Terima kasih kerana melawat Nature.com.Anda menggunakan versi penyemak imbas dengan sokongan CSS terhad.Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan penyemak imbas yang dikemas kini (atau lumpuhkan Mod Keserasian dalam Internet Explorer).Di samping itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami menunjukkan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Peluncur menunjukkan tiga artikel setiap slaid.Gunakan butang belakang dan seterusnya untuk bergerak melalui slaid, atau butang pengawal slaid di hujung untuk bergerak melalui setiap slaid.
Sentrifugasi perubatan yang boleh dipercayai mengikut sejarah memerlukan penggunaan peralatan komersial yang mahal, besar dan bergantung kepada elektrik, yang selalunya tidak tersedia dalam tetapan terhad sumber.Walaupun beberapa emparan mudah alih, murah, tidak bermotor telah diterangkan, penyelesaian ini bertujuan terutamanya untuk aplikasi diagnostik yang memerlukan volum pemendapan yang agak kecil.Di samping itu, reka bentuk peranti ini selalunya memerlukan penggunaan bahan dan alatan khas yang biasanya tidak tersedia di kawasan yang kurang mendapat perkhidmatan.Di sini kami menerangkan reka bentuk, pemasangan dan pengesahan percubaan CentREUSE, kos ultra rendah, dikendalikan manusia, emparan berasaskan sisa mudah alih untuk aplikasi terapeutik.CentREUSE mempamerkan daya emparan purata 10.5 daya empar relatif (RCF) ± 1.3.Mendap 1.0 ml ampaian vitreous triamcinolone selepas 3 minit sentrifugasi dalam CentREUSE adalah setanding dengan yang selepas 12 jam pemendapan pengantara graviti (0.41 ml ± 0.04 vs 0.38 ml ± 0.03, p = 0.14).Penebalan sedimen selepas sentrifugasi CentREUSE selama 5 dan 10 minit berbanding yang diperhatikan selepas sentrifugasi pada 10 RCF (0.31 ml ± 0.02 berbanding 0.32 ml ± 0.03, p = 0.20) dan 50 RCF (0.20 ml) selama 5 minit menggunakan peralatan komersial Similar 0.02 berbanding 0.19 ml ± 0.01, p = 0.15).Templat dan arahan pembinaan untuk CentREUSE disertakan dalam siaran sumber terbuka ini.
Sentrifugasi adalah langkah penting dalam banyak ujian diagnostik dan intervensi terapeutik1,2,3,4.Walau bagaimanapun, untuk mencapai sentrifugasi yang mencukupi mengikut sejarah memerlukan penggunaan peralatan komersial yang mahal, besar dan bergantung kepada elektrik, yang selalunya tidak tersedia dalam tetapan terhad sumber2,4.Pada tahun 2017, kumpulan Prakash memperkenalkan emparan manual berasaskan kertas kecil (dipanggil “paper puffer”) yang diperbuat daripada bahan pasang siap dengan kos $0.20 ($)2.Sejak itu, kertas fugue telah digunakan dalam tetapan terhad sumber untuk aplikasi diagnostik volum rendah (cth. pemisahan berasaskan kepadatan komponen darah dalam tiub kapilari untuk mengesan parasit malaria), sekali gus menunjukkan instrumen berkuasa manusia mudah alih yang sangat murah.emparan 2 .Sejak itu, beberapa peranti sentrifugasi padat, murah dan tidak bermotor lain telah diterangkan4,5,6,7,8,9,10.Walau bagaimanapun, kebanyakan penyelesaian ini, seperti asap kertas, bertujuan untuk tujuan diagnostik yang memerlukan volum pemendapan yang agak kecil dan oleh itu tidak boleh digunakan untuk mengempar sampel besar.Di samping itu, pemasangan penyelesaian ini selalunya memerlukan penggunaan bahan dan alat khas yang selalunya tidak terdapat di kawasan yang kurang mendapat perkhidmatan4,5,6,7,8,9,10.
Di sini kami menghuraikan reka bentuk, pemasangan dan pengesahan eksperimen emparan (dipanggil CentREUSE) yang dibina daripada sisa fugue kertas konvensional untuk aplikasi terapeutik yang biasanya memerlukan volum pemendapan yang tinggi.Kes 1, 3 Sebagai bukti konsep, kami menguji peranti dengan campur tangan oftalmik sebenar: pemendakan penggantungan triamcinolone dalam aseton (TA) untuk suntikan seterusnya ubat bolus ke dalam badan vitreous mata.Walaupun sentrifugasi untuk kepekatan TA adalah campur tangan kos rendah yang diiktiraf untuk rawatan jangka panjang pelbagai keadaan mata, keperluan untuk emparan yang tersedia secara komersil semasa penggubalan ubat merupakan penghalang utama kepada penggunaan terapi ini dalam tetapan terhad sumber1,2, 3.berbanding dengan keputusan yang diperoleh dengan emparan komersial konvensional.Templat dan arahan untuk membina CentREUSE disertakan dalam siaran sumber terbuka ini dalam bahagian "Maklumat Lanjut".
CentREUSE boleh dibina hampir keseluruhannya daripada sekerap.Kedua-dua salinan templat separuh bulatan (Tambahan Rajah S1) dicetak pada kertas surat karbon AS standard (215.9 mm × 279.4 mm).Dua templat separuh bulatan yang dilampirkan mentakrifkan tiga ciri reka bentuk utama peranti CentREUSE, termasuk (1) rim luar cakera berputar 247mm, (2) direka untuk memuatkan picagari 1.0ml (dengan penutup dan pelocok yang dipotong).alur dalam batang) dan (3) dua tanda yang menunjukkan tempat untuk menebuk lubang supaya tali boleh melalui cakera.
Lekatkan (cth dengan pelekat atau pita serba guna) templat pada papan beralun (saiz minimum: 247 mm × 247 mm) (Tambahan Rajah S2a).Papan beralun standard "A" (tebal 4.8 mm) digunakan dalam kajian ini, tetapi papan beralun dengan ketebalan yang sama boleh digunakan, seperti papan beralun dari kotak penghantaran yang dibuang.Menggunakan alat tajam (seperti bilah atau gunting), potong kadbod di sepanjang tepi cakera luar yang digariskan pada templat (Tambahan Rajah S2b).Kemudian, dengan menggunakan alat yang sempit dan tajam (seperti hujung pen mata mata), buat dua tebuk tebal penuh dengan jejari 8.5 mm mengikut tanda yang dikesan pada templat (Tambahan Rajah S2c).Dua slot untuk picagari 1.0 ml kemudian dipotong daripada templat dan lapisan permukaan dasar kadbod menggunakan alat runcing seperti pisau cukur;penjagaan mesti diambil untuk tidak merosakkan lapisan beralun di bawahnya atau lapisan permukaan yang tinggal (Tambahan Rajah S2d, e).Kemudian, masukkan seutas tali (cth. kord kapas masak 3mm atau mana-mana benang dengan ketebalan dan keanjalan yang serupa) melalui dua lubang dan ikat satu gelung pada setiap sisi cakera sepanjang kira-kira 30cm (Tambahan Rajah S2f).
Isikan dua picagari 1.0 ml dengan lebih kurang isipadu yang sama (cth 1.0 ml penggantungan TA) dan penutup.Rod pelocok picagari kemudiannya dipotong pada paras bebibir tong (Tambahan Rajah S2g, h).Bebibir silinder kemudiannya ditutup dengan lapisan pita untuk mengelakkan lentingan omboh yang dipotong semasa penggunaan peralatan.Setiap picagari 1.0 ml kemudian diletakkan di dalam perigi picagari dengan penutupnya menghadap ke tengah cakera (Tambahan Rajah S2i).Setiap picagari kemudiannya dilekatkan pada sekurang-kurangnya cakera dengan pita pelekat (Tambahan Rajah S2j).Akhir sekali, lengkapkan pemasangan emparan dengan meletakkan dua pen (seperti pensel atau alat berbentuk kayu yang serupa) pada setiap hujung tali di dalam gelung (Rajah 1).
Arahan untuk menggunakan CentREUSE adalah serupa dengan arahan untuk mainan berputar tradisional.Putaran dimulakan dengan memegang pemegang di setiap tangan.Kelonggaran sedikit dalam rentetan menyebabkan cakera bergoyang ke hadapan atau ke belakang, menyebabkan cakera masing-masing berputar ke hadapan atau ke belakang.Ini dilakukan beberapa kali dengan cara yang perlahan dan terkawal supaya rentetan bergulung.Kemudian hentikan pergerakan.Apabila tali mula dilepaskan, pemegang ditarik kuat sehingga tali menjadi tegang, menyebabkan cakera berputar.Sebaik sahaja tali tercabut sepenuhnya dan mula diputarkan semula, pemegang hendaklah dilonggarkan perlahan-lahan.Apabila tali mula dilepaskan semula, gunakan siri gerakan yang sama untuk memastikan peranti berputar (video S1).
Untuk aplikasi yang memerlukan pemendapan suspensi melalui sentrifugasi, peranti diputar secara berterusan sehingga granulasi yang memuaskan dicapai (Tambahan Rajah S3a, b).Zarah kompleks akan terbentuk di hujung pelocok tong picagari dan supernatan akan tertumpu ke arah hujung picagari.Supernatan kemudiannya disalirkan dengan mengeluarkan pita yang menutupi bebibir tong dan memasukkan pelocok kedua untuk menolak pelocok asli secara perlahan ke arah hujung picagari, berhenti apabila ia mencapai sedimen kompaun (Tambahan Rajah S3c,d).
Untuk menentukan kelajuan putaran, peranti CentREUSE, dilengkapi dengan dua picagari 1.0 ml yang diisi dengan air, dirakam dengan kamera video berkelajuan tinggi (240 bingkai sesaat) selama 1 minit selepas mencapai keadaan ayunan yang stabil.Penanda berhampiran tepi cakera berputar dikesan secara manual menggunakan analisis bingkai demi bingkai rakaman untuk menentukan bilangan putaran seminit (rpm) (Rajah 2a-d).Ulang n = 10 percubaan.Daya emparan relatif (RCF) pada titik tengah tong picagari kemudian dikira menggunakan formula berikut:
Kuantifikasi kelajuan putaran dengan CentREUSE.(A–D) Imej wakil berjujukan menunjukkan masa (minit: saat. milisaat) untuk melengkapkan putaran peranti.Anak panah menunjukkan penanda surih.(E) Kuantifikasi RPM menggunakan CentREUSE.Garis mewakili min (merah) ± sisihan piawai (hitam).Markah mewakili percubaan 1 minit individu (n = 10).
Picagari 1.0 ml yang mengandungi suspensi TA untuk suntikan (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA) telah disentrifugasi selama 3, 5 dan 10 minit menggunakan CentREUSE.Pemendapan menggunakan teknik ini dibandingkan dengan yang dicapai selepas sentrifugasi pada 10, 20, dan 50 RCF menggunakan rotor A-4-62 selama 5 minit pada emparan atas bangku Eppendorf 5810R (Hamburg, Jerman).Jumlah kerpasan juga dibandingkan dengan jumlah kerpasan yang diperoleh menggunakan kerpasan bergantung graviti pada pelbagai titik masa dari 0 hingga 720 minit.Sejumlah n = 9 ulangan bebas dilakukan untuk setiap prosedur.
Semua analisis statistik dilakukan menggunakan perisian Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, Amerika Syarikat).Nilai dibentangkan sebagai min ± sisihan piawai (SD) melainkan dinyatakan sebaliknya.Purata kumpulan dibandingkan menggunakan ujian-t pembetulan Welch dua ekor.Alpha ditakrifkan sebagai 0.05.Untuk penenggelaman bergantung kepada graviti, model pereputan eksponen fasa tunggal telah dipasang menggunakan regresi kuasa dua terkecil, menganggap nilai y berulang untuk nilai x tertentu sebagai satu titik.
di mana x ialah masa dalam minit.y – isipadu sedimen.y0 ialah nilai y apabila x ialah sifar.Dataran tinggi ialah nilai y untuk minit tak terhingga.K ialah pemalar kadar, dinyatakan sebagai salingan minit.
Peranti CentREUSE menunjukkan ayunan bukan linear yang boleh dipercayai dan terkawal menggunakan dua picagari 1.0 ml standard yang diisi dengan 1.0 ml air setiap satu (video S1).Dalam n = 10 percubaan (1 minit setiap satu), CentREUSE mempunyai purata kelajuan putaran 359.4 rpm ± 21.63 (julat = 337-398), menghasilkan daya emparan purata yang dikira sebanyak 10.5 RCF ± 1, 3 (julat = 9.2–12.8). ).(Rajah 2a-e).
Beberapa kaedah untuk pelleting suspensi TA dalam picagari 1.0 ml telah dinilai dan dibandingkan dengan sentrifugasi CentREUSE.Selepas 12 jam pengendapan bergantung kepada graviti, isipadu sedimen mencapai 0.38 ml ± 0.03 (Tambahan Rajah S4a, b).Pemendapan TA yang bergantung kepada graviti adalah konsisten dengan model pereputan eksponen fasa tunggal (dibetulkan oleh R2 = 0.8582), menghasilkan anggaran dataran tinggi sebanyak 0.3804 mL (selang keyakinan 95%: 0.3578 hingga 0.4025) (Rajah Tambahan S4c).CentREUSE menghasilkan purata isipadu sedimen 0.41 ml ± 0.04 pada 3 minit, yang serupa dengan nilai min 0.38 ml ± 0.03 yang diperhatikan untuk pemendapan bergantung kepada graviti pada 12 jam (p = 0.14) (Rajah 3a, d, h) .CentREUSE memberikan isipadu yang lebih padat iaitu 0.31 ml ± 0.02 pada 5 minit berbanding min 0.38 ml ± 0.03 yang diperhatikan untuk pemendapan berasaskan graviti pada 12 jam (p = 0.0001) (Rajah 3b, d, h).
Perbandingan ketumpatan pelet TA yang dicapai dengan sentrifugasi CentREUSE dengan pengendapan graviti berbanding sentrifugasi industri standard (A–C).Imej perwakilan penggantungan TA termendak dalam picagari 1.0 ml selepas 3 min (A), 5 min (B) dan 10 min (C) penggunaan CentREUSE.(D) Imej perwakilan TA yang didepositkan selepas 12 jam mendap graviti.(EG) Imej perwakilan TA termendak selepas sentrifugasi komersial standard pada 10 RCF (E), 20 RCF (F) dan 50 RCF (G) selama 5 minit.(H) Isipadu sedimen dikira menggunakan CentREUSE (3, 5, dan 10 min), pemendapan pengantara graviti (12 jam), dan sentrifugasi industri standard pada 5 min (10, 20, dan 50 RCF).Garis mewakili min (merah) ± sisihan piawai (hitam).Titik mewakili ulangan bebas (n = 9 untuk setiap keadaan).
CentREUSE menghasilkan purata isipadu 0.31 ml ± 0.02 selepas 5 minit, yang serupa dengan min 0.32 ml ± 0.03 yang diperhatikan dalam emparan komersial standard pada 10 RCF selama 5 minit (p = 0.20), dan lebih rendah sedikit daripada purata isipadu yang diperolehi dengan 20 RCF diperhatikan pada 0.28 ml ± 0.03 selama 5 minit (p = 0.03) (Rajah 3b, e, f, h).CentREUSE menghasilkan min isipadu 0.20 ml ± 0.02 pada 10 minit, yang sama padat (p = 0.15) berbanding min isipadu 0.19 ml ± 0.01 pada 5 minit diperhatikan dengan emparan komersial pada 50 RCF (Rajah 3c, g, h)..
Di sini kami menerangkan reka bentuk, pemasangan dan pengesahan percubaan bagi emparan berasaskan kertas kos ultra-rendah, mudah alih, dikendalikan manusia, berasaskan kertas yang diperbuat daripada sisa terapeutik konvensional.Reka bentuk ini sebahagian besarnya berdasarkan emparan berasaskan kertas (dirujuk sebagai "kertas fugue") yang diperkenalkan oleh kumpulan Prakash pada 2017 untuk aplikasi diagnostik.Memandangkan sentrifugasi mengikut sejarah memerlukan penggunaan peralatan komersil yang mahal, besar dan bergantung kepada elektrik, emparan Prakash menyediakan penyelesaian yang elegan kepada masalah akses tidak selamat kepada sentrifugasi dalam tetapan terhad sumber2,4.Sejak itu, paperfuge telah menunjukkan utiliti praktikal dalam beberapa aplikasi diagnostik volum rendah, seperti pecahan darah berasaskan ketumpatan untuk pengesanan malaria.Walau bagaimanapun, sepanjang pengetahuan kami, peranti emparan berasaskan kertas ultra-murah yang serupa tidak digunakan untuk tujuan terapeutik, keadaan yang biasanya memerlukan pemendapan volum yang lebih besar.
Dengan pemikiran ini, matlamat CentREUSE adalah untuk mengembangkan penggunaan sentrifugasi kertas dalam campur tangan terapeutik.Ini dicapai dengan membuat beberapa pengubahsuaian pada reka bentuk pendedahan Prakash.Terutama, untuk menambah panjang dua picagari 1.0 ml standard, CentREUSE mengandungi cakera yang lebih besar (jejari = 123.5 mm) daripada pemerah kertas Prakash terbesar yang diuji (jejari = 85 mm).Di samping itu, untuk menyokong berat tambahan picagari 1.0 ml yang diisi dengan cecair, CentREUSE menggunakan kadbod beralun dan bukannya kadbod.Bersama-sama, pengubahsuaian ini membenarkan sentrifugasi volum yang lebih besar daripada yang diuji dalam pembersih kertas Prakash (iaitu dua picagari 1.0 ml dengan kapilari) sambil masih bergantung pada komponen yang serupa: filamen dan bahan berasaskan kertas.Terutama, beberapa emparan berkuasa manusia yang murah telah diterangkan untuk tujuan diagnostik4,5,6,7,8,9,10.Ini termasuk pemutar, pemukul salad, pemukul telur dan obor tangan untuk peranti berputar5, 6, 7, 8, 9. Walau bagaimanapun, kebanyakan peranti ini tidak direka untuk mengendalikan isipadu sehingga 1.0 ml dan terdiri daripada bahan yang selalunya lebih mahal. dan tidak boleh diakses daripada yang digunakan dalam emparan kertas2,4,5,6,7,8,9,10..Malah, bahan kertas yang dibuang sering dijumpai di merata tempat;contohnya, di Amerika Syarikat, kertas dan papan kertas menyumbang lebih daripada 20% sisa pepejal perbandaran, menyediakan sumber yang banyak, murah atau percuma untuk membina emparan kertas.cth CentREUSE11.Selain itu, berbanding beberapa penyelesaian kos rendah lain yang diterbitkan, CentREUSE tidak memerlukan perkakasan khusus (seperti perkakasan dan perisian pencetakan 3D, perkakasan dan perisian pemotongan laser, dsb.) untuk mencipta, menjadikan perkakasan lebih intensif sumber..Orang-orang ini berada dalam persekitaran 4, 8, 9, 10.
Sebagai bukti kegunaan praktikal emparan kertas kami untuk tujuan terapeutik, kami menunjukkan penyelesaian penggantungan triamcinolone yang pantas dan boleh dipercayai dalam aseton (TA) untuk suntikan bolus vitreous—intervensi kos rendah yang mantap untuk rawatan jangka panjang pelbagai penyakit okular1 ,3.Keputusan penyelesaian selepas 3 minit dengan CentREUSE adalah setanding dengan keputusan selepas 12 jam pengendapan pengantara graviti.Di samping itu, keputusan CentREUSE selepas sentrifugasi selama 5 dan 10 minit melebihi keputusan yang akan diperolehi oleh graviti dan serupa dengan yang diperhatikan selepas sentrifugasi industri pada 10 dan 50 RCF selama 5 minit, masing-masing.Terutama, dalam pengalaman kami, CentREUSE menghasilkan antara muka sedimen-supernatan yang lebih tajam dan licin daripada kaedah lain yang diuji;ini adalah wajar kerana ia membolehkan penilaian yang lebih tepat terhadap dos ubat yang diberikan, dan lebih mudah untuk mengeluarkan supernatan dengan kehilangan jumlah zarah yang minimum.
Pilihan aplikasi ini sebagai bukti konsep didorong oleh keperluan berterusan untuk meningkatkan akses kepada steroid intravitreal bertindak lama dalam tetapan terhad sumber.Steroid intravitreal digunakan secara meluas untuk merawat pelbagai keadaan mata, termasuk edema makula diabetes, degenerasi makula yang berkaitan dengan usia, oklusi vaskular retina, uveitis, retinopati sinaran, dan edema makula kistik3,12.Daripada steroid yang tersedia untuk pentadbiran intravitreal, TA kekal yang paling biasa digunakan di seluruh dunia12.Walaupun persediaan tanpa pengawet TA (PF-TA) boleh didapati (cth, Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, USA]), persediaan dengan pengawet alkohol benzil (cth, Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, Amerika Syarikat]) kekal paling popular3,12.Perlu diingatkan bahawa kumpulan ubat yang terakhir diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Ubat AS (FDA) untuk kegunaan intramuskular dan intraartikular sahaja, jadi pentadbiran intraokular dianggap tidak berdaftar 3, 12 .Walaupun dos suntikan TA intravitreal berbeza mengikut petunjuk dan teknik, dos yang paling kerap dilaporkan ialah 4.0 mg (iaitu isipadu suntikan 0.1 ml daripada larutan 40 mg/ml), yang biasanya memberikan tempoh rawatan lebih kurang 3 bulan Kesan 1 , 12, 13, 14, 15.
Untuk memanjangkan tindakan steroid intravitreal dalam penyakit mata kronik, teruk atau berulang, beberapa peranti steroid boleh implan atau suntikan bertindak panjang telah diperkenalkan, termasuk dexamethasone 0.7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Ireland), Relax fluoride acetonide 0.59 mg (Retisert). , Bausch and Lomb, Laval, Kanada) dan fluocinolone acetonide 0.19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, USA)3,12.Walau bagaimanapun, peranti ini mempunyai beberapa kelemahan yang berpotensi.Di Amerika Syarikat, setiap peranti hanya diluluskan untuk beberapa petunjuk, mengehadkan perlindungan insurans.Selain itu, sesetengah peranti memerlukan implantasi pembedahan dan boleh menyebabkan komplikasi unik seperti pemindahan peranti ke dalam ruang anterior3,12.Di samping itu, peranti ini cenderung kurang mudah didapati dan jauh lebih mahal daripada TA3,12;pada harga semasa AS, Kenalog-40 berharga kira-kira $20 setiap 1.0 ml penggantungan, manakala eksplan Ozurdex, Retisert dan Iluvien.Bayaran masuk adalah kira-kira $1400., $20,000 dan $9,200 masing-masing.Bersama-sama, faktor ini mengehadkan akses kepada peranti ini untuk orang dalam tetapan terhad sumber.
Percubaan telah dibuat untuk memanjangkan kesan intravitreal TA1,3,16,17 kerana kosnya yang lebih rendah, pembayaran balik yang lebih murah dan ketersediaan yang lebih besar.Memandangkan keterlarutan airnya yang rendah, TA kekal di mata sebagai depoh, membenarkan resapan ubat secara beransur-ansur dan agak malar, jadi kesannya dijangka bertahan lebih lama dengan depot yang lebih besar1,3.Untuk tujuan ini, beberapa kaedah telah dibangunkan untuk menumpukan suspensi TA sebelum suntikan ke dalam vitreous.Walaupun kaedah berdasarkan pemendapan pasif (iaitu bergantung kepada graviti) atau penapisan mikro telah diterangkan, kaedah ini agak memakan masa dan memberikan keputusan berubah15,16,17.Sebaliknya, kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa TA boleh tertumpu dengan cepat dan boleh dipercayai (dan dengan itu tindakan berpanjangan) oleh pemendakan berbantukan sentrifugasi1,3.Kesimpulannya, kemudahan, kos rendah, tempoh, dan keberkesanan TA yang tertumpu secara emparan menjadikan intervensi ini sebagai pilihan yang menarik untuk pesakit dalam tetapan terhad sumber.Walau bagaimanapun, kekurangan akses kepada sentrifugasi yang boleh dipercayai boleh menjadi penghalang utama untuk melaksanakan campur tangan ini;Dengan menangani isu ini, CentREUSE boleh membantu meningkatkan ketersediaan terapi steroid jangka panjang untuk pesakit dalam tetapan terhad sumber.
Terdapat beberapa batasan dalam kajian kami, termasuk yang berkaitan dengan kefungsian asli kepada perkakas CentREUSE.Peranti ialah pengayun bukan linear, bukan konservatif yang bergantung pada input manusia dan oleh itu tidak dapat memberikan kadar putaran yang tepat dan berterusan semasa penggunaan;kelajuan putaran bergantung pada beberapa pembolehubah, seperti pengaruh pengguna pada tahap pemilikan peranti, bahan khusus yang digunakan dalam pemasangan peralatan, dan kualiti sambungan yang dipintal.Ini berbeza dengan peralatan komersial di mana kelajuan putaran boleh digunakan secara konsisten dan tepat.Selain itu, kelajuan yang dicapai oleh CentREUSE boleh dianggap agak sederhana berbanding dengan kelajuan yang dicapai oleh peranti centrifuge lain2.Nasib baik, kelajuan (dan daya emparan yang berkaitan) yang dihasilkan oleh peranti kami adalah mencukupi untuk menguji konsep yang terperinci dalam kajian kami (iaitu, pemendapan TA).Kelajuan putaran boleh ditingkatkan dengan meringankan jisim cakera pusat 2;ini boleh dicapai dengan menggunakan bahan yang lebih ringan (seperti kadbod yang lebih nipis) jika ia cukup kuat untuk memegang dua picagari yang diisi dengan cecair.Dalam kes kami, keputusan untuk menggunakan kadbod berslot "A" standard (tebal 4.8 mm) adalah disengajakan, kerana bahan ini sering dijumpai dalam kotak penghantaran dan oleh itu mudah didapati sebagai bahan kitar semula.Kelajuan putaran juga boleh ditingkatkan dengan mengurangkan jejari cakera pusat 2 .Walau bagaimanapun, jejari platform kami sengaja dibuat agak besar untuk menampung picagari 1.0 ml.Jika pengguna berminat untuk mengempar kapal yang lebih pendek, jejari boleh dikurangkan—perubahan yang boleh diramalkan menghasilkan kelajuan putaran yang lebih tinggi (dan mungkin daya emparan yang lebih tinggi).
Di samping itu, kami tidak menilai dengan teliti kesan keletihan pengendali terhadap kefungsian peralatan.Menariknya, beberapa ahli kumpulan kami dapat menggunakan peranti tersebut selama 15 minit tanpa keletihan yang ketara.Penyelesaian yang berpotensi untuk kelesuan pengendali apabila emparan yang lebih panjang diperlukan adalah dengan memutar dua atau lebih pengguna (jika boleh).Di samping itu, kami tidak menilai secara kritis ketahanan peranti, sebahagiannya kerana komponen peranti (seperti kadbod dan kord) boleh diganti dengan mudah dengan sedikit atau tanpa kos sekiranya berlaku haus atau kerosakan.Menariknya, semasa ujian perintis kami, kami menggunakan satu peranti selama lebih 200 minit.Selepas tempoh ini, satu-satunya tanda haus yang ketara tetapi kecil ialah penembusan di sepanjang benang.
Satu lagi had kajian kami ialah kami tidak mengukur secara khusus jisim atau ketumpatan TA yang didepositkan, boleh dicapai dengan peranti CentREUSE dan kaedah lain;sebaliknya, pengesahan percubaan kami terhadap peranti ini adalah berdasarkan pengukuran ketumpatan sedimen (dalam ml).ukuran ketumpatan tidak langsung.Di samping itu, kami belum menguji CentREUSE Concentrated TA pada pesakit, walau bagaimanapun, memandangkan peranti kami menghasilkan pelet TA yang serupa dengan yang dihasilkan menggunakan emparan komersial, kami mengandaikan bahawa CentREUSE Concentrated TA akan berkesan dan selamat seperti yang digunakan sebelum ini.dalam sastera.dilaporkan untuk peranti emparan konvensional1,3.Kajian tambahan yang mengukur jumlah sebenar TA yang ditadbir selepas pengukuhan CentREUSE boleh membantu menilai lagi kegunaan sebenar peranti kami dalam aplikasi ini.
Untuk pengetahuan kami, CentREUSE, sebuah peranti yang boleh dibina dengan mudah daripada bahan buangan yang sedia ada, ialah emparan kertas berkuasa manusia, mudah alih, kos ultra-rendah yang pertama untuk digunakan dalam persekitaran terapeutik.Selain dapat mengemparkan volum yang agak besar, CentREUSE tidak memerlukan penggunaan bahan dan alat pembinaan khusus berbanding dengan emparan kos rendah lain yang diterbitkan.Keberkesanan CentREUSE yang ditunjukkan dalam pemendakan TA yang pantas dan boleh dipercayai boleh membantu meningkatkan ketersediaan steroid intravitreal jangka panjang pada orang dalam tetapan terhad sumber, yang boleh membantu merawat pelbagai keadaan mata.Di samping itu, faedah emparan berkuasa manusia mudah alih kami diramalkan meluas ke lokasi yang kaya dengan sumber seperti pusat kesihatan tertiari dan kuaternari yang besar di negara maju.Di bawah keadaan ini, ketersediaan peranti emparan mungkin terus dihadkan kepada makmal klinikal dan penyelidikan, dengan risiko mencemarkan picagari dengan cecair badan manusia, produk haiwan dan bahan berbahaya yang lain.Selain itu, makmal ini selalunya terletak jauh dari tempat penjagaan pesakit.Ini, seterusnya, boleh menjadi halangan logistik untuk penyedia penjagaan kesihatan yang memerlukan akses cepat kepada sentrifugasi;menggunakan CentREUSE boleh berfungsi sebagai cara praktikal untuk menyediakan campur tangan terapeutik dalam jangka pendek tanpa mengganggu penjagaan pesakit secara serius.
Oleh itu, untuk memudahkan semua orang bersedia untuk campur tangan terapeutik yang memerlukan sentrifugasi, templat dan arahan untuk mencipta CentREUSE disertakan dalam penerbitan sumber terbuka ini di bawah bahagian Maklumat Tambahan.Kami menggalakkan pembaca untuk mereka bentuk semula CentREUSE mengikut keperluan.
Data yang menyokong hasil kajian ini boleh didapati daripada pengarang SM masing-masing atas permintaan yang munasabah.
Ober, MD dan Valizhan, S. Tempoh tindakan triamcinolone acetone dalam vitreous pada kepekatan sentrifugasi.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS dan lain-lain.Empar manual ultra-murah untuk kertas.Sains Bioperubatan Kebangsaan.projek.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM dan Wasserman JA Kepekatan emparan suspensi intravitreal triamcinolone acetonide: alternatif yang murah, mudah dan boleh dilaksanakan kepada pentadbiran steroid jangka panjang.J. Vitrain.diss.5. 15–31 (2021).
Huck, saya akan tunggu.Penyesuai centrifuge sumber terbuka yang murah untuk mengasingkan sampel darah klinikal yang besar.PLOS Satu.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS dan Whitesides GM Pemukul adalah seperti emparan: memisahkan plasma manusia daripada darah keseluruhan dalam tetapan terhad sumber.makmal.cip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Emparan manual, mudah alih, kos rendah untuk diagnosis anemia dalam tetapan terhad sumber.ya.J. Trope.ubat.lembapan.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.tunggu.Plasma diasingkan menggunakan pemutar.dubur.bahan kimia.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner untuk diagnosis segera jangkitan saluran kencing.Sains Bioperubatan Kebangsaan.projek.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A., dan Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Sentrifugasi bebas elektrolit yang murah untuk pengesanan isoterma SARS-CoV-2 dalam air liur.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH, dan Choi, J. Mag-spinner: Sistem pemisahan magnetik yang mudah, mampu milik, mudah dan mudah alih (FAST) generasi seterusnya.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
Agensi Perlindungan Alam Sekitar AS.Memajukan Pengurusan Bahan Mampan: Lembaran fakta 2018 yang menilai arah aliran dalam pengeluaran dan pengurusan bahan di Amerika Syarikat.(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. dan Lanzetta, P. Steroid untuk rawatan intravitreal penyakit retina.Sains.Jurnal Mir 2014, 1–14 (2014).
Bir, minum petang, dsb. Kepekatan intraokular dan farmakokinetik triamcinolone acetonide selepas suntikan intravitreal tunggal.Oftalmologi 110, 681–686 (2003).
Audren, F. et al.Model farmakokinetik-farmakodinamik kesan triamcinolone acetonide pada ketebalan makula pusat pada pesakit dengan edema makula diabetes.melabur.oftalmologi.nampak.Sains.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Dos sebenar triamcinolone acetone diukur dengan kaedah suntikan intravitreal biasa.ya.J. Oftalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS dan Oh, JH Kaedah triamcinolone acetonide pekat untuk suntikan intravitreal.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Analisis kuantitatif triamcinolone yang didepositkan untuk suntikan.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM disokong sebahagiannya dengan hadiah kepada Yayasan Mukai, Hospital Mata dan Telinga Massachusetts, Boston, Massachusetts, Amerika Syarikat.
Jabatan Oftalmologi, Sekolah Perubatan Harvard, Mata dan Telinga Massachusetts, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, Amerika Syarikat