A krioprotektív perfúzió nem azt jelenti, hogy a test minden vízmolekuláját lecserélik. A cél egy koncentrált oldat szabályozott eloszlatása az érrendszerben.
A cél a jégképződés visszaszorítása a hűtés során, úgy, hogy az ozmotikus stressz, a kémiai toxicitás és a mechanikai károsodás korlátozott maradjon.
Miért van szükség krioprotektánsokra
A biológiai szövet kellő védelem nélküli hűtése rendszerint jégképződéshez vezet. A jégképződés átrendezi a vizet és az oldott anyagokat, deformálja a szövetet, és károsíthatja a membránokat, valamint a sejten kívüli szerkezetet.
A krioprotektív anyagok csökkentik a jégképződést, és a gyakorlatban elérhető hűtési sebességeknél is elősegíthetik az üvegesedést.
Az üvegesedés amorf, nem kristályos szilárd állapot kialakulását jelenti. Ez egy fizikai állapot, nem pedig annak bizonyítéka, hogy minden sejt életképes marad.
Az üvegesedés korszerű tudományos értelmezésének fontos mérföldköve volt egy, a Cryobiology folyóiratban 1984-ben megjelent cikk.
Hozzáférés, leöblítés és keringés
A sebészi hozzáférés módja a protokolltól és a páciens állapotától függ. A nagy ereket kanülálják, hogy a perfundátum számára be- és kiáramlási útvonalat alakítsanak ki.
Először hideg hordozóoldatot keringetnek, amely kiszorítja a vért, segít fenntartani a pH-t és a keringő folyadék térfogatát, majd előkészíti az érrendszert a krioprotektáns perfúziójára.
Félrevezető lenne érintetlen kiindulási állapotról beszélni. A meglévő vérrögök, az ödéma, az érelmeszesedés, a sérülések és a halál utáni érkárosodás mind részei maradnak a rendszernek.
A nyomást, az áramlást és a hőmérsékletet együtt kell figyelni. A magasabb nyomás javíthatja az eloszlást, de a túlzott nyomás fokozhatja az ödémát, illetve károsíthatja az ereket.
Miért emelkedik fokozatosan a koncentráció
A koncentrált krioprotektánsnak való hirtelen kitettség nagy ozmotikus gradienseket hoz létre. A sejtek gyorsan összezsugorodhatnak, és a szövet jég nélkül is károsodhat.
A protokollok ezért alacsony hőmérsékleten, szakaszosan növelik a koncentrációt. Az alacsonyabb hőmérséklet általában lassítja a reakciókat és csökkenti a toxicitást, de megváltoztatja a viszkozitást és az áramlást is.
A beáramló és a vénásan kiáramló folyadék mintáinak koncentrációja refraktometriával mérhető. Ha a két érték közelít egymáshoz, az arra utal, hogy a perfundátum koncentrációja megközelíti a célértéket.
Ez nem bizonyítja, hogy a koncentráció minden szövetben egyenletes. A perfundátum az érrendszeren keresztül jut el a szövetekhez, és az eloszlása egyenetlen lehet.
A végpont egy becslés
A perfúziót akkor fejezik be, amikor teljesülnek a koncentrációra, a hőmérsékletre, a nyomásra, az áramlásra és a kitettségi időre vonatkozó protokollcélok, illetve amikor a további keringetés már nem javít az eredményen.
A korrekt értékelés nem az, hogy „a páciens teljes egészében üveges állapotba került”. Sokkal inkább az, hogy „a rendelkezésre álló mérések alátámasztják a krioprotekció egy adott szintjét és eloszlását”.
A Tomorrow.bio helyszíni krioprotekciót alkalmaz a hosszú távú szállítás előtt. Nyilvánosan közzétett eljárásismertetése szerint a krioprotektánst a stabilizálást követően fokozatosan juttatják be.
Az optimalizált VM-1 formula használatáról is nyilvánosan tájékoztatnak. Egy friss EBF kutatási jelentés a szimulált halál utáni iszkémiát követő, folyamatban lévő validálási munkáról számol be.
Mi mehet még félre
A gyenge érhozzáférés miatt egyes területek alulperfundáltak maradhatnak. A krioprotektánsok toxikusak lehetnek. A hőmérséklet-változások és az ozmotikus gradiensek károsíthatják a szöveteket.
Ezek a korlátok nem teszik értelmetlenné a perfúziót. Éppen ezért kell mérni a protokoll minőségét, ahelyett hogy azt eleve adottnak vennénk.
A perfúzió után a pácienst elszállítják, majd szabályozott hűtéssel vezetik át az üvegesedési átmeneten.
A későbbi CT-felvételek alkalmasak lehetnek a krioprotektáns eloszlásának és a jégképződés egyes jellemzőinek vizsgálatára, amint azt a biostázis minőségellenőrzési protokolljai is leírják.
Röviden: a perfúzió során a keringés útján krioprotektív oldattal részben kiszorítják a vért és a szövetek víztartalmát. Az eljárás során egyensúlyt kell teremteni a jégképződés visszaszorítása, valamint a toxicitás, az ozmotikus stressz és az egyenetlen eloszlás mérséklése között.
Fedezze fel ezt a gyakorlati eszközt
Használja az interaktív eszközt a cikkben szereplő kérdés feltárásához.
Az interaktív eszköz betöltése…
További olvasmányok