Kryoprotektivní perfuze není nahrazením každé molekuly vody v těle. Jedná se o kontrolovaný pokus o distribuci koncentrovaného roztoku cévním systémem.
Cílem je potlačit tvorbu ledu během chlazení, přičemž omezit osmotický stres, chemickou toxicitu a mechanické poškození.
Proč jsou kryoprotektanty nezbytné
Chlazení biologické tkáně bez dostatečné ochrany obvykle vede k tvorbě ledu. Tvorba ledu redistribuuje vodu a rozpuštěné látky, deformuje tkáň a může poškodit membrány a extracelulární struktury.
Kryoprotektivní látky snižují tvorbu ledu a umožňují vitrifikaci při dosažitelných rychlostech chlazení.
Vitrifikace znamená vytvoření amorfní pevné látky místo krystalu. Jedná se o fyzikální stav, nikoli důkaz, že by zůstala životaschopná každá buňka.
Moderní vědecký rámec započal s 1984článkem o vitrifikaci v časopise Cryobiology.
Přístup, výplach a cirkulace
Chirurgická cesta závisí na protokolu a stavu pacienta. Velké cévy jsou kanulovány, aby vytvořily vstup a výstup pro perfuzát.
Nejprve je cirkulován studený nosný roztok, který vytlačí krev, podporuje pH a objem a připraví cévní systém pro kryoprotektant.
Tuto situaci označit za čistý štít by bylo zavádějící. Stávající sraženiny, edém, ateroskleróza, trauma a poúmrtní poškození cév zůstávají součástí systému.
Tlak, průtok a teplota musí být sledovány společně. Vyšší tlak může zlepšit distribuci, ale nadměrný tlak může zhoršit edém nebo poškodit cévy.
Proč koncentrace stoupá postupně
Náhlé vystavení koncentrovanému kryoprotektantu vytváří velké osmotické gradienty. Buňky se mohou rychle zmenšit a tkáň může být poškozena i bez tvorby ledu.
Protokoly proto zvyšují koncentraci ve stupních při udržování nízkých teplot. Nižší teploty obecně snižují rychlost reakcí a toxicitu, ale také mění viskozitu a průtok.
Vstupní a venózní-efluentní vzorky lze měřit refraktometrií. Konvergence naznačuje, že cirkulovaná tekutina se blíží cílové koncentraci.
Nezaručuje to jednotnou koncentraci uvnitř každé tkáně. Perfuzát sleduje cévy a cévní přístup může být nerovnoměrný.
Konečný bod je odhad
Perfuze končí tehdy, když byly dosaženy cíle protokolu pro koncentraci, teplotu, tlak, průtok a dobu expozice, nebo když další cirkulace již není užitečná.
Pravdivý výstup není „pacient je dokonale vitrifikován“. Je jím „dostupná měření podporují konkrétní úroveň a distribuci kryoprotekce“.
Tomorrow.bio používá před dlouhodobou přepravou kryoprotekci v terénu. Jeho veřejný přehled procesu uvádí, že kryoprotektant je po stabilizaci zaváděn postupně.
Její použití optimalizované formulace VM-1 je rovněž popsáno veřejně. NedávnáEBF research report dokumentuje pokračující validaci po simulované postmortální ischémii.
Co se ještě může pokazit
Špatný cévní přístup může zanechat oblasti nedoperfundované. Kryoprotektanty mohou být toxické. Teplotní a osmotické gradienty mohou poškodit tkáň.
Tyto kompromisy nejsou důkazem, že perfuze je zbytečná. Jsou důvodem, proč musí být kvalita protokolu měřena spíše než předpokládána.
Po perfuzi pacient pokračuje kpřepravě a řízenémuochlazení přes skelný přechod.
Pozdější CT zobrazování může testovat aspekty distribuce kryoprotektantu a tvorby ledu, jak je diskutováno vbiostasis quality checks.
TL;DR: Perfúze nahrazuje krev a vodu kryoprotektivním roztokem prostřednictvím krevního oběhu. Postup musí vyvažovat prevenci tvorby ledu proti toxicitě, osmotickému stresu a nerovnoměrnému rozložení.
Prozkoumejte tento praktický nástroj
Použijte interaktivní nástroj k prozkoumání otázky v tomto článku.
Načítání interaktivního nástroje...
Další čtení