Hvala, ker ste obiskali Nature.com.Uporabljate različico brskalnika z omejeno podporo za CSS.Za najboljšo izkušnjo priporočamo, da uporabite posodobljen brskalnik (ali onemogočite način združljivosti v Internet Explorerju).Poleg tega, da zagotovimo stalno podporo, spletno mesto prikažemo brez slogov in JavaScripta.
Drsniki, ki prikazujejo tri članke na diapozitiv.Uporabite gumba za nazaj in naprej, da se premikate po diapozitivih, ali pa gumbe za krmiljenje diapozitivov na koncu, da se premikate po vsakem diapozitivu.
Zanesljivo medicinsko centrifugiranje je v preteklosti zahtevalo uporabo drage, obsežne in od elektrike odvisne komercialne opreme, ki pogosto ni na voljo v okoljih z omejenimi viri.Čeprav je bilo opisanih več prenosnih, poceni, nemotoriziranih centrifug, so te rešitve namenjene predvsem diagnostičnim aplikacijam, ki zahtevajo razmeroma majhne količine sedimentacije.Poleg tega zasnova teh naprav pogosto zahteva uporabo posebnih materialov in orodij, ki običajno niso na voljo na slabo pokritih območjih.Tukaj opisujemo zasnovo, sestavo in eksperimentalno validacijo CentREUSE, ultra poceni prenosne centrifuge na osnovi odpadkov, ki jo upravlja človek, za terapevtske aplikacije.CentREUSE kaže povprečno centrifugalno silo 10,5 relativne centrifugalne sile (RCF) ± 1,3.Usedanje 1,0 ml steklaste suspenzije triamcinolona po 3 minutah centrifugiranja v CentREUSE je bilo primerljivo s tistim po 12 urah gravitacijske sedimentacije (0,41 ml ± 0,04 proti 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Zgostitev sedimenta po 5- in 10-minutnem centrifugiranju CentREUSE v primerjavi s tistim, opaženim po 5-minutnem centrifugiranju pri 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 v primerjavi z 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) in 50 RCF (0,20 ml) z uporabo komercialne opreme Podobno ± 0,02 v primerjavi z 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Predloge in navodila za izdelavo za CentREUSE so vključeni v to odprtokodno objavo.
Centrifugiranje je pomemben korak pri številnih diagnostičnih testih in terapevtskih posegih 1,2,3,4.Vendar pa je doseganje ustreznega centrifugiranja v preteklosti zahtevalo uporabo drage, obsežne in električno odvisne komercialne opreme, ki pogosto ni na voljo v okoljih z omejenimi viri2,4.Leta 2017 je Prakasheva skupina predstavila majhno papirnato ročno centrifugo (imenovano »papirna puferica«), narejeno iz montažnih materialov po ceni 0,20 USD ($)2.Od takrat se papirna fuga uporablja v okoljih z omejenimi viri za manjše diagnostične aplikacije (npr. ločevanje komponent krvi v kapilarnih cevkah na podlagi gostote za odkrivanje parazitov malarije), s čimer je prikazan super poceni prenosni instrument, ki ga poganja človek.centrifuga 2.Od takrat je bilo opisanih več drugih kompaktnih, poceni naprav za centrifugiranje brez motorja4,5,6,7,8,9,10.Vendar pa je večina teh raztopin, tako kot hlapi iz papirja, namenjenih za diagnostične namene, ki zahtevajo razmeroma majhne sedimentacijske volumne in jih zato ni mogoče uporabiti za centrifugiranje velikih vzorcev.Poleg tega je za sestavljanje teh rešitev pogosto potrebna uporaba posebnih materialov in orodij, ki pogosto niso na voljo na območjih s slabo pokritostjo4,5,6,7,8,9,10.
Tukaj opisujemo zasnovo, sestavo in eksperimentalno validacijo centrifuge (imenovane CentREUSE), izdelane iz običajnih odpadkov papirne fuge za terapevtske aplikacije, ki običajno zahtevajo velike količine sedimentacije.Primer 1, 3 Kot dokaz koncepta smo preizkusili napravo z resničnim oftalmološkim posegom: obarjanje suspenzije triamcinolona v acetonu (TA) za naknadno injiciranje bolusnega zdravila v steklovino očesa.Čeprav je centrifugiranje za koncentracijo TA priznan nizkocenovni poseg za dolgotrajno zdravljenje različnih očesnih stanj, je potreba po komercialno dostopnih centrifugah med formulacijo zdravila glavna ovira za uporabo te terapije v okoljih z omejenimi viri1,2, 3.v primerjavi z rezultati, pridobljenimi z običajnimi komercialnimi centrifugami.Predloge in navodila za izdelavo CentREUSE so vključeni v to odprtokodno objavo v razdelku »Več informacij«.
CentREUSE je mogoče zgraditi skoraj v celoti iz odpadkov.Obe kopiji polkrožne predloge (dodatna slika S1) sta bili natisnjeni na standardnem ameriškem karbonskem papirju (215,9 mm × 279,4 mm).Dve priloženi polkrožni šabloni določata tri ključne oblikovne značilnosti naprave CentREUSE, vključno z (1) zunanjim robom 247 mm vrtečega se diska, (2) je zasnovan za namestitev 1,0 ml brizge (s pokrovčkom in amputiranim batom).utori v steblu) in (3) dve oznaki, ki označujeta, kje izvrtati luknje, da lahko vrv preide skozi disk.
Prilepite (npr. z večnamenskim lepilom ali trakom) predlogo na valovito ploščo (najmanjša velikost: 247 mm × 247 mm) (dodatna slika S2a).V tej študiji je bil uporabljen standardni valoviti karton "A" (debeline 4,8 mm), vendar bi se lahko uporabil valoviti karton podobne debeline, kot je valoviti karton iz zavrženih transportnih škatel.Z ostrim orodjem (na primer z rezilom ali škarjami) prerežite karton vzdolž roba zunanjega diska, označenega na predlogi (dodatna slika S2b).Nato z ozkim, ostrim orodjem (kot je konica kemičnega svinčnika) ustvarite dve perforaciji polne debeline s polmerom 8,5 mm v skladu z oznakami na predlogi (dodatna slika S2c).Dve reži za 1,0 ml brizge sta nato izrezani iz šablone in spodnjega površinskega sloja kartona s koničastim orodjem, kot je britvica;paziti je treba, da ne poškodujete spodnjega valovitega sloja ali preostalega površinskega sloja (dodatna slika S2d, e).Nato napeljite vrvico (npr. 3 mm bombažno vrvico za kuhanje ali katero koli nit podobne debeline in elastičnosti) skozi obe luknji in zavežite zanko okoli vsake strani diska, dolgega približno 30 cm (dodatna slika S2f).
Napolnite dve 1,0 ml brizgi s približno enakima volumnoma (npr. 1,0 ml suspenzije TA) in zaprite.Palica bata brizge je bila nato odrezana na ravni prirobnice cevi (dodatna slika S2g, h).Prirobnica cilindra je nato prekrita s plastjo traku, da se prepreči izmet prisekanega bata med uporabo opreme.Vsako 1,0 ml brizgo smo nato dali v vdolbino brizge s pokrovčkom, obrnjenim proti sredini diska (dodatna slika S2i).Vsaka brizga je bila nato pritrjena na vsaj disk z lepilnim trakom (dodatna slika S2j).Nazadnje dokončajte sestavljanje centrifuge tako, da na vsak konec vrvice v zanko postavite dva peresa (na primer svinčnika ali podobno robustno orodje v obliki palice) (slika 1).
Navodila za uporabo CentREUSE so podobna tistim za tradicionalne vrtljive igrače.Vrtenje začnemo tako, da v vsaki roki primemo ročaj.Rahla ohlapnost strun povzroči zibanje diska naprej ali nazaj, kar povzroči, da se disk vrti naprej oziroma nazaj.To naredimo večkrat počasi, kontrolirano, tako da se vrvice zvijejo.Nato ustavite gibanje.Ko se strune začnejo odvijati, ročaj močno potegnemo, dokler strune niso napete, kar povzroči, da se disk zavrti.Takoj, ko je vrvica popolnoma odvita in se začne navijati nazaj, je treba ročaj počasi sprostiti.Ko se vrv spet začne odvijati, uporabite isti niz gibov, da se naprava še naprej vrti (video S1).
Za aplikacije, ki zahtevajo sedimentacijo suspenzije s centrifugiranjem, smo napravo nenehno vrteli, dokler ni bila dosežena zadovoljiva granulacija (dodatna slika S3a, b).Na koncu bata tulca brizge se bodo oblikovali kompleksni delci in supernatant se bo koncentriral proti konici brizge.Supernatant smo nato izčrpali tako, da smo odstranili trak, ki je pokrival prirobnico soda, in uvedli drugi bat, da je domači bat počasi potisnil proti konici brizge in se ustavil, ko je dosegel sediment spojine (dodatna slika S3c, d).
Za določitev hitrosti vrtenja je bila naprava CentREUSE, opremljena z dvema 1,0 ml brizgama, napolnjenima z vodo, posneta z visokohitrostno video kamero (240 sličic na sekundo) 1 minuto po doseganju stabilnega stanja nihanja.Označevalci blizu roba vrtečega se diska so bili ročno sledeni z analizo posnetkov po slikah za določitev števila vrtljajev na minuto (rpm) (sliki 2a-d).Ponovi n = 10 poskusov.Relativna centrifugalna sila (RCF) na sredini tulca brizge se nato izračuna po naslednji formuli:
Kvantifikacija hitrosti vrtenja s CentREUSE.(A–D) Zaporedne reprezentativne slike, ki prikazujejo čas (minute: sekunde. milisekunde) za dokončanje rotacije naprave.Puščice označujejo oznake sledi.(E) Kvantifikacija vrtljajev na minuto z uporabo CentREUSE.Črte predstavljajo povprečje (rdeče) ± standardno odstopanje (črno).Rezultati predstavljajo posamezne 1-minutne poskuse (n = 10).
1,0 ml brizgo, ki je vsebovala TA suspenzijo za injiciranje (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, ZDA), smo centrifugirali 3, 5 in 10 minut z uporabo CentREUSE.Sedimentacijo s to tehniko so primerjali s tisto, doseženo po centrifugiranju pri 10, 20 in 50 RCF z uporabo rotorja A-4-62 5 minut na namizni centrifugi Eppendorf 5810R (Hamburg, Nemčija).Količino padavin smo primerjali tudi s količino padavin, pridobljeno z gravitacijsko odvisnimi padavinami v različnih časovnih točkah od 0 do 720 minut.Za vsak postopek je bilo izvedenih skupno n = 9 neodvisnih ponovitev.
Vse statistične analize so bile izvedene s programsko opremo Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, ZDA).Vrednosti so predstavljene kot povprečje ± standardni odklon (SD), razen če ni drugače navedeno.Skupinska povprečja so bila primerjana z dvostranskim t-testom, popravljenim po Welchu.Alfa je definirana kot 0,05.Za ugrezanje, odvisno od gravitacije, je bil z uporabo regresije najmanjših kvadratov nameščen enofazni eksponentni model razpada, pri čemer so ponavljajoče se vrednosti y za dano vrednost x obravnavane kot ena točka.
kjer je x čas v minutah.y – prostornina usedline.y0 je vrednost y, ko je x enak nič.Plato je vrednost y za neskončne minute.K je konstanta hitrosti, izražena kot recipročna vrednost minut.
Naprava CentREUSE je pokazala zanesljiva, nadzorovana nelinearna nihanja z uporabo dveh standardnih 1,0 ml brizg, napolnjenih z vsako po 1,0 ml vode (video S1).V n = 10 poskusih (po 1 minuti) je imel CentREUSE povprečno vrtilno hitrost 359,4 rpm ± 21,63 (razpon = 337–398), kar je povzročilo izračunano povprečno centrifugalno silo 10,5 RCF ± 1,3 (razpon = 9,2–12,8). ).(Slika 2a-e).
Ocenjenih je bilo več metod za peletiranje suspenzij TA v 1,0 ml brizgah in primerjava s centrifugiranjem CentREUSE.Po 12 urah usedanja, odvisnega od gravitacije, je volumen usedline dosegel 0, 38 ml ± 0, 03 (dodatna slika S4a, b).Odlaganje TA, odvisno od gravitacije, je skladno z modelom enofaznega eksponentnega razpada (popravljenega z R2 = 0,8582), kar ima za posledico ocenjeno plato 0,3804 ml (95-odstotni interval zaupanja: 0,3578 do 0,4025) (dodatna slika S4c).CentREUSE je v 3 minutah proizvedel povprečni volumen usedline 0,41 ml ± 0,04, kar je bilo podobno srednji vrednosti 0,38 ml ± 0,03, opaženi za sedimentacijo, odvisno od gravitacije, pri 12 urah (p = 0,14) (sl. 3a, d, h) .CentREUSE je dal bistveno bolj kompakten volumen 0,31 ml ± 0,02 po 5 minutah v primerjavi s povprečjem 0,38 ml ± 0,03, opaženim za sedimentacijo na podlagi gravitacije po 12 urah (p = 0,0001) (sl. 3b, d, h).
Primerjava gostote pelet TA, dosežene s centrifugiranjem CentREUSE z gravitacijskim usedanjem v primerjavi s standardnim industrijskim centrifugiranjem (A–C).Reprezentativne slike oborjene suspenzije TA v 1,0 ml brizgah po 3 minutah (A), 5 minutah (B) in 10 minutah (C) uporabe CentREUSE.(D) Reprezentativne slike odloženega TA po 12 urah gravitacijskega usedanja.(EG) Reprezentativne slike oborjenega TA po standardnem komercialnem centrifugiranju pri 10 RCF (E), 20 RCF (F) in 50 RCF (G) 5 minut.(H) Volumen usedline je bil kvantificiran z uporabo CentREUSE (3, 5 in 10 min), gravitacijsko posredovano sedimentacijo (12 h) in standardnim industrijskim centrifugiranjem pri 5 minutah (10, 20 in 50 RCF).Črte predstavljajo povprečje (rdeče) ± standardno odstopanje (črno).Pike predstavljajo neodvisne ponovitve (n = 9 za vsak pogoj).
CentREUSE je po 5 minutah proizvedel povprečni volumen 0,31 ml ± 0,02, kar je podobno povprečju 0,32 ml ± 0,03, opaženemu v standardni komercialni centrifugi pri 10 RCF 5 minut (p = 0,20), in nekoliko nižje od povprečnega volumna dobljeno z 20 RCF smo opazovali pri 0,28 ml ± 0,03 5 minut (p = 0,03) (sl. 3b, e, f, h).CentREUSE je proizvedel povprečni volumen 0,20 ml ± 0,02 po 10 minutah, kar je bilo prav tako kompaktno (p = 0,15) v primerjavi s povprečnim volumnom 0,19 ml ± 0,01 po 5 minutah, opazovanim s komercialno centrifugo pri 50 RCF (slika 3c, g, h)..
Tukaj opisujemo zasnovo, sestavo in eksperimentalno preverjanje izjemno poceni, prenosne papirnate centrifuge, ki jo upravlja človek in je izdelana iz običajnih terapevtskih odpadkov.Zasnova v veliki meri temelji na centrifugi na papirni osnovi (imenovani "papirna fuga"), ki jo je leta 2017 predstavila Prakasheva skupina za diagnostične aplikacije.Glede na to, da je centrifugiranje v preteklosti zahtevalo uporabo drage, obsežne in od elektrike odvisne komercialne opreme, ponuja Prakasheva centrifuga elegantno rešitev za problem nezanesljivega dostopa do centrifugiranja v okoljih z omejenimi viri2,4.Od takrat se je papirfuga izkazala za praktično uporabno v številnih diagnostičnih aplikacijah majhne količine, kot je frakcioniranje krvi na podlagi gostote za odkrivanje malarije.Vendar pa, kolikor nam je znano, podobne izjemno poceni papirnate centrifuge niso bile uporabljene v terapevtske namene, pogojev, ki običajno zahtevajo večjo prostorninsko sedimentacijo.
S tem v mislih je cilj CentREUSE razširiti uporabo papirnega centrifugiranja v terapevtskih posegih.To je bilo doseženo z več modifikacijami zasnove razkritja Prakash.Predvsem za povečanje dolžine dveh standardnih 1,0 ml brizg CentREUSE vsebuje večji disk (polmer = 123,5 mm) kot največji testirani ožemalnik papirja Prakash (polmer = 85 mm).Poleg tega za podporo dodatne teže 1,0 ml brizge, napolnjene s tekočino, CentREUSE namesto kartona uporablja valovit karton.Te modifikacije skupaj omogočajo centrifugiranje večjih volumnov od tistih, testiranih v čistilniku papirja Prakash (tj. dve 1,0 ml brizgi s kapilarami), medtem ko se še vedno zanašajo na podobne komponente: filament in material na osnovi papirja.Predvsem je bilo opisanih več drugih poceni centrifug na človeški pogon za diagnostične namene4,5,6,7,8,9,10.Sem spadajo centrifugalni centrifugi, stepalniki za solato, stepalniki za jajca in ročne svetilke za vrtljive naprave 5, 6, 7, 8, 9. Vendar pa večina teh naprav ni zasnovana za obdelavo količin do 1,0 ml in je sestavljena iz materialov, ki so pogosto dražji in nedostopni od tistih, ki se uporabljajo v centrifugah za papir2,4,5,6,7,8,9,10..Pravzaprav se zavrženi papirni material pogosto nahaja povsod;na primer v Združenih državah predstavljata papir in karton več kot 20 % trdnih komunalnih odpadkov, kar predstavlja obilen, poceni ali celo brezplačen vir za izdelavo papirnih centrifug.npr. CentREUSE11.Tudi v primerjavi z več drugimi objavljenimi nizkocenovnimi rešitvami CentREUSE za ustvarjanje ne potrebuje specializirane strojne opreme (kot je strojna in programska oprema za 3D-tiskanje, strojna in programska oprema za lasersko rezanje itd.), zaradi česar strojna oprema zahteva več virov..Ti ljudje so v okolju 4, 8, 9, 10.
Kot dokaz praktične uporabnosti naše papirnate centrifuge za terapevtske namene prikazujemo hitro in zanesljivo usedanje suspenzije triamcinolona v acetonu (TA) za bolusno injiciranje v steklovino – uveljavljen nizkocenovni poseg za dolgotrajno zdravljenje različnih očesnih bolezni1 ,3.Rezultati usedanja po 3 minutah s CentREUSE so bili primerljivi z rezultati po 12 urah usedanja s pomočjo gravitacije.Poleg tega so rezultati CentREUSE po 5- in 10-minutnem centrifugiranju presegli rezultate, ki bi jih dobili z gravitacijo, in so bili podobni tistim, opaženim po industrijskem centrifugiranju pri 10 oziroma 50 RCF 5 minut.Predvsem po naših izkušnjah CentREUSE ustvari ostrejši in bolj gladek vmesnik med usedlino in supernatantom kot druge testirane metode;to je zaželeno, saj omogoča natančnejšo oceno odmerka apliciranega zdravila in je lažje odstraniti supernatant z minimalno izgubo volumna delcev.
Izbira te aplikacije kot dokaz koncepta je bila posledica nenehne potrebe po izboljšanju dostopa do dolgodelujočih intravitrealnih steroidov v okoljih z omejenimi viri.Intravitrealni steroidi se pogosto uporabljajo za zdravljenje različnih očesnih stanj, vključno z diabetičnim makularnim edemom, s starostjo povezano degeneracijo makule, vaskularno okluzijo mrežnice, uveitisom, radiacijsko retinopatijo in cističnim makularnim edemom3,12.Med steroidi, ki so na voljo za intravitrealno dajanje, ostaja TA najpogosteje uporabljen po vsem svetu12.Čeprav so na voljo pripravki brez konzervansov TA (PF-TA) (npr. Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, ZDA]), pripravki s konzervansi benzilalkoholom (npr. Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, ZDA]) ostaja najbolj priljubljena3,12.Opozoriti je treba, da je slednja skupina zdravil odobrena s strani ameriške agencije za hrano in zdravila (FDA) samo za intramuskularno in intraartikularno uporabo, zato se intraokularna uporaba šteje za neregistrirano 3, 12.Čeprav se injekcijski odmerek intravitrealne TA razlikuje glede na indikacijo in tehniko, je najpogosteje poročani odmerek 4,0 mg (tj. volumen injekcije 0,1 ml iz raztopine 40 mg/ml), kar običajno zagotavlja trajanje zdravljenja približno 3 mesece. Učinki 1 , 12, 13, 14, 15.
Za podaljšanje delovanja intravitrealnih steroidov pri kroničnih, hudih ali ponavljajočih se očesnih boleznih je bilo predstavljenih več dolgodelujočih steroidnih pripomočkov za vsaditev ali injiciranje, vključno z deksametazonom 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irska), Relax fluorid acetonidom 0,59 mg (Retisert , Bausch in Lomb, Laval, Kanada) in fluocinolon acetonid 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, ZDA)3,12.Vendar imajo te naprave več možnih pomanjkljivosti.V Združenih državah je vsaka naprava odobrena le za nekaj indikacij, kar omejuje zavarovalno kritje.Poleg tega nekatere naprave zahtevajo kirurško implantacijo in lahko povzročijo edinstvene zaplete, kot je selitev naprave v sprednji prekat3,12.Poleg tega so te naprave manj na voljo in veliko dražje od TA3,12;po trenutnih cenah v ZDA Kenalog-40 stane približno 20 USD za 1,0 ml suspenzije, medtem ko eksplanti Ozurdex, Retisert in Iluvien.Vstopnina je približno 1400 $.20.000 $ oziroma 9.200 $.Ti dejavniki skupaj omejujejo dostop do teh naprav za ljudi v nastavitvah z omejenimi viri.
Učinek intravitrealne TA1,3,16,17 so poskušali podaljšati zaradi nižje cene, velikodušnejšega povračila in večje razpoložljivosti.Zaradi nizke topnosti v vodi ostane TA v očesu kot depo, ki omogoča postopno in razmeroma konstantno difuzijo zdravila, zato se pričakuje, da bo učinek trajal dlje z večjimi depoji 1,3.V ta namen je bilo razvitih več metod za koncentriranje suspenzije TA pred injiciranjem v steklovino.Čeprav so bile opisane metode, ki temeljijo na pasivnem (tj. od gravitacije odvisnem) usedanju ali mikrofiltraciji, so te metode razmeroma dolgotrajne in dajejo spremenljive rezultate15,16,17.Nasprotno, prejšnje študije so pokazale, da je mogoče TA hitro in zanesljivo koncentrirati (in s tem podaljšati delovanje) z obarjanjem s pomočjo centrifugiranja 1,3.Skratka, zaradi priročnosti, nizkih stroškov, trajanja in učinkovitosti centrifugalno koncentrirane TA je ta poseg privlačna možnost za bolnike v okoljih z omejenimi viri.Vendar pa je pomanjkanje dostopa do zanesljivega centrifugiranja lahko velika ovira za izvajanje tega posega;Z obravnavo te težave lahko CentREUSE pomaga povečati razpoložljivost dolgoročne steroidne terapije za bolnike v okoljih z omejenimi viri.
V naši študiji je nekaj omejitev, vključno s tistimi, ki so povezane s funkcionalnostjo, ki je izvirna iz naprave CentREUSE.Naprava je nelinearen, nekonservativen oscilator, ki se zanaša na človeški vnos in zato ne more zagotoviti natančne in stalne hitrosti vrtenja med uporabo;hitrost vrtenja je odvisna od več spremenljivk, kot so vpliv uporabnika na stopnjo lastništva naprave, specifični materiali, uporabljeni pri sestavljanju opreme, in kakovost povezav, ki se vrtijo.To se razlikuje od komercialne opreme, kjer je mogoče vrtilno hitrost uporabljati dosledno in natančno.Poleg tega se lahko hitrost, ki jo doseže CentREUSE, šteje za razmeroma skromno v primerjavi s hitrostjo, ki jo dosežejo druge centrifugalne naprave2.Na srečo je bila hitrost (in povezana centrifugalna sila), ki jo je ustvarila naša naprava, zadostna za testiranje koncepta, ki je podrobno opisan v naši študiji (tj. odlaganje TA).Hitrost vrtenja se lahko poveča z zmanjšanjem mase osrednjega diska 2;to lahko dosežete z uporabo lažjega materiala (kot je tanjši karton), če je dovolj močan, da sprejme dve brizgi, napolnjeni s tekočino.V našem primeru je bila odločitev za uporabo standardnega kartona z režami "A" (debeline 4,8 mm) premišljena, saj se ta material pogosto nahaja v transportnih škatlah in ga je zato enostavno najti kot material, ki ga je mogoče reciklirati.Hitrost vrtenja lahko povečate tudi z zmanjšanjem polmera osrednjega diska 2 .Vendar pa je bil polmer naše platforme namerno razmeroma velik za namestitev 1,0 ml brizge.Če uporabnika zanima centrifugiranje krajših posod, se lahko polmer zmanjša – sprememba, ki predvidljivo povzroči višje vrtilne hitrosti (in morda višje centrifugalne sile).
Poleg tega nismo natančno ovrednotili vpliva utrujenosti operaterja na funkcionalnost opreme.Zanimivo je, da je več članov naše skupine lahko uporabljalo napravo 15 minut brez opazne utrujenosti.Potencialna rešitev za utrujenost operaterja, ko so potrebne daljše centrifuge, je menjava dveh ali več uporabnikov (če je mogoče).Poleg tega nismo kritično ocenili vzdržljivosti naprave, deloma zato, ker bi bilo mogoče sestavne dele naprave (kot sta karton in vrvica) v primeru obrabe ali poškodbe enostavno zamenjati z malo ali nič stroškov.Zanimivo je, da smo med našim pilotnim testom eno napravo uporabljali skupno več kot 200 minut.Po tem času je edini opazen, a manjši znak obrabe perforacija vzdolž navojev.
Druga omejitev naše študije je, da nismo posebej izmerili mase ali gostote odložene TA, ki bi jo lahko dosegli z napravo CentREUSE in drugimi metodami;namesto tega je naše eksperimentalno preverjanje te naprave temeljilo na merjenju gostote usedline (v ml).posredno merilo gostote.Poleg tega nismo preizkusili CentREUSE Concentrated TA na pacientih, vendar smo domnevali, da bo CentREUSE Concentrated TA, ker je naša naprava proizvedla pelete TA, podobne tistim, proizvedenim s komercialno centrifugo, enako učinkovita in varna kot prej.v literaturi.poročali za običajne naprave za centrifugiranje1,3.Dodatne študije, ki kvantificirajo dejansko količino TA, uporabljene po obogatitvi s CentREUSE, lahko pomagajo dodatno oceniti dejansko uporabnost naše naprave v tej aplikaciji.
Kolikor nam je znano, je CentREUSE, naprava, ki jo je mogoče zlahka sestaviti iz takoj dostopnih odpadkov, prva prenosna, izjemno poceni papirna centrifuga na človeški pogon, ki se uporablja v terapevtskem okolju.Poleg tega, da lahko centrifugira relativno velike količine, CentREUSE ne zahteva uporabe specializiranih materialov in konstrukcijskih orodij v primerjavi z drugimi objavljenimi poceni centrifugami.Dokazana učinkovitost CentREUSE pri hitri in zanesljivi precipitaciji TA lahko pomaga izboljšati dolgoročno razpoložljivost intravitrealnih steroidov pri ljudeh v okolju z omejenimi viri, kar lahko pomaga pri zdravljenju različnih očesnih bolezni.Poleg tega se prednosti naših prenosnih centrifug na človeški pogon predvidljivo razširijo na lokacije, bogate z viri, kot so veliki terciarni in kvartarni zdravstveni centri v razvitih državah.Pod temi pogoji je lahko razpoložljivost naprav za centrifugiranje še naprej omejena na klinične in raziskovalne laboratorije, s tveganjem kontaminacije brizg s tekočinami človeškega telesa, živalskimi proizvodi in drugimi nevarnimi snovmi.Poleg tega so ti laboratoriji pogosto oddaljeni od mesta oskrbe bolnikov.To pa je lahko logistična ovira za ponudnike zdravstvenih storitev, ki potrebujejo hiter dostop do centrifugiranja;uvedba CentREUSE lahko služi kot praktičen način za kratkoročno pripravo terapevtskih posegov, ne da bi pri tem resno motili oskrbo bolnikov.
Da bi se vsi lažje pripravili na terapevtske posege, ki zahtevajo centrifugiranje, so predloga in navodila za ustvarjanje CentREUSE vključeni v to odprtokodno publikacijo v razdelku Dodatne informacije.Bralce spodbujamo, da po potrebi preoblikujejo CentREUSE.
Podatki, ki podpirajo rezultate te študije, so na voljo pri zadevnem avtorju SM na razumno zahtevo.
Ober, MD in Valizhan, S. Trajanje delovanja triamcinolon acetona v steklovini pri koncentraciji centrifugiranja.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS in drugi.Ročna ultra poceni centrifuga za papir.Nacionalna biomedicinska znanost.projekt.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM in Wasserman JA Centrifugalna koncentracija intravitrealne suspenzije triamcinolon acetonida: poceni, preprosta in izvedljiva alternativa dolgotrajni uporabi steroidov.J. Vitrain.dis.5. 15–31 (2021).
Huck, počakal bom.Poceni odprtokodni adapter za centrifugo za ločevanje velikih kliničnih vzorcev krvi.PLOS ena.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS in Whitesides GM Metlica je kot centrifuga: ločuje človeško plazmo od polne krvi v okolju z omejenimi viri.laboratorij.čip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Ročna, prenosna, poceni centrifuga za diagnozo anemije v okolju z omejenimi viri.jaJ. Trope.zdravilo.vlage.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.čakati.Plazmo smo ločili s centrifugo.anus.Kemični.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner za takojšnjo diagnozo okužb sečil.Nacionalna biomedicinska znanost.projekt.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A. in Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Poceni centrifugiranje brez elektrolitov za izotermno odkrivanje SARS-CoV-2 v slini.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH, in Choi, J. Mag-spinner: Naslednja generacija priročnih, cenovno dostopnih, preprostih in prenosnih (FAST) sistemov za magnetno ločevanje.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
Agencija ZDA za varstvo okolja.Napredovanje trajnostnega upravljanja z materiali: informativni list za leto 2018, ki ocenjuje trende v proizvodnji in upravljanju materialov v Združenih državah.(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. in Lanzetta, P. Steroidi za intravitrealno zdravljenje bolezni mrežnice.znanost.Revija Mir 2014, 1–14 (2014).
Pivo, popoldanski čaj itd. Intraokularne koncentracije in farmakokinetika triamcinolon acetonida po enkratni intravitrealni injekciji.Oftalmologija 110, 681–686 (2003).
Audren, F. et al.Farmakokinetično-farmakodinamični model učinka triamcinolon acetonida na osrednjo debelino makule pri bolnikih z diabetičnim makularnim edemom.investirati.oftalmologija.viden.znanost.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Dejanski odmerek triamcinolon acetona je bil izmerjen z običajno metodo intravitrealne injekcije.jaJ. Ophthalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS in Oh, JH Metoda koncentriranega triamcinolon acetonida za intravitrealno injiciranje.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Kvantitativna analiza deponiranega triamcinolona za injiciranje.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM je delno podprt z darilom fundaciji Mukai, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, ZDA.
Oddelek za oftalmologijo, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, ZDA