvo naudojama riboto ištekliaus nustatymuose mažos apimties diagnostikos reikmėms (pvz., kraujo komponentų atskyrimas pagal tankį kapiliariniuose vamzdeliuose, siekiant aptikti maliarijos parazitus), taip demonstruojant itin pigų nešiojamąjį žmogaus varomą instrumentą.centrifuga 2 .Nuo to laiko buvo aprašyti keli kiti kompaktiški, nebrangūs, nemotorizuoti centrifugavimo įrenginiai4,5,6,7,8,9,10.Tačiau dauguma šių tirpalų, kaip ir popieriaus dūmai, yra skirti diagnostikos tikslams, kuriems reikalingas santykinai nedidelis sedimentacijos tūris, todėl jų negalima naudoti dideliems mėginiams centrifuguoti.Be to, norint surinkti šiuos sprendimus, dažnai reikia naudoti specialias medžiagas ir įrankius, kurių dažnai nėra nepakankamai aptarnaujamose vietose4,5,6,7,8,9,10.
Čia aprašome centrifugos (vadinamos CentREUSE), pagamintos iš įprastų popierinių fugų atliekų, projektavimą, surinkimą ir eksperimentinį patvirtinimą, skirtą terapinėms reikmėms, kurioms paprastai reikia didelio nuosėdų kiekio.1, 3 atvejis Kaip koncepcijos įrodymą išbandėme prietaisą su realia oftalmologine intervencija: triamcinolono suspensijos nusodinimu acetone (TA), kad vėliau būtų sušvirkštas boliusinis vaistas į akies stiklakūnį.Nors centrifugavimas TA koncentracijai nustatyti yra pripažinta nebrangi intervencija, skirta ilgalaikiam įvairių akių ligų gydymui, komerciškai prieinamų centrifugų poreikis vaisto formavimo metu yra pagrindinė kliūtis naudoti šią terapiją ribotais ištekliais1,2, 3.palyginti su rezultatais, gautais naudojant įprastines komercines centrifugas.Šablonai ir instrukcijos, kaip kurti CentREUSE, yra įtraukti į šį atvirojo kodo įrašą, esantį skiltyje „Daugiau informacijos“.
CentREUSE galima pastatyti beveik vien iš laužo.Abi pusapvalio šablono kopijos (papildomas S1 paveikslas) buvo atspausdintos ant standartinio JAV anglies raidžių popieriaus (215, 9 mm × 279, 4 mm).Pridedami du pusapvaliai šablonai apibrėžia tris pagrindines CentREUSE įrenginio dizaino ypatybes, įskaitant (1) išorinį 247 mm besisukančio disko apvadą, (2) pritaikytą 1,0 ml švirkštui (su dangteliu ir amputuotu stūmokliu).grioveliai kotelyje) ir (3) du ženklai, nurodantys, kur reikia išmušti skylutes, kad virvė galėtų praeiti per diską.
Priklijuokite šabloną (pvz., universaliais klijais arba juostele) prie gofruotojo kartono plokštės (minimalus dydis: 247 mm × 247 mm) (papildomas S2a paveikslas).Šiame tyrime naudota standartinė „A“ gofruotoji plokštė (4,8 mm storio), tačiau galima būtų naudoti ir panašaus storio gofruotą plokštę, pavyzdžiui, gofruotą kartoną iš išmestų siuntimo dėžių.Aštriu įrankiu (pvz., ašmenimis ar žirklėmis) nupjaukite kartoną išilgai išorinio disko krašto, nurodyto šablone (papildomas S2b paveikslas).Tada siauru aštriu įrankiu (pvz., tušinuko antgaliu) sukurkite dvi viso storio perforacijas, kurių spindulys yra 8,5 mm, pagal šablone pažymėtas žymes (papildomas paveikslas S2c).Tada iš šablono ir apatinio kartono paviršiaus sluoksnio, naudojant smailų įrankį, pavyzdžiui, skutimosi peiliuką, išpjaunamos dvi angos 1,0 ml švirkštams;reikia pasirūpinti, kad nepažeistumėte apatinio gofruoto sluoksnio arba likusio paviršiaus sluoksnio (papildomas paveikslas S2d, e).Tada įverkite virvelę (pvz., 3 mm virimo medvilnės virvelę arba bet kokį panašaus storio ir elastingumo siūlą) per dvi skylutes ir užriškite kilpą aplink kiekvieną maždaug 30 cm ilgio disko pusę (papildomas S2f pav.).
Į du 1,0 ml švirkštus pripildykite maždaug vienodo tūrio (pvz., 1,0 ml TA suspensijos) ir uždarykite dangtelį.Tada švirkšto stūmoklio strypas buvo nupjautas cilindro flanšo lygyje (papildomas paveikslas S2g, h).Tada cilindro flanšas uždengiamas juostos sluoksniu, kad naudojant įrangą neišstumtų nupjautas stūmoklis.Tada kiekvienas 1, 0 ml švirkštas buvo įdėtas į švirkšto šulinį, dangtelis nukreiptas į disko centrą (papildomas paveikslas S2i).Tada kiekvienas švirkštas buvo pritvirtintas bent prie disko lipnia juosta (papildomas paveikslas S2j).Galiausiai užbaikite centrifugos surinkimą įstatydami du rašiklius (pvz., pieštukus ar panašius tvirtus lazdelės formos įrankius) kiekviename virvelės gale kilpos viduje (1 pav.).
CentREUSE naudojimo instrukcijos yra panašios į tradicinių besisukančių žaislų instrukcijas.Sukimasis pradedamas laikant rankenėlę kiekvienoje rankoje.Dėl nedidelio stygų laisvumo diskas siūbuoja į priekį arba atgal, todėl diskas atitinkamai sukasi pirmyn arba atgal.Tai daroma kelis kartus lėtai, kontroliuojamai, kad stygos susiraitytų.Tada sustabdykite judėjimą.Kai stygos pradeda išsivynioti, rankena stipriai traukiama tol, kol stygos įsitemps, todėl diskas sukasi.Kai tik styga visiškai išvyniojama ir pradeda vynioti atgal, rankena turi būti lėtai atpalaiduota.Kai lynas vėl pradeda išsivynioti, atlikite tuos pačius judesius, kad įrenginys suktųsi (vaizdo įrašas S1).
Tais atvejais, kai reikia nusodinti suspensiją centrifuguojant, prietaisas buvo nuolat sukamas, kol buvo pasiektas patenkinamas granuliavimas (papildomas S3a, b paveikslas).Švirkšto korpuso stūmoklio gale susidarys sudėtingos dalelės, o supernatantas susikaups link švirkšto galo.Tada supernatantas buvo nusausintas, nuėmus juostą, dengiančią cilindro flanšą, ir įdedant antrą stūmoklį, kad pradinis stūmoklis būtų lėtai stumiamas link švirkšto galo, sustodamas, kai jis pasiekė sudėtines nuosėdas (papildomas S3c, d paveikslas).
Sukimosi greičiui nustatyti CentREUSE įrenginys su dviem 1,0 ml vandens pripildytais švirkštais buvo užfiksuotas didelės spartos vaizdo kamera (240 kadrų per sekundę) 1 min., pasiekus pastovią svyravimo būseną.Netoli besisukančio disko krašto esantys žymekliai buvo sekami rankiniu būdu, naudojant įrašų analizę po kadro, siekiant nustatyti apsisukimų skaičių per minutę (rpm) (2a-d paveikslai).Pakartokite n = 10 bandymų.Tada santykinė išcentrinė jėga (RCF) švirkšto cilindro vidurio taške apskaičiuojama pagal šią formulę:
Sukimosi greičio kiekybinis nustatymas naudojant CentREUSE.(A–D) nuoseklūs reprezentatyvūs vaizdai, rodantys laiką (minutės: sekundės. milisekundės), iki kurio reikia užbaigti įrenginio pasukimą.Rodyklės rodo pėdsakų žymeklius.(E) RPM kiekybinis nustatymas naudojant CentREUSE.Linijos rodo vidurkį (raudona) ± standartinis nuokrypis (juodas).Rezultatai rodo atskirus 1 minutės bandymus (n = 10).
1,0 ml švirkštas su TA injekcine suspensija (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, JAV) buvo centrifuguojamas 3, 5 ir 10 minučių naudojant CentREUSE.Sedimentacija naudojant šį metodą buvo lyginama su centrifugavimu 10, 20 ir 50 RCF naudojant A-4-62 rotorių 5 minutes Eppendorf 5810R stalinėje centrifugoje (Hamburgas, Vokietija).Kritulių kiekis taip pat buvo lyginamas su kritulių kiekiu, gautu naudojant nuo gravitacijos priklausomus kritulius įvairiais laiko momentais nuo 0 iki 720 minučių.Iš viso kiekvienai procedūrai buvo atlikti n = 9 nepriklausomi pakartojimai.
Visos statistinės analizės buvo atliktos naudojant Prism 9.0 programinę įrangą (GraphPad, San Diego, JAV).Reikšmės pateikiamos kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis (SD), jei nenurodyta kitaip.Grupės vidurkiai buvo lyginami naudojant dvipusį Welch pakoreguotą t testą.Alfa apibrėžiama kaip 0,05.Nuo gravitacijos priklausomam nusėdimui buvo pritaikytas vienfazis eksponentinis skilimo modelis, naudojant mažiausių kvadratų regresiją, pakartotas y vertes tam tikrai x reikšmei traktuojant kaip vieną tašką.
kur x yra laikas minutėmis.y – nuosėdų tūris.y0 yra y reikšmė, kai x yra nulis.Plato yra begalinių minučių y vertė.K yra greičio konstanta, išreikšta minučių atvirkštine dydžiu.
„CentREUSE“ prietaisas parodė patikimus, valdomus nelinijinius virpesius, naudojant du standartinius 1,0 ml švirkštus, užpildytus kiekviename po 1,0 ml vandens (vaizdo įrašas S1).n = 10 bandymų (1 minutę) CentREUSE vidutinis sukimosi greitis buvo 359,4 aps./min ± 21,63 (diapazonas = 337-398), todėl apskaičiuota vidutinė išcentrinė jėga buvo 10,5 RCF ± 1, 3 (diapazonas = 9,2–12,8). ).(2a-e pav.).
Buvo įvertinti keli TA suspensijų granuliavimo 1,0 ml švirkštuose metodai ir lyginami su CentREUSE centrifugavimu.Po 12 valandų nuo gravitacijos priklausomo nusėdimo nuosėdų tūris pasiekė 0, 38 ml ± 0, 03 (papildomas S4a, b pav.).Nuo gravitacijos priklausomas TA nusodinimas atitinka vienos fazės eksponentinį skilimo modelį (pataisytas R2 = 0,8582), todėl apskaičiuotas plato yra 0,3804 ml (95% pasikliautinasis intervalas: 0,3578–0,4025) (papildomas S4c paveikslas).CentREUSE pagamino vidutinį 0,41 ml ± 0,04 nuosėdų tūrį per 3 minutes, o tai buvo panašu į vidutinę 0,38 ml ± 0,03 vertę, stebėtą nuo gravitacijos priklausančios sedimentacijos po 12 valandų (p = 0,14) (3a, d, h pav.) .CentREUSE davė žymiai kompaktiškesnį 0,31 ml ± 0,02 tūrį po 5 minučių, palyginti su 0,38 ml ± 0,03 vidurkiu, pastebėtu gravitacijos pagrindu nusėdus po 12 valandų (p = 0,0001) (3b, d, h pav.).
TA granulių tankio, gauto naudojant CentREUSE centrifugavimą su gravitaciniu nusodinimu, palyginimas su standartine pramonine centrifuga (A–C).Reprezentatyvūs nusodintų TA suspensijų vaizdai 1,0 ml švirkštuose po 3 min (A), 5 min (B) ir 10 min (C) CentREUSE naudojimo.(D) reprezentatyvūs nusėdusio TA vaizdai po 12 valandų gravitacijos nusėdimo.(EG) Reprezentatyvūs nusodinto TA vaizdai po standartinio komercinio centrifugavimo esant 10 RCF (E), 20 RCF (F) ir 50 RCF (G) 5 min.(H) Nuosėdų tūris buvo kiekybiškai įvertintas naudojant CentREUSE (3, 5 ir 10 min.), gravitacijos sąlygojamą sedimentaciją (12 val.) ir standartinę pramoninę centrifugavimą 5 min. (10, 20 ir 50 RCF).Linijos rodo vidurkį (raudona) ± standartinis nuokrypis (juodas).Taškai žymi nepriklausomus pasikartojimus (n = 9 kiekvienai sąlygai).
CentREUSE po 5 minučių pagamino vidutinį 0,31 ml ± 0,02 tūrį, kuris yra panašus į 0,32 ml ± 0,03 vidurkį, stebimą standartinėje komercinėje centrifugoje esant 10 RCF 5 minutes (p = 0,20), ir šiek tiek mažesnis nei vidutinis tūris. gautas su 20 RCF, buvo stebimas esant 0,28 ml ± 0,03 5 minutes (p = 0,03) (3b, e, f, h pav.).CentREUSE per 10 minučių pagamino vidutinį 0,20 ml ± 0,02 tūrį, kuris buvo toks pat kompaktiškas (p = 0,15), palyginti su vidutiniu 0,19 ml ± 0,01 tūriu per 5 minutes, stebimas komercinėje centrifugoje esant 50 RCF (3c pav. g, h)..
Čia aprašome itin nebrangios, nešiojamos, žmogaus valdomos, popierinės centrifugos, pagamintos iš įprastų terapinių atliekų, projektavimą, surinkimą ir eksperimentinį patikrinimą.Konstrukcija daugiausia pagrįsta popierine centrifuga (vadinama „popierine fuga“, kurią Prakash grupė 2017 m. pristatė diagnostikos reikmėms).Atsižvelgiant į tai, kad centrifuguojant istoriškai reikėjo naudoti brangią, didelių gabaritų ir nuo elektros priklausomą komercinę įrangą, Prakash centrifuga yra elegantiškas nesaugios prieigos prie centrifugavimo problemos, kai ištekliai yra riboti, sprendimas2,4.Nuo tada „paperfuge“ buvo naudingas keliose mažos apimties diagnostikos programose, pavyzdžiui, tankiu pagrįsto kraujo frakcionavimo maliarijos aptikimui.Tačiau, mūsų žiniomis, panašūs itin pigūs popieriniai centrifuginiai prietaisai nebuvo naudojami terapiniais tikslais – sąlygomis, kurioms paprastai reikia didesnio tūrio sedimentacijos.
Turint tai omenyje, CentREUSE tikslas yra išplėsti popieriaus centrifugavimo naudojimą terapinėse intervencijose.Tai buvo pasiekta atlikus keletą „Prakash“ dizaino pakeitimų.Pažymėtina, kad norint padidinti dviejų standartinių 1,0 ml švirkštų ilgį, CentREUSE turi didesnį diską (spindulys = 123,5 mm) nei didžiausias išbandytas Prakash popieriaus gręžtuvas (spindulys = 85 mm).Be to, kad išlaikytų papildomą 1,0 ml skysčiu užpildyto švirkšto svorį, CentREUSE vietoj kartono naudoja gofruotą kartoną.Kartu šios modifikacijos leidžia centrifuguoti didesnius kiekius, nei buvo išbandytas Prakash popieriaus valiklyje (ty du 1,0 ml švirkštai su kapiliarais), tačiau vis tiek priklauso nuo panašių komponentų: gijų ir popieriaus pagrindo medžiagos.Pažymėtina, kad diagnostikos tikslais aprašytos kelios kitos nebrangios žmogaus varomos centrifugos 4,5,6,7,8,9,10.Tai yra suktukai, salotų plaktuvai, kiaušinių plaktuvai ir rankiniai degikliai, skirti besisukantiems įrenginiams5, 6, 7, 8, 9. Tačiau dauguma šių prietaisų nėra skirti tvarkyti iki 1,0 ml tūrio ir susideda iš medžiagų, kurios dažnai yra brangesnės. ir neprieinamos nei naudojamos popierinėse centrifugose2,4,5,6,7,8,9,10..Tiesą sakant, išmestos popieriaus medžiagos dažnai randamos visur;Pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose popierius ir kartonas sudaro daugiau nei 20 % kietųjų komunalinių atliekų, todėl tai yra gausus, nebrangus ar net nemokamas šaltinis popieriaus centrifugoms statyti.pvz CentREUSE11.Be to, palyginti su keletu kitų paskelbtų pigių sprendimų, „CentREUSE“ sukurti nereikia specializuotos aparatinės įrangos (pvz., 3D spausdinimo aparatinės ir programinės įrangos, lazerinio pjovimo aparatinės ir programinės įrangos ir kt.), todėl aparatūrai reikia daugiau išteklių..Šie žmonės yra 4, 8, 9, 10 aplinkoje.
Įrodydami mūsų popierinės centrifugos praktinį naudą terapiniams tikslams, mes demonstruojame greitą ir patikimą triamcinolono suspensijos acetone (TA) nusodinimą stiklakūnio boliuso injekcijoms – nusistovėjusią nebrangią intervenciją, skirtą ilgalaikiam įvairių akių ligų gydymui1. ,3.Nusėdimo rezultatai po 3 minučių naudojant CentREUSE buvo panašūs į rezultatus po 12 valandų gravitacinio nusėdimo.Be to, CentREUSE rezultatai po centrifugavimo 5 ir 10 minučių viršijo rezultatus, kurie būtų gauti pagal gravitaciją, ir buvo panašūs į tuos, kurie buvo pastebėti po pramoninės centrifugavimo 10 ir 50 RCF atitinkamai 5 minutes.Pažymėtina, kad, remiantis mūsų patirtimi, CentREUSE sukuria ryškesnę ir sklandesnę nuosėdų ir supernatantų sąsają nei kiti išbandyti metodai;tai pageidautina, nes tai leidžia tiksliau įvertinti suleisto vaisto dozę, be to, lengviau pašalinti supernatantą minimaliai prarandant dalelių tūrį.
Šią programą, kaip koncepcijos įrodymą, pasirinko nuolatinis poreikis gerinti prieigą prie ilgai veikiančių intravitrealinių steroidų esant ribotiems ištekliams.Intravitrealiniai steroidai plačiai naudojami įvairioms akių ligoms gydyti, įskaitant diabetinę geltonosios dėmės edemą, su amžiumi susijusią geltonosios dėmės degeneraciją, tinklainės kraujagyslių okliuziją, uveitą, spindulinę retinopatiją ir cistinę geltonosios dėmės edemą3,12.Iš intravitrealiniam vartojimui skirtų steroidų TA išlieka dažniausiai vartojamas visame pasaulyje12.Nors yra preparatų be TA konservantų (PF-TA) (pvz., Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, JAV]), preparatų su benzilo alkoholio konservantais (pvz., Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, Niujorkas, JAV]) išlieka populiariausias3,12.Atkreiptinas dėmesys, kad pastaroji vaistų grupė JAV maisto ir vaistų administracijos (FDA) patvirtinta vartoti tik į raumenis ir į sąnarį, todėl vartojimas į akis laikomas neregistruotu 3, 12 .Nors švirkščiama intravitrealinio TA dozė skiriasi priklausomai nuo indikacijos ir technikos, dažniausiai pranešta dozė yra 4,0 mg (ty 0,1 ml injekcijos tūris iš 40 mg/ml tirpalo), todėl gydymo trukmė paprastai yra maždaug 3 mėnesiai. Poveikis 1 , 12, 13, 14, 15.
Siekiant pailginti intravitrealinių steroidų veikimą sergant lėtinėmis, sunkiomis ar pasikartojančiomis akių ligomis, buvo pristatyti keli ilgai veikiantys implantuojami arba injekciniai steroidiniai prietaisai, įskaitant 0,7 mg deksametazoną (Ozurdex, Allergan, Dublinas, Airija), fluorido acetonidą Relax 0,59 mg (Retisert). , Bausch and Lomb, Laval, Kanada) ir fluocinolono acetonidas 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Džordžija, JAV)3,12.Tačiau šie įrenginiai turi keletą galimų trūkumų.Jungtinėse Amerikos Valstijose kiekvienas įrenginys patvirtintas tik kelioms indikacijoms, o tai riboja draudimo apsaugą.Be to, kai kuriems prietaisams reikalingas chirurginis implantavimas ir jie gali sukelti unikalių komplikacijų, pvz., prietaiso migraciją į priekinę kamerą3,12.Be to, šie įrenginiai paprastai yra mažiau prieinami ir daug brangesni nei TA3,12;dabartinėmis JAV kainomis Kenalog-40 kainuoja apie 20 USD už 1,0 ml suspensijos, o Ozurdex, Retisert ir Iluvien eksplantai.Įėjimo mokestis yra apie 1400 USD., atitinkamai 20 000 ir 9 200 USD.Kartu šie veiksniai riboja prieigą prie šių įrenginių žmonėms, kuriems taikomi riboti ištekliai.
Buvo bandoma pailginti intravitrealinio TA1,3,16,17 poveikį dėl mažesnės kainos, dosnesnės kompensacijos ir didesnio prieinamumo.Atsižvelgiant į mažą tirpumą vandenyje, TA išlieka akyje kaip saugykla, leidžianti laipsniškai ir santykinai pastoviai skleisti vaistus, todėl tikimasi, kad poveikis išliks ilgiau esant didesniems sandėliams1,3.Šiuo tikslu buvo sukurti keli metodai, skirti koncentruoti TA suspensiją prieš injekciją į stiklakūnį.Nors aprašyti metodai, pagrįsti pasyviu (ty priklausomu nuo gravitacijos) nusodinimu arba mikrofiltravimu, šie metodai yra gana daug laiko ir duoda skirtingus rezultatus15,16,17.Priešingai, ankstesni tyrimai parodė, kad TA gali būti greitai ir patikimai koncentruojama (taigi ir ilgalaikis veikimas) centrifuguojant nusodinant 1, 3.Apibendrinant galima pasakyti, kad dėl išcentriškai koncentruotos TA patogumo, mažos kainos, trukmės ir veiksmingumo ši intervencija yra patraukli pacientams, kurių ištekliai yra riboti.Tačiau prieigos prie patikimo centrifugavimo trūkumas gali būti pagrindinė kliūtis įgyvendinant šią intervenciją;Išspręsdama šią problemą, CentREUSE gali padėti padidinti ilgalaikės steroidų terapijos prieinamumą pacientams, kurių ištekliai riboti.
Mūsų tyrime yra tam tikrų apribojimų, įskaitant tuos, kurie susiję su „CentREUSE“ įrenginio funkcionalumu.Prietaisas yra nelinijinis, nekonservatyvus osciliatorius, kuris priklauso nuo žmogaus įvesties ir todėl negali užtikrinti tikslaus ir pastovaus sukimosi greičio naudojimo metu;sukimosi greitis priklauso nuo kelių kintamųjų, pvz., vartotojo įtakos įrenginio nuosavybės lygiui, konkrečių medžiagų, naudojamų įrangai surinkti, ir susuktų jungčių kokybės.Tai skiriasi nuo komercinės įrangos, kurioje sukimosi greitis gali būti taikomas nuosekliai ir tiksliai.Be to, CentREUSE pasiektas greitis gali būti laikomas gana kukliu, palyginti su kitų centrifugavimo įrenginių greičiu2.Laimei, mūsų prietaiso sukurtas greitis (ir susijusi išcentrinė jėga) buvo pakankamas, kad būtų galima išbandyti mūsų tyrime aprašytą koncepciją (ty TA nusodinimą).Sukimosi greitį galima padidinti sumažinus centrinio disko masę 2;tai galima pasiekti naudojant lengvesnę medžiagą (pvz., plonesnį kartoną), jei ji pakankamai tvirta, kad tilptų du skysčiu užpildyti švirkštai.Mūsų atveju sprendimas naudoti standartinį „A“ išpjovą kartoną (4,8 mm storio) buvo apgalvotas, nes ši medžiaga dažnai randama siuntų dėžėse, todėl yra lengvai randama kaip perdirbama medžiaga.Sukimosi greitį taip pat galima padidinti sumažinus centrinio disko spindulį 2 .Tačiau mūsų platformos spindulys buvo sąmoningai padarytas palyginti didelis, kad tilptų 1,0 ml švirkštas.Jei vartotojas nori centrifuguoti trumpesnius indus, spindulį galima sumažinti – tai pokytis, dėl kurio nuspėjamai padidėja sukimosi greitis (ir galbūt didesnės išcentrinės jėgos).
Be to, mes kruopščiai neįvertinome operatoriaus nuovargio įtakos įrangos funkcionalumui.Įdomu tai, kad keli mūsų grupės nariai galėjo naudotis įrenginiu 15 minučių be pastebimo nuovargio.Galimas sprendimas dėl operatoriaus nuovargio, kai reikia ilgesnių centrifugų, yra pasukti du ar daugiau naudotojų (jei įmanoma).Be to, kritiškai nevertinome įrenginio ilgaamžiškumo, iš dalies dėl to, kad nusidėvėjus ar sugadinus įrenginio komponentus (pvz., kartoną ir laidą) būtų galima lengvai pakeisti už mažą kainą arba be jokių išlaidų.Įdomu tai, kad per bandomąjį testą vieną įrenginį naudojome daugiau nei 200 minučių.Po šio laikotarpio vienintelis pastebimas, bet nedidelis nusidėvėjimo požymis yra perforacija išilgai sriegių.
Kitas mūsų tyrimo apribojimas yra tai, kad mes konkrečiai nematavome nusėdusios TA masės ar tankio, pasiekiamo naudojant CentREUSE įrenginį ir kitus metodus;Vietoj to, mūsų eksperimentinis šio prietaiso patikrinimas buvo pagrįstas nuosėdų tankio (ml) matavimu.netiesioginis tankio matas.Be to, mes neišbandėme CentREUSE koncentruotos TA su pacientais, tačiau kadangi mūsų prietaisas gamino TA granules, panašias į tas, kurios gaminamos naudojant komercinę centrifugą, manėme, kad CentREUSE koncentruota TA bus tokia pat veiksminga ir saugi, kaip ir anksčiau.literatūroje.pranešta apie įprastinius centrifuginius įtaisus1,3.Papildomi tyrimai, kiekybiškai įvertinantys faktinį TA kiekį, suvartotą po CentREUSE sustiprinimo, gali padėti toliau įvertinti tikrąjį mūsų įrenginio naudingumą šioje programoje.
Mūsų žiniomis, CentREUSE, prietaisas, kurį galima lengvai pagaminti iš lengvai prieinamų atliekų, yra pirmoji žmogaus varoma nešiojama itin pigi popierinė centrifuga, naudojama terapinėje aplinkoje.Be to, kad CentREUSE galima centrifuguoti palyginti didelius kiekius, jai nereikia naudoti specializuotų medžiagų ir statybinių įrankių, palyginti su kitomis paskelbtomis pigiomis centrifugomis.Įrodytas CentREUSE veiksmingumas greito ir patikimo TA kritulių atveju gali padėti pagerinti ilgalaikį intravitrealinių steroidų prieinamumą žmonėms riboto išteklių naudojimo sąlygomis, o tai gali padėti gydyti įvairias akių ligas.Be to, mūsų nešiojamų žmogaus varomų centrifugų pranašumai nuspėjamai apima daug išteklių turinčias vietas, tokias kaip dideli tretiniai ir ketvirtiniai sveikatos centrai išsivysčiusiose šalyse.Esant tokioms sąlygoms, centrifugavimo prietaisai ir toliau gali būti prieinami tik klinikinėse ir tyrimų laboratorijose, o tai gali užteršti švirkštus žmogaus kūno skysčiais, gyvūniniais produktais ir kitomis pavojingomis medžiagomis.Be to, šios laboratorijos dažnai yra toli nuo pacientų priežiūros vietos.Tai savo ruožtu gali būti logistinė kliūtis sveikatos priežiūros paslaugų teikėjams, kuriems reikia greitos prieigos prie centrifugavimo;CentREUSE diegimas gali būti praktiškas būdas trumpuoju laikotarpiu paruošti terapines intervencijas rimtai nesutrikdant pacientų priežiūros.
Todėl, kad kiekvienas galėtų lengviau pasiruošti terapinėms intervencijoms, kurioms reikalingas centrifugavimas, šio atvirojo kodo leidinio skiltyje Papildoma informacija yra šablonas ir CentREUSE kūrimo instrukcijos.Raginame skaitytojus prireikus pertvarkyti CentREUSE dizainą.
Šio tyrimo rezultatus patvirtinančius duomenis pagrįstu prašymu gali gauti atitinkamas SM autorius.
Ober, MD ir Valizhan, S. Triamcinolono acetono veikimo trukmė stiklakūnyje esant centrifugavimo koncentracijai.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS ir kt.Rankinė itin pigi centrifuga popieriui.Nacionalinis biomedicinos mokslas.projektą.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM ir Wasserman JA Triamcinolono acetonido intravitrealios suspensijos išcentrinė koncentracija: nebrangi, paprasta ir įmanoma alternatyva ilgalaikiam steroidų skyrimui.J. Vitrainas.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, aš laukiu.Nebrangus atviro kodo centrifugos adapteris dideliems klinikiniams kraujo mėginiams atskirti.PLOS One.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS ir Whitesides GM Plaktuvas yra kaip centrifuga: atskiria žmogaus plazmą nuo viso kraujo esant ribotiems išteklius.laboratorija.lustas.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. ir kt.Rankinė, nešiojama, nebrangi centrifuga anemijai diagnozuoti esant ribotam ištekliui.Taip.J. Tropas.vaistas.drėgmės.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.laukti.Plazma buvo atskirta naudojant suktuką.išangė.Cheminis.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. ir kt.Suktukas, skirtas greitam šlapimo takų infekcijų diagnozavimui.Nacionalinis biomedicinos mokslas.projektą.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A. ir Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Nebrangus centrifugavimas be elektrolitų, skirtas izoterminiam SARS-CoV-2 aptikimui seilėse.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH ir Choi, J. Mag-spinner: naujos kartos patogios, prieinamos, paprastos ir nešiojamos (FAST) magnetinio atskyrimo sistemos.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
JAV aplinkos apsaugos agentūra.Tvaraus medžiagų valdymo tobulinimas: 2018 m. faktų lapas, kuriame įvertinamos medžiagų gamybos ir valdymo tendencijos Jungtinėse Valstijose.(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. ir Lanzetta, P. Steroidai tinklainės ligų intravitrealiniam gydymui.Mokslas.Žurnalas Mir 2014, 1–14 (2014).
Alus, popietės arbata ir kt. Triamcinolono acetonido koncentracija akis ir farmakokinetika po vienos injekcijos į stiklakūnį.Oftalmologija, 110, 681–686 (2003).
Audren, F. ir kt.Farmakokinetinis-farmakodinaminis triamcinolono acetonido poveikio centrinei geltonosios dėmės storiui pacientams, sergantiems diabetine geltonosios dėmės edema.investuoti.oftalmologija.matomas.Mokslas.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD ir kt.Tikroji triamcinolono acetono dozė buvo matuojama įprastu injekcijos į stiklakūnį metodu.Taip.J. Ophthalmolis.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS ir Oh, JH Koncentruotas triamcinolono acetonido metodas injekcijai į stiklakūnį.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO ir Mansour, SE Kiekybinė injekcinio triamcinolono analizė.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM iš dalies remiama dovana Mukų fondui, Masačusetso akių ir ausų ligoninei Bostone, Masačusetso valstijoje, JAV.
Oftalmologijos skyrius, Harvardo medicinos mokykla, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, JAV