Hvala vam što ste posjetili Nature.com.Koristite verziju pretraživača sa ograničenom podrškom za CSS.Za najbolje iskustvo, preporučujemo da koristite ažurirani pretraživač (ili onemogućite način kompatibilnosti u Internet Exploreru).Osim toga, kako bismo osigurali stalnu podršku, prikazujemo stranicu bez stilova i JavaScripta.
Klizači koji prikazuju tri članka po slajdu.Koristite dugmad za nazad i sledeće da se krećete kroz slajdove ili dugmad kontrolora slajdova na kraju za kretanje kroz svaki slajd.
Pouzdano medicinsko centrifugiranje je kroz povijest zahtijevalo upotrebu skupe, glomazne i električno zavisne komercijalne opreme, koja često nije dostupna u okruženjima s ograničenim resursima.Iako je opisano nekoliko prenosivih, jeftinih, nemotoriziranih centrifuga, ova rješenja su prvenstveno namijenjena dijagnostičkim aplikacijama koje zahtijevaju relativno male količine sedimentacije.Osim toga, dizajn ovih uređaja često zahtijeva korištenje posebnih materijala i alata koji inače nisu dostupni u nedovoljno opskrbljenim područjima.Ovdje opisujemo dizajn, montažu i eksperimentalnu validaciju CentREUSE, ultra jeftine, prenosive centrifuge na otpad za terapeutske primjene kojom upravljaju ljudi.CentREUSE pokazuje prosječnu centrifugalnu silu od 10,5 relativne centrifugalne sile (RCF) ± 1,3.Taloženje 1,0 ml staklaste suspenzije triamcinolona nakon 3 minuta centrifugiranja u CentREUSE bilo je uporedivo sa onim nakon 12 sati gravitaciono posredovane sedimentacije (0,41 ml ± 0,04 prema 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Zgušnjavanje sedimenta nakon CentREUSE centrifugiranja u trajanju od 5 i 10 minuta u poređenju sa onim uočenim nakon centrifugiranja na 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 naspram 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) i 50 RCF (0,20 ml ± ± 0,03) za Similar 5 minuta 0,02 prema 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Predlošci i uputstva za izgradnju za CentREUSE uključeni su u ovaj post otvorenog koda.
Centrifugiranje je važan korak u mnogim dijagnostičkim testovima i terapijskim intervencijama1,2,3,4.Međutim, postizanje adekvatnog centrifugiranja je kroz povijest zahtijevalo korištenje skupe, glomazne i električno ovisne komercijalne opreme, koja često nije dostupna u okruženjima s ograničenim resursima2,4.U 2017. godini, Prakashova grupa je predstavila malu ručnu centrifugu na papiru (nazvanu „paper puffer”) napravljenu od prefabrikovanih materijala po cijeni od 0,20 dolara ($)2.Od tada je papirna fuga raspoređena u okruženjima s ograničenim resursima za dijagnostičke aplikacije male količine (npr. odvajanje komponenti krvi u kapilarnim cijevima na temelju gustine za otkrivanje parazita malarije), čime se demonstrira super jeftin prijenosni instrument na ljudski pogon.centrifuga 2.Od tada je opisano nekoliko drugih kompaktnih, jeftinih, nemotoriziranih uređaja za centrifugiranje4,5,6,7,8,9,10.Međutim, većina ovih rješenja, poput isparenja papira, namijenjena je za dijagnostičke svrhe koje zahtijevaju relativno male zapremine sedimentacije i stoga se ne mogu koristiti za centrifugiranje velikih uzoraka.Osim toga, montaža ovih rješenja često zahtijeva upotrebu posebnih materijala i alata koji često nisu dostupni u nedovoljno opskrbljenim područjima4,5,6,7,8,9,10.
Ovdje opisujemo dizajn, montažu i eksperimentalnu validaciju centrifuge (nazvane CentREUSE) napravljene od konvencionalnog otpada papirne fuge za terapeutske primjene koje obično zahtijevaju velike količine sedimentacije.Slučaj 1, 3 Kao dokaz koncepta, testirali smo uređaj uz pravu oftalmičku intervenciju: precipitaciju suspenzije triamcinolona u acetonu (TA) za naknadno ubrizgavanje bolus lijeka u staklasto tijelo oka.Iako je centrifugiranje za koncentraciju TA priznata jeftina intervencija za dugotrajno liječenje različitih očnih stanja, potreba za komercijalno dostupnim centrifugama tijekom formulacije lijeka glavna je prepreka za korištenje ove terapije u okruženjima s ograničenim resursima1,2, 3.u poređenju sa rezultatima dobijenim sa konvencionalnim komercijalnim centrifugama.Šabloni i uputstva za izgradnju CentREUSE-a uključeni su u ovu objavu otvorenog koda u odeljku „Više informacija“.
CentREUSE se može izgraditi gotovo u potpunosti od otpada.Obje kopije polukružnog predloška (dodatna slika S1) odštampane su na standardnom američkom karbonskom papiru (215,9 mm × 279,4 mm).Priložena dva polukružna šablona definiraju tri ključne karakteristike dizajna CentREUSE uređaja, uključujući (1) vanjski rub okretnog diska od 247 mm, (2) dizajniran je da primi špric od 1,0 ml (sa poklopcem i amputiranim klipom).žljebovi u dršci) i (3) dvije oznake koje pokazuju gdje treba probušiti rupe tako da uže može proći kroz disk.
Zalijepite (npr. višenamjenskim ljepilom ili trakom) šablon na valovitu ploču (minimalna veličina: 247 mm × 247 mm) (dodatna slika S2a).U ovoj studiji je korišten standardni "A" valoviti karton (debljine 4,8 mm), ali se mogao koristiti valoviti karton slične debljine, kao što je valoviti karton iz odbačenih kutija za otpremu.Koristeći oštar alat (kao što je oštrica ili makaze), izrežite karton duž ruba vanjskog diska ocrtanog na predlošku (dodatna slika S2b).Zatim, koristeći uski, oštar alat (kao što je vrh hemijske olovke), napravite dvije perforacije pune debljine radijusa od 8,5 mm prema oznakama ucrtanim na šablonu (dodatna slika S2c).Dva proreza za špriceve od 1,0 ml se zatim izrezuju iz šablona i donjeg površinskog sloja kartona pomoću šiljastog alata kao što je žilet;mora se paziti da se ne ošteti temeljni valoviti sloj ili preostali površinski sloj (dodatna slika S2d, e).Zatim provucite komad kanapa (npr. pamučni konopac od 3 mm ili bilo koji konac slične debljine i elastičnosti) kroz dvije rupe i zavežite petlju oko svake strane diska dužine oko 30 cm (dopunska slika S2f).
Napunite dva šprica od 1,0 ml sa približno jednakim zapreminama (npr. 1,0 ml TA suspenzije) i zatvorite ih.Šipka klipa šprica je zatim odsečena na nivou prirubnice cevi (dodatna slika S2g, h).Prirubnica cilindra se zatim prekriva slojem trake kako bi se spriječilo izbacivanje skraćenog klipa tokom upotrebe opreme.Svaki špric od 1,0 ml je zatim stavljen u jažicu šprica tako da je poklopac okrenut prema sredini diska (dodatna slika S2i).Svaki špric je zatim pričvršćen za barem disk ljepljivom trakom (dodatna slika S2j).Konačno, dovršite sastavljanje centrifuge postavljanjem dvije olovke (kao što su olovke ili slični alati u obliku štapića) na svaki kraj kanapa unutar petlje (slika 1).
Upute za korištenje CentREUSE su slične onima za tradicionalne igračke koje se vrte.Rotacija počinje držanjem ručke u svakoj ruci.Blago labavost žica uzrokuje da se disk ljulja naprijed ili nazad, uzrokujući da se disk rotira naprijed ili nazad.Ovo se radi nekoliko puta na spor, kontrolisan način tako da se žice uvijaju.Zatim zaustavite kretanje.Kako se žice počnu odmotavati, ručka se snažno povlači sve dok žice ne budu zategnute, što uzrokuje okretanje diska.Čim se struna potpuno odmota i počne da se premotava, dršku treba polako opustiti.Kako se uže ponovo počne odmotavati, primijenite istu seriju pokreta kako biste nastavili da se uređaj vrti (video S1).
Za primjene koje zahtijevaju sedimentaciju suspenzije centrifugiranjem, uređaj je kontinuirano rotiran dok se ne postigne zadovoljavajuća granulacija (dodatna slika S3a,b).Složene čestice će se formirati na kraju klipa cijevi šprica i supernatant će se koncentrirati prema vrhu šprica.Supernatant je zatim isušen uklanjanjem trake koja je pokrivala prirubnicu cijevi i uvođenjem drugog klipa kako bi se prirodni klip polako gurnuo prema vrhu šprice, zaustavljajući se kada je stigao do sedimenta spoja (dodatna slika S3c,d).
Da bi se odredila brzina rotacije, uređaj CentREUSE, opremljen sa dva šprica od 1,0 ml napunjene vodom, snimljen je brzom video kamerom (240 sličica u sekundi) u trajanju od 1 min nakon postizanja stabilnog stanja oscilacije.Markeri blizu ivice diska koji se okreće praćeni su ručno koristeći analizu snimaka okvir po kadar da bi se odredio broj obrtaja u minuti (rpm) (slike 2a-d).Ponovite n = 10 pokušaja.Relativna centrifugalna sila (RCF) na sredini cijevi šprica se tada izračunava pomoću sljedeće formule:
Kvantifikacija brzine rotacije sa CentREUSE.(A–D) Sekvencijalne reprezentativne slike koje prikazuju vrijeme (minuti: sekunde. milisekunde) do završetka rotacije uređaja.Strelice označavaju markere tragova.(E) RPM kvantifikacija pomoću CentREUSE.Linije predstavljaju srednju vrijednost (crveno) ± standardnu ​​devijaciju (crno).Rezultati predstavljaju pojedinačna 1-minutna ispitivanja (n = 10).
Špric od 1,0 ml koji sadrži TA suspenziju za injekciju (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, SAD) centrifugiran je 3, 5 i 10 minuta koristeći CentREUSE.Sedimentacija korištenjem ove tehnike upoređena je s onom postignutom nakon centrifugiranja na 10, 20 i 50 RCF koristeći rotor A-4-62 u trajanju od 5 minuta na Eppendorf 5810R stolnoj centrifugi (Hamburg, Njemačka).Količina padavina je takođe upoređena sa količinom padavina dobijenom upotrebom padavina zavisnih od gravitacije u različitim vremenskim tačkama od 0 do 720 minuta.Za svaku proceduru izvedeno je ukupno n = 9 nezavisnih ponavljanja.
Sve statističke analize su obavljene pomoću softvera Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, SAD).Vrijednosti su prikazane kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (SD) osim ako nije drugačije naznačeno.Srednje vrijednosti grupe su upoređene korištenjem dvostranog Welch-korigiranog t-testa.Alfa je definirana kao 0,05.Za slijeganje ovisno o gravitaciji, jednofazni model eksponencijalnog raspadanja je ugrađen korištenjem regresije najmanjih kvadrata, tretirajući ponovljene vrijednosti y za datu vrijednost x kao jednu tačku.
gdje je x vrijeme u minutama.y – zapremina sedimenta.y0 je vrijednost y kada je x nula.Plato je y vrijednost za beskonačne minute.K je konstanta brzine, izražena kao recipročna vrijednost minuta.
CentREUSE uređaj je pokazao pouzdane, kontrolisane nelinearne oscilacije koristeći dva standardna šprica od 1,0 ml napunjena sa po 1,0 ml vode (video S1).U n = 10 pokušaja (po 1 minutu), CentREUSE je imao prosječnu brzinu rotacije od 359,4 o/min ± 21,63 (opseg = 337-398), što je rezultiralo izračunatom prosječnom centrifugalnom silom od 10,5 RCF ± 1,3 (opseg = 9,2–12,8). ).(Slika 2a-e).
Nekoliko metoda za peletiranje TA suspenzija u špricevima od 1,0 ml je procijenjeno i upoređeno sa CentREUSE centrifugiranjem.Nakon 12 sati taloženja ovisno o gravitaciji, volumen sedimenta je dosegao 0,38 ml ± 0,03 (dopunska slika S4a,b).Taloženje TA ovisno o gravitaciji je u skladu s jednofaznim eksponencijalnim modelom raspada (korigirano za R2 = 0,8582), što rezultira procijenjenim platoom od 0,3804 mL (95% interval pouzdanosti: 0,3578 do 0,4025) (dodatna slika S4c).CentREUSE je proizveo prosječnu zapreminu sedimenta od 0,41 ml ± 0,04 za 3 minute, što je bilo slično srednjoj vrijednosti od 0,38 ml ± 0,03 uočenoj za sedimentaciju zavisnu od gravitacije nakon 12 sati (p = 0,14) (sl. 3a, d, h) .CentREUSE je dao značajno kompaktniji volumen od 0,31 ml ± 0,02 za 5 minuta u poređenju sa prosjekom od 0,38 ml ± 0,03 uočenim za sedimentaciju zasnovanu na gravitaciji nakon 12 sati (p = 0,0001) (Slika 3b, d, h).
Poređenje gustine TA peleta postignute centrifugiranjem CentREUSE sa gravitacionim taloženjem u odnosu na standardno industrijsko centrifugiranje (A–C).Reprezentativne slike precipitiranih TA suspenzija u špricevima od 1,0 ml nakon 3 min (A), 5 min (B) i 10 min (C) upotrebe CentREUSE.(D) Reprezentativne slike deponovanog TA nakon 12 h gravitacionog taloženja.(EG) Reprezentativne slike istaloženog TA nakon standardnog komercijalnog centrifugiranja na 10 RCF (E), 20 RCF (F) i 50 RCF (G) tokom 5 minuta.(H) Volumen sedimenta je kvantificiran korištenjem CentREUSE (3, 5 i 10 min), sedimentacije posredovane gravitacijom (12 h) i standardnog industrijskog centrifugiranja na 5 min (10, 20 i 50 RCF).Linije predstavljaju srednju vrijednost (crveno) ± standardnu ​​devijaciju (crno).Tačke predstavljaju nezavisna ponavljanja (n = 9 za svaki uslov).
CentREUSE je proizveo srednju zapreminu od 0,31 ml ± 0,02 nakon 5 minuta, što je slično srednjoj vrednosti od 0,32 ml ± 0,03 uočenoj u standardnoj komercijalnoj centrifugi na 10 RCF tokom 5 minuta (p = 0,20), i nešto niže od srednje zapremine dobijen sa 20 RCF primećen je pri 0,28 ml ± 0,03 tokom 5 minuta (p = 0,03) (sl. 3b, e, f, h).CentREUSE je proizveo srednju zapreminu od 0,20 ml ± 0,02 na 10 minuta, što je bilo jednako kompaktno (p = 0,15) u poređenju sa srednjom zapreminom od 0,19 ml ± 0,01 na 5 minuta posmatrano sa komercijalnom centrifugom na 50 RCF (slika 3c, g, h)..
Ovdje opisujemo dizajn, montažu i eksperimentalnu verifikaciju ultra jeftine, prijenosne centrifuge na papiru, kojom upravljaju ljudi, napravljene od konvencionalnog terapeutskog otpada.Dizajn je u velikoj mjeri zasnovan na papirnoj centrifugi (koja se naziva "papirna fuga") koju je Prakashova grupa predstavila 2017. za dijagnostičke aplikacije.S obzirom na to da je centrifugiranje kroz povijest zahtijevalo upotrebu skupe, glomazne i električno zavisne komercijalne opreme, Prakashova centrifuga pruža elegantno rješenje za problem nesigurnog pristupa centrifugiranju u okruženjima s ograničenim resursima2,4.Od tada, paperfuge je pokazao praktičnu korisnost u nekoliko dijagnostičkih aplikacija male količine, kao što je frakcioniranje krvi na temelju gustine za otkrivanje malarije.Međutim, koliko nam je poznato, slični ultra-jeftini centrifugalni uređaji na bazi papira nisu korišteni u terapeutske svrhe, stanja koja obično zahtijevaju sedimentaciju većeg volumena.
Imajući to na umu, cilj CentREUSE-a je proširiti upotrebu centrifugiranja papira u terapijskim intervencijama.To je postignuto nekoliko modifikacija dizajna Prakash otkrića.Značajno, da bi se povećala dužina dva standardna šprica od 1,0 ml, CentREUSE sadrži veći disk (radijus = 123,5 mm) od najvećeg Prakash testera za papir (radijus = 85 mm).Osim toga, kako bi podržao dodatnu težinu šprica od 1,0 ml napunjenog tekućinom, CentREUSE koristi valoviti karton umjesto kartona.Zajedno, ove modifikacije omogućavaju centrifugiranje većih zapremina od onih testiranih u Prakash čistaču papira (tj. dva šprica od 1,0 ml sa kapilarima) dok se i dalje oslanjaju na slične komponente: filament i materijal na bazi papira.Značajno je da je nekoliko drugih jeftinih centrifuga na ljudski pogon opisano u dijagnostičke svrhe4,5,6,7,8,9,10.Tu spadaju centrifuge, mješalice za salatu, mješalice za jaja i ručne svjetiljke za rotirajuće uređaje5, 6, 7, 8, 9. Međutim, većina ovih uređaja nije dizajnirana za rukovanje zapreminama do 1,0 ml i sastoje se od materijala koji su često skuplji i nepristupačni od onih koji se koriste u papirnim centrifugama2,4,5,6,7,8,9,10..Zapravo, odbačeni papirni materijali se često nalaze posvuda;na primjer, u Sjedinjenim Državama, papir i karton čine preko 20% komunalnog čvrstog otpada, što je bogat, jeftin ili čak besplatan izvor za izgradnju papirnih centrifuga.npr. CentreUSE11.Takođe, u poređenju sa nekoliko drugih objavljenih jeftinih rešenja, CentREUSE ne zahteva specijalizovani hardver (kao što je hardver i softver za 3D štampanje, hardver i softver za lasersko rezanje, itd.) za kreiranje, što hardver čini intenzivnijim resursima..Ovi ljudi su u okruženju 4, 8, 9, 10.
Kao dokaz praktične korisnosti naše papirne centrifuge u terapijske svrhe, demonstriramo brzo i pouzdano taloženje suspenzije triamcinolona u acetonu (TA) za injekciju u bolus staklastog tijela – utvrđenu jeftinu intervenciju za dugotrajno liječenje različitih očnih bolesti1 ,3.Rezultati taloženja nakon 3 minute sa CentREUSE bili su uporedivi sa rezultatima nakon 12 sati taloženja posredovanog gravitacijom.Osim toga, rezultati CentREUSE nakon centrifugiranja od 5 i 10 minuta premašili su rezultate koji bi se dobili gravitacijom i bili su slični onima uočenim nakon industrijskog centrifugiranja na 10 i 50 RCF u trajanju od 5 minuta, respektivno.Posebno, prema našem iskustvu, CentREUSE proizvodi oštriji i glatkiji interfejs sediment-supernatant od drugih testiranih metoda;ovo je poželjno jer omogućava precizniju procjenu doze primijenjenog lijeka i lakše je ukloniti supernatant uz minimalan gubitak volumena čestica.
Izbor ove aplikacije kao dokaza koncepta bio je vođen stalnom potrebom da se poboljša pristup intravitrealnim steroidima dugog djelovanja u okruženjima s ograničenim resursima.Intravitrealni steroidi se široko koriste u liječenju različitih očnih stanja, uključujući dijabetički makularni edem, starosnu makularnu degeneraciju, okluziju krvnih žila retine, uveitis, radijacijsku retinopatiju i cistični makularni edem3,12.Od steroida dostupnih za intravitrealnu primjenu, TA ostaje najčešće korišteni u svijetu12.Iako su dostupni preparati bez TA konzervansa (PF-TA) (npr. Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, SAD]), preparati sa konzervansima benzil alkohola (npr. Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, USA]) ostaje najpopularniji3,12.Treba napomenuti da je posljednja grupa lijekova odobrena od strane US Food and Drug Administration (FDA) samo za intramuskularnu i intraartikularnu primjenu, tako da se intraokularna primjena smatra neregistrovanom 3, 12 .Iako injekciona doza intravitrealnog TA varira u zavisnosti od indikacije i tehnike, najčešće prijavljivana doza je 4,0 mg (tj. zapremina injekcije od 0,1 ml iz rastvora od 40 mg/ml), što obično daje trajanje lečenja od približno 3 meseca. Efekti 1 , 12, 13, 14, 15.
Da bi se produžilo djelovanje intravitrealnih steroida kod kroničnih, teških ili rekurentnih bolesti oka, uvedeno je nekoliko dugodjelujućih implantabilnih ili injekcijskih steroidnih uređaja, uključujući deksametazon 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irska), Relax fluorid acetonid 0,59 mg (Retisert). , Bausch and Lomb, Laval, Kanada) i fluocinolon acetonid 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, SAD)3,12.Međutim, ovi uređaji imaju nekoliko potencijalnih nedostataka.U Sjedinjenim Državama, svaki uređaj je odobren samo za nekoliko indikacija, što ograničava pokriće osiguranja.Osim toga, neki uređaji zahtijevaju hiruršku implantaciju i mogu uzrokovati jedinstvene komplikacije kao što je migracija uređaja u prednju komoru3,12.Pored toga, ovi uređaji su manje dostupni i mnogo skuplji od TA3,12;po trenutnim američkim cijenama, Kenalog-40 košta oko 20 dolara po 1,0 ml suspenzije, dok Ozurdex, Retisert i Iluvien eksplantiraju.Cijena ulaza je oko 1400 dolara., 20.000 dolara i 9.200 dolara respektivno.Zajedno, ovi faktori ograničavaju pristup ovim uređajima za ljude u okruženjima sa ograničenim resursima.
Učinjeni su pokušaji da se produži efekat intravitrealnog TA1,3,16,17 zbog njegove niže cijene, izdašnije nadoknade i veće dostupnosti.S obzirom na svoju nisku topljivost u vodi, TA ostaje u oku kao depo, omogućavajući postupnu i relativno konstantnu difuziju lijeka, pa se očekuje da će efekat trajati duže s većim depoima1,3.U tu svrhu razvijeno je nekoliko metoda za koncentriranje suspenzije TA prije injekcije u staklasto tijelo.Iako su opisane metode zasnovane na pasivnom (tj. ovisnom o gravitaciji) taloženju ili mikrofiltraciji, ove metode su relativno dugotrajne i daju varijabilne rezultate15,16,17.Naprotiv, prethodne studije su pokazale da se TA može brzo i pouzdano koncentrirati (i time produžiti djelovanje) precipitacijom uz pomoć centrifugiranja1,3.U zaključku, pogodnost, niska cijena, trajanje i efikasnost centrifugalno koncentriranog TA čine ovu intervenciju atraktivnom opcijom za pacijente u okruženjima s ograničenim resursima.Međutim, nedostatak pristupa pouzdanom centrifugiranju može biti glavna prepreka implementaciji ove intervencije;Rešavanjem ovog problema, CentREUSE može pomoći u povećanju dostupnosti dugotrajne terapije steroidima za pacijente u okruženjima sa ograničenim resursima.
U našoj studiji postoje neka ograničenja, uključujući ona koja se odnose na funkcionalnost uređaja CentREUSE.Uređaj je nelinearni, nekonzervativni oscilator koji se oslanja na ljudski unos i stoga ne može da obezbedi tačnu i konstantnu brzinu rotacije tokom upotrebe;Brzina rotacije ovisi o nekoliko varijabli, kao što je utjecaj korisnika na nivo posjedovanja uređaja, specifični materijali koji se koriste u montaži opreme i kvalitet spojeva koji se vrte.Ovo se razlikuje od komercijalne opreme gdje se brzina rotacije može primijeniti dosljedno i precizno.Osim toga, brzina koju postiže CentREUSE može se smatrati relativno skromnom u poređenju sa brzinom koju postižu drugi centrifugalni uređaji2.Srećom, brzina (i povezana centrifugalna sila) koju je generirao naš uređaj bila je dovoljna da testira koncept detaljno opisan u našoj studiji (tj. taloženje TA).Brzina rotacije se može povećati olakšavanjem mase centralnog diska 2;ovo se može postići upotrebom lakšeg materijala (kao što je tanji karton) ako je dovoljno čvrst da drži dva šprica napunjena tečnošću.U našem slučaju, odluka da se koristi standardni „A“ karton s prorezima (debljine 4,8 mm) bila je namjerna, jer se ovaj materijal često nalazi u transportnim kutijama i stoga se lako može naći kao materijal koji se može reciklirati.Brzina rotacije se također može povećati smanjenjem radijusa središnjeg diska 2 .Međutim, radijus naše platforme je namjerno napravljen relativno velikim za smještaj šprica od 1,0 ml.Ako je korisnik zainteresiran za centrifugiranje kraćih posuda, radijus se može smanjiti - promjena koja predvidivo rezultira većim brzinama rotacije (i možda većim centrifugalnim silama).
Osim toga, nismo pažljivo procijenili utjecaj zamora operatera na funkcionalnost opreme.Zanimljivo je da je nekoliko članova naše grupe moglo koristiti uređaj 15 minuta bez primjetnog umora.Potencijalno rješenje za umor operatera kada su potrebne duže centrifuge je rotacija dva ili više korisnika (ako je moguće).Osim toga, nismo kritički ocjenjivali trajnost uređaja, dijelom zato što se komponente uređaja (kao što su karton i kabel) mogu lako zamijeniti uz male ili nikakve troškove u slučaju habanja ili oštećenja.Zanimljivo je da smo tokom našeg pilot testiranja koristili jedan uređaj ukupno preko 200 minuta.Nakon ovog perioda, jedini uočljivi, ali manji znak istrošenosti je perforacija duž konca.
Još jedno ograničenje naše studije je da nismo posebno mjerili masu ili gustinu deponovanog TA, što je moguće postići pomoću CentREUSE uređaja i drugih metoda;umjesto toga, naša eksperimentalna verifikacija ovog uređaja bila je zasnovana na mjerenju gustine sedimenta (u ml).indirektna mjera gustine.Osim toga, nismo testirali CentREUSE Concentrated TA na pacijentima, međutim, budući da je naš uređaj proizvodio TA pelete slične onima proizvedenim korištenjem komercijalne centrifuge, pretpostavili smo da će CentREUSE Concentrated TA biti jednako učinkovit i siguran kao što je prethodno korišten.u književnosti.prijavljeno za konvencionalne uređaje za centrifugiranje1,3.Dodatne studije koje kvantificiraju stvarnu količinu TA primijenjene nakon CentREUSE fortifikacije mogu pomoći da se dalje procijeni stvarna korisnost našeg uređaja u ovoj aplikaciji.
Prema našim saznanjima, CentREUSE, uređaj koji se lako može konstruirati od lako dostupnog otpada, prva je prijenosna centrifuga za papir na ljudski pogon, ultra niska cijena koja se koristi u terapijskom okruženju.Osim što može centrifugirati relativno velike količine, CentREUSE ne zahtijeva upotrebu specijalizovanih materijala i alata za konstrukciju u poređenju sa drugim objavljenim centrifugama niske cijene.Pokazana efikasnost CentREUSE u brzoj i pouzdanoj precipitaciji TA može pomoći u poboljšanju dugoročne dostupnosti intravitrealnih steroida kod ljudi u okruženjima sa ograničenim resursima, što može pomoći u liječenju različitih očnih stanja.Osim toga, prednosti naših prijenosnih centrifuga na ljudski pogon predvidljivo se protežu na lokacije bogate resursima kao što su veliki tercijarni i kvartarni zdravstveni centri u razvijenim zemljama.Pod ovim uvjetima, dostupnost uređaja za centrifugiranje može i dalje biti ograničena na kliničke i istraživačke laboratorije, uz rizik od kontaminacije špriceva tekućinama ljudskog tijela, životinjskim proizvodima i drugim opasnim supstancama.Osim toga, ove laboratorije se često nalaze daleko od mjesta zbrinjavanja pacijenata.Ovo zauzvrat može biti logistička prepreka za pružaoce zdravstvenih usluga kojima je potreban brz pristup centrifugiranju;implementacija CentREUSE-a može poslužiti kao praktičan način za pripremu terapijskih intervencija u kratkom roku bez ozbiljnog ometanja brige o pacijentima.
Stoga, kako bi se svima olakšala priprema za terapijske intervencije koje zahtijevaju centrifugiranje, šablon i upute za kreiranje CentREUSE uključeni su u ovu publikaciju otvorenog koda u odjeljku Dodatne informacije.Podstičemo čitaoce da redizajniraju CentREUSE po potrebi.
Podaci koji podržavaju rezultate ove studije dostupni su od odgovarajućeg SM autora na razuman zahtjev.
Ober, MD i Valizhan, S. Trajanje djelovanja triamcinolon acetona u staklastom tijelu pri koncentraciji centrifugiranja.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS i drugi.Ručna ultra jeftina centrifuga za papir.National Biomedical Science.projekat.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM i Wasserman JA Centrifugalna koncentracija intravitrealne suspenzije triamcinolon acetonida: jeftina, jednostavna i izvodljiva alternativa dugotrajnoj primjeni steroida.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, sačekaću.Jeftin adapter za centrifugu otvorenog koda za odvajanje velikih kliničkih uzoraka krvi.PLOS One.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS i Whitesides GM Mješalica je poput centrifuge: odvaja ljudsku plazmu od pune krvi u okruženjima sa ograničenim resursima.laboratorija.čip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Ručna, prenosiva, jeftina centrifuga za dijagnozu anemije u okruženjima sa ograničenim resursima.Da.J. Trope.lijek.vlage.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.čekaj.Plazma je odvojena pomoću spinera.analni otvor.Hemijski.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner za trenutnu dijagnozu infekcija urinarnog trakta.National Biomedical Science.projekat.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A., i Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Jeftino centrifugiranje bez elektrolita za izotermno otkrivanje SARS-CoV-2 u pljuvački.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH i Choi, J. Mag-spinner: Sljedeća generacija praktičnih, pristupačnih, jednostavnih i prenosivih (FAST) sistema za magnetno odvajanje.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
Američka agencija za zaštitu životne sredine.Unapređenje održivog upravljanja materijalima: informativni list za 2018. koji procjenjuje trendove u proizvodnji i upravljanju materijalima u Sjedinjenim Državama.(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. i Lanzetta, P. Steroidi za intravitrealno liječenje retinalnih bolesti.nauku.Časopis Mir 2014, 1–14 (2014).
Pivo, popodnevni čaj, itd. Intraokularne koncentracije i farmakokinetika triamcinolon acetonida nakon jedne intravitrealne injekcije.Oftalmologija 110, 681–686 (2003).
Audrene, F. et al.Farmakokinetičko-farmakodinamički model učinka triamcinolon acetonida na centralnu debljinu makule kod pacijenata sa dijabetičkim makularnim edemom.investirati.oftalmologija.vidljivo.nauku.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Stvarna doza triamcinolon acetona izmjerena je uobičajenom metodom intravitrealne injekcije.Da.J. Ophthalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS i Oh, JH Metoda koncentriranog triamcinolon acetonida za intravitrealnu injekciju.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Kvantitativna analiza deponovanog triamcinolona za injekcije.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM je dijelom podržan poklonom Mukai fondaciji, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, SAD.
Odsjek za oftalmologiju, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, SAD