Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Gumagamit ka ng bersyon ng browser na may limitadong suporta sa CSS.Para sa pinakamagandang karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o huwag paganahin ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Bilang karagdagan, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipinapakita namin ang site na walang mga istilo at JavaScript.
Mga slider na nagpapakita ng tatlong artikulo sa bawat slide.Gamitin ang likod at susunod na mga pindutan upang lumipat sa mga slide, o ang mga pindutan ng slide controller sa dulo upang lumipat sa bawat slide.
Ang maaasahang medikal na centrifugation ay dating nangangailangan ng paggamit ng mahal, malaki, at de-koryenteng kagamitang pangkomersiyo, na kadalasang hindi available sa mga setting na limitado sa mapagkukunan.Bagama't inilarawan ang ilang portable, mura, non-motorized centrifuges, ang mga solusyong ito ay pangunahing inilaan para sa mga diagnostic application na nangangailangan ng medyo maliit na volume ng sedimentation.Bilang karagdagan, ang disenyo ng mga device na ito ay madalas na nangangailangan ng paggamit ng mga espesyal na materyales at tool na hindi karaniwang magagamit sa mga lugar na kulang sa serbisyo.Dito ay inilalarawan namin ang disenyo, pagpupulong, at pang-eksperimentong pagpapatunay ng CentREUSE, isang napakababang gastos, pinapatakbo ng tao, portable waste-based centrifuge para sa mga therapeutic application.Ang CentREUSE ay nagpapakita ng isang average na centrifugal na puwersa ng 10.5 relative centrifugal force (RCF) ± 1.3.Ang pag-aayos ng 1.0 ml vitreous suspension ng triamcinolone pagkatapos ng 3 minuto ng centrifugation sa CentREUSE ay maihahambing sa pagkatapos ng 12 oras ng gravity-mediated sedimentation (0.41 ml ± 0.04 vs 0.38 ml ± 0.03, p = 0.14).Pagpapalapot ng sediment pagkatapos ng CentREUSE centrifugation sa loob ng 5 at 10 minuto kumpara sa naobserbahan pagkatapos ng centrifugation sa 10 RCF (0.31 ml ± 0.02 vs. 0.32 ml ± 0.03, p = 0.20) at 50 RCF (0.20 ml) sa loob ng 5 minuto gamit ang komersyal na kagamitang Similar 0.02 kumpara sa 0.19 ml ± 0.01, p = 0.15).Ang mga template at mga tagubilin sa pagbuo para sa CentREUSE ay kasama sa open source na post na ito.
Ang centrifugation ay isang mahalagang hakbang sa maraming diagnostic test at therapeutic intervention1,2,3,4.Gayunpaman, ang pagkamit ng sapat na centrifugation ay kinakailangan sa kasaysayan ng paggamit ng mahal, malaki, at de-koryenteng umaasa sa komersyal na kagamitan, na kadalasang hindi magagamit sa mga setting na limitado sa mapagkukunan2,4.Noong 2017, ipinakilala ng grupo ni Prakash ang isang maliit na paper-based na manual centrifuge (tinatawag na “paper puffer”) na gawa sa mga prefabricated na materyales sa halagang $0.20 ($)2.Simula noon, ang papel na fugue ay na-deploy sa mga setting na limitado sa mapagkukunan para sa mababang dami ng mga diagnostic na aplikasyon (hal. density-based na paghihiwalay ng mga bahagi ng dugo sa mga capillary tube upang makita ang mga parasito ng malaria), kaya nagpapakita ng napakamura na portable na instrumento na pinapagana ng tao.centrifuge 2.Simula noon, maraming iba pang mga compact, mura, non-motorized centrifugation device ang inilarawan4,5,6,7,8,9,10.Gayunpaman, karamihan sa mga solusyong ito, tulad ng mga singaw ng papel, ay inilaan para sa mga layuning diagnostic na nangangailangan ng medyo maliit na dami ng sedimentation at samakatuwid ay hindi maaaring gamitin sa centrifuge ng malalaking sample.Bilang karagdagan, ang pagpupulong ng mga solusyong ito ay kadalasang nangangailangan ng paggamit ng mga espesyal na materyales at kasangkapan na kadalasang hindi magagamit sa mga lugar na kulang sa serbisyo4,5,6,7,8,9,10.
Dito ay inilalarawan namin ang disenyo, pagpupulong, at pang-eksperimentong pagpapatunay ng isang centrifuge (tinatawag na CentREUSE) na ginawa mula sa kumbensyonal na papel na fugue waste para sa mga therapeutic application na karaniwang nangangailangan ng mataas na dami ng sedimentation.Case 1, 3 Bilang patunay ng konsepto, sinubukan namin ang device gamit ang tunay na interbensyon sa mata: pag-ulan ng suspensyon ng triamcinolone sa acetone (TA) para sa kasunod na pag-iniksyon ng bolus na gamot sa vitreous body ng mata.Kahit na ang centrifugation para sa konsentrasyon ng TA ay isang kinikilalang murang interbensyon para sa pangmatagalang paggamot ng iba't ibang mga kondisyon ng mata, ang pangangailangan para sa mga centrifuges na magagamit sa komersyo sa panahon ng pagbabalangkas ng gamot ay isang pangunahing hadlang sa paggamit ng therapy na ito sa mga setting na limitado sa mapagkukunan1,2, 3.kumpara sa mga resultang nakuha gamit ang mga conventional commercial centrifuges.Ang mga template at tagubilin para sa pagbuo ng CentREUSE ay kasama sa open source na pag-post na ito sa seksyong "Higit pang Impormasyon".
Ang CentREUSE ay maaaring itayo halos lahat mula sa scrap.Ang parehong mga kopya ng semi-circular na template (Karagdagang Larawan S1) ay naka-print sa karaniwang papel ng carbon letter ng US (215.9 mm × 279.4 mm).Ang nakalakip na dalawang semi-circular na template ay tumutukoy sa tatlong pangunahing tampok ng disenyo ng CentREUSE device, kabilang ang (1) ang panlabas na gilid ng 247mm spinning disk, (2) ay idinisenyo upang tumanggap ng 1.0ml syringe (na may takip at pinutol na plunger).mga uka sa shank) at (3) dalawang marka na nagpapahiwatig kung saan magbubutas upang ang lubid ay makadaan sa disk.
Idikit (hal. gamit ang all-purpose adhesive o tape) ang template sa corrugated board (minimum na laki: 247 mm × 247 mm) (Karagdagang Larawan S2a).Ang karaniwang "A" na corrugated board (4.8 mm ang kapal) ay ginamit sa pag-aaral na ito, ngunit ang corrugated board na may katulad na kapal ay maaaring gamitin, tulad ng corrugated board mula sa mga itinapon na shipping box.Gamit ang isang matalim na tool (tulad ng isang talim o gunting), gupitin ang karton sa gilid ng panlabas na disc na nakabalangkas sa template (Karagdagang Larawan S2b).Pagkatapos, gamit ang isang makitid at matalim na tool (tulad ng dulo ng ballpen), lumikha ng dalawang full-thickness perforations na may radius na 8.5 mm ayon sa mga markang sinusubaybayan sa template (Karagdagang Larawan S2c).Dalawang puwang para sa 1.0 ml na mga hiringgilya ay pagkatapos ay pinutol mula sa template at ang pinagbabatayan na layer ng karton gamit ang isang matulis na tool tulad ng isang razor blade;dapat gawin ang pag-iingat upang hindi masira ang pinagbabatayan na corrugated layer o ang natitirang layer ng ibabaw (Karagdagang Larawan S2d, e).Pagkatapos, i-thread ang isang piraso ng string (hal. 3mm cooking cotton cord o anumang sinulid na magkapareho ang kapal at elasticity) sa dalawang butas at itali ang isang loop sa bawat gilid ng disc na mga 30cm ang haba (Karagdagang Fig. S2f).
Punan ang dalawang 1.0 ml na hiringgilya na may humigit-kumulang pantay na dami (hal. 1.0 ml ng TA suspension) at takip.Ang syringe plunger rod ay pagkatapos ay pinutol sa antas ng barrel flange (Karagdagang Larawan S2g, h).Ang cylinder flange ay tinatakpan ng isang layer ng tape upang maiwasan ang pagbuga ng pinutol na piston habang ginagamit ang kagamitan.Ang bawat 1.0 ml syringe ay pagkatapos ay inilagay sa syringe na may takip na nakaharap sa gitna ng disc (Karagdagang Larawan S2i).Ang bawat syringe ay pagkatapos ay nakakabit sa hindi bababa sa disc na may malagkit na tape (Karagdagang Larawan S2j).Panghuli, kumpletuhin ang pagpupulong ng centrifuge sa pamamagitan ng paglalagay ng dalawang panulat (tulad ng mga lapis o katulad na matibay na tool na hugis stick) sa bawat dulo ng string sa loob ng loop (Figure 1).
Ang mga tagubilin sa paggamit ng CentREUSE ay katulad ng para sa tradisyonal na mga laruang umiikot.Ang pag-ikot ay sinisimulan sa pamamagitan ng paghawak ng hawakan sa bawat kamay.Ang bahagyang pagkaluwag sa mga string ay nagiging sanhi ng pag-rock ng disc pasulong o paatras, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng disc pasulong o paatras ayon sa pagkakabanggit.Ginagawa ito ng ilang beses sa mabagal, kontroladong paraan upang ang mga string ay kulutin.Pagkatapos ay itigil ang paggalaw.Habang nagsisimulang kumalas ang mga kuwerdas, hinihila nang husto ang hawakan hanggang sa humigpit ang mga string, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng disc.Sa sandaling ang string ay ganap na natanggal at nagsimulang mag-rewind, ang hawakan ay dapat na dahan-dahang nakakarelaks.Habang nagsisimulang mag-unwind muli ang lubid, ilapat ang parehong serye ng mga galaw upang panatilihing umiikot ang device (video S1).
Para sa mga application na nangangailangan ng sedimentation ng isang suspensyon sa pamamagitan ng centrifugation, ang aparato ay patuloy na pinaikot hanggang sa makamit ang kasiya-siyang granulation (Karagdagang Larawan S3a, b).Mabubuo ang mga kumplikadong particle sa dulo ng plunger ng syringe barrel at ang supernatant ay magko-concentrate patungo sa dulo ng syringe.Ang supernatant ay pagkatapos ay pinatuyo sa pamamagitan ng pag-alis ng tape na sumasaklaw sa barrel flange at pagpapakilala ng pangalawang plunger upang dahan-dahang itulak ang katutubong plunger patungo sa tip ng syringe, huminto kapag naabot nito ang compound sediment (Karagdagang Larawan S3c, d).
Upang matukoy ang bilis ng pag-ikot, ang CentREUSE device, na nilagyan ng dalawang 1.0 ml syringe na puno ng tubig, ay naitala gamit ang isang high-speed video camera (240 frames per second) sa loob ng 1 min pagkatapos maabot ang isang matatag na estado ng oscillation.Ang mga marker malapit sa gilid ng spinning disk ay manu-manong sinusubaybayan gamit ang frame-by-frame analysis ng mga pag-record upang matukoy ang bilang ng mga rebolusyon kada minuto (rpm) (Mga Figure 2a-d).Ulitin n = 10 pagtatangka.Ang relative centrifugal force (RCF) sa midpoint ng syringe barrel ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula:
Pagbibilang ng bilis ng pag-ikot gamit ang CentREUSE.(A–D) Mga sequential representative na larawan na nagpapakita ng oras (minuto: segundo. millisecond) upang makumpleto ang pag-ikot ng device.Ang mga arrow ay nagpapahiwatig ng mga trace marker.(E) RPM quantification gamit ang CentREUSE.Ang mga linya ay kumakatawan sa mean (pula) ± standard deviation (itim).Ang mga marka ay kumakatawan sa mga indibidwal na 1 minutong pagsubok (n = 10).
Ang isang 1.0 ml syringe na naglalaman ng suspensyon ng TA para sa iniksyon (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA) ay na-centrifuge sa loob ng 3, 5 at 10 minuto gamit ang CentREUSE.Ang sedimentation gamit ang diskarteng ito ay inihambing sa nakamit pagkatapos ng centrifugation sa 10, 20, at 50 RCF gamit ang isang A-4-62 rotor sa loob ng 5 min sa isang Eppendorf 5810R benchtop centrifuge (Hamburg, Germany).Ang halaga ng pag-ulan ay inihambing din sa dami ng pag-ulan na nakuha gamit ang gravity-dependent precipitation sa iba't ibang mga oras ng oras mula 0 hanggang 720 minuto.Isang kabuuan ng n = 9 independiyenteng pag-uulit ang isinagawa para sa bawat pamamaraan.
Ang lahat ng mga pagsusuri sa istatistika ay isinagawa gamit ang Prism 9.0 software (GraphPad, San Diego, USA).Ang mga halaga ay ipinakita bilang mean ± standard deviation (SD) maliban kung iba ang nabanggit.Ang ibig sabihin ng grupo ay inihambing gamit ang isang two-tailed Welch-corrected t-test.Ang Alpha ay tinukoy bilang 0.05.Para sa gravity-dependent subsidence, isang single-phase exponential decay model ang nilagyan gamit ang least-squares regression, na tinatrato ang mga paulit-ulit na y value para sa isang naibigay na x value bilang isang punto.
kung saan ang x ay ang oras sa minuto.y – dami ng sediment.Ang y0 ay ang halaga ng y kapag ang x ay zero.Ang talampas ay ang y value para sa walang katapusang minuto.Ang K ay ang rate na pare-pareho, na ipinahayag bilang kapalit ng mga minuto.
Ang CentREUSE device ay nagpakita ng maaasahan, kontroladong non-linear oscillations gamit ang dalawang karaniwang 1.0 ml syringes na puno ng 1.0 ml ng tubig bawat isa (video S1).Sa n = 10 pagsubok (1 minuto bawat isa), ang CentREUSE ay may average na bilis ng pag-ikot na 359.4 rpm ± 21.63 (saklaw = 337-398), na nagreresulta sa isang kinakalkula na average na centrifugal force na 10.5 RCF ± 1, 3 (saklaw = 9.2–12.8). ).(Larawan 2a-e).
Maraming mga pamamaraan para sa pag-pellet ng mga suspensyon ng TA sa 1.0 ml na mga syringe ay nasuri at inihambing sa CentREUSE centrifugation.Pagkatapos ng 12 oras ng gravity-dependent settling, ang dami ng sediment ay umabot sa 0.38 ml ± 0.03 (Karagdagang Fig. S4a, b).Ang deposition ng TA na umaasa sa gravity ay naaayon sa isang single-phase exponential decay model (naitama ng R2 = 0.8582), na nagreresulta sa isang tinantyang talampas na 0.3804 mL (95% na agwat ng kumpiyansa: 0.3578 hanggang 0.4025) (Karagdagang Larawan S4c).Ang CentREUSE ay gumawa ng isang average na dami ng sediment na 0.41 ml ± 0.04 sa 3 minuto, na katulad ng ibig sabihin ng halaga ng 0.38 ml ± 0.03 na naobserbahan para sa gravity-dependent sedimentation sa 12 oras (p = 0.14) (Fig. 3a, d, h) .Ang CentREUSE ay nagbigay ng makabuluhang mas compact volume na 0.31 ml ± 0.02 sa 5 minuto kumpara sa mean na 0.38 ml ± 0.03 na naobserbahan para sa gravity-based sedimentation sa 12 oras (p = 0.0001) (Fig. 3b, d, h).
Paghahambing ng TA pellet density na nakamit ng CentREUSE centrifugation na may gravity settling kumpara sa standard industrial centrifugation (A–C).Mga larawan ng kinatawan ng mga precipitated TA suspension sa 1.0 ml syringes pagkatapos ng 3 min (A), 5 min (B), at 10 min (C) ng paggamit ng CentREUSE.(D) Mga larawan ng kinatawan ng idineposito na TA pagkatapos ng 12 h ng gravity settling.(EG) Mga larawan ng kinatawan ng precipitated TA pagkatapos ng karaniwang commercial centrifugation sa 10 RCF (E), 20 RCF (F), at 50 RCF (G) sa loob ng 5 min.(H) Ang dami ng sediment ay sinukat gamit ang CentREUSE (3, 5, at 10 min), gravity-mediated sedimentation (12 h), at karaniwang pang-industriya na sentripugasyon sa 5 min (10, 20, at 50 RCF).Ang mga linya ay kumakatawan sa mean (pula) ± standard deviation (itim).Ang mga tuldok ay kumakatawan sa mga independiyenteng pag-uulit (n = 9 para sa bawat kundisyon).
Ang CentREUSE ay gumawa ng isang mean volume na 0.31 ml ± 0.02 pagkatapos ng 5 minuto, na katulad ng ibig sabihin ng 0.32 ml ± 0.03 na naobserbahan sa isang karaniwang commercial centrifuge sa 10 RCF sa loob ng 5 minuto (p = 0.20), at bahagyang mas mababa kaysa sa ibig sabihin ng volume nakuha na may 20 RCF ay sinusunod sa 0.28 ml ± 0.03 para sa 5 minuto (p = 0.03) (Larawan 3b, e, f, h).Ang CentREUSE ay gumawa ng isang mean volume na 0.20 ml ± 0.02 sa 10 minuto, na kasing siksik (p = 0.15) kumpara sa isang mean volume na 0.19 ml ± 0.01 sa 5 minuto na sinusunod sa isang commercial centrifuge sa 50 RCF (Fig. 3c, g, h)..
Dito ay inilalarawan namin ang disenyo, pagpupulong, at pang-eksperimentong pag-verify ng isang napakababang gastos, portable, pinapatakbo ng tao, paper-based na centrifuge na ginawa mula sa kumbensyonal na therapeutic waste.Ang disenyo ay higit na nakabatay sa paper-based centrifuge (tinukoy bilang “paper fugue”) na ipinakilala ng grupo ni Prakash noong 2017 para sa mga diagnostic application.Dahil sa kasaysayang kinakailangan ng centrifugation ang paggamit ng mahal, malaki, at de-koryenteng umaasa sa komersyal na kagamitan, ang centrifuge ng Prakash ay nagbibigay ng eleganteng solusyon sa problema ng hindi secure na pag-access sa centrifugation sa mga setting na limitado sa mapagkukunan2,4.Simula noon, ang paperfuge ay nagpakita ng praktikal na utility sa ilang mababang-volume na diagnostic application, tulad ng density-based na blood fractionation para sa malaria detection.Gayunpaman, sa abot ng aming kaalaman, ang mga katulad na ultra-cheap na paper-based na centrifuge device ay hindi ginagamit para sa mga therapeutic na layunin, mga kundisyon na karaniwang nangangailangan ng mas malaking volume na sedimentation.
Sa pag-iisip na ito, ang layunin ng CentREUSE ay palawakin ang paggamit ng paper centrifugation sa mga therapeutic intervention.Ito ay nakamit sa pamamagitan ng paggawa ng ilang mga pagbabago sa disenyo ng Prakash reveal.Kapansin-pansin, upang madagdagan ang haba ng dalawang karaniwang 1.0 ml syringe, ang CentREUSE ay naglalaman ng mas malaking disk (radius = 123.5 mm) kaysa sa pinakamalaking Prakash paper wringer na sinubukan (radius = 85 mm).Bilang karagdagan, upang suportahan ang labis na timbang ng isang 1.0 ml syringe na puno ng likido, ang CentREUSE ay gumagamit ng corrugated na karton sa halip na karton.Sama-sama, pinapayagan ng mga pagbabagong ito ang sentripugasyon ng mas malalaking volume kaysa sa nasubok sa Prakash paper cleaner (ibig sabihin, dalawang 1.0 ml syringe na may mga capillary) habang umaasa pa rin sa mga katulad na bahagi: filament at materyal na nakabatay sa papel.Kapansin-pansin, maraming iba pang murang mga centrifuges na pinapagana ng tao ang inilarawan para sa mga layuning diagnostic4,5,6,7,8,9,10.Kabilang dito ang mga spinner, salad beater, egg beater, at hand torches para sa mga umiikot na device5, 6, 7, 8, 9. Gayunpaman, karamihan sa mga device na ito ay hindi idinisenyo upang mahawakan ang mga volume na hanggang 1.0 ml at binubuo ng mga materyales na kadalasang mas mahal. at hindi naa-access kaysa sa mga ginagamit sa mga centrifuges ng papel2,4,5,6,7,8,9,10..Sa katunayan, ang mga itinapon na materyales sa papel ay madalas na matatagpuan sa lahat ng dako;halimbawa, sa Estados Unidos, ang papel at paperboard ay nagkakahalaga ng higit sa 20% ng munisipal na solidong basura, na nagbibigay ng sagana, mura, o kahit na libreng mapagkukunan para sa pagbuo ng mga centrifuges ng papel.hal CentREUSE11.Gayundin, kumpara sa ilang iba pang mga solusyon sa mababang gastos na inilathala, ang CentREUSE ay hindi nangangailangan ng espesyal na hardware (tulad ng 3D printing hardware at software, laser cutting hardware at software, atbp.) upang lumikha, na ginagawang mas masinsinang mapagkukunan ang hardware..Ang mga taong ito ay nasa kapaligiran 4, 8, 9, 10.
Bilang patunay ng praktikal na pagiging kapaki-pakinabang ng aming paper centrifuge para sa mga therapeutic purpose, ipinapakita namin ang mabilis at maaasahang pag-aayos ng triamcinolone suspension sa acetone (TA) para sa vitreous bolus injection—isang itinatag na murang interbensyon para sa pangmatagalang paggamot ng iba't ibang sakit sa mata1 ,3.Ang mga resulta ng pag-aayos pagkatapos ng 3 minuto sa CentREUSE ay maihahambing sa mga resulta pagkatapos ng 12 oras ng gravity-mediated settling.Bilang karagdagan, ang mga resulta ng CentREUSE pagkatapos ng centrifugation sa loob ng 5 at 10 minuto ay lumampas sa mga resulta na makukuha ng gravity at katulad ng mga naobserbahan pagkatapos ng pang-industriyang sentripugasyon sa 10 at 50 RCF sa loob ng 5 minuto, ayon sa pagkakabanggit.Kapansin-pansin, sa aming karanasan, ang CentREUSE ay gumagawa ng isang mas matalas at mas malinaw na sediment-supernatant na interface kaysa sa iba pang mga pamamaraan na nasubok;ito ay kanais-nais dahil nagbibigay-daan ito para sa isang mas tumpak na pagtatasa ng dosis ng ibinibigay na gamot, at mas madaling alisin ang supernatant na may kaunting pagkawala ng dami ng butil.
Ang pagpili ng application na ito bilang isang patunay ng konsepto ay hinimok ng patuloy na pangangailangan upang mapabuti ang pag-access sa matagal na kumikilos na intravitreal steroid sa mga setting na limitado sa mapagkukunan.Ang mga intravitreal steroid ay malawakang ginagamit upang gamutin ang iba't ibang mga kondisyon ng mata, kabilang ang diabetic macular edema, macular degeneration na nauugnay sa edad, retinal vascular occlusion, uveitis, radiation retinopathy, at cystic macular edema3,12.Sa mga steroid na magagamit para sa intravitreal administration, ang TA ay nananatiling pinakakaraniwang ginagamit sa buong mundo12.Bagama't ang mga paghahanda na walang mga preservative ng TA (PF-TA) ay magagamit (hal., Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, USA]), mga paghahanda na may benzyl alcohol preservatives (hal, Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, USA]) ay nananatiling pinakasikat3,12.Dapat tandaan na ang huling grupo ng mga gamot ay inaprubahan ng US Food and Drug Administration (FDA) para sa intramuscular at intraarticular na paggamit lamang, kaya ang intraocular administration ay itinuturing na hindi rehistrado 3, 12 .Kahit na ang injectable na dosis ng intravitreal TA ay nag-iiba ayon sa indikasyon at pamamaraan, ang pinakakaraniwang iniulat na dosis ay 4.0 mg (ibig sabihin, dami ng iniksyon na 0.1 ml mula sa isang 40 mg/ml na solusyon), na kadalasang nagbibigay ng tagal ng paggamot na humigit-kumulang 3 buwan. , 12, 13, 14, 15.
Upang pahabain ang pagkilos ng mga intravitreal steroid sa talamak, malubha o paulit-ulit na mga sakit sa mata, ilang matagal nang kumikilos na implantable o injectable na mga steroid device ang ipinakilala, kabilang ang dexamethasone 0.7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Ireland), Relax fluoride acetonide 0.59 mg (Retisert , Bausch at Lomb, Laval, Canada) at fluocinolone acetonide 0.19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, USA)3,12.Gayunpaman, ang mga device na ito ay may ilang mga potensyal na disbentaha.Sa United States, ang bawat device ay inaprubahan lamang para sa ilang indikasyon, na naglilimita sa saklaw ng insurance.Bilang karagdagan, ang ilang mga aparato ay nangangailangan ng surgical implantation at maaaring magdulot ng mga natatanging komplikasyon tulad ng paglipat ng aparato sa nauunang silid3,12.Bilang karagdagan, ang mga device na ito ay malamang na hindi gaanong madaling makuha at mas mahal kaysa sa TA3,12;sa kasalukuyang mga presyo sa US, ang Kenalog-40 ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang $20 bawat 1.0 ml ng suspensyon, habang ang Ozurdex, Retisert, at Iluvien explants.Ang entrance fee ay humigit-kumulang $1400., $20,000 at $9,200 ayon sa pagkakabanggit.Magkasama, nililimitahan ng mga salik na ito ang pag-access sa mga device na ito para sa mga taong nasa mga setting na pinaghihigpitan ng mapagkukunan.
Ang mga pagtatangka ay ginawa upang pahabain ang epekto ng intravitreal TA1,3,16,17 dahil sa mas mababang gastos nito, mas mapagbigay na reimbursement, at higit na kakayahang magamit.Dahil sa mababang tubig solubility nito, ang TA ay nananatili sa mata bilang isang depot, na nagpapahintulot sa unti-unti at medyo pare-pareho ang pagsasabog ng gamot, kaya ang epekto ay inaasahang magtatagal sa mas malalaking depot1,3.Sa layuning ito, maraming mga pamamaraan ang binuo upang pag-isiping mabuti ang suspensyon ng TA bago ang iniksyon sa vitreous.Bagama't ang mga pamamaraan na nakabatay sa passive (ibig sabihin, gravity dependent) settling o microfiltration ay inilarawan, ang mga pamamaraang ito ay medyo nakakaubos ng oras at nagbibigay ng mga variable na resulta15,16,17.Sa kabaligtaran, ipinakita ng mga nakaraang pag-aaral na ang TA ay maaaring mabilis at mapagkakatiwalaan na puro (at sa gayon ay matagal na pagkilos) sa pamamagitan ng centrifugation-assisted precipitation1,3.Sa konklusyon, ang kaginhawahan, mababang gastos, tagal, at pagiging epektibo ng centrifugally concentrated TA ay ginagawang kaakit-akit na opsyon ang interbensyong ito para sa mga pasyente sa mga setting na limitado ang mapagkukunan.Gayunpaman, ang kakulangan ng access sa maaasahang centrifugation ay maaaring maging isang malaking hadlang sa pagpapatupad ng interbensyon na ito;Sa pamamagitan ng pagtugon sa isyung ito, makakatulong ang CentREUSE na mapataas ang pagkakaroon ng pangmatagalang steroid therapy para sa mga pasyente sa mga setting na limitado ang mapagkukunan.
Mayroong ilang mga limitasyon sa aming pag-aaral, kabilang ang mga nauugnay sa functionality na katutubong sa CentREUSE appliance.Ang device ay isang non-linear, non-conservative oscillator na umaasa sa input ng tao at samakatuwid ay hindi makakapagbigay ng tumpak at pare-parehong rate ng pag-ikot habang ginagamit;Ang bilis ng pag-ikot ay nakadepende sa ilang variable, gaya ng impluwensya ng user sa antas ng pagmamay-ari ng device, mga partikular na materyales na ginagamit sa pag-assemble ng kagamitan, at ang kalidad ng mga koneksyon na ginagawa.Ito ay naiiba sa komersyal na kagamitan kung saan ang bilis ng pag-ikot ay maaaring ilapat nang tuluy-tuloy at tumpak.Bilang karagdagan, ang bilis na nakamit ng CentREUSE ay maaaring ituring na medyo katamtaman kumpara sa bilis na nakamit ng iba pang mga centrifuge device2.Sa kabutihang palad, ang bilis (at nauugnay na puwersa ng sentripugal) na nabuo ng aming aparato ay sapat upang subukan ang konsepto na detalyado sa aming pag-aaral (ibig sabihin, TA deposition).Ang bilis ng pag-ikot ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagpapagaan ng masa ng gitnang disk 2;ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng mas magaan na materyal (tulad ng mas manipis na karton) kung ito ay sapat na malakas upang hawakan ang dalawang syringe na puno ng likido.Sa aming kaso, ang desisyon na gumamit ng karaniwang "A" na may slotted na karton (4.8 mm ang kapal) ay sinadya, dahil ang materyal na ito ay madalas na matatagpuan sa mga kahon ng pagpapadala at samakatuwid ay madaling mahanap bilang isang recyclable na materyal.Ang bilis ng pag-ikot ay maaari ding tumaas sa pamamagitan ng pagbabawas ng radius ng gitnang disk 2 .Gayunpaman, ang radius ng aming platform ay sadyang ginawang medyo malaki upang mapaunlakan ang isang 1.0 ml syringe.Kung interesado ang gumagamit sa pagsentripuga ng mas maiikling sasakyang-dagat, maaaring bawasan ang radius—isang pagbabago na mahuhulaan na magreresulta sa mas mataas na bilis ng pag-ikot (at posibleng mas mataas na puwersang sentripugal).
Bilang karagdagan, hindi namin maingat na nasuri ang epekto ng pagkapagod ng operator sa functionality ng kagamitan.Kapansin-pansin, nagamit ng ilang miyembro ng aming grupo ang device sa loob ng 15 minuto nang walang kapansin-pansing pagkapagod.Ang isang potensyal na solusyon sa pagkapagod ng operator kapag kailangan ng mas mahabang centrifuges ay ang pag-ikot ng dalawa o higit pang mga user (kung maaari).Bilang karagdagan, hindi namin kritikal na sinusuri ang tibay ng device, sa isang bahagi dahil ang mga bahagi ng device (tulad ng karton at kurdon) ay madaling mapapalitan nang kaunti o walang gastos kung sakaling masira o masira.Kapansin-pansin, sa panahon ng aming pilot test, gumamit kami ng isang device sa kabuuang mahigit 200 minuto.Pagkatapos ng panahong ito, ang tanging kapansin-pansin ngunit menor de edad na tanda ng pagsusuot ay ang pagbubutas sa mga sinulid.
Ang isa pang limitasyon ng aming pag-aaral ay hindi namin partikular na nasukat ang masa o densidad ng idinepositong TA, na makakamit gamit ang CentREUSE device at iba pang pamamaraan;sa halip, ang aming pang-eksperimentong pag-verify ng device na ito ay batay sa pagsukat ng sediment density (sa ml).hindi direktang pagsukat ng density.Bilang karagdagan, hindi pa namin nasubukan ang CentREUSE Concentrated TA sa mga pasyente, gayunpaman, dahil ang aming device ay gumawa ng mga TA pellet na katulad ng ginawa gamit ang isang commercial centrifuge, ipinapalagay namin na ang CentREUSE Concentrated TA ay magiging kasing epektibo at ligtas gaya ng naunang ginamit.sa panitikan.iniulat para sa mga conventional centrifuge device1,3.Ang mga karagdagang pag-aaral na nagbibilang sa aktwal na halaga ng TA na pinangangasiwaan pagkatapos ng CentREUSE fortification ay maaaring makatulong sa higit pang pagsusuri sa aktwal na pagiging kapaki-pakinabang ng aming device sa application na ito.
Sa aming kaalaman, ang CentREUSE, isang aparato na madaling gawin mula sa madaling magagamit na basura, ay ang unang pinalakas ng tao, portable, napakababang halaga na paper centrifuge na gagamitin sa isang therapeutic setting.Bilang karagdagan sa kakayahang mag-centrifuge ng medyo malalaking volume, ang CentREUSE ay hindi nangangailangan ng paggamit ng mga espesyal na materyales at mga tool sa konstruksiyon kumpara sa iba pang mga low cost centrifuges na nai-publish.Ang ipinakitang bisa ng CentREUSE sa mabilis at maaasahang pag-ulan ng TA ay maaaring makatulong na pahusayin ang pangmatagalang pagkakaroon ng intravitreal steroid sa mga tao sa mga setting na limitado ang mapagkukunan, na maaaring makatulong sa paggamot sa iba't ibang mga kondisyon ng mata.Bilang karagdagan, ang mga benepisyo ng aming portable human-powered centrifuges ay predictably umaabot sa resource-rich na mga lokasyon tulad ng malalaking tertiary at quaternary health center sa mga binuo bansa.Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang pagkakaroon ng mga centrifuging device ay maaaring patuloy na limitado sa mga laboratoryo ng klinikal at pananaliksik, na may panganib na mahawahan ang mga syringe ng mga likido sa katawan ng tao, mga produktong hayop, at iba pang mga mapanganib na sangkap.Bilang karagdagan, ang mga laboratoryo na ito ay madalas na matatagpuan malayo sa punto ng pangangalaga para sa mga pasyente.Ito naman, ay maaaring maging isang logistical hurdle para sa mga healthcare provider na nangangailangan ng mabilis na access sa centrifugation;ang pagde-deploy ng CentREUSE ay maaaring magsilbi bilang isang praktikal na paraan upang maghanda ng mga therapeutic intervention sa maikling panahon nang hindi seryosong nakakagambala sa pangangalaga ng pasyente.
Samakatuwid, upang gawing mas madali para sa lahat na maghanda para sa mga therapeutic intervention na nangangailangan ng centrifugation, isang template at mga tagubilin para sa paglikha ng CentREUSE ay kasama sa open source na publikasyong ito sa ilalim ng seksyong Karagdagang Impormasyon.Hinihikayat namin ang mga mambabasa na muling idisenyo ang CentREUSE kung kinakailangan.
Ang data na sumusuporta sa mga resulta ng pag-aaral na ito ay makukuha mula sa kani-kanilang may-akda ng SM sa makatwirang kahilingan.
Ober, MD at Valizhan, S. Tagal ng pagkilos ng triamcinolone acetone sa vitreous sa centrifugation concentration.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS at iba pa.Manu-manong ultra-cheap centrifuge para sa papel.Pambansang Biomedical Science.proyekto.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM at Wasserman JA Centrifugal na konsentrasyon ng isang intravitreal suspension ng triamcinolone acetonide: isang mura, simple at magagawa na alternatibo sa pangmatagalang pangangasiwa ng steroid.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, maghihintay ako.Murang open source centrifuge adapter para sa paghihiwalay ng malalaking klinikal na sample ng dugo.PLOS One.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS at Whitesides GM Ang whisk ay parang centrifuge: paghihiwalay ng plasma ng tao mula sa buong dugo sa mga setting na limitado sa mapagkukunan.laboratoryo.chip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Manual, portable, murang centrifuge para sa diagnosis ng anemia sa mga setting na limitado sa mapagkukunan.Oo.J. Trope.gamot.kahalumigmigan.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.maghintay.Ang plasma ay pinaghiwalay gamit ang isang spinner.anus.Kemikal.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner para sa agarang pagsusuri ng mga impeksyon sa ihi.Pambansang Biomedical Science.proyekto.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A., at Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Murang electrolyte-free centrifugation para sa isothermal detection ng SARS-CoV-2 sa laway.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH, at Choi, J. Mag-spinner: Ang susunod na henerasyon ng maginhawa, abot-kaya, simple at portable (FAST) magnetic separation system.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
US Environmental Protection Agency.Pagsulong ng Sustainable Materials Management: Isang 2018 fact sheet na nagtatasa ng mga uso sa paggawa at pamamahala ng mga materyales sa United States.(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. at Lanzetta, P. Steroid para sa intravitreal na paggamot ng mga retinal na sakit.ang agham.Journal Mir 2014, 1–14 (2014).
Beer, afternoon tea, atbp. Intraocular concentrations at pharmacokinetics ng triamcinolone acetonide pagkatapos ng isang intravitreal injection.Ophthalmology 110, 681–686 (2003).
Audren, F. et al.Pharmacokinetic-pharmacodynamic model ng epekto ng triamcinolone acetonide sa kapal ng gitnang macular sa mga pasyente na may diabetic na macular edema.mamuhunan.ophthalmology.nakikita.ang agham.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Ang aktwal na dosis ng triamcinolone acetone ay sinusukat ng karaniwang paraan ng intravitreal injection.Oo.J. Ophthalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS at Oh, JH Concentrated triamcinolone acetonide na paraan para sa intravitreal injection.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Dami ng pagsusuri ng idineposito na triamcinolone para sa iniksyon.Retina 27, 1255–1259 (2007).
Ang SM ay sinusuportahan sa bahagi ng isang regalo sa Mukai Foundation, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, USA.
Department of Ophthalmology, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, USA