Kryobeskyttende perfusjon er ikke erstatningen av hvert vannmolekyl i en kropp. Det er et kontrollert forsøk på å distribuere en konsentrert løsning gjennom det vaskulære systemet.
Målet er å undertrykke isdannelse under avkjøling samtidig som du begrenser osmotisk stress, kjemisk toksisitet og mekanisk skade.
Hvorfor kryobeskyttelsesmidler er nødvendige
Avkjøling av biologisk vev uten tilstrekkelig beskyttelse fører vanligvis til is. Isdannelse omfordeler vann og løste stoffer, deformerer vev og kan skade membraner og ekstracellulær struktur.
Kryobeskyttende midler reduserer isdannelse og muliggjør vitrifisering ved oppnåelige avkjølingshastigheter.
Vitrifisering betyr å danne en amorf faststoff i stedet for en krystall. Det er en fysisk tilstand, ikke et bevis på at hver celle forblir levedyktig.
Det moderne vitenskapelige rammeverket begynte med en 1984Cryobiology-artikkel om vitrifisering.
Tilgang, utvasking og sirkulasjon
Det kirurgiske inngrepet avhenger av protokollen og pasientens tilstand. Store blodårer blir kanulerte for å skape en innløp og et utløp for perfusatet.
En kald bærerløsning sirkuleres først for å fortrenge blod, støtte pH og volum, og forberede vaskulaturen for kryobeskyttelsesmiddel.
Å kalle dette for et blankt lerret ville være misvisende. Eksisterende blodpropper, ødem, aterosklerose, traumer og postmortem vaskulær skade forblir en del av systemet.
Trykk, strømning og temperatur må overvåkes sammen. Høyere trykk kan forbedre distribusjonen, men for høyt trykk kan forverre ødem eller skade blodårer.
Hvorfor konsentrasjonen øker gradvis
En plutselig eksponering for konsentrert kryobeskyttelsesmiddel skaper store osmotiske gradienter. Celler kan krympe raskt, og vev kan bli skadet selv uten is.
Protokollene øker derfor konsentrasjonen i trinn samtidig som de opprettholder lave temperaturer. Lavere temperaturer reduserer vanligvis reaksjonshastigheter og toksisitet, men endrer også viskositet og strømning.
Innløps- og venøs-effluent-prøver kan måles med refraktometri. Konvergens tyder på at sirkulert væske nærmer seg målkoncentrasjonen.
Det beviser ikke jevn konsentrasjon i hvert vev. Perfusatet følger blodårer, og tilgangen til blodårer kan være ujevn.
Målet er et estimat
Perfusjonen avsluttes når protokollmålene for konsentrasjon, temperatur, trykk, gjennomstrømning og eksponeringstid er nådd, eller når videre sirkulasjon ikke lenger er nyttig.
Det ærlige resultatet er ikke «pasienten er perfekt vitrifisert». Det er «de tilgjengelige målingene støtter et bestemt nivå og en bestemt fordeling av kryobeskyttelse».
Tomorrow.bio bruker feltkryobeskyttelse før langdistansetransport. Deres offentlige prosessoversikt sier at kryobeskyttelsesmiddelet tilføres gradvis etter stabilisering.
Bruken av en optimalisert VM-1 formulering er også beskrevet offentlig. En nyligEBF forskningsrapport dokumenterer pågående valideringsarbeid etter simulert postmortem iskemi.
Hva kan fortsatt gå galt
Dårlig tilgang til blodårer kan etterlate områder underperfundert. Kryobeskyttelsesmidler kan være giftige. Temperatur- og osmotiske gradienter kan skade vev.
Disse avveiningene er ikke bevis på at perfusjon er meningsløs. De er grunnen til at protokollkvalitet må måles i stedet for å bli antatt.
Etter perfusjon fortsetter pasienten tiltransport og en kontrollertnedkjøling gjennom glassovergangen.
Senere CT-skanning kan teste aspekter ved fordeling av kryobeskyttelsesmidler og isdannelse, som diskutert ibiostasis quality checks.
TL;DR: Perfusjon erstatter blod og vann med en kryobeskyttende løsning gjennom sirkulasjonen. Fremgangsmåten må balansere ishindring mot toksisitet, osmotisk stress og ujevn fordeling.
Utforsk dette praktiske verktøyet
Bruk det interaktive verktøyet for å undersøke spørsmålet i denne artikkelen.
Laster det interaktive verktøyet...
Videre lesning