Hvala što ste posjetili Nature.com.Koristite verziju preglednika s ograničenom CSS podrškom.Za najbolje iskustvo preporučujemo da koristite ažurirani preglednik (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.Za pomicanje kroz slajdove koristite gumbe za povratak i sljedeći ili gumbe za upravljanje slajdovima na kraju za pomicanje kroz svaki slajd.
Pouzdano medicinsko centrifugiranje povijesno je zahtijevalo upotrebu skupe, glomazne komercijalne opreme ovisne o električnoj opremi, koja često nije dostupna u uvjetima s ograničenim resursima.Iako je opisano nekoliko prijenosnih, jeftinih, nemotoriziranih centrifuga, ova su rješenja prvenstveno namijenjena dijagnostičkim primjenama koje zahtijevaju relativno male količine taloženja.Osim toga, dizajn ovih uređaja često zahtijeva upotrebu posebnih materijala i alata koji inače nisu dostupni u nedovoljno opskrbljenim područjima.Ovdje opisujemo dizajn, sastavljanje i eksperimentalnu validaciju CentREUSE, prijenosne centrifuge za terapeutske primjene ultra jeftine, kojom upravljaju ljudi.CentREUSE pokazuje prosječnu centrifugalnu silu od 10,5 relativne centrifugalne sile (RCF) ± 1,3.Taloženje 1,0 ml staklene suspenzije triamcinolona nakon 3 minute centrifugiranja u CentREUSE bilo je usporedivo s onim nakon 12 sati gravitacijske sedimentacije (0,41 ml ± 0,04 prema 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Zgušnjavanje sedimenta nakon CentREUSE centrifugiranja tijekom 5 i 10 minuta u usporedbi s onim primijećenim 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) tijekom 5 minuta korištenjem komercijalne opreme Slično ± 0,02 u odnosu na 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Predlošci i upute 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 odgovarajućeg centrifugiranja povijesno je zahtijevalo upotrebu skupe, glomazne komercijalne opreme ovisne o električnoj opremi, koja često nije dostupna u uvjetima s ograničenim resursima2,4.Godine 2017. Prakasheva grupa predstavila je malu papirnatu ručnu centrifugu (nazvanu "papirna pumpa") izrađenu od montažnih materijala po cijeni od 0,20 USD ($)2.Od tada se papirna fuga koristi u okruženjima s ograničenim resursima za male dijagnostičke aplikacije (npr. odvajanje komponenti krvi na temelju gustoće u kapilarnim cjevčicama 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 tih otopina, poput isparenja od papira, namijenjena je za dijagnostičke svrhe koje zahtijevaju relativno male volumene sedimentacije i stoga se ne mogu koristiti za centrifugiranje velikih uzoraka.Osim toga, sastavljanje 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, sastavljanje i eksperimentalnu validaciju centrifuge (nazvane CentREUSE) izrađene od konvencionalnog papirnog otpada fuge za terapeutske primjene koje obično zahtijevaju velike volumene taloženja.Slučaj 1, 3 Kao dokaz koncepta, testirali smo uređaj sa stvarnom oftalmološkom intervencijom: taloženjem suspenzije triamcinolona u acetonu (TA) za naknadno ubrizgavanje bolusnog 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 korištenju ove terapije u uvjetima s ograničenim resursima1,2, 3.u usporedbi s rezultatima dobivenim s konvencionalnim komercijalnim centrifugama.Predlošci i upute za izgradnju CentREUSE uključeni su u ovu objavu otvorenog koda u odjeljku "Više informacija".
CentREUSE se može izgraditi gotovo u potpunosti od otpadaka.Obje kopije polukružnog predloška (dopunska slika S1) ispisane su na standardnom američkom karbonskom papiru (215,9 mm × 279,4 mm).Priložena dva polukružna predloška definiraju tri ključne značajke dizajna uređaja CentREUSE, uključujući (1) vanjski rub rotirajućeg diska od 247 mm, (2) dizajniran je za smještaj štrcaljke od 1,0 ml (s poklopcem i amputiranim klipom).utori u dršci) i (3) dvije oznake koje pokazuju gdje treba probušiti rupe kako bi uže moglo proći kroz disk.
Zalijepite (npr. višenamjenskim ljepilom ili trakom) predložak na valovitu ploču (minimalna veličina: 247 mm × 247 mm) (dodatna slika S2a).Standardni "A" valoviti karton (4,8 mm debljine) korišten je u ovoj studiji, ali se može koristiti valoviti karton slične debljine, kao što je valoviti karton iz odbačenih transportnih kutija.Oštrim alatom (kao što je oštrica ili škare) izrežite karton duž ruba vanjskog diska označenog na predlošku (dodatna slika S2b).Zatim pomoću uskog, oštrog alata (kao što je vrh kemijske olovke) izradite dvije pune perforacije polumjera 8,5 mm u skladu s oznakama na predlošku (dodatna slika S2c).Zatim se dva utora za štrcaljke od 1,0 ml izrežu iz predloška i donjeg površinskog sloja kartona pomoću šiljatog alata kao što je oštrica britve;mora se paziti da se ne ošteti donji valoviti sloj ili preostali površinski sloj (dodatna slika S2d, e).Zatim provucite konac (npr. pamučni konopac za kuhanje od 3 mm ili bilo koji konac slične debljine i elastičnosti) kroz dvije rupe i zavežite omču oko svake strane diska duljine oko 30 cm (dodatna slika S2f).
Napunite dvije štrcaljke od 1,0 ml približno jednakim volumenima (npr. 1,0 ml suspenzije TA) i začepite.Klip štrcaljke zatim je odrezan na razini prirubnice bačve (dodatna slika S2g, h).Prirubnica cilindra zatim je prekrivena slojem trake kako bi se spriječilo izbacivanje skraćenog klipa tijekom uporabe opreme.Svaka štrcaljka od 1,0 ml je zatim stavljena u otvor štrcaljke s poklopcem okrenutim prema središtu diska (dodatna slika S2i).Svaka štrcaljka je zatim pričvršćena barem na disk ljepljivom trakom (dodatna slika S2j).Na kraju dovršite sastavljanje centrifuge postavljanjem dvije olovke (kao što su olovke ili slični čvrsti alati u obliku štapića) na svaki kraj konca unutar petlje (Slika 1).
Upute za korištenje CentREUSE slične su onima za tradicionalne igračke koje se vrte.Rotacija se započinje držanjem ručke u svakoj ruci.Lagano labavost žica uzrokuje ljuljanje diska naprijed ili natrag, uzrokujući rotaciju diska naprijed odnosno nazad.To se radi nekoliko puta na polagani, kontrolirani način tako da se strune uvijaju.Zatim zaustavite pokret.Kad se žice počnu odmotavati, ručka se snažno povlači dok se žice ne zategnu, što uzrokuje vrtnju diska.Čim se uzica potpuno odmota i počne namotavati, ručku treba polako opustiti.Kad se uže ponovno počne odmotavati, primijenite isti niz pokreta kako bi se uređaj nastavio vrtjeti (video S1).
Za primjene koje zahtijevaju sedimentaciju suspenzije centrifugiranjem, uređaj se kontinuirano okretao dok se nije postigla zadovoljavajuća granulacija (dodatna slika S3a,b).Složene čestice će se formirati na kraju klipa cijevi štrcaljke, a supernatant će se koncentrirati prema vrhu štrcaljke.Supernatant je zatim ispušten uklanjanjem trake koja je pokrivala prirubnicu bačve i uvođenjem drugog klipa kako bi se nativni klip polako gurnuo prema vrhu štrcaljke, zaustavljajući se kada je dosegao sediment spoja (dodatna slika S3c,d).
Kako bi se odredila brzina rotacije, uređaj CentREUSE, opremljen s dvije štrcaljke od 1,0 ml napunjene vodom, sniman je video kamerom velike brzine (240 sličica u sekundi) 1 minutu nakon postizanja stabilnog stanja oscilacije.Markeri u blizini ruba diska koji se okreće praćeni su ručno korištenjem analize snimaka okvir po okvir kako bi se odredio broj okretaja u minuti (rpm) (Slike 2a-d).Ponoviti n = 10 pokušaja.Relativna centrifugalna sila (RCF) na sredini cijevi štrcaljke izračunava se sljedećom formulom:
Kvantifikacija brzine vrtnje s CentREUSE.(A–D) Sekvencijalne reprezentativne slike koje pokazuju vrijeme (minute: sekunde. milisekunde) do završetka rotacije uređaja.Strelice označavaju markere tragova.(E) Kvantifikacija broja okretaja u minuti pomoću CentREUSE.Linije predstavljaju srednju vrijednost (crvena) ± standardna devijacija (crna).Rezultati predstavljaju pojedinačne 1-minutne pokuse (n = 10).
Štrcaljka od 1,0 ml koja je sadržavala TA suspenziju za injekciju (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, SAD) centrifugirana je 3, 5 i 10 minuta pomoću CentREUSE.Sedimentacija primjenom ove tehnike uspoređena je s onom postignutom nakon centrifugiranja na 10, 20 i 50 RCF pomoću rotora A-4-62 tijekom 5 minuta na stacionarnoj centrifugi Eppendorf 5810R (Hamburg, Njemačka).Količina oborine također je uspoređena s količinom oborine dobivenom korištenjem oborine ovisne o gravitaciji u različitim vremenskim točkama od 0 do 720 minuta.Za svaki postupak provedeno je ukupno n = 9 neovisnih ponavljanja.
Sve statističke analize provedene su pomoću softvera Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, SAD).Vrijednosti su prikazane kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (SD) osim ako nije drugačije navedeno.Grupne srednje vrijednosti uspoređene su pomoću dvosmjernog Welch-korigiranog t-testa.Alfa je definirana kao 0,05.Za slijeganje ovisno o gravitaciji, model jednofaznog eksponencijalnog opadanja postavljen je pomoću regresije najmanjih kvadrata, tretirajući ponovljene vrijednosti y za danu vrijednost x kao jednu točku.
gdje je x vrijeme u minutama.y – volumen sedimenta.y0 je vrijednost y kada je x nula.Plato je vrijednost y za beskonačne minute.K je konstanta brzine, izražena kao recipročna vrijednost minuta.
Uređaj CentREUSE pokazao je pouzdane, kontrolirane nelinearne oscilacije pomoću dvije standardne štrcaljke od 1,0 ml napunjene s 1,0 ml vode svaka (video S1).U n = 10 ispitivanja (svaka po 1 minuta), CentREUSE je imao prosječnu brzinu rotacije od 359,4 okretaja u minuti ± 21,63 (raspon = 337-398), što je rezultiralo izračunatom prosječnom centrifugalnom silom od 10,5 RCF ± 1, 3 (raspon = 9,2-12,8 ).(Slika 2a-e).
Procijenjeno je nekoliko metoda za peletiranje suspenzija TA u štrcaljkama od 1,0 ml i uspoređeno s CentREUSE centrifugiranjem.Nakon 12 sati taloženja ovisno o gravitaciji, volumen sedimenta dosegnuo je 0,38 ml ± 0,03 (dodatna slika S4a,b).Taloženje TA ovisno o gravitaciji u skladu je s jednofaznim modelom eksponencijalnog opadanja (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 proizveo je prosječni volumen sedimenta od 0,41 ml ± 0,04 u 3 minute, što je bilo slično srednjoj vrijednosti od 0,38 ml ± 0,03 opaženoj za sedimentaciju ovisnu o gravitaciji u 12 sati (p = 0,14) (Slika 3a, d, h) .CentREUSE je dao značajno kompaktniji volumen od 0,31 ml ± 0,02 nakon 5 minuta u usporedbi s prosjekom od 0,38 ml ± 0,03 opaženim za sedimentaciju temeljenu na gravitaciji nakon 12 sati (p = 0,0001) (Slika 3b, d, h).
Usporedba gustoće peleta TA postignute CentREUSE centrifugiranjem s gravitacijskim taloženjem u odnosu na standardno industrijsko centrifugiranje (A–C).Reprezentativne slike istaloženih suspenzija TA u štrcaljkama od 1,0 ml nakon 3 minute (A), 5 minuta (B) i 10 minuta (C) upotrebe CentREUSE.(D) Reprezentativne slike taloženog TA nakon 12 h taloženja gravitacije.(EG) Reprezentativne slike istaloženog TA nakon standardnog komercijalnog centrifugiranja na 10 RCF (E), 20 RCF (F) i 50 RCF (G) tijekom 5 minuta.(H) Volumen sedimenta kvantificiran je 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 (crvena) ± standardna devijacija (crna).Točke predstavljaju neovisna ponavljanja (n = 9 za svaki uvjet).
CentREUSE proizveo je prosječni volumen od 0,31 ml ± 0,02 nakon 5 minuta, što je slično prosjeku od 0,32 ml ± 0,03 promatranom u standardnoj komercijalnoj centrifugi na 10 RCF tijekom 5 minuta (p = 0,20), i malo niže od srednjeg volumena dobiven s 20 RCF promatran je pri 0,28 ml ± 0,03 tijekom 5 minuta (p = 0,03) (Slika 3b, e, f, h).CentREUSE proizveo je srednji volumen od 0,20 ml ± 0,02 nakon 10 minuta, što je bilo jednako kompaktno (p = 0,15) u usporedbi sa srednjim volumenom od 0,19 ml ± 0,01 nakon 5 minuta promatranim komercijalnom centrifugom na 50 RCF (Slika 3c, g, h)..
Ovdje opisujemo dizajn, sastavljanje i eksperimentalnu provjeru ultrajeftine, prijenosne papirnate centrifuge kojom upravljaju ljudi i napravljene od konvencionalnog terapeutskog otpada.Dizajn se uglavnom temelji na centrifugi temeljenoj na papiru (koja se naziva "papirna fuga") koju je predstavila Prakasheva grupa 2017. za dijagnostičke primjene.S obzirom na to da je centrifugiranje povijesno zahtijevalo korištenje skupe, glomazne i električne komercijalne opreme, Prakashova centrifuga pruža elegantno rješenje za problem nesigurnog pristupa centrifugiranju u postavkama s ograničenim resursima2,4.Od tada je fuga za papir pokazala praktičnu korist u nekoliko dijagnostičkih aplikacija male količine, kao što je frakcioniranje krvi na temelju gustoće za otkrivanje malarije.Međutim, prema našim saznanjima, slični ultra-jeftini papirnati centrifugalni uređaji nisu korišteni u terapeutske svrhe, uvjete koji obično zahtijevaju sedimentaciju većeg volumena.
Imajući to na umu, cilj CentREUSE-a je proširiti upotrebu centrifugiranja papira u terapijskim intervencijama.To je postignuto uvođenjem nekoliko izmjena u dizajn Prakash otkrića.Naime, kako bi se povećala duljina dviju standardnih štrcaljki od 1,0 ml, CentREUSE sadrži veći disk (radijus = 123,5 mm) od najvećeg testiranog praška za papir Prakash (radijus = 85 mm).Osim toga, kako bi izdržao dodatnu težinu štrcaljke od 1,0 ml napunjene tekućinom, CentREUSE koristi valoviti karton umjesto kartona.Zajedno, ove izmjene omogućuju centrifugiranje većih volumena od onih testiranih u Prakash čistaču papira (tj. dvije štrcaljke od 1,0 ml s kapilarama), dok se i dalje oslanjaju na slične komponente: filament i materijal na bazi papira.Posebno je opisano nekoliko drugih jeftinih centrifuga na ljudski pogon u dijagnostičke svrhe4,5,6,7,8,9,10.To uključuje centrifuge, mutilice za salatu, mutilice za jaja i ručne svjetiljke za rotirajuće uređaje5, 6, 7, 8, 9. Međutim, većina ovih uređaja nije dizajnirana za rukovanje volumenima do 1,0 ml i sastoji se od materijala koji su često skuplji i nedostupni od onih koji se koriste u centrifugama za papir2,4,5,6,7,8,9,10..Zapravo, odbačeni papirnati materijali često se nalaze posvuda;na primjer, u Sjedinjenim Američkim Državama, papir i karton čine preko 20% komunalnog krutog otpada, pružajući obilan, jeftin ili čak besplatan izvor za izgradnju centrifuga za papir.npr. CentREUSE11.Također, u usporedbi s nekoliko drugih objavljenih jeftinih rješenja, CentREUSE ne zahtijeva specijalizirani hardver (kao što je hardver i softver za 3D ispis, hardver i softver za lasersko rezanje, itd.) za izradu, što hardver čini intenzivnijim resursima..Ovi ljudi su u okruženju 4, 8, 9, 10.
Kao dokaz praktične korisnosti naše papirnate centrifuge u terapeutske svrhe, demonstriramo brzo i pouzdano taloženje suspenzije triamcinolona u acetonu (TA) za bolus injekciju u staklasto tijelo — utvrđenu jeftinu intervenciju za dugotrajno liječenje raznih očnih bolesti1 ,3.Rezultati taloženja nakon 3 minute s CentREUSE-om bili su usporedivi s 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 odnosno 50 RCF tijekom 5 minuta.Naime, prema našem iskustvu, CentREUSE proizvodi oštriju i glatkiju granicu sedimenta i supernatanta od ostalih testiranih metoda;ovo je poželjno jer omogućuje točniju procjenu doze primijenjenog lijeka, a lakše je ukloniti supernatant uz minimalni gubitak volumena čestica.
Odabir ove aplikacije kao dokaza koncepta potaknut je stalnom potrebom za poboljšanjem pristupa dugodjelujućim intravitrealnim steroidima u uvjetima s ograničenim resursima.Intravitrealni steroidi naširoko se koriste za liječenje raznih očnih stanja, uključujući dijabetički makularni edem, makularnu degeneraciju povezanu sa starenjem, vaskularnu okluziju retine, uveitis, radijacijsku retinopatiju i cistični makularni edem3,12.Od steroida dostupnih za intravitrealnu primjenu, TA je i dalje najčešće korišten u svijetu12.Iako su dostupni pripravci bez konzervansa TA (PF-TA) (npr. Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, SAD]), pripravci s konzervansima benzilnog alkohola (npr. Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, SAD]) ostaje najpopularniji3,12.Treba napomenuti da je potonju skupinu lijekova odobrila Američka agencija za hranu i lijekove (FDA) samo za intramuskularnu i intraartikularnu primjenu, pa se intraokularna primjena smatra neregistriranom 3, 12 .Iako injekciona doza intravitrealnog TA varira ovisno o indikaciji i tehnici, najčešće prijavljena doza je 4,0 mg (tj. volumen injekcije od 0,1 ml iz otopine od 40 mg/ml), što obično daje trajanje liječenja od približno 3 mjeseca. Učinci 1 , 12, 13, 14, 15.
Kako bi se produžilo djelovanje intravitrealnih steroida kod kroničnih, teških ili rekurentnih bolesti oka, uvedeno je nekoliko dugodjelujućih implantabilnih ili injektibilnih steroidnih uređaja, uključujući deksametazon 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irska), Relax fluorid acetonid 0,59 mg (Retisert , Bausch i Lomb, Laval, Kanada) i fluocinolon acetonid 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, SAD)3,12.Međutim, ovi uređaji imaju nekoliko mogućih nedostataka.U Sjedinjenim Američkim Državama svaki je uređaj odobren samo za nekoliko indikacija, čime se ograničava osiguranje.Osim toga, neki uređaji zahtijevaju kiruršku implantaciju i mogu uzrokovati jedinstvene komplikacije kao što je migracija uređaja u prednju komoru3,12.Osim toga, ti su uređaji manje dostupni i mnogo skuplji od TA3,12;po trenutnim cijenama u SAD-u, Kenalog-40 košta oko 20 USD po 1,0 ml suspenzije, dok Ozurdex, Retisert i Iluvien eksplantati.Cijena ulaznice je oko 1400 dolara., 20 000 USD odnosno 9 200 USD.Zajedno, ovi čimbenici ograničavaju pristup tim uređajima za ljude u postavkama s ograničenim resursima.
Pokušalo se produžiti učinak intravitrealnog TA1,3,16,17 zbog niže cijene, izdašnije naknade i veće dostupnosti.S obzirom na njegovu nisku topljivost u vodi, TA ostaje u oku kao depo, omogućujući postupnu i relativno konstantnu difuziju lijeka, pa se očekuje da će učinak trajati dulje s većim depoima1,3.U tu svrhu razvijeno je nekoliko metoda za koncentriranje suspenzije TA prije ubrizgavanja u staklasto tijelo.Iako su opisane metode koje se temelje na pasivnom taloženju (tj. ovisnom o gravitaciji) ili mikrofiltraciji, te su metode relativno dugotrajne i daju različite rezultate15,16,17.Naprotiv, prethodne studije pokazale su da se TA može brzo i pouzdano koncentrirati (a time i produljiti djelovanje) precipitacijom potpomognutom centrifugiranjem1,3.Zaključno, pogodnost, niska cijena, trajanje i učinkovitost centrifugalno koncentrirane TA čine ovu intervenciju privlačnom opcijom za pacijente u okruženju s ograničenim resursima.Međutim, nedostatak pristupa pouzdanom centrifugiranju može biti velika prepreka za provedbu ove intervencije;Rješavanjem ovog problema CentREUSE može pomoći u povećanju dostupnosti dugotrajne steroidne terapije za pacijente u okruženju s ograničenim resursima.
Postoje neka ograničenja u našem istraživanju, uključujući ona koja se odnose na funkcionalnost izvornu za CentREUSE uređaj.Uređaj je nelinearni, nekonzervativni oscilator koji se oslanja na ljudski unos i stoga ne može pružiti točnu i konstantnu brzinu rotacije tijekom upotrebe;brzina rotacije ovisi o nekoliko varijabli, kao što je utjecaj korisnika na razinu vlasništva uređaja, specifični materijali koji se koriste u sastavljanju opreme i kvaliteta spojeva koji se vrte.Ovo se razlikuje od komercijalne opreme gdje se brzina rotacije može primjenjivati ​​dosljedno i točno.Osim toga, brzina koju postiže CentREUSE može se smatrati relativno skromnom u usporedbi s brzinom koju postižu drugi centrifugalni uređaji2.Srećom, brzina (i povezana centrifugalna sila) koju je generirao naš uređaj bila je dovoljna da se testira koncept detaljno opisan u našoj studiji (tj. taloženje TA).Brzina rotacije može se povećati smanjenjem mase središnjeg diska 2;to se može postići korištenjem lakšeg materijala (kao što je tanji karton) ako je dovoljno čvrst da primi dvije štrcaljke napunjene tekućinom.U našem slučaju, odluka o korištenju standardnog kartona s prorezima “A” (debljine 4,8 mm) bila je namjerna, budući da se ovaj materijal često nalazi u transportnim kutijama i stoga ga je lako pronaći kao materijal koji se može reciklirati.Brzina rotacije također se može povećati smanjenjem polumjera središnjeg diska 2 .Međutim, radijus naše platforme namjerno je napravljen relativno velikim kako bi se smjestila štrcaljka od 1,0 ml.Ako je korisnik zainteresiran za centrifugiranje kraćih posuda, radijus se može smanjiti—promjena koja predvidljivo rezultira većim brzinama rotacije (i moguće većim centrifugalnim silama).
Osim toga, nismo pažljivo procijenili utjecaj umora 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 rotiranje dva ili više korisnika (ako je moguće).Osim toga, nismo kritički procijenili izdržljivost uređaja, djelomično zato što se komponente uređaja (kao što su karton i kabel) mogu lako zamijeniti uz male ili nikakve troškove u slučaju istrošenosti ili oštećenja.Zanimljivo je da smo tijekom našeg pilot testa jedan uređaj koristili ukupno preko 200 minuta.Nakon tog razdoblja, jedini primjetan, ali manji znak istrošenosti je perforacija duž navoja.
Drugo ograničenje naše studije je da nismo posebno mjerili masu ili gustoću taloženog TA, što je moguće postići s uređajem CentREUSE i drugim metodama;umjesto toga, naša eksperimentalna provjera ovog uređaja temeljila se na mjerenju gustoće sedimenta (u ml).neizravna mjera gustoće.Osim toga, nismo testirali CentREUSE Concentrated TA na pacijentima, međutim, budući da je naš uređaj proizveo TA kuglice slične onima proizvedenim korištenjem komercijalne centrifuge, pretpostavili smo da će CentREUSE Concentrated TA biti jednako učinkovit i siguran kao i prije.u književnosti.prijavljen za konvencionalne centrifugalne uređaje1,3.Dodatne studije koje kvantificiraju stvarnu količinu TA primijenjenu nakon obogaćivanja CentREUSE-om mogu pomoći u daljnjoj procjeni stvarne korisnosti našeg uređaja u ovoj primjeni.
Koliko znamo, CentREUSE, uređaj koji se lako može konstruirati od lako dostupnog otpada, prva je prijenosna centrifuga za papir s ultra jeftinim pogonom na ljudski pogon koja se koristi u terapeutskom okruženju.Osim što može centrifugirati relativno velike količine, CentREUSE ne zahtijeva upotrebu specijaliziranih materijala i građevinskih alata u usporedbi s drugim objavljenim jeftinim centrifugama.Dokazana učinkovitost CentREUSE-a u brzoj i pouzdanoj precipitaciji TA može pomoći u poboljšanju dugoročne intravitrealne dostupnosti steroida kod ljudi u okruženju s ograničenim resursima, što može pomoći u liječenju različitih očnih stanja.Osim toga, prednosti naših prijenosnih centrifuga na ljudski pogon predvidljivo se proširuju 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 štrcaljki tekućinama ljudskog tijela, životinjskim proizvodima i drugim opasnim tvarima.Osim toga, ti su laboratoriji često smješteni daleko od mjesta skrbi za pacijente.To pak može biti logistička prepreka za pružatelje zdravstvenih usluga kojima je potreban brz pristup centrifugiranju;implementacija CentREUSE može poslužiti kao praktičan način za pripremu terapijskih intervencija u kratkom roku bez ozbiljnog ometanja njege pacijenata.
Stoga, kako bismo svima olakšali pripremu za terapijske intervencije koje zahtijevaju centrifugiranje, predložak i upute za stvaranje CentREUSE uključeni su u ovu publikaciju otvorenog koda u odjeljku Dodatne informacije.Potičemo čitatelje da prema potrebi redizajniraju CentREUSE.
Podaci koji podupiru 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.Nacionalna biomedicinska znanost.projekt.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 izvediva alternativa dugotrajnoj primjeni steroida.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, čekat ću.Jeftini adapter za centrifugu otvorenog koda za odvajanje velikih kliničkih uzoraka krvi.PLOS Jedan.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS i Whitesides GM. Pjenjača je poput centrifuge: odvaja ljudsku plazmu od pune krvi u uvjetima s ograničenim resursima.laboratorija.čip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. i sur.Ručna, prijenosna, jeftina centrifuga za dijagnostiku anemije u uvjetima s ograničenim resursima.Da.J. Trope.lijek.vlage.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.čekati.Plazma je odvojena centrifugom.anus.Kemijski.91, 1247-1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner za trenutnu dijagnostiku infekcija mokraćnog sustava.Nacionalna biomedicinska znanost.projekt.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 slini.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 prijenosnih (FAST) sustava magnetske separacije.Nano napredak 4, 792-800 (2022).
Američka agencija za zaštitu okoliša.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 bolesti mrežnice.znanost.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).
Audren, F. i sur.Farmakokinetičko-farmakodinamički model učinka triamcinolon acetonida na središnju debljinu makule u bolesnika s dijabetičkim makularnim edemom.Investirati.oftalmologija.vidljivo.znanost.45, 3435-3441 (2004).
Ober, MD i sur.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 deponiranog triamcinolona za injekcije.Retina 27, 1255-1259 (2007).
SM je djelomično podržan darom Zakladi Mukai, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, SAD.
Odjel za oftalmologiju, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, SAD