Takk for at du besøker Nature.com.Du bruker en nettleserversjon med begrenset CSS-støtte.For den beste opplevelsen anbefaler vi at du bruker en oppdatert nettleser (eller deaktiverer kompatibilitetsmodus i Internet Explorer).I tillegg, for å sikre kontinuerlig støtte, viser vi nettstedet uten stiler og JavaScript.
Skyveknapper som viser tre artikler per lysbilde.Bruk tilbake- og neste-knappene for å gå gjennom lysbildene, eller lysbildekontrollknappene på slutten for å gå gjennom hvert lysbilde.
Pålitelig medisinsk sentrifugering har historisk sett krevd bruk av dyrt, klumpete og elektrisk avhengig kommersielt utstyr, som ofte ikke er tilgjengelig i ressursbegrensede omgivelser.Selv om flere bærbare, rimelige, ikke-motoriserte sentrifuger er beskrevet, er disse løsningene først og fremst ment for diagnostiske applikasjoner som krever relativt små volumer av sedimentering.I tillegg krever utformingen av disse enhetene ofte bruk av spesielle materialer og verktøy som normalt ikke er tilgjengelige i underbetjente områder.Her beskriver vi design, montering og eksperimentell validering av CentREUSE, en ultra-lavkost, menneskedrevet, bærbar avfallsbasert sentrifuge for terapeutiske applikasjoner.CentREUSE viser en gjennomsnittlig sentrifugalkraft på 10,5 relativ sentrifugalkraft (RCF) ± 1,3.Sedimentering av 1,0 ml glassaktig suspensjon av triamcinolon etter 3 minutters sentrifugering i CentREUSE var sammenlignbar med den etter 12 timers gravitasjonsmediert sedimentering (0,41 ml ± 0,04 vs 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Sedimentfortykning etter CentREUSE-sentrifugering i 5 og 10 minutter sammenlignet med det som ble observert etter sentrifugering ved 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 vs. 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) og 50 RCF (0,20 ml) i 5 minutter ved bruk av kommersielt utstyr 0,02 vs. 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Malene og byggeinstruksjonene for CentREUSE er inkludert i dette innlegget med åpen kildekode.
Sentrifugering er et viktig skritt i mange diagnostiske tester og terapeutiske intervensjoner1,2,3,4.Men å oppnå tilstrekkelig sentrifugering har historisk sett krevd bruk av dyrt, klumpete og elektrisk avhengig kommersielt utstyr, som ofte ikke er tilgjengelig i ressursbegrensede innstillinger2,4.I 2017 introduserte Prakashs gruppe en liten papirbasert manuell sentrifuge (kalt en "papirpuffer") laget av prefabrikkerte materialer til en pris av $0,20 ($)2.Siden den gang har papirfuge blitt utplassert i ressursbegrensede innstillinger for diagnostiske applikasjoner med lavt volum (f.eks. tetthetsbasert separasjon av blodkomponenter i kapillærrør for å oppdage malariaparasitter), og demonstrerer dermed et superbillig bærbart menneskedrevet instrument.sentrifuge 2.Siden den gang har flere andre kompakte, rimelige, ikke-motoriserte sentrifugeringsenheter blitt beskrevet4,5,6,7,8,9,10.Imidlertid er de fleste av disse løsningene, som papirdamp, beregnet for diagnostiske formål som krever relativt små sedimentasjonsvolumer og kan derfor ikke brukes til å sentrifugere store prøver.I tillegg krever monteringen av disse løsningene ofte bruk av spesielle materialer og verktøy som ofte ikke er tilgjengelige i underbetjente områder4,5,6,7,8,9,10.
Her beskriver vi design, montering og eksperimentell validering av en sentrifuge (kalt CentREUSE) konstruert av konvensjonelt papirfugeavfall for terapeutiske applikasjoner som vanligvis krever høye sedimentasjonsvolum.Tilfelle 1, 3 Som et bevis på konseptet testet vi enheten med en ekte oftalmisk intervensjon: utfelling av en suspensjon av triamcinolon i aceton (TA) for påfølgende injeksjon av et bolusmedikament i øyets glasslegeme.Selv om sentrifugering for TA-konsentrasjon er en anerkjent rimelig intervensjon for langsiktig behandling av ulike øyesykdommer, er behovet for kommersielt tilgjengelige sentrifuger under legemiddelformulering en stor barriere for bruk av denne behandlingen i ressursbegrensede omgivelser1,2, 3.sammenlignet med resultater oppnådd med konvensjonelle kommersielle sentrifuger.Maler og instruksjoner for å bygge CentREUSE er inkludert i denne åpen kildekode-posten i delen "Mer informasjon".
CentREUSE kan bygges nesten utelukkende av skrot.Begge kopiene av den halvsirkulære malen (tilleggsfigur S1) ble skrevet ut på standard amerikansk karbonbrevpapir (215,9 mm × 279,4 mm).De vedlagte to halvsirkulære malene definerer tre viktige designfunksjoner til CentREUSE-enheten, inkludert (1) den ytre kanten av den 247 mm spinnende skiven, (2) er designet for å romme en 1,0 ml sprøyte (med hette og amputert stempel).riller i skaftet) og (3) to merker som indikerer hvor du skal slå hull slik at tauet kan passere gjennom skiven.
Fest (f.eks. med universallim eller tape) malen til bølgepappen (minimumsstørrelse: 247 mm × 247 mm) (tilleggsfigur S2a).Standard "A" bølgepapp (4,8 mm tykk) ble brukt i denne studien, men bølgepapp av lignende tykkelse kunne brukes, for eksempel bølgepapp fra kasserte fraktesker.Bruk et skarpt verktøy (som et blad eller en saks), og kutt pappen langs kanten av den ytre skiven som er skissert på malen (tilleggsfigur S2b).Bruk deretter et smalt, skarpt verktøy (som spissen av en kulepenn), og lag to perforeringer i full tykkelse med en radius på 8,5 mm i henhold til merkene som er sporet på malen (tilleggsfigur S2c).To spor for 1,0 ml sprøyter kuttes deretter fra malen og det underliggende overflatelaget av papp ved hjelp av et spiss verktøy som et barberblad;Man må passe på å ikke skade det underliggende korrugerte laget eller det gjenværende overflatelaget (tilleggsfigur S2d, e) .Tre deretter et stykke hyssing (f.eks. 3 mm bomullssnor eller annen tråd med lignende tykkelse og elastisitet) gjennom de to hullene og bind en løkke rundt hver side av en skive som er ca. 30 cm lang (tilleggsbilde S2f).
Fyll to 1,0 ml sprøyter med omtrent like store volumer (f.eks. 1,0 ml TA-suspensjon) og lokk.Sprøytestempelstangen ble deretter kuttet av i nivå med sylinderflensen (tilleggsfigur S2g, h).Sylinderflensen dekkes deretter med et lag tape for å forhindre at det avkortede stempelet støtes ut under bruk av utstyret.Hver 1,0 ml sprøyte ble deretter plassert i sprøytebrønnen med hetten vendt mot midten av skiven (tilleggsfigur S2i).Hver sprøyte ble deretter festet til minst skiven med teip (tilleggsfigur S2j).Til slutt fullfører du monteringen av sentrifugen ved å plassere to penner (som blyanter eller lignende solide pinneformede verktøy) i hver ende av strengen inne i løkken (Figur 1).
Instruksjonene for bruk av CentREUSE ligner de for tradisjonelle spinneleker.Rotasjonen startes ved å holde et håndtak i hver hånd.Litt slakk i strengene får platen til å gynge fremover eller bakover, noe som får platen til å rotere henholdsvis forover eller bakover.Dette gjøres flere ganger på en langsom, kontrollert måte slik at strengene krøller seg sammen.Stopp deretter bevegelsen.Når strengene begynner å vikle seg, trekkes håndtaket hardt til strengene er stramme, noe som får skiven til å spinne.Så snart strengen er helt avviklet og begynner å spole tilbake, skal håndtaket sakte slappes av.Når tauet begynner å slappe av igjen, bruk den samme serien med bevegelser for å holde enheten i sving (video S1).
For applikasjoner som krever sedimentering av en suspensjon ved sentrifugering, ble enheten rotert kontinuerlig inntil tilfredsstillende granulering ble oppnådd (tilleggsfigur S3a,b).Komplekse partikler vil dannes ved stempelenden av sprøytehylsen, og supernatanten vil konsentrere seg mot spissen av sprøyten.Supernatanten ble deretter drenert ved å fjerne teipen som dekket sylinderflensen og innføre et andre stempel for å sakte skyve det opprinnelige stempelet mot sprøytespissen, og stoppe når det nådde det sammensatte sedimentet (tilleggsfigur S3c,d).
For å bestemme rotasjonshastigheten ble CentREUSE-enheten, utstyrt med to 1,0 ml sprøyter fylt med vann, tatt opp med et høyhastighets videokamera (240 bilder per sekund) i 1 min etter å ha nådd en stabil oscillasjonstilstand.Markører nær kanten av den roterende skiven ble sporet manuelt ved bruk av bilde-for-bilde analyse av opptakene for å bestemme antall omdreininger per minutt (rpm) (figur 2a-d).Gjenta n = 10 forsøk.Den relative sentrifugalkraften (RCF) ved midtpunktet av sprøytehylsen beregnes deretter ved å bruke følgende formel:
Rotasjonshastighet kvantifisering med CentREUSE.(A–D) Sekvensielle representative bilder som viser tiden (minutter: sekunder. millisekunder) for å fullføre enhetens rotasjon.Piler indikerer spormarkører.(E) RPM kvantifisering ved hjelp av CentREUSE.Linjene representerer gjennomsnittet (rødt) ± standardavviket (svart).Poengsummen representerer individuelle 1-minutters forsøk (n = 10).
En 1,0 ml sprøyte inneholdende TA-suspensjon for injeksjon (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA) ble sentrifugert i 3, 5 og 10 minutter ved bruk av CentREUSE.Sedimentering ved bruk av denne teknikken ble sammenlignet med det som ble oppnådd etter sentrifugering ved 10, 20 og 50 RCF ved bruk av en A-4-62 rotor i 5 minutter på en Eppendorf 5810R benktoppsentrifuge (Hamburg, Tyskland).Mengden av nedbør ble også sammenlignet med nedbørmengden oppnådd ved bruk av gravitasjonsavhengig nedbør på forskjellige tidspunkter fra 0 til 720 minutter.Totalt n = 9 uavhengige repetisjoner ble utført for hver prosedyre.
Alle statistiske analyser ble utført ved bruk av Prism 9.0-programvare (GraphPad, San Diego, USA).Verdier presenteres som gjennomsnitt ± standardavvik (SD) med mindre annet er angitt.Gruppegjennomsnitt ble sammenlignet ved hjelp av en to-halet Welch-korrigert t-test.Alfa er definert som 0,05.For gravitasjonsavhengig innsynkning ble en enfaset eksponentiell forfallsmodell tilpasset ved bruk av minste kvadraters regresjon, og behandlet gjentatte y-verdier for en gitt x-verdi som et enkelt punkt.
hvor x er tiden i minutter.y – sedimentvolum.y0 er verdien av y når x er null.Platået er y-verdien i uendelige minutter.K er hastighetskonstanten, uttrykt som det resiproke av minutter.
CentREUSE-enheten demonstrerte pålitelige, kontrollerte ikke-lineære oscillasjoner ved bruk av to standard 1,0 ml sprøyter fylt med 1,0 ml vann hver (video S1).I n = 10 forsøk (1 minutt hver) hadde CentREUSE en gjennomsnittlig rotasjonshastighet på 359,4 rpm ± 21,63 (område = 337-398), noe som resulterte i en beregnet gjennomsnittlig sentrifugalkraft på 10,5 RCF ± 1, 3 (område = 9,2–12,8) ).(Figur 2a-e).
Flere metoder for pelletering av TA-suspensjoner i 1,0 ml sprøyter ble evaluert og sammenlignet med CentREUSE-sentrifugering.Etter 12 timer med gravitasjonsavhengig bunnfelling nådde sedimentvolumet 0,38 ml ± 0,03 (Supplerende Fig. S4a,b).Tyngdeavhengig TA-avsetning er konsistent med en enfase eksponentiell forfallsmodell (korrigert med R2 = 0,8582), noe som resulterer i et estimert platå på 0,3804 mL (95 % konfidensintervall: 0,3578 til 0,4025) (tilleggsfigur S4c).CentREUSE produserte et gjennomsnittlig sedimentvolum på 0,41 ml ± 0,04 etter 3 minutter, som var lik middelverdien på 0,38 ml ± 0,03 observert for gravitasjonsavhengig sedimentasjon etter 12 timer (p = 0,14) (fig. 3a, d, h) .CentREUSE ga et betydelig mer kompakt volum på 0,31 ml ± 0,02 etter 5 minutter sammenlignet med gjennomsnittet på 0,38 ml ± 0,03 observert for gravitasjonsbasert sedimentasjon etter 12 timer (p = 0,0001) (Fig. 3b, d, h).
Sammenligning av TA-pellettetthet oppnådd ved CentREUSE-sentrifugering med gravitasjonssedimentering versus standard industriell sentrifugering (A–C).Representative bilder av utfelte TA-suspensjoner i 1,0 ml sprøyter etter 3 min (A), 5 min (B) og 10 min (C) med CentREUSE-bruk.(D) Representative bilder av avsatt TA etter 12 timers tyngdekraftsavsetning.(EG) Representative bilder av utfelt TA etter standard kommersiell sentrifugering ved 10 RCF (E), 20 RCF (F) og 50 RCF (G) i 5 min.(H) Sedimentvolum ble kvantifisert ved å bruke CentREUSE (3, 5 og 10 min), gravitasjonsmediert sedimentering (12 timer) og standard industriell sentrifugering ved 5 minutter (10, 20 og 50 RCF).Linjene representerer gjennomsnittet (rødt) ± standardavviket (svart).Prikkene representerer uavhengige gjentakelser (n = 9 for hver tilstand).
CentREUSE produserte et gjennomsnittlig volum på 0,31 ml ± 0,02 etter 5 minutter, som er lik gjennomsnittet på 0,32 ml ± 0,03 observert i en standard kommersiell sentrifuge ved 10 RCF i 5 minutter (p = 0,20), og litt lavere enn gjennomsnittlig volum oppnådd med 20 RCF ble observert ved 0,28 ml ± 0,03 i 5 minutter (p = 0,03) (fig. 3b, e, f, h).CentREUSE produserte et gjennomsnittlig volum på 0,20 ml ± 0,02 etter 10 minutter, som var like kompakt (p = 0,15) sammenlignet med et gjennomsnittlig volum på 0,19 ml ± 0,01 etter 5 minutter observert med en kommersiell sentrifuge ved 50 RCF (fig. 3c, g, h)..
Her beskriver vi design, montering og eksperimentell verifisering av en ultra-lavkost, bærbar, menneskedrevet, papirbasert sentrifuge laget av konvensjonelt terapeutisk avfall.Designet er i stor grad basert på den papirbaserte sentrifugen (referert til som "papirfuge") introdusert av Prakashs gruppe i 2017 for diagnostiske applikasjoner.Gitt at sentrifugering historisk sett har krevd bruk av dyrt, klumpete og elektrisk avhengig kommersielt utstyr, gir Prakash sin sentrifuge en elegant løsning på problemet med usikker tilgang til sentrifugering i ressursbegrensede innstillinger2,4.Siden den gang har paperfuge vist praktisk nytte i flere diagnostiske applikasjoner med lavt volum, for eksempel tetthetsbasert blodfraksjonering for malariadeteksjon.Men så vidt vi vet, har lignende ultrabillige papirbaserte sentrifugeenheter ikke blitt brukt til terapeutiske formål, tilstander som vanligvis krever større volum sedimentering.
Med dette i tankene er CentREUSEs mål å utvide bruken av papirsentrifugering i terapeutiske intervensjoner.Dette ble oppnådd ved å gjøre flere endringer i utformingen av Prakash-avsløringen.For å øke lengden på to standard 1,0 ml sprøyter, inneholder CentREUSE en større skive (radius = 123,5 mm) enn den største Prakash papirvrideren som ble testet (radius = 85 mm).I tillegg, for å støtte den ekstra vekten til en 1,0 ml sprøyte fylt med væske, bruker CentREUSE bølgepapp i stedet for papp.Sammen tillater disse modifikasjonene sentrifugering av større volumer enn de som er testet i Prakash papirrenser (dvs. to 1,0 ml sprøyter med kapillærer) mens de fortsatt er avhengige av lignende komponenter: filament og papirbasert materiale.Spesielt har flere andre rimelige menneskedrevne sentrifuger blitt beskrevet for diagnostiske formål4,5,6,7,8,9,10.Disse inkluderer spinnere, salatvispere, eggevispere og håndlykter for roterende enheter5, 6, 7, 8, 9. De fleste av disse enhetene er imidlertid ikke designet for å håndtere volumer opp til 1,0 ml og består av materialer som ofte er dyrere og utilgjengelige enn de som brukes i papirsentrifuger2,4,5,6,7,8,9,10..Faktisk finnes kasserte papirmaterialer ofte overalt;for eksempel i USA står papir og papp for over 20 % av kommunalt fast avfall, og gir en rikelig, rimelig eller til og med gratis kilde for å bygge papirsentrifuger.f.eks CentREUSE11.I tillegg, sammenlignet med flere andre lavprisløsninger som er publisert, krever ikke CentREUSE spesialisert maskinvare (som 3D-utskriftsmaskinvare og programvare, laserskjærende maskinvare og programvare osv.) for å lage, noe som gjør maskinvaren mer ressurskrevende..Disse menneskene er i miljøet 4, 8, 9, 10.
Som bevis på den praktiske nytten av papirsentrifugen vår for terapeutiske formål, demonstrerer vi den raske og pålitelige sedimenteringen av triamcinolonsuspensjon i aceton (TA) for glasaktig bolusinjeksjon – en etablert lavkostnadsintervensjon for langtidsbehandling av ulike øyesykdommer1 ,3.Settingsresultater etter 3 minutter med CentREUSE var sammenlignbare med resultater etter 12 timer med gravitasjonsmediert sedimentering.I tillegg oversteg CentREUSE-resultatene etter sentrifugering i 5 og 10 minutter resultatene som ville oppnås ved tyngdekraft og var lik de som ble observert etter industriell sentrifugering ved henholdsvis 10 og 50 RCF i 5 minutter.Spesielt etter vår erfaring produserer CentREUSE et skarpere og jevnere grensesnitt mellom sediment og supernatant enn andre testede metoder;dette er ønskelig da det muliggjør en mer nøyaktig vurdering av dosen av det administrerte medikamentet, og det er lettere å fjerne supernatanten med minimalt tap av partikkelvolum.
Valget av denne applikasjonen som et proof of concept ble drevet av det pågående behovet for å forbedre tilgangen til langtidsvirkende intravitreale steroider i ressursbegrensede omgivelser.Intravitreale steroider er mye brukt til å behandle en rekke øyesykdommer, inkludert diabetisk makulaødem, aldersrelatert makuladegenerasjon, retinal vaskulær okklusjon, uveitt, strålingsretinopati og cystisk makulaødem3,12.Av steroidene som er tilgjengelige for intravitreal administrering, er TA fortsatt den mest brukte over hele verden12.Selv om preparater uten TA-konserveringsmidler (PF-TA) er tilgjengelige (f.eks. Triesence [40 mg/ml, Alcon, Fort Worth, USA]), preparater med benzylalkoholkonserveringsmidler (f.eks. Kenalog-40 [40 mg/ml, Bristol- Myers Squibb, New York, USA]) er fortsatt den mest populære3,12.Det skal bemerkes at den sistnevnte gruppen av legemidler er godkjent av US Food and Drug Administration (FDA) kun for intramuskulær og intraartikulær bruk, så intraokulær administrering anses som uregistrert 3, 12 .Selv om den injiserbare dosen av intravitreal TA varierer i henhold til indikasjon og teknikk, er den vanligste rapporterte dosen 4,0 mg (dvs. injeksjonsvolum på 0,1 ml fra en 40 mg/ml oppløsning), som vanligvis gir en behandlingsvarighet på ca. 3 måneder. Effekter 1 , 12, 13, 14, 15.
For å forlenge virkningen av intravitreale steroider ved kroniske, alvorlige eller tilbakevendende øyesykdommer, har flere langtidsvirkende implanterbare eller injiserbare steroider blitt introdusert, inkludert deksametason 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irland), Relax fluoride acetonid 0,59 mg (Retisert , Bausch og Lomb, Laval, Canada) og fluocinolonacetonid 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Georgia, USA)3,12.Imidlertid har disse enhetene flere potensielle ulemper.I USA er hver enhet bare godkjent for noen få indikasjoner, noe som begrenser forsikringsdekningen.I tillegg krever noen enheter kirurgisk implantasjon og kan forårsake unike komplikasjoner som enhetsmigrering inn i det fremre kammeret3,12.I tillegg har disse enhetene en tendens til å være mindre tilgjengelige og mye dyrere enn TA3,12;til gjeldende amerikanske priser koster Kenalog-40 omtrent $20 per 1,0 ml suspensjon, mens Ozurdex, Retisert og Iluvien eksplanterer.Inngangsbilletten er ca $1400., henholdsvis $20.000 og $9.200.Sammen begrenser disse faktorene tilgangen til disse enhetene for personer i ressursbegrensede innstillinger.
Det er gjort forsøk på å forlenge effekten av intravitreal TA1,3,16,17 på grunn av lavere kostnad, mer sjenerøs refusjon og større tilgjengelighet.Gitt sin lave vannløselighet, forblir TA i øyet som et depot, noe som tillater gradvis og relativt konstant medikamentdiffusjon, så effekten forventes å vare lenger med større depoter1,3.For dette formål er det utviklet flere metoder for å konsentrere TA-suspensjonen før injeksjon i glasslegemet.Selv om metoder basert på passiv (dvs. gravitasjonsavhengig) sedimentering eller mikrofiltrering er beskrevet, er disse metodene relativt tidkrevende og gir varierende resultater15,16,17.Tvert imot har tidligere studier vist at TA raskt og pålitelig kan konsentreres (og dermed forlenget virkning) ved sentrifugeringsassistert utfelling1,3.Avslutningsvis gjør bekvemmeligheten, den lave kostnaden, varigheten og effektiviteten til sentrifugalt konsentrert TA denne intervensjonen til et attraktivt alternativ for pasienter i ressursbegrensede omgivelser.Imidlertid kan mangel på tilgang til pålitelig sentrifugering være en stor barriere for å implementere denne intervensjonen;Ved å løse dette problemet, kan CentREUSE bidra til å øke tilgjengeligheten av langsiktig steroidbehandling for pasienter i ressursbegrensede omgivelser.
Det er noen begrensninger i studien vår, inkludert de som er relatert til funksjonalitet som er hjemmehørende i CentREUSE-apparatet.Enheten er en ikke-lineær, ikke-konservativ oscillator som er avhengig av menneskelig input og kan derfor ikke gi en nøyaktig og konstant rotasjonshastighet under bruk;rotasjonshastigheten avhenger av flere variabler, for eksempel brukerinnflytelse på nivået av enhetseierskap, spesifikke materialer som brukes i montering av utstyr, og kvaliteten på forbindelsene som spinnes.Dette er forskjellig fra kommersielt utstyr der rotasjonshastigheten kan brukes konsekvent og nøyaktig.I tillegg kan hastigheten oppnådd av CentREUSE betraktes som relativt beskjeden sammenlignet med hastigheten oppnådd av andre sentrifugeenheter2.Heldigvis var hastigheten (og tilhørende sentrifugalkraft) generert av enheten vår tilstrekkelig til å teste konseptet som er beskrevet i vår studie (dvs. TA-avsetning).Rotasjonshastigheten kan økes ved å lette massen til den sentrale skiven 2;dette kan oppnås ved å bruke et lettere materiale (som tynnere papp) hvis det er sterkt nok til å holde to sprøyter fylt med væske.I vårt tilfelle var beslutningen om å bruke standard "A" slisset papp (4,8 mm tykk) bevisst, da dette materialet ofte finnes i forsendelsesbokser og derfor lett kan gjenvinnes som et resirkulerbart materiale.Rotasjonshastigheten kan også økes ved å redusere radiusen til den sentrale skiven 2.Imidlertid ble radiusen til plattformen vår bevisst gjort relativt stor for å romme en 1,0 ml sprøyte.Hvis brukeren er interessert i å sentrifugere kortere kar, kan radiusen reduseres - en endring som forutsigbart resulterer i høyere rotasjonshastigheter (og muligens høyere sentrifugalkrefter).
I tillegg har vi ikke nøye evaluert virkningen av tretthet av operatører på utstyrsfunksjonalitet.Interessant nok var flere medlemmer av gruppen vår i stand til å bruke enheten i 15 minutter uten merkbar tretthet.En potensiell løsning på operatørtretthet når lengre sentrifuger er nødvendig, er å rotere to eller flere brukere (hvis mulig).I tillegg evaluerte vi ikke enhetens holdbarhet kritisk, blant annet fordi komponentene til enheten (som papp og ledning) enkelt kunne byttes ut med liten eller ingen kostnad i tilfelle slitasje eller skade.Interessant nok brukte vi under pilottesten vår én enhet i totalt over 200 minutter.Etter denne perioden er det eneste merkbare, men mindre tegn på slitasje perforering langs gjengene.
En annen begrensning ved studien vår er at vi ikke spesifikt målte massen eller tettheten til avsatt TA, oppnåelig med CentREUSE-enheten og andre metoder;i stedet var vår eksperimentelle verifisering av denne enheten basert på måling av sedimenttetthet (i ml).indirekte mål på tetthet.I tillegg har vi ikke testet CentREUSE Concentrated TA på pasienter, men siden vår enhet produserte TA-pellets som ligner på de som ble produsert ved bruk av en kommersiell sentrifuge, antok vi at CentREUSE Concentrated TA ville være like effektivt og trygt som tidligere brukt.i litteraturen.rapportert for konvensjonelle sentrifugeenheter1,3.Ytterligere studier som kvantifiserer den faktiske mengden TA administrert etter CentREUSE-forsterkning kan bidra til ytterligere å evaluere den faktiske nytten av enheten vår i denne applikasjonen.
Så vidt vi vet, er CentREUSE, en enhet som enkelt kan konstrueres fra lett tilgjengelig avfall, den første menneskedrevne, bærbare, ultra-lavkost papirsentrifugen som skal brukes i en terapeutisk setting.I tillegg til å kunne sentrifugere relativt store volumer, krever ikke CentREUSE bruk av spesialiserte materialer og konstruksjonsverktøy sammenlignet med andre lavpris sentrifuger publisert.Den demonstrerte effekten av CentREUSE i rask og pålitelig TA-utfelling kan bidra til å forbedre langsiktig intravitreal steroidtilgjengelighet hos personer i ressursbegrensede omgivelser, noe som kan hjelpe til med å behandle en rekke okulære tilstander.I tillegg strekker fordelene med våre bærbare menneskedrevne sentrifuger seg forutsigbart til ressursrike steder som store tertiære og kvartære helsesentre i utviklede land.Under disse forholdene kan tilgjengeligheten av sentrifugeringsutstyr fortsatt være begrenset til kliniske laboratorier og forskningslaboratorier, med risiko for å kontaminere sprøyter med menneskelige kroppsvæsker, animalske produkter og andre farlige stoffer.I tillegg er disse laboratoriene ofte plassert langt fra pleiepunktet for pasientene.Dette kan igjen være et logistisk hinder for helsepersonell som trenger rask tilgang til sentrifugering;utplassering av CentREUSE kan tjene som en praktisk måte å forberede terapeutiske intervensjoner på kort sikt uten å alvorlig forstyrre pasientbehandlingen.
Derfor, for å gjøre det lettere for alle å forberede seg på terapeutiske intervensjoner som krever sentrifugering, er en mal og instruksjoner for å lage CentREUSE inkludert i denne åpen kildekode-publikasjonen under tilleggsinformasjonsdelen.Vi oppfordrer leserne til å redesigne CentREUSE etter behov.
Data som støtter resultatene av denne studien er tilgjengelig fra den respektive SM-forfatteren på rimelig forespørsel.
Ober, MD og Valizhan, S. Virkningsvarighet av triamcinolonaceton i glasslegemet ved sentrifugeringskonsentrasjon.Retina 33, 867–872 (2013).
Bhamla, MS og andre.Manuell ultrabillig sentrifuge for papir.Nasjonal biomedisinsk vitenskap.prosjekt.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM og Wasserman JA Sentrifugal konsentrasjon av en intravitreal suspensjon av triamcinolonacetonid: et billig, enkelt og gjennomførbart alternativ til langsiktig steroidadministrasjon.J. Vitrain.disse.5. 15–31 (2021).
Huck, jeg venter.Rimelig åpen kildekode sentrifugeadapter for separering av store kliniske blodprøver.PLOS One.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS og Whitesides GM Vispen er som en sentrifuge: skiller menneskelig plasma fra fullblod i ressursbegrensede innstillinger.laboratorium.chip.8, 2032–2037 (2008).
Brown, J. et al.Manuell, bærbar, rimelig sentrifuge for anemidiagnose i ressursbegrensede innstillinger.Ja.J. Trope.medisin.fuktighet.85, 327–332 (2011).
Liu, K.-H.vente.Plasma ble separert ved bruk av en spinner.anus.Kjemisk.91, 1247–1253 (2019).
Michael, I. et al.Spinner for umiddelbar diagnose av urinveisinfeksjoner.Nasjonal biomedisinsk vitenskap.prosjekt.4, 591–600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A., og Prakash, M. Handyfuge-LAMP: Billig elektrolyttfri sentrifugering for isotermisk påvisning av SARS-CoV-2 i spytt.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH og Choi, J. Mag-spinner: Den neste generasjonen av praktiske, rimelige, enkle og bærbare (RASK) magnetiske separasjonssystemer.Nano Advances 4, 792–800 (2022).
US Environmental Protection Agency.Advancing Sustainable Materials Management: Et faktaark fra 2018 som vurderer trender innen materialproduksjon og -styring i USA.(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. og Lanzetta, P. Steroider for intravitreal behandling av netthinnesykdommer.vitenskapen.Journal Mir 2014, 1–14 (2014).
Øl, ettermiddagste osv. Intraokulære konsentrasjoner og farmakokinetikk av triamcinolonacetonid etter en enkelt intravitreal injeksjon.Ophthalmology 110, 681–686 (2003).
Audren, F. et al.Farmakokinetisk-farmakodynamisk modell av effekten av triamcinolonacetonid på sentral makulatykkelse hos pasienter med diabetisk makulaødem.investere.oftalmologi.synlig.vitenskapen.45, 3435–3441 (2004).
Ober, MD et al.Den faktiske dosen av triamcinolonaceton ble målt ved den vanlige metoden for intravitreal injeksjon.Ja.J. Ophthalmol.142, 597–600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS og Oh, JH Konsentrert triamcinolonacetonidmetode for intravitreal injeksjon.Retina 25, 1107–1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Kvantitativ analyse av avsatt triamcinolon for injeksjon.Retina 27, 1255–1259 (2007).
SM støttes delvis av en gave til Mukai Foundation, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, USA.
Oftalmologisk avdeling, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear, 243 Charles St, Boston, Massachusetts, 02114, USA