Kryoprotektívna perfúzia nie je náhradou každého molekulu vody v tele. Ide o kontrolovaný pokus o rozdistribuovanie koncentrovaného roztoku cez cievny systém.
Cieľom je potlačiť tvorbu ľadu počas chladenia, pričom obmedziť osmotický stres, chemickú toxicitu a mechanické poškodenie.
Prečo sú kryoprotektanty nevyhnutné
Chladenie biologického tkaniva bez dostatočnej ochrany zvyčajne spôsobuje vznik ľadu. Tvorba ľadu redistribuuje vodu a rozpustné látky, deformuje tkanivo a môže poškodiť membrány a extracelulárne štruktúry.
Kryoprotektívne látkyznižujú tvorbu ľadu a umožňujú vitrifikáciu pri dosiahnuteľných rýchlostiach chladenia.
Vitrifikácia znamená vytvorenie amorfnej tuhej látky namiesto kryštálu. Ide o fyzikálny stav, nie dôkaz, že každá bunka zostáva životaschopná.
Moderný vedecký rámec začal s 1984článkom o vitrifikácii v časopise Cryobiology.
Prístup, výplach a cirkulácia
Chirurgická cesta závisí od protokolu a stavu pacienta. Veľké cievy sú kanylované, aby sa vytvoril vstup a výstup pre perfuzát.
Najprv sa cirkuluje studený nosič, ktorý vytlačí krv, podporí pH a objem a pripraví cievny systém na kryoprotektant.
Toto nazývať „čistým plátnom“ by bolo zavádzajúce. Existujúce zrazeniny, edémy, ateroskleróza, trauma a poúmrtne cievne poškodenie zostávajú súčasťou systému.
Tlak, prietok a teplota sa musia sledovať spoločne. Vyšší tlak môže zlepšiť distribúciu, ale nadmerný tlak môže zhoršiť edémy alebo poškodiť cievy.
Prečo sa koncentrácia zvyšuje postupne
Náhlé vystavenie koncentrovanému kryoprotektantu vytvára veľké osmotické gradienty. Bunky sa môžu rýchlo zmenšiť a tkanivo môže byť poškodené aj bez vzniku ľadu.
Protokoly preto zvyšujú koncentráciu po etapách, pričom udržujú nízke teploty. Nižšie teploty zvyčajne znižujú rýchlosť reakcií a toxicitu, ale menia aj viskozitu a prietok.
Vzorky z vstupu a venózneho odtoku sa môžu merať refraktometriou. Konvergencia naznačuje, že cirkulovaná tekutina sa blíži k cielovej koncentrácii.
Nedokazuje to rovnomernú koncentráciu vo všetkých tkanivách. Perfuzát sleduje cievy a cievny prístup môže byť nerovnomerný.
Konečný bod je odhadom
Perfúzia končí, keď sa dosiahnu ciele protokolu pre koncentráciu, teplotu, tlak, prietok a dobu expozície, alebo keď d’alšie obehové činnosti už nie sú užitočné.
Čestný výstup nie je „pacient je dokonale vitrifikovaný“. Je to „dostupné merania podporujú konkrétnu úroveň a distribúciu kryoprotekcie“.
Tomorrow.bio používa kryoprotekciu v teréne pred dlhšou dopravou. Jeho verejný prehľad procesu uvádza, že kryoprotektant sa po stabilizácii zavádza postupne.
Jeho použitie optimalizovanej receptúry VM-1 je tiež popísané verejne. NedávnaEBF research report dokumentuje pokračujúce overovanie po simulovanej postmortálnej ischémii.
Čo sa ešte môže pokazit
Nerovnomerný cievny prístup môže zanechať oblasti s nedostatočnou perfúziou. Kryoprotektanty môžu byť toxické. Teplotné a osmotické gradienty môžu poškodiť tkanivo.
Tieto kompromisy nie sú dôkazom, že perfúzia je zbytočná. Sú dôvodom, prečo sa musí merat kvalita protokolu namiesto toho, aby sa predpokladala.
Po perfúzii pacient pokračuje dotransportu a riadenéhoochladzovania cez prechod do skla.
Neskoršie CT zobrazovanie môže testovať aspekty distribúcie kryoprotektantu a tvorby ľadu, ako sa diskutuje vbiostasis quality checks.
TL;DR: Perfúzia nahrádza krv a vodu kryoprotektívnym roztokom prostredníctvom obehu. Postup musí vyvažovať prevenciu tvorby ľadu proti toxicite, osmotickému stresu a nerovnomernej distribúcii.
Preskúmajte tento praktický nástroj
Použite interaktívny nástroj na preskúmanie otázky v tomto článku.
Načítavanie interaktívneho nástroja...
Ďalšie čítanie