26 Mayıs 2014
Biz, yüksek kesmeli homojenizasyon ve seri konsantrasyonu kullanılarak gerçekleştirilen damar içi oksijen verilmesi için tasarlanmış lipid tabanlı oksijen mikro-kabarcıkların (LOMs) büyük hacimlerde imalatı için yöntemler tarif eder.
Bu prosedürün genel amacı, intravenöz oksijen iletimi için büyük miktarda kendi kendine birleşen, lipid bazlı oksijen, mikro kabarcıklar veya OMS üretmektir. Bu, oms üretmek ve seri olarak konsantre etmek için yüksek parçalayıcılı bir homojenizatör ve gaz geçirmez bir tank kullanılarak gerçekleştirilir. İkinci adım, ekstrüde etmek için modifiye şırıngalar ve yüzde 70 hacimce oksijen içeren LOM emülsiyonu kullanmaktır.
Daha sonra, emülsiyon, yüzde 90 hacimce bir oksijen köpüğü elde etmek için santrifüjleme ile konsantre edilir. Son adım, oksijen hacmini yüzde olarak hesaplayarak ve ışık saçılma teknolojisini kullanarak parçacık boyutu dağılımını değerlendirerek kalite kontrolü yapmaktır. Sonuç olarak, yüksek parçalayıcılı homojenizasyon, hacimce %90 oksijen içeren iki litre OMS üretir.
Bu tekniğin sonikasyon ve birleştirme gibi mevcut üretim yöntemlerine göre ana avantajı, homojenizasyonun, terapötik oksijen dağıtımının büyük hayvan testleri için gerekli bir hacim olan litre mertebesinde kendi kendine birleşen mikro kabarcıklar üretmesidir. Bu tekniğin kullanımlarından biri, yüksek hipoksemili hastaları tedavi etmektir, çünkü oksijen gazı dolu mikro kabarcıklar oksijeni saniyeler içinde deoksihemoglobine aktarır ve kanın oksijen içeriğinin üç katını taşır. Bu yöntemin gösterilmesi, homojenizatör kafasının derinliği kadar önemlidir.
Tamamen oksitlenmiş bir ortamın sürdürülmesi ve konsantre LMS'nin sulu faza karşı ayırt edilmesinin takdir edilmesi zor olabilir. Üretim sistemi. Lipid bazlı oksijen, mikro kabarcıklar veya OMS, tek kademeli bir karıştırıcı, bir hat içi yüksek parçalayıcılı homojenizatör, sıvıyı HCT ile homojenizatör arasında hareket ettirmek için bir makaralı pompa ve bir ısı eşanjörü ile donatılmış bir tutma ve yoğunlaştırma tankı veya HCT'den oluşur.
Sistem kurulumuna başlamak için, tek kademeli karıştırıcının altına iki taban portu ve üç yan port ile donatılmış sterilize edilmiş geniş ağızlı dört litrelik bir cam toplama kabı yerleştirin, bir numaralı HCT portunun taban portlarından birine, steril üç sekizinci inç iç çaplı şeffaf boru ile, yaklaşık 10 inç uzunluğunda, konsantre emülsiyonun toplanması için ucunda üç yollu bir durdurma musluğu ile donatılmıştır. Ardından, ikinci temel bağlantı noktasına, iki numaralı bağlantı noktasına, yaklaşık 36 inç uzunluğunda steril üç sekizinci inç iç çaplı boru ile takın. Bu boruyu makaralı pompadan geçirin.
Yüksek parçalayıcılı homojenizatörün girişi, iki port içeren bir tee parçası ile donatılmıştır. Boruyu iki numaralı porttan makaralı pompaya bağlayın ve tee parçasının yan portuna bağlayın. Düşük akışlı oksijen gazı akış ölçer kullanarak diğer bağlantı noktasını bir oksijen tankına takın.
Yüksek parçalayıcılı homojenizatörün çıkış portunu, dört santigrat derecede tutulan bir hat içi ısı eşanjörünün giriş portuna bağlayın. Isı eşanjörünün çıkış portunu HCT'nin dönüş portuna bağlayarak kapalı bir döngü sistemi oluşturun. Oksijen tankını bir akış ölçer aracılığıyla dört numaralı bağlantı noktası aracılığıyla HCT'ye bağlayın.
Son olarak, HCT'nin üst portuna atmosfere açık bir gaz bileşimi monitörü takın. Bu işleme başlamak için, HCT'nin tabanına 20 gram GMP, bir, iki, DYS, direksiyon yağı, SN, gliserol, üç FOSFOKOLİN veya DSPC ve 10 gram kolesterol yerleştirin. HCT'ye bir litre plazma ışığı A ekleyin ve bir dakika boyunca elle karıştırın, mümkün olduğunca fazla lipiti sulu faza entegre edin.
Tek kademeli karıştırıcıyı sulu faza indirin, tüm mikser kafasının sulu faz ile kaplandığından emin olun Ortam havasının kafa boşluğunu kirletmesini önlemek için, HCT'nin üst kısmının gaz geçirmez olduğundan ve açık yan bağlantı noktası olmadığından emin olmak için lastik contalar veya bant kullanın. Dört numaralı bağlantı noktasına bağlı gaz kaynağını açın ve HCT Headspace'in oksijen fraksiyonu %95'in üzerine çıkana kadar bekleyinTek kademeli karıştırıcı karışımını kullanarak, öncü emülsiyonu beş dakika boyunca kullanın. 5.000 RPM'de, elde edilen karışım soluk beyaz görünmeli ve görünür lipit kümeleri içermemelidir.
Karıştırıldıktan sonra, kullanılmayan lipit su karışımı, tek bir taneye kadar 30 güne kadar dört santigrat derecede saklanabilir. Silindir pompasını dakikada 1,3 litre veya LPM'de açarak tüm kapalı döngü sistemini öncü emülsiyon ile doldurun. Sistem doldurulduktan sonra, LO'ların üretimine başlamak için pompayı 1.3 LPM'de açık tutun.
Hat içi yüksek parçalayıcılı homojenizatörü 7.500 RPM'ye kadar açın. Bundan hemen sonra, homojenizatörün giriş kısmına 0,5 LPM'de oksijen akışını açın. HCT'deki tek kademeli karıştırıcıyı 3.500 RPM'de açık tutun.
Om'lar, rotor kanatlarının ve hat içi homojenizatör içindeki emülsiyon eleklerinin arayüzünde oluşturulur. İlk birkaç dakika içinde, sıvı gözle görülür şekilde daha viskoz hale gelmelidir. Sistemi 15 dakika çalıştırın ve ardından yüksek parçalayıcılı homojenizatörü ve oksijen girişini kapatın.
Bu, faz ayrımını azaltır ve ürünü HCT içinde nispeten homojen tutar. Gaz dolgulu emülsiyonun hacminin seri konsantrasyon fazı sırasında yaklaşık iki ila üç kat artması gerektiğini unutmayın. Üretilen OMS'yi toplamak için kullanılan 140 mililitrelik yem kilit şırıngaları, daha önce şırıngaya 100 mililitre hava çekilerek ve ardından fazla piston ve şırınga malzemesinin 140 mililitre işaretinin üzerinde kesilmesiyle modifiye edilmiştir.
Toplama kabındaki bir numaralı taban portuna bağlı durdurma musluğuna steril modifiye edilmiş bir şırınga takın, pistonu düşürmek ve 100 mililitre sıvı çekmek için dişli forseps kullanın, şırıngayı sıkıca kapatın, tüm sıvı çıkana kadar tekrarlayın. Santrifüj şırıngaları, 10 dakika boyunca 225 kez G'de soğutmalı bir kova santrifüjünde kapaklı ucu aşağı doğru yönlendirilmiş olarak santrifüjleyin. Santrifüjlemeden sonra üç kat malzeme görülecektir, fazla bulanık sulu fazın alt tabakasını dışarı atın ve atın.
İkinci katman parlak beyazdır ve konsantre oms içerir. Ortamdaki gaz kontaminasyonunu önlemek için konsantre köpüğü üç yollu bir durdurma musluğu kullanarak gaz geçirimsiz bir cam şırıngaya aktarın. Yırtılmış omlardan serbest oksijen gazı içeren son katmanı atın.
Köpük kalitesi, gaz konsantrasyonu aşağıdaki gibi hesaplanarak değerlendirilebilir. Yüksek kaliteli bir köpük, partikül boyutunun beklenen aralıkta olup olmadığını belirlemek için optik ışık saçılımı ile ikinci bir kalite kontrol boyutu mikro kabarcıkları olarak yüzde 90 hacimden daha büyük veya buna eşit bir gaz konsantrasyonuna ulaşacaktır. Homojenizasyon süresindeki veya formülasyondaki bir değişikliğin, konsantre oms içeren cam şırıngaları sıkıca kapatılmış kabarcık boyutunu değiştirebileceğine dikkat edilmelidir.
Bir yem kilidi bağlantısı ile şırıngalar 22 santigrat derece, dört santigrat derece veya eksi 20 santigrat derecede saklanabilir. Daha düşük sıcaklıklar, gelişmiş raf ömrü stabilitesi sağlayabilir. Bu protokolü kullanarak 90 dakikada iki litreye kadar konsantre OMS üretilebilir.
10 mikrolitrelik bir OMS örneğinin ışık mikroskobu ile görselleştirilmesi, küresel OMS'nin yanı sıra göreceli bir lipid kalıntısı pozunu ortaya çıkardı. Aynı OMS numunesi optik saçılma ile değerlendirildiğinde, ortalama parçacık çapı 2.624 artı veya eksi 0.332 mikrometre idi. OMS'nin %90'ından fazlasının çapı 10 mikrometreden küçüktü ve popülasyon poli dağılımlıydı.
Emülsiyon viskozitesi büyük ölçüde gaz fraksiyonuna ve dolayısıyla mikro kabarcık konsantrasyonuna bağlıydı. 60, 70 ve 90'da iki mililitre LOM emülsiyonu. Hacim yüzdesi gazı, 40 milimetrelik bir paralel plaka kullanılarak kararlı durum akış taraması kullanılarak incelenmiştir.
Geometri, stres olarak 0.1 ila 1000 geçmiş gaz arasında değişmiştir; Hacim olarak yüzde 60 gaz içeren OMS, insan kanına benzer bir radyolojik profil sergilemiştir. OMS'nin oksijen içeriği, bilinen bir oksijen açığı olan doymamış insan kanının alikotlarına yüzde 60 hacim OMS içinde bulunan değişen hacimlerde oksijen eklenerek test edildi. OMS içine eklenen oksijen hacmi ile kanın oksijen içeriğindeki hacimsel artış arasındaki ilişki 1.053 artı veya eksi 0.03025 idi.
Test edilen OMS'nin neredeyse %100 oksijen içerdiğini, birkaç sıkışmış gaz cebi sergilediğini ve tüm oksijen yüklerini in vitro olarak insan kanına etkili bir şekilde aktardığını öne süren bu teknik, doğru ve verimli bir şekilde gerçekleştirilirse 90 dakikada iki litre LMS üretmek için kullanılabilir. Bu prosedürü denerken, biriken OMS'nin görsel incelemesini sürdürmeyi ve LOM köpüğü konsantrasyonu üzerine kalite kontrolü yapmayı unutmamak önemlidir. Bu üretim prosedürünü takiben, OMS, büyük ölçekli intravenöz enjeksiyon ve terapötik gazların verilmesi için kullanılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, intravenöz oksijen iletimi için büyük hacimlerde lipid bazlı oksijen mikro kabarcıkları (LOM'lar) üretme yöntemini açıklamaktadır. İşlem, istenen oksijen konsantrasyonuna ulaşmak için yüksek kayma kuvvetli homojenizasyon ve seri konsantrasyon tekniklerini kullanır.
Bu yöntem, terapötik gaz iletimi araştırmalarındaki kritik bir ihtiyacı karşılayarak, intravenöz oksijen iletimi için lipid bazlı oksijen mikro kabarcıklarının (LOM'lar) ölçeklenebilir üretimini sağlar. Kapalı döngü yüksek kesme kuvvetli homojenizasyon işlemiyle hacmen %90 oksijen seviyesine ulaşan bu teknik, büyük hayvan modellerinde oksijen iletim sistemlerinin preklinik değerlendirmesini desteklemektedir. Elde edilen mikro kabarcıklar, seyreltildiklerinde kana benzer reolojik özellikler sergileyerek oksijen transfer etkinliğinin ve güvenlik profillerinin translasyonel değerlendirmesini kolaylaştırır.
Bu üretim süreci, oksijen iletim mekanizmalarının hipotez testlerini mümkün kılarak, standardize edilmiş analiz materyalleri oluşturarak ve IND öncesi çalışmalardan önce güvenlik ile etkinlik değerlendirmelerini destekleyerek, keşiften preklinik aşamaya uzanan sürekliliğe uyum sağlar.