نموذج حلقة الدم في المختبرية للتحقيق في التوافق الهيموسيتوفية وتنشيط الخلية المضيفة للأجهزة الطبية الوعائية
Summary
قدم هنا هو بروتوكول لنموذج حلقة الدموية في المختبرية موحدة. هذا النموذج يسمح لاختبار الهيموفيوتيا من أنابيب الضخ أو الدعامات الوعائية لتكون وفقا لISO (المنظمة الدولية للتوحيد القياسي) 10993-4 القياسية.
Abstract
في هذه الدراسة، تمت مقارنة قابلية الهيموفوبيا من الأنابيب مع القطر الداخلي من 5 ملم مصنوعة من كلوريد البولي فينيل (PVC) والمغلفة مع مختلف الترافقات النشطة بيولوجيا لأنابيب PVC غير المصقول، والأنابيب اللاتكس، ودعامة للتطبيق داخل الأوعية الدموية التي وضعت داخل أنابيب PVC. تم تقييم القدرة على الهيموابل باستخدام نموذج حلقة الدموية في المختبر الذي أوصى به معيار ISO 10993-4. تم قطع الأنابيب إلى شرائح ذات طول متطابقة ومغلقة على شكل حلقات تجنب أي فجوة في لصق، ثم ملأها بدم الإنسان وتناوب في حمام مائي في 37 درجة مئوية لمدة 3 ساعات. بعد ذلك ، تم جمع الدم داخل الأنابيب لتحليل تعداد خلايا الدم بالكامل ، انحلال الدم (الهيموغلوبين البلازما المجاني) ، نظام مكمل (sC5b-9) ، نظام التخثر (fibrinopeptide A) ، وتنشيط الكريات البيض (elastase polymorphonuclear ، عامل نخر الورم وinterleukin-6). تم تحديد تنشيط الخلية المضيفة لتنشيط الصفائح الدموية، حالة كريات الدم الكريات البيض والمجاميع الصفيحات أحادية الخلايا باستخدام عملية استئصال الخلايا التدفق. تم فحص تأثير إغلاق الحلقة غير الدقيقة مع التصوير المجهري بالأشعة السينية والمجهر الإلكتروني المسح الضوئي ، الذي أظهر تكوين الخثرة في لصق. وأظهرت أنابيب اللاتكس أقوى تنشيط لكل من مكونات البلازما والخلوية من الدم، مما يشير إلى ضعف الهيموال، تليها مجموعة الدعامات وأنابيب PVC غير المصقولة. لم تظهر أنابيب PVC المغلفة انخفاضًا كبيرًا في حالة تنشيط الصفائح الدموية ، ولكنها أظهرت زيادة في تتالي التكملة والتخثر مقارنةً بأنبوب PVC غير المصقولة. لم يؤدي نموذج الحلقة نفسه إلى تنشيط الخلايا أو العوامل القابلة للذوبان ، وكان مستوى الانحلال منخفضًا. ولذلك، فإن نموذج حلقة الدم في المختبر في المختبر يتجنب التفعيل المفرط لمكونات الدم من قبل القوى الميكانيكية، ويعمل كوسيلة للتحقيق في التفاعلات في المختبر بين الدم المانح والأجهزة الطبية الوعائية.
Introduction
اختبار الهيموابل للأجهزة الطبية هو خطوة حاسمة في تطوير أجهزة جديدة مثل الدعامات الوعائية أو أنابيب النزف لاوكسيجين الغشاء خارجcorporeal. حتى اليوم، تعتبر النماذج الحيوانية كأدوات قياسية لإنهاء إجراءات اختبار الأجهزة الطبية قبل تنفيذها في البشر. ومن الآن فصاعدا، من الضروري إيجاد نماذج بديلة في المختبر تساعد بقدر أكبر في التقليل من التحقيقات المتعلقة بالحيوانات. في هذه الدراسة، ونحن، لذلك، قد استكشفت مصغرة في المختبرية نموذج حلقة الدموية. والهدف من هذه الطريقة المعروضة هو اختبار توافق الدم في المختبر من الأجهزة الطبية وفقا لمعيار ISO 10993-4.
ISO 10993-4 القياسية يصف مجموعات موحدة من المعلمات السريرية التي سيتم التحقيق فيها على عينة الدم1. باختصار، هذه هي تجلط الدم (تجميع الصفائح الدموية وعدد)، والتخثر (الفيبرينوبيبتايد A، FPA)، وتحليل الدم (عدد خلايا الدم الكاملة)، مؤشر الانحلال (الهيموجلوبين البلازما الحرة) ونظام مكمل (محطة تكملة مجمع، sC5b9). ومع ذلك ، يمكن أيضًا حساب علامات إضافية ، مثل العدلات المتعددة الأشكال من elastase (PMN) ، interleukin 6 (IL-6) وعامل نخر الورم – ألفا (TNF) التي تعكس حالة تفعيل الكريات البيض . لتحديد وقياس البروتينات الخالية من الخلايا المتداولة الموجودة في بلازما الدم، ساندويتش enzymatic ربط المناعة المقايسة (ELISA) يمثل طريقة تقليدية وموثوق بها أكثر2،3. وبالمثل، يمكن تحديد نوع ظاهري وحالة التنشيط للخلايا المضيفة (مثل الكريات البيض) عن طريق الكشف عن تعبير سطح الخلية من الجزيئات عن طريق عملية استئصال الخلايا المتدفقة (FACS) التي توفر قراءات أحادية قائمة على التعليق الخلوي، حيث ترتبط الأجسام المضادة المحددة المسماة بالفلورسنت بجزيئات سطح الخلايا المستهدفة4. كما يوصى بمسح المجهر الإلكتروني (SEM) لتحديد تكوين الخثرة على المواد المختبرة بواسطة معيار ISO 10993-41. يمكن أن تكمل هذه الطريقة مع الأشعة السينية microtomography (μCT)، لإجراء تحليل هيكلي لثرومبوس على سبيل المثال، سمكها، وحجمها وتوطينها في صورة 3D المقدمة5.
الأساس المنطقي وراء استخدام هذا النموذج في المختبر هو فحص أفضل أداء والأجهزة الطبية المتوافقة من خلال فهم الديناميات الفسيولوجية الأساسية لمكونات الدم مثل الصفائح الدموية، التي تشارك في الهيماسيس الأولية أو الكريات البيض وتفاعلها مع أنواع مختلفة من الأجهزة الوعائية. هذه النظم في المختبر هي المطلوبة للغاية لأنها تقلل من الحاجة إلى الدراسات الحيوانية.
نموذج حلقة المقدمة هنا يفي هذه المطالب. وقد وصفت لأول مرة هذا النموذج من قبل A.B. تشاندلر في عام 1958 لإنتاج الدم thrombi و, ولذلك, كما دعا تشاندلر حلقة نموذج6. حتى الآن، وقد استخدم هذا النموذج في سلسلة من التجارب والتعديلات للتحقيق في التوافق الحيوي للدم من الأجهزة الطبية7،8،9،10،11،12،13،14. وهو يتألف من أنابيب البوليمر، والتي تمتلئ جزئيا مع الدم وشكلت في حلقات إعادة انسداد. تدور هذه الحلقات في حمام مائي يتم التحكم فيه بدرجة حرارة لمحاكاة ظروف تدفق الأوعية الدموية مع تأثيراته النزفية. وقد وصفت بالفعل أساليب بديلة مثل نماذج مضخة مدفوعة أو النماذج التي تستخدم صمامات الكرة الميكانيكية داخل الحلقات للحث على تدفق الدم داخل أنابيب البوليمر15,16. ومع ذلك ، فإن الميزة العامة للطريقة المعروضة هنا هي أن القوة الميكانيكية المطبقة على خلايا الدم والبروتينات منخفضة ، وتجنب الانحلال ، وليس هناك اتصال بين الدم والموصلات ، التي يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات التدفق وتنشيط مكونات الدم. العوامل الرئيسية في الحلقة هي مواد الاختبار نفسها والهواء الذي يقع داخله. وهذا يساعد على تقليل مصادر الخطأ في القياس وتقديم قابلية عالية للتكرار، حتى لو كان يمكن أن تؤدي واجهة الدم والهواء إلى17من التكاثات البروتينية . ومن الممكن أيضا للتحقيق في أصناف من مواد الأنابيب وأقطار الدعامة دون قيود على الطول أو الحجم مما يسمح باستخدام أنابيب مختلفة الطول وقطرها الداخلي. وعلاوة على ذلك، مضيف hemocompatibilities على إغلاق حلقة غير دقيقة والتعرض لسطح أنبوب غير المصقول هي أيضا من الممكن التحقيق. تطبيقات طبية أخرى مماثلة من هذا في المختبر في شكل حلقة الدم هو أنه يمكن أيضا أن تستخدم لدراسة التفاعلات بين العلاج المناعي (المخدرات) ومكونات الدم خلال التنمية قبل السريرية أو فحص سلامة الدواء الفردية قبل أول في الرجل المرحلة الأولى من التجربة السريرية الأولى، أو لتوليد المواد الخثرة التي يمكن استخدامها في مزيد من التجارب18،19،20.
تصف هذه الدراسة بروتوكول مفصل لاختبار الهيموكوكومباتيبيليتات أنابيب الضخ و / أو الدعامات. هنا، المقارنة بين أنابيب PVC غير المصقول والمغلف (hepPVC: طلاء الهيبارين، بولي بي في سي: طلاء مع بوليمر نشط بيولوجيا). تم العثور على تنشيط خفض الصفائح الدموية، ولكن تم العثور على تنشيط أعلى من نظام التخثر (FPA) لكلا الأنابيب المغلفة بالمقارنة مع أنابيب غير المصقول. يتم تعديل أنابيب hepPVC المستخدمة هنا مع الهيبارين ملزمة بشكل متكن لجعلها thromboresistant21 وقد تم بالفعل توظيفها في نموذج حلقة لتحسين وتوصيف معلمات مختلفة22. أنابيب بوليبVC المستخدمة في هذه الدراسة هي أنابيب متاحة تجاريا تستخدم في الإعدادات السريرية من سفك الدم خارجcorporeal ومغلفة مع البوليمر الهيبارين للحد من الجلطات23. في بعض الأحيان، في التطبيقات السريرية حتى تستخدم أنابيب PVC غير المصقول. ولذلك، قمنا بتضمين أنابيب اللاتكس كمجموعة تحكم إيجابية أظهرت التنشيط المفرط للصفائح الدموية، ونظام التخثر، وعوامل قابلة للذوبان مثل IL-6، TNF وPMN elastase. وقد لوحظ تشكيل خثرة عندما تم محاكاة إغلاق حلقة غير دقيقة. أدى هذا إلى تنشيط التخثر ونظام مكمل وكذلك الكريات البيض والصفائح الدموية مقارنة مع الظروف الأساسية. وعلاوة على ذلك، فإن ملامسة الدم للمادة الدعامة المستخدمة هنا (دعامة نيتينول المعدنية العارية، المغطاة ببروتين ثيرافلورو إيثيلين الموسع المشبع بالكربون) أدت إلى زيادة تنشيط الصفائح الدموية والكريات البيض من حيث PMN elastase. وعموما، لم النموذج المقدمة الحث على الانحلال في أي من أجهزة الأوعية الدموية اختبارها كما كانت مماثلة لخط الأساس أو الظروف الثابتة، باستثناء أنابيب اللاتكس، حيث خلايا الدم الحمراء (RBC) الانحلال كان واضحا. وعلاوة على ذلك، يمكن فحص هذه الأنابيب التسريب إما عن طريق التصوير أو عن طريق علم الأنسجة. على الرغم من أن التقييمات النسيجية قد تكون مجدية، ركزنا بشكل رئيسي على ELISA و تدفق قياس الاستئصال الخلوي لإجراء هذه التجارب وبالتالي تمكين جدوى إجراء التجارب على أساس النموذج المعروض هنا للعديد من المختبرات. وبالتالي، فإن هذه الطريقة تمثل طريقة مجدية لاختبار التوافق الحيوي للدم من الأجهزة الطبية الوعائية وفقا لتوصيات معيار ISO 10993-4. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة كلما التفاعل بين الدم والمواد ينبغي اختبارها في ظل ظروف التدفق، محاكاة في الظروف الجسمية.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد أظهرت هذه الدراسة أن قدم في المختبر نموذج حلقة الدمية يقدم طريقة موثوقة لاختبار توافق الدم في المختبر من الأجهزة الطبية وفقا لمعيار ISO 10993-4.
وتشمل الخطوات الحاسمة في البروتوكول سحب الدم وملء الأنابيب بالدم، حيث ينبغي تجنب الفراغ المفرط أو التحريض لمنع مكونات الدم من التنشيط عن طريق إجراء المناولة. وعلاوة على ذلك، من المهم جدا تجميد عينات البلازما على الفور والاحتفاظ بها على الجليد بعد ذوبان الجليد، كما يمكن العبث تنشيط نظام مكمل والتخثر عن طريق الحفاظ على العينات على درجة حرارة الغرفة لفترة أطول.
وبما أن هذا النموذج له مزايا وعيوب بالمقارنة مع نماذج أخرى في المختبر، يجب أن تؤخذ في الاعتبار عدة عوامل أثناء تصميم التجارب.
أولا، يمكن أن تختلف الحلقات في الطول وقطر لتناسب مختلف الاجهزة التجريبية. في حالة الإعداد يتضمن أنابيب متناقضة من أقطار داخلية متفاوتة، ينبغي أن يوضع في الاعتبار أن الاختلافات في القطر سيؤدي إلى قوى القص المختلفة، مما يؤثر على التخثر وتكملة تتالي7. ثانياً، تم تعيين سرعة الدوران إلى 30 دورة في الدقيقة في هذه التجربة. وهذا سيؤدي إلى تدفق الدم من حوالي 25 سم / الثانية، والتي هي مماثلة لسرعة تدفق الدم في الشريان التاجي البشري الطعومالالتفافية 25. معدل السلالة، التي تولدها دوران الحلقات، هو المعلمة الرئيسية التي ستبدأ الشلالات الكيميائية الحيوية من مكونات الدم، بما في ذلك الخلايا والبروتينات الخالية من الخلايا. ولكن كما الدم هو السائل غير نيوتن، وسوف تتأثر أيضا معدل سلالة من قبل انحناء أنبوب، على التوالي طول الأنابيب التي يتم إغلاقها إلى الحلقات10. كلما تم تغيير سرعة دوران أو حجم الحلقة، من المهم أن نعتبر أن العلاقة بين معدل الضغط وسرعة الدوران ليست خطية. لا يتم فحص العلاقة بين سرعة الدوران ومعدل الإجهاد بما فيه الكفاية حتى اليوم ، وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسات للتحقيق في هذه المعلمات خاصة10،26،27. ومع ذلك، استنادا إلى نموذج لطبقة الحدود laminar، قطر أنبوب معين من 5 ملم وسرعة دوران 25 سم / ث، وهو تقدير تقريبي من الإجهاد القص الجدار (WSS) تشير إلى القيم بين 2.20-22.00 باسكال لمسافة 1،00-0،01 ملم إلى جدار الأنبوب عندما تقدر كثافة الدم لتكون 1060 كجم * م-3 ويتم تعيين اللزوجة الكينية إلى 0.0025 باسكال * ق28،29. ومن المثير للاهتمام ، أيضا تحليل أكثر تفصيلا الحسابية للديناميات تدفق في انحناء الشرايين التاجية البشرية أظهرت قيم WSS تتراوح بين 11.33 إلى 16.77 باسكال في المعلمات قابلة للمقارنة تقريبا للسرعة والكثافة واللزوجة من الدم30.
بجانب هذا القيد، ونموذج حلقة المعروضة هو نظام ضغط أقل، التي لا تحاكي نسب ضغط الدم داخل الأوعية الدموية من نظام الأوعية الدموية البشرية.
القيد المهم التالي هو أن الدم في اتصال مع الهواء داخل الحلقات ، مما يجلب تدخلات إضافية. ويتأثر مثل هذا الاتصال الدم والهواء من قبل اثنين من المعايير، والتي تشمل نفاذية الغاز من الأنابيب والاحتفاظ الهواء داخل الحلقات أثناء ملء لهم الدم. كل مادة أنبوب تمتلك نفاذية معينة الغاز التي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في تركيزات الغاز داخل الأنابيب. في حين أن بعض المؤلفين الدولة أن الأثر الناتج عن نفاذية الغاز على تنشيط مكونات الدم لا يزال غير واضح31، فمن المعروف أن وظيفة تخثر الدم حساس للغاية لتحول درجة الH، التي قد تكون ناجمة عن CO2 نشر32،33،34. هنا، اختبرنا التوافق الحيوي لأنابيب ضخ الدم في ظل ظروف الهواء الداخلي، مقارنة بالسيناريوهات السريرية لضخ الدم خارج الcorporeal. من أجل التحسينات المستقبلية للنموذج المعروض، قد يكون من المفيد احتضان النموذج بأكمله في حاضنة CO2 وإجراء التحقق من صحة حُك الدم قبل الحضانة وبعدها، لزيادة توحيد هذا النموذج.
أيضا، يمكن أن يؤدي واجهة الدم والهواء داخل الحلقات إلى تفعيل بروتينات البلازما وكسور الخلية من الدم35،36. قد تُجنى أجهزة المضخة الدوارة بدون هواء داخل الأنابيب إلى تجنب مسألة واجهة الدم والهواء، ولكنها بالتأكيد تُحدث تلفًا لخلايا الدم ذات مستويات مرتفعة كبيرة من الهيموغلوبين مقارنةً بنموذج حلقة الهيموجلوبين الموجود هنا، ويمكن أن يتداخل الهيموجلوبين في البلازما مع حساسية التحليلات المختبرة في ELISA16. في هذه الدراسة لقد أظهرنا أن تأثير الإنمولي نموذج حلقة نفسها لا يزال الحد الأدنى أثناء استخدام المواد القابلة للبولي كلوريد الفينيل مثل الهيبارين المغلفة أنابيب. وهكذا، فإن النموذج هو، من ناحية، لا تسبب تلف الخلايا المفرطة بالمقارنة مع نماذج مدفوعة مضخة، ولكن من ناحية أخرى في تحفيز بروتينات البلازما بسبب اتصال الهواء في الدم. ملاحظة، وضعت فان Oeveren وآخرون نموذج حلقة القائمة على صمام الكرة تجنب الهواء داخل الحلقات16. هذا البديل الواعد لنموذج حلقة قدم هنا قد التغلب على مشكلة واجهة الدم والهواء، ومع ذلك، بالمقارنة مع النموذج المعروض هنا، والتصاق الصفائح الدموية لا يزال أعلى لنموذج حلقة صمام الكرة القائمة.
فيما يتعلق بالسيطرة الثابتة ، فمن الجدير بالذكر أن الزجاج نفسه قد تبين أن المنشط قوية من نظام coagulatory37. ومع ذلك ، في الإعداد المقدمة ، لم يؤد الحضانة في كوب زجاجي (تحكم ثابت) إلى تنشيط الخلية المضيفة المفرطة أو تنشيط نظام التخثر مقارنة بمستويات خط الأساس مباشرة بعد سحب الدم. في الختام، قد يكون من المفيد استخدام على سبيل المثال أنابيب البولي بروبلين، إذا كان التحكم ثابت يظهر مستويات عالية من التنشيط.
بغض النظر عما إذا كان هو حلقة مقرها أو نموذج مضخة يحركها, هذه النماذج في المختبر تفتقر تماما التفاعلات البيولوجية الأصيلة التي تساهم أساسا من قبل endothelium سليمة, وهو مثالي الدم الاتصال السطح. المنطق وراء هذه المسألة هو أكثر وضوحا عندما يتم اختبار جهاز طبي مثل الدعامة، والتي قد تضفي نتائج مختلفة، من حيث التفعيل وبروينات البلازما، أثناء تفاعلها مع مكونات الدم في وجود endothelium. هذا يعلن أن يكون عيبا رئيسيا لجميع النظم التي نوقشت في المختبر محاكاة نظام الدورة الدموية. ومن ثم، للتغلب على هذه المسألة، وأنظمة microfluidic الجديدة التي يتم تغطيتها تماما مع endothelium تكتسب اهتماما كبيرا، ولكن مع ذلك بالمقارنة مع نموذج حلقة المعروضة هنا، فإنها لا تزال محدودة لاستيعاب كميات أصغر من الدم ومعدلات التدفق الأدنى38،39
وهكذا، نستنتج أن نموذج حلقة تشاندلر يبقى نموذجا قويا لإجراء اختبارات موحدة على التوافق الحيوي للدم من الأجهزة الطبية الوعائية في مجال أبحاث القلب والأوعية الدموية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويُشَرّ صاحبا البلاغ السيدة إيلينا دينكس على مساعدتها التقنية.
Materials
| 5 ml tube, K3 EDTA | Sarstedt | 32332 | |
| Anti-Mouse Ig, κ/Negative Control Compensation Particles Set | Becton Dickinson BioSciences | 552843 | |
| APC anti-human CD45 Antibody | BioLegend | 368512 | |
| BD LSR Fortessa II cell analyzer | Becton Dickinson | 647465 | |
| BD Vacutainer Citrate Tubes | Becton Dickinson | 369714 | |
| BD Vacutainer one-use holder | Becton Dickinson | 364815 | |
| BD Vacutainer Safety-Lok butterfly canula 21 G | Becton Dickinson | 367282 | |
| Beaker glass ROTILABO short 10 ml | Carl Roth GmbH + Co. KG | X686.1 | |
| Beaker glass ROTILABO short 50 ml | Carl Roth GmbH + Co. KG | X688.1 | |
| Brilliant Violet 421 anti-human CD162 Antibody | BioLegend | 328808 | |
| Brilliant Violet 421 anti-human CD41 Antibody | BioLegend | 303730 | |
| Centrifuge ROTINA 420 | 420 R | Hettich Zentrifugen | 4701 | 4706 | |
| Centrifuge tubes, 50 ml | Greiner Bio-One GmbH | 227261 | |
| CHC Super modified, 5mm PVC tubing | Corline Sweden | 1807-148 | Referred to as hepPVC tube |
| Circular Precision Cutter | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 007-20 | |
| Closing Unit (complete with tension bands) | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 008-20 | |
| Electric tape Scotch Super 33+ | VWR | MMMA331933 | |
| ELISA MAX Deluxe Set Human IL-6 | BioLegend | 430504 | |
| ELISA MAX Deluxe Set Human TNF-a | BioLegend | 430204 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. box, 0,1 – 2,5 µL, gray | Eppendorf AG | 3123000012 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. box, 0,5 – 10 µL, gray | Eppendorf AG | 3123000020 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. box, 10 – 100 µL, yellow | Eppendorf AG | 3123000047 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. box, 100 – 1,000 µL, blue | Eppendorf AG | 3123000063 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. box, 20 – 200 µL, yellow | Eppendorf AG | 3123000055 | |
| Eppendorf Pipette Research plus, single channel, inkl. epT.I.P.S. sample bag, 0,5 – 5 mL, violet | Eppendorf AG | 3123000071 | |
| Ethylenediaminetetraacetic acid solution | Sigma-Aldrich | 03690-100ML | |
| FACS tubes polystyrene 5.0 ml round bottom | Corning BV | 352052 | |
| Fetal bovine serum Gold Plus | Bio-Sell | FBS.GP.0500 | |
| FITC anti-human CD14 Antibody | BioLegend | 367116 | |
| Fluency plus stent 13.5 x 60 mm | Angiomed GmbH & Co | FVM14060 | |
| Free Hemoglobin fHb Reagent | Bioanalytics GmbH | 004001-0250 | |
| Gibco PBS Tablets | Thermo Fisher Scientific | 18912014 | |
| Gloves Vasco Nitril white L | B. Braun Deutschland GmbH & Co.KG | 9208437 | |
| Gloves Vasco Nitril white M | B. Braun Deutschland GmbH & Co.KG | 9208429 | |
| Glutaraldehyde 25% aequous solution | Sigma Aldrich | G6257-100ML | |
| Heparin, 25.000 IE in 5 ml | Rotexmedica, Trittau, Germany | PZN 3862340 | |
| Human Fibrinopeptide A (FPA) ELISA Kit | Hölzel Diagnostika | abx253234 | |
| Kodan tincture forte colourless | Schülke & Mayr GmbH | 104012 | |
| Latex tube, ID 5 mm | Laborhandel24 GmbH | 305 0507 | |
| Loop Stand | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 009-20 | |
| Medimex venous tourniquet classic | ROESER Medical GmbH | 310005 | |
| Microplate reader Infinite 200 Pro M Plex | Tecan | TEC006418I | |
| Microplate shaker PMS-1000i | VWR | 444-0041 | |
| Nalgene Metric non-phthalate PVC tubing, ID 5 mm | VWR | NALG8703-0508 | Referred to as PVC tube |
| NexTemp (Standard) Single-Use Clinical Thermometer | Medical Indicators | 2112-20 | |
| Nunc MaxiSorp ELISA Plates, uncoated | BioLegend | 423501 | |
| Osmium tetroxide solution | Fisher Scientific | 10256970 | |
| Paraformaldehyde Solution, 4% in PBS | Thermo Fisher Scientific | AAJ19943K2 | |
| PE anti-human CD16Antibody | BioLegend | 302008 | |
| PE anti-human CD62P (P-Selectin) Antibody | BioLegend | 304906 | |
| Pipette controller, pipetus | VWR | 612-1874 | |
| Pipette tips epT.I.P.S. 0.2 – 5 ml | OMNILAB-LABORZENTRUM GmbH & Co. KG | 5186480 | |
| Pipette tips epT.I.P.S. standard 0,1 – 10µl | Th. Geyer GmbH & Co. KG | 9409410 | |
| Pipette tips epT.I.P.S. standard 2 – 200µl | Th. Geyer GmbH & Co. KG | 0030 000.870 | |
| Pipette tips epT.I.P.S. standard 50 – 1000µl blue | Th. Geyer GmbH & Co. KG | 0030 000.919 | |
| PMN (Neutrophil) Elastase Human ELISA Kit | Fisher Scientific | BMS269 | |
| Probe stand ROTILABO combi | CARL ROTH | K082.1 | |
| Rack for rotation unit (12 slots 3/8 '' with variable slot width) | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 011-20 | |
| RBC Lysis Buffer (10X) | BioLegend | 420301 | |
| Reagent reservoirs | VWR | 613-1184 | |
| Rotation Unit | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 010-20 | |
| Safe-Lock micro test tubes 0.5 ml | OMNILAB-LABORZENTRUM GmbH & Co. KG | 5409320 | |
| Safe-Lock micro test tubes 1.5 ml | OMNILAB-LABORZENTRUM GmbH & Co. KG | 5409331 | |
| sc5b9 Human ELISA KIT | TECOmedicalGroup | A029 | |
| Scalpel no 10 | Fisher Scientific | NC9999403 | |
| Scanning electron microscope XL30 ESEM-FEG | Philips | n.a. | |
| Screw top bottle ROTILABO Clear glass, 1000 ml, GL 45 | Carl Roth GmbH + Co. KG | X715.1 | |
| Screw top bottle ROTILABO Clear glass, 500 ml, GL 45 | Carl Roth GmbH + Co. KG | X714.1 | |
| Semi-micro cuvette 1.6 ml | Sarstedt | 67.746 | |
| Serological pipette 10.0 ml | Corning BV | 4488 | |
| Serological pipette, 25.0 ml | Corning BV | 4489 | |
| Serological pipette, 5.0 ml | Corning BV | 4487 | |
| Silicon tube, inner diameter 8 mm, outer diameter 12 mm | VWR | BURK8803-0812 | |
| Sprout mini centrifuge | Biozym | 552034 | |
| Stop Solution for TMB Substrate | BioLegend | 77316 | |
| Swabs, sterile | Fuhrmann GmbH | 32055 | |
| Syringe, 10 ml | Becton Dickinson | 300296 | |
| Temperature controlled water basin | ebo kunze industriedesign, Neuffen, Germany | CLS 020-20 | |
| tert-Butanol, 99.5%, extra pure, ACROS Organics | Fisher Scientific | 10000730 | |
| TMB Substrate Set | BioLegend | 421101 | |
| Trillium PVC tube, 5 mm ID | Medtronic | 161100107100103 | Referred to as polyPVC tube |
| Tween 20 | AppliChem | A4974,0250 | |
| UV-Vis Spektrometer Lambda 2 | Perkin Elmer | 33539 | |
| Vornado Mini Vortexer | Biozym | 55BV101-B-E | |
| XN-3000 workstation blood analyzer | Sysmex Europe | n.a. | |
| μ-CT Phoenix Nanotom S | GE Sensing & Inspection, Wunstorf, Germany | n.a. |
References
- International Organisation for Standardisation. DIN ISO 10993-4: Biological evaluation of medical devices – Part 4: Selection of tests for interactions with blood. International Organisation for Standardisation. , (2017).
- Mayes, J. T., Schreiber, R. D., Cooper, N. R. Development and application of an enzyme-linked immunosorbent assay for the quantitation of alternative complement pathway activation in human serum. Journal of Clinical Investigation. 73 (1), 160-170 (1984).
- Maiolini, R., et al. A sandwich method of enzyme-immunoassay. II. Quantification of rheumatoid factor. Journal of Immunological Methods. 20, 25-34 (1978).
- Shapiro, H. M. Flow Cytometry: The Glass Is Half Full. Methods in Molecular Biology. 1678, 1-10 (2018).
- Betke, U., et al. Impact of Slurry Composition on Properties of Cellular Alumina: A Computed Tomographic Study. Advanced Engineering Materials. 19 (10), (2017).
- Chandler, A. B. In vitro thrombotic coagulation of the blood; a method for producing a thrombus. Laboratory Investigation. 7 (2), 110-114 (1958).
- Fink, H., et al. An in vitro study of blood compatibility of vascular grafts made of bacterial cellulose in comparison with conventionally-used graft materials. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 97 (1), 52-58 (2011).
- Lenz-Habijan, T., et al. Comparison of the Thrombogenicity of a Bare and Antithrombogenic Coated Flow Diverter in an In Vitro Flow Model. Cardiovascular and Interventional Radiology. 43 (1), 140-146 (2020).
- Olsen, A. L., Long, M. Comparison of catheter thrombogenicity in a modified chandler loop model using goat blood. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 106 (12), 3143-3151 (2018).
- Touma, H., Sahin, I., Gaamangwe, T., Gorbet, M. B., Peterson, S. D. Numerical investigation of fluid flow in a chandler loop. Journal of Biomechanical Engineering. 136 (7), (2014).
- Slee, J. B., Alferiev, I. S., Levy, R. J., Stachelek, S. J. The use of the ex vivo Chandler Loop Apparatus to assess the biocompatibility of modified polymeric blood conduits. Journal of Visualized Experiments. (90), e51871 (2014).
- Feyerabend, F., et al. Blood compatibility of magnesium and its alloys. Acta Biomaterialia. 25, 384-394 (2015).
- Lukas, K., et al. Effect of Immobilized Antithrombin III on the Thromboresistance of Polycarbonate Urethane. Materials. 10 (4), 355 (2017).
- Paul, A., et al. Aptamers influence the hemostatic system by activating the intrinsic coagulation pathway in an in vitro Chandler-Loop model. Clinical and Applied Thrombosis/Hemostasis. 16 (2), 161-169 (2010).
- Link, A., et al. Hemocompatibility Testing of Blood-Contacting Implants in a Flow Loop Model Mimicking Human Blood Flow. Journal of Visualized Experiments. (157), e60610 (2020).
- van Oeveren, W., Tielliu, I. F., de Hart, J. Comparison of modified chandler, roller pump, and ball valve circulation models for in vitro testing in high blood flow conditions: application in thrombogenicity testing of different materials for vascular applications. International Journal of Biomaterials. 2012, 673163 (2012).
- Maa, Y. F., Hsu, C. C. Protein denaturation by combined effect of shear and air-liquid interface. Biotechnology and Bioengineering. 54 (6), 503-512 (1997).
- Mutch, N. J., et al. The use of the Chandler loop to examine the interaction potential of NXY-059 on the thrombolytic properties of rtPA on human thrombi in vitro. British Journal of Pharmacology. 153 (1), 124-131 (2008).
- Fletcher, E. A. K., et al. Extracorporeal human whole blood in motion, as a tool to predict first-infusion reactions and mechanism-of-action of immunotherapeutics. International Immunopharmacology. 54, 1-11 (2018).
- Krajewski, S., et al. Hemocompatibility evaluation of different silver nanoparticle concentrations employing a modified Chandler-loop in vitro assay on human blood. Acta Biomaterialia. 9 (7), 7460-7468 (2013).
- Larm, O., Larsson, R., Olsson, P. A new non-thrombogenic surface prepared by selective covalent binding of heparin via a modified reducing terminal residue. Biomaterials, Medical Devices, and Artificial Organs. 11 (2-3), 161-173 (1983).
- Gong, J., et al. Tubing loops as a model for cardiopulmonary bypass circuits: both the biomaterial and the blood-gas phase interfaces induce complement activation in an in vitro model. Journal of Clinical Immunology. 16 (4), 222-229 (1996).
- Tevaearai, H. T., et al. Trillium coating of cardiopulmonary bypass circuits improves biocompatibility. The International Journal of Artificial Organs. 22 (9), 629-634 (1999).
- Ma, Y. Q., Plow, E. F., Geng, J. G. P-selectin binding to P-selectin glycoprotein ligand-1 induces an intermediate state of alphaMbeta2 activation and acts cooperatively with extracellular stimuli to support maximal adhesion of human neutrophils. Blood. 104 (8), 2549-2556 (2004).
- Bandyk, D. F., Galbraith, T. A., Haasler, G. B., Almassi, G. H. Blood flow velocity of internal mammary artery and saphenous vein grafts to the coronary arteries. Journal of Surgical Research. 44 (4), 342-351 (1988).
- Gardner, R. A. An examination of the fluid mechanics and thrombus formation time parameters in a Chandler rotating loop system. Journal of Laboratory and Clinical Medicine. 84 (4), 494-508 (1974).
- Gaamangwe, T., Peterson, S. D., Gorbet, M. B. Investigating the Effect of Blood Sample Volume in the Chandler Loop Model: Theoretical and Experimental Analysis. Cardiovascular Engineering and Technology. 5 (2), 133-144 (2014).
- Böswirth, L. . Technische Strömungslehre. 8 edn. , (2010).
- Cartwright, I. J., Pockley, A. G., Galloway, J. H., Greaves, M., Preston, F. E. The effects of dietary omega-3 polyunsaturated fatty acids on erythrocyte membrane phospholipids, erythrocyte deformability and blood viscosity in healthy volunteers. Atherosclerosis. 55 (3), 267-281 (1985).
- Wong, K. K. L., Wu, J., Liu, G., Huang, W., Ghista, D. N. Coronary arteries hemodynamics: effect of arterial geometry on hemodynamic parameters causing atherosclerosis. Medical & biological engineering & computing. 58, 1831-1843 (2020).
- Kania, R. E., Herman, P., Ar, A., Tran Ba Huy, P. Technical pitfalls in middle ear gas studies: errors introduced by the gas permeability of tubing and additional dead space. Acta Oto-Laryngologica. 125 (5), 529-533 (2005).
- Foley, M. E., McNicol, G. P. An in-vitro study of acidosis, platelet function, and perinatal cerebral intraventricular haemorrhage. The Lancet. 1 (8024), 1230-1232 (1977).
- Engstrom, M., Schott, U., Romner, B., Reinstrup, P. Acidosis impairs the coagulation: A thromboelastographic study. The Journal of Trauma. 61 (3), 624-628 (2006).
- Dirkmann, D., Hanke, A. A., Gorlinger, K., Peters, J. Hypothermia and acidosis synergistically impair coagulation in human whole blood. Anesthesia & Analgesia. 106 (6), 1627-1632 (2008).
- Ritz-Timme, S., Eckelt, N., Schmidtke, E., Thomsen, H. Genesis and diagnostic value of leukocyte and platelet accumulations around “air bubbles” in blood after venous air embolism. International Journal of Legal Medicine. 111 (1), 22-26 (1998).
- Thorsen, T., Klausen, H., Lie, R. T., Holmsen, H. Bubble-induced aggregation of platelets: effects of gas species, proteins, and decompression. Undersea & Hyperbaric Medicine : Journal of the Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc. 20 (2), 101-119 (1993).
- Streller, U., Sperling, C., Hubner, J., Hanke, R., Werner, C. Design and evaluation of novel blood incubation systems for in vitro hemocompatibility assessment of planar solid surfaces. Journal of Biomedical Materials Research Part B. 66 (1), 379-390 (2003).
- Hesh, C. A., Qiu, Y., Lam, W. A. Vascularized microfluidics and the blood-endothelium interface. Micromachines. 11 (1), 18 (2019).
- Nordling, S., Nilsson, B., Magnusson, P. U. A novel in vitro model for studying the interactions between human whole blood and endothelium. Journal of Visualized Experiments. (93), e52112 (2014).
