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Une centrifugation médicale fiable a toujours nécessité l’utilisation d’équipements commerciaux coûteux, encombrants et dépendants de l’électricité, qui ne sont souvent pas disponibles dans les contextes aux ressources limitées.Bien que plusieurs centrifugeuses portables, peu coûteuses et non motorisées aient été décrites, ces solutions sont principalement destinées à des applications de diagnostic nécessitant des volumes de sédimentation relativement faibles.De plus, la conception de ces dispositifs nécessite souvent l’utilisation de matériaux et d’outils spéciaux qui ne sont normalement pas disponibles dans les zones mal desservies.Nous décrivons ici la conception, l’assemblage et la validation expérimentale de la CentREUSE, une centrifugeuse portable à très faible coût, à commande humaine et à base de déchets pour des applications thérapeutiques.CentREUSE présente une force centrifuge moyenne de 10,5 force centrifuge relative (RCF) ± 1,3.La décantation de 1,0 ml de suspension vitreuse de triamcinolone après 3 minutes de centrifugation dans CentREUSE était comparable à celle après 12 heures de sédimentation par gravité (0,41 ml ± 0,04 vs 0,38 ml ± 0,03, p = 0,14).Épaississement des sédiments après centrifugation CentREUSE pendant 5 et 10 minutes par rapport à celui observé après centrifugation à 10 RCF (0,31 ml ± 0,02 vs. 0,32 ml ± 0,03, p = 0,20) et 50 RCF (0,20 ml) pendant 5 minutes en utilisant un équipement commercial Similaire ± 0,02 contre 0,19 ml ± 0,01, p = 0,15).Les modèles et les instructions de construction pour CentREUSE sont inclus dans cet article open source.
La centrifugation est une étape importante dans de nombreux tests de diagnostic et interventions thérapeutiques1,2,3,4.Cependant, parvenir à une centrifugation adéquate a toujours nécessité l’utilisation d’équipements commerciaux coûteux, encombrants et dépendants de l’électricité, qui ne sont souvent pas disponibles dans les contextes aux ressources limitées2,4.En 2017, le groupe de Prakash a introduit une petite centrifugeuse manuelle à base de papier (appelée « pompe en papier ») fabriquée à partir de matériaux préfabriqués au coût de 0,20 $ ($)2.Depuis lors, la fugue en papier a été déployée dans des contextes aux ressources limitées pour des applications de diagnostic à faible volume (par exemple, séparation basée sur la densité des composants sanguins dans des tubes capillaires pour détecter les parasites du paludisme), démontrant ainsi un instrument portable à propulsion humaine très bon marché.centrifugeuse 2 .Depuis, plusieurs autres appareils de centrifugation compacts, peu coûteux et non motorisés ont été décrits4,5,6,7,8,9,10.Cependant, la plupart de ces solutions, comme les vapeurs de papier, sont destinées à des fins de diagnostic nécessitant des volumes de sédimentation relativement faibles et ne peuvent donc pas être utilisées pour centrifuger de gros échantillons.De plus, l’assemblage de ces solutions nécessite souvent l’utilisation de matériaux et d’outils spéciaux qui ne sont souvent pas disponibles dans les zones mal desservies4,5,6,7,8,9,10.
Nous décrivons ici la conception, l’assemblage et la validation expérimentale d’une centrifugeuse (appelée CentREUSE) construite à partir de déchets de fugue de papier conventionnels pour des applications thérapeutiques qui nécessitent généralement des volumes de sédimentation élevés.Cas 1, 3 En guise de preuve de concept, nous avons testé le dispositif avec une intervention ophtalmique réelle : précipitation d'une suspension de triamcinolone dans l'acétone (TA) pour injection ultérieure d'un bolus de médicament dans le corps vitré de l'œil.Bien que la centrifugation pour la concentration de TA soit une intervention reconnue à faible coût pour le traitement à long terme de diverses affections oculaires, le besoin de centrifugeuses disponibles dans le commerce pendant la formulation du médicament constitue un obstacle majeur à l'utilisation de cette thérapie dans des contextes à ressources limitées1,2, 3.par rapport aux résultats obtenus avec les centrifugeuses commerciales conventionnelles.Des modèles et des instructions pour créer CentREUSE sont inclus dans cette publication open source dans la section « Plus d'informations ».
CentREUSE peut être construit presque entièrement à partir de ferraille.Les deux copies du modèle semi-circulaire (Figure supplémentaire S1) ont été imprimées sur du papier carbone américain standard (215,9 mm × 279,4 mm).Les deux modèles semi-circulaires ci-joints définissent trois caractéristiques de conception clés du dispositif CentREUSE, notamment (1) le bord extérieur du disque rotatif de 247 mm, (2) est conçu pour accueillir une seringue de 1,0 ml (avec capuchon et piston amputé).rainures dans la tige) et (3) deux marques indiquant où percer des trous pour que la corde puisse passer à travers le disque.
Collez (par exemple avec un adhésif tout usage ou du ruban adhésif) le gabarit sur le carton ondulé (taille minimale : 247 mm × 247 mm) (Figure supplémentaire S2a).Du carton ondulé standard « A » (4,8 mm d'épaisseur) a été utilisé dans cette étude, mais du carton ondulé d'épaisseur similaire pourrait être utilisé, comme du carton ondulé provenant de cartons d'expédition mis au rebut.À l'aide d'un outil tranchant (tel qu'une lame ou des ciseaux), coupez le carton le long du bord du disque extérieur indiqué sur le modèle (Figure supplémentaire S2b).Ensuite, à l'aide d'un outil étroit et pointu (comme la pointe d'un stylo à bille), créez deux perforations pleine épaisseur d'un rayon de 8,5 mm selon les repères tracés sur le gabarit (Figure supplémentaire S2c).Deux fentes pour seringues de 1,0 ml sont ensuite découpées dans le gabarit et la couche superficielle de carton sous-jacente à l'aide d'un outil pointu tel qu'une lame de rasoir ;il faut veiller à ne pas endommager la couche ondulée sous-jacente ou la couche de surface restante (Figure supplémentaire S2d, e).Ensuite, enfilez un morceau de ficelle (par exemple un cordon de coton de cuisson de 3 mm ou tout fil d'épaisseur et d'élasticité similaires) dans les deux trous et nouez une boucle autour de chaque côté d'un disque d'environ 30 cm de long (Fig. S2f supplémentaire).
Remplissez deux seringues de 1,0 ml avec des volumes à peu près égaux (par exemple 1,0 ml de suspension TA) et bouchez.La tige du piston de la seringue a ensuite été coupée au niveau de la bride du canon (Figure supplémentaire S2g, h).La bride du cylindre est ensuite recouverte d'une couche de ruban adhésif pour empêcher l'éjection du piston tronqué lors de l'utilisation de l'équipement.Chaque seringue de 1,0 ml a ensuite été placée dans le puits de la seringue, le capuchon faisant face au centre du disque (Figure supplémentaire S2i).Chaque seringue a ensuite été fixée au moins au disque avec du ruban adhésif (Figure supplémentaire S2j).Enfin, complétez l’assemblage de la centrifugeuse en plaçant deux stylos (tels que des crayons ou des outils similaires en forme de bâton robuste) à chaque extrémité de la ficelle à l’intérieur de la boucle (Figure 1).
Les instructions d'utilisation du CentREUSE sont similaires à celles des jouets rotatifs traditionnels.La rotation démarre en tenant une poignée dans chaque main.Un léger jeu dans les cordes fait basculer le disque vers l'avant ou vers l'arrière, ce qui fait tourner le disque respectivement vers l'avant ou vers l'arrière.Ceci est effectué plusieurs fois de manière lente et contrôlée afin que les cordes s'enroulent.Arrêtez ensuite le mouvement.Lorsque les cordes commencent à se dérouler, la poignée est tirée fort jusqu'à ce que les cordes soient tendues, ce qui fait tourner le disque.Dès que la corde est complètement déroulée et commence à se rembobiner, la poignée doit être lentement détendue.Lorsque la corde recommence à se dérouler, appliquez la même série de mouvements pour maintenir l'appareil en rotation (vidéo S1).
Pour les applications nécessitant la sédimentation d'une suspension par centrifugation, le dispositif a été tourné en continu jusqu'à ce qu'une granulation satisfaisante soit obtenue (Figure supplémentaire S3a, b).Des particules complexes se formeront à l’extrémité du piston du corps de la seringue et le surnageant se concentrera vers l’extrémité de la seringue.Le surnageant a ensuite été drainé en retirant le ruban recouvrant la bride du canon et en introduisant un deuxième piston pour pousser lentement le piston natif vers l'embout de la seringue, en s'arrêtant lorsqu'il atteignait le sédiment composé (Figure supplémentaire S3c, d).
Pour déterminer la vitesse de rotation, l'appareil CentREUSE, équipé de deux seringues de 1,0 ml remplies d'eau, a été enregistré avec une caméra vidéo à haute vitesse (240 images par seconde) pendant 1 min après avoir atteint un état d'oscillation stable.Les marqueurs proches du bord du disque en rotation ont été suivis manuellement à l'aide d'une analyse image par image des enregistrements pour déterminer le nombre de tours par minute (rpm) (figures 2a à d).Répétez n = 10 tentatives.La force centrifuge relative (FCR) au milieu du corps de la seringue est ensuite calculée à l'aide de la formule suivante :
Quantification de la vitesse de rotation avec CentREUSE.(A–D) Images représentatives séquentielles montrant le temps (minutes : secondes, millisecondes) pour terminer la rotation de l’appareil.Les flèches indiquent les marqueurs de trace.(E) Quantification RPM à l’aide de CentREUSE.Les lignes représentent la moyenne (rouge) ± écart type (noir).Les scores représentent des essais individuels d'une minute (n = 10).
Une seringue de 1,0 ml contenant une suspension injectable de TA (40 mg/ml, Amneal Pharmaceuticals, Bridgewater, NJ, USA) a été centrifugée pendant 3, 5 et 10 minutes en utilisant CentREUSE.La sédimentation utilisant cette technique a été comparée à celle obtenue après centrifugation à 10, 20 et 50 RCF à l'aide d'un rotor A-4-62 pendant 5 min sur une centrifugeuse de paillasse Eppendorf 5810R (Hambourg, Allemagne).La quantité de précipitation a également été comparée à la quantité de précipitation obtenue en utilisant une précipitation dépendant de la gravité à différents moments allant de 0 à 720 minutes.Un total de n = 9 répétitions indépendantes ont été effectuées pour chaque procédure.
Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du logiciel Prism 9.0 (GraphPad, San Diego, USA).Les valeurs sont présentées sous forme de moyenne ± écart type (SD), sauf indication contraire.Les moyennes des groupes ont été comparées à l'aide d'un test t bilatéral corrigé par Welch.Alpha est défini comme 0,05.Pour l'affaissement dépendant de la gravité, un modèle de décroissance exponentielle monophasée a été ajusté à l'aide de la régression des moindres carrés, traitant les valeurs y répétées pour une valeur x donnée comme un point unique.
où x est le temps en minutes.y – volume de sédiments.y0 est la valeur de y lorsque x est nul.Le plateau est la valeur y pour des minutes infinies.K est la constante de vitesse, exprimée comme l'inverse des minutes.
Le dispositif CentREUSE a démontré des oscillations non linéaires fiables et contrôlées à l’aide de deux seringues standard de 1,0 ml remplies chacune de 1,0 ml d’eau (vidéo S1).Dans n = 10 essais (1 minute chacun), CentREUSE avait une vitesse de rotation moyenne de 359,4 tr/min ± 21,63 (plage = 337-398), ce qui donnait une force centrifuge moyenne calculée de 10,5 RCF ± 1, 3 (plage = 9,2-12,8). ).(Figure 2a-e).
Plusieurs méthodes de granulation des suspensions de TA dans des seringues de 1,0 ml ont été évaluées et comparées à la centrifugation CentREUSE.Après 12 heures de décantation dépendante de la gravité, le volume des sédiments a atteint 0,38 ml ± 0,03 (Fig. S4a, b supplémentaire).Le dépôt de TA dépendant de la gravité est cohérent avec un modèle de décroissance exponentielle monophasée (corrigé par R2 = 0,8582), ce qui donne un plateau estimé de 0,3804 mL (intervalle de confiance à 95 % : 0,3578 à 0,4025) (Figure supplémentaire S4c).CentREUSE a produit un volume de sédiment moyen de 0,41 ml ± 0,04 à 3 minutes, ce qui était similaire à la valeur moyenne de 0,38 ml ± 0,03 observée pour une sédimentation dépendante de la gravité à 12 heures (p = 0,14) (Fig. 3a, d, h) .CentREUSE a donné un volume significativement plus compact de 0,31 ml ± 0,02 à 5 minutes par rapport à la moyenne de 0,38 ml ± 0,03 observée pour la sédimentation par gravité à 12 heures (p = 0,0001) (Fig. 3b, d, h).
Comparaison de la densité des pellets TA obtenue par centrifugation CentREUSE avec décantation par gravité par rapport à la centrifugation industrielle standard (A – C).Images représentatives de suspensions TA précipitées dans des seringues de 1,0 ml après 3 min (A), 5 min (B) et 10 min (C) d’utilisation de CentREUSE.(D) Images représentatives du TA déposé après 12 h de sédimentation par gravité.(EG) Images représentatives de TA précipité après centrifugation commerciale standard à 10 RCF (E), 20 RCF (F) et 50 RCF (G) pendant 5 min.(H) Le volume des sédiments a été quantifié à l’aide de CentREUSE (3, 5 et 10 min), de sédimentation par gravité (12 h) et de centrifugation industrielle standard à 5 min (10, 20 et 50 RCF).Les lignes représentent la moyenne (rouge) ± écart type (noir).Les points représentent des répétitions indépendantes (n = 9 pour chaque condition).
CentREUSE a produit un volume moyen de 0,31 ml ± 0,02 après 5 minutes, ce qui est similaire à la moyenne de 0,32 ml ± 0,03 observée dans une centrifugeuse commerciale standard à 10 RCF pendant 5 minutes (p = 0,20), et légèrement inférieur au volume moyen. obtenu avec 20 RCF a été observé à 0,28 ml ± 0,03 pendant 5 minutes (p = 0,03) (Fig. 3b, e, f, h).CentREUSE a produit un volume moyen de 0,20 ml ± 0,02 à 10 minutes, tout aussi compact (p = 0,15) comparé à un volume moyen de 0,19 ml ± 0,01 à 5 minutes observé avec une centrifugeuse commerciale à 50 RCF (Fig. 3c, g, h)..
Nous décrivons ici la conception, l’assemblage et la vérification expérimentale d’une centrifugeuse à base de papier ultra-faible coût, portable, à commande humaine, fabriquée à partir de déchets thérapeutiques conventionnels.La conception est largement basée sur la centrifugeuse sur papier (appelée « fugue en papier ») introduite par le groupe Prakash en 2017 pour les applications de diagnostic.Étant donné que la centrifugation a toujours nécessité l'utilisation d'équipements commerciaux coûteux, encombrants et dépendants de l'électricité, la centrifugeuse de Prakash offre une solution élégante au problème de l'accès non sécurisé à la centrifugation dans des contextes aux ressources limitées2,4.Depuis lors, paperfuge a montré son utilité pratique dans plusieurs applications de diagnostic à faible volume, telles que le fractionnement sanguin basé sur la densité pour la détection du paludisme.Cependant, à notre connaissance, des dispositifs similaires de centrifugation à base de papier ultra bon marché n’ont pas été utilisés à des fins thérapeutiques, conditions qui nécessitent généralement une sédimentation de plus grand volume.
Dans cette optique, l'objectif de CentREUSE est d'étendre l'utilisation de la centrifugation du papier dans les interventions thérapeutiques.Ceci a été réalisé en apportant plusieurs modifications à la conception de la révélation Prakash.Notamment, pour augmenter la longueur de deux seringues standard de 1,0 ml, CentREUSE contient un disque plus grand (rayon = 123,5 mm) que la plus grande essoreuse à papier Prakash testée (rayon = 85 mm).De plus, pour supporter le poids supplémentaire d'une seringue de 1,0 ml remplie de liquide, CentREUSE utilise du carton ondulé à la place du carton.Ensemble, ces modifications permettent la centrifugation de volumes plus importants que ceux testés dans le nettoyant pour papier Prakash (c'est-à-dire deux seringues de 1,0 ml avec capillaires) tout en s'appuyant sur des composants similaires : filament et matériau à base de papier.Notamment, plusieurs autres centrifugeuses peu coûteuses à propulsion humaine ont été décrites à des fins de diagnostic4,5,6,7,8,9,10.Il s'agit notamment des essoreuses, des batteurs à salade, des batteurs à œufs et des torches manuelles pour appareils rotatifs5, 6, 7, 8, 9. Cependant, la plupart de ces appareils ne sont pas conçus pour gérer des volumes allant jusqu'à 1,0 ml et sont constitués de matériaux souvent plus coûteux. et inaccessibles que ceux utilisés dans les centrifugeuses à papier2,4,5,6,7,8,9,10..En fait, les déchets de papier se retrouvent souvent partout ;par exemple, aux États-Unis, le papier et le carton représentent plus de 20 % des déchets solides municipaux, ce qui constitue une source abondante, peu coûteuse, voire gratuite, pour construire des centrifugeuses à papier.par exemple CentREUSE11.De plus, par rapport à plusieurs autres solutions à faible coût publiées, CentREUSE ne nécessite pas de matériel spécialisé (tel que du matériel et des logiciels d'impression 3D, du matériel et des logiciels de découpe laser, etc.) pour créer, ce qui rend le matériel plus gourmand en ressources..Ces personnes sont dans l'environnement 4, 8, 9, 10.
Comme preuve de l'utilité pratique de notre centrifugeuse en papier à des fins thérapeutiques, nous démontrons la décantation rapide et fiable de la suspension de triamcinolone dans l'acétone (TA) pour l'injection en bolus vitré, une intervention peu coûteuse et établie pour le traitement à long terme de diverses maladies oculaires.1 ,3.Les résultats de décantation après 3 minutes avec CentREUSE étaient comparables aux résultats après 12 heures de décantation par gravité.De plus, les résultats CentREUSE après centrifugation pendant 5 et 10 minutes dépassaient les résultats qui seraient obtenus par gravité et étaient similaires à ceux observés après une centrifugation industrielle à 10 et 50 RCF pendant 5 minutes, respectivement.Notamment, d’après notre expérience, CentREUSE produit une interface sédiment-surnageant plus nette et plus lisse que les autres méthodes testées ;ceci est souhaitable car cela permet une évaluation plus précise de la dose du médicament administré et il est plus facile d’éliminer le surnageant avec une perte minimale de volume de particules.
Le choix de cette application comme preuve de concept a été motivé par le besoin constant d’améliorer l’accès aux stéroïdes intravitréens à action prolongée dans les contextes aux ressources limitées.Les stéroïdes intravitréens sont largement utilisés pour traiter diverses affections oculaires, notamment l’œdème maculaire diabétique, la dégénérescence maculaire liée à l’âge, l’occlusion vasculaire rétinienne, l’uvéite, la rétinopathie radiologique et l’œdème maculaire kystique3,12.Parmi les stéroïdes disponibles pour l’administration intravitréenne, le TA reste le plus couramment utilisé dans le monde12.Bien que des préparations sans conservateurs TA (PF-TA) soient disponibles (par exemple, Triesence [40 mg/mL, Alcon, Fort Worth, USA]), des préparations avec des conservateurs à base d'alcool benzylique (par exemple, Kenalog-40 [40 mg/mL, Bristol- Myers Squibb, New York, USA]) reste la plus populaire3,12.Il convient de noter que ce dernier groupe de médicaments est approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour une utilisation intramusculaire et intra-articulaire uniquement, de sorte que l'administration intraoculaire est considérée comme non enregistrée 3, 12 .Bien que la dose injectable de TA intravitréen varie selon l'indication et la technique, la dose la plus fréquemment rapportée est de 4,0 mg (soit un volume d'injection de 0,1 ml à partir d'une solution à 40 mg/ml), ce qui donne généralement une durée de traitement d'environ 3 mois. , 12, 13, 14, 15.
Pour prolonger l'action des stéroïdes intravitréens dans les maladies oculaires chroniques, graves ou récurrentes, plusieurs dispositifs stéroïdiens implantables ou injectables à action prolongée ont été introduits, notamment la dexaméthasone 0,7 mg (Ozurdex, Allergan, Dublin, Irlande), l'acétonide fluoré Relax 0,59 mg (Retisert , Bausch et Lomb, Laval, Canada) et acétonide de fluocinolone 0,19 mg (Iluvien, Alimera Sciences, Alpharetta, Géorgie, États-Unis)3,12.Cependant, ces dispositifs présentent plusieurs inconvénients potentiels.Aux États-Unis, chaque appareil n’est approuvé que pour quelques indications, ce qui limite la couverture d’assurance.De plus, certains dispositifs nécessitent une implantation chirurgicale et peuvent entraîner des complications uniques telles que la migration du dispositif vers la chambre antérieure3,12.De plus, ces dispositifs ont tendance à être moins facilement disponibles et beaucoup plus chers que le TA3,12 ;aux prix actuels aux États-Unis, le Kenalog-40 coûte environ 20 dollars pour 1,0 ml de suspension, tandis que les explants Ozurdex, Retisert et Iluvien.Le prix d'entrée est d'environ 1 400 $., 20 000 $ et 9 200 $ respectivement.Ensemble, ces facteurs limitent l’accès à ces appareils pour les personnes vivant dans des contextes aux ressources limitées.
Des tentatives ont été faites pour prolonger l'effet de l'AT intravitréen1,3,16,17 en raison de son coût inférieur, de son remboursement plus généreux et de sa plus grande disponibilité.Compte tenu de sa faible solubilité dans l’eau, le TA reste dans l’œil comme un dépôt, permettant une diffusion progressive et relativement constante du médicament ; l’effet devrait donc durer plus longtemps avec des dépôts plus importants1,3.À cette fin, plusieurs méthodes ont été développées pour concentrer la suspension de TA avant son injection dans le corps vitré.Bien que des méthodes basées sur la décantation passive (c'est-à-dire dépendant de la gravité) ou la microfiltration aient été décrites, ces méthodes prennent relativement du temps et donnent des résultats variables15,16,17.Au contraire, des études antérieures ont montré que le TA peut être concentré rapidement et de manière fiable (et donc une action prolongée) par précipitation assistée par centrifugation 1,3.En conclusion, la commodité, le faible coût, la durée et l’efficacité de l’AT concentrée par centrifugation font de cette intervention une option attrayante pour les patients dans des contextes à ressources limitées.Cependant, le manque d’accès à une centrifugation fiable peut constituer un obstacle majeur à la mise en œuvre de cette intervention ;En s'attaquant à ce problème, CentREUSE peut contribuer à accroître la disponibilité d'une thérapie stéroïdienne à long terme pour les patients vivant dans des contextes à ressources limitées.
Il existe certaines limites dans notre étude, notamment celles liées aux fonctionnalités natives de l’appliance CentREUSE.L'appareil est un oscillateur non linéaire et non conservateur qui repose sur une intervention humaine et ne peut donc pas fournir un taux de rotation précis et constant pendant son utilisation ;la vitesse de rotation dépend de plusieurs variables, telles que l'influence de l'utilisateur sur le niveau de possession de l'appareil, les matériaux spécifiques utilisés dans l'assemblage de l'équipement et la qualité des connexions établies.Ceci est différent des équipements commerciaux où la vitesse de rotation peut être appliquée de manière cohérente et précise.De plus, la vitesse atteinte par CentREUSE peut être considérée comme relativement modeste par rapport à la vitesse atteinte par d’autres centrifugeuses2.Heureusement, la vitesse (et la force centrifuge associée) générée par notre appareil était suffisante pour tester le concept détaillé dans notre étude (c'est-à-dire le dépôt de TA).La vitesse de rotation peut être augmentée en allégeant la masse du disque central 2 ;ceci peut être réalisé en utilisant un matériau plus léger (comme un carton plus fin) s'il est suffisamment solide pour contenir deux seringues remplies de liquide.Dans notre cas, la décision d’utiliser du carton fendu standard « A » (4,8 mm d’épaisseur) a été délibérée, car ce matériau se retrouve souvent dans les cartons d’expédition et se retrouve donc facilement comme matériau recyclable.La vitesse de rotation peut également être augmentée en réduisant le rayon du disque central 2.Cependant, le rayon de notre plateforme a été délibérément rendu relativement grand pour accueillir une seringue de 1,0 ml.Si l'utilisateur souhaite centrifuger des récipients plus courts, le rayon peut être réduit, un changement qui entraîne, de manière prévisible, des vitesses de rotation plus élevées (et éventuellement des forces centrifuges plus élevées).
De plus, nous n’avons pas soigneusement évalué l’impact de la fatigue des opérateurs sur la fonctionnalité des équipements.Fait intéressant, plusieurs membres de notre groupe ont pu utiliser l'appareil pendant 15 minutes sans fatigue notable.Une solution potentielle à la fatigue des opérateurs lorsque des centrifugeuses plus longues sont nécessaires consiste à alterner deux utilisateurs ou plus (si possible).De plus, nous n'avons pas évalué de manière critique la durabilité de l'appareil, en partie parce que les composants de l'appareil (tels que le carton et le cordon) pouvaient être facilement remplacés à peu ou pas de frais en cas d'usure ou de dommage.Fait intéressant, lors de notre test pilote, nous avons utilisé un appareil pendant plus de 200 minutes au total.Passé ce délai, le seul signe d'usure notable mais mineur est la perforation le long des fils.
Une autre limite de notre étude est que nous n'avons pas mesuré spécifiquement la masse ou la densité du TA déposé, réalisable avec le dispositif CentREUSE et d'autres méthodes ;au lieu de cela, notre vérification expérimentale de cet appareil était basée sur la mesure de la densité des sédiments (en ml).mesure indirecte de la densité.De plus, nous n'avons pas testé le TA concentré CentREUSE sur des patients. Cependant, étant donné que notre appareil produisait des pastilles de TA similaires à celles produites à l'aide d'une centrifugeuse commerciale, nous avons supposé que le TA concentré CentREUSE serait aussi efficace et sûr que celui utilisé précédemment.Dans la littérature.rapporté pour les appareils de centrifugation conventionnels1,3.Des études supplémentaires quantifiant la quantité réelle de TA administrée après l'enrichissement CentREUSE peuvent aider à évaluer davantage l'utilité réelle de notre appareil dans cette application.
À notre connaissance, CentREUSE, un appareil qui peut être facilement construit à partir de déchets facilement disponibles, est la première centrifugeuse à papier portable à propulsion humaine et à très faible coût à être utilisée dans un cadre thérapeutique.En plus de pouvoir centrifuger des volumes relativement importants, CentREUSE ne nécessite pas l'utilisation de matériaux et d'outils de construction spécialisés par rapport aux autres centrifugeuses à faible coût publiées.L'efficacité démontrée de CentREUSE dans la précipitation rapide et fiable de l'AT pourrait contribuer à améliorer la disponibilité à long terme des stéroïdes intravitréens chez les personnes vivant dans des contextes à ressources limitées, ce qui pourrait aider à traiter diverses affections oculaires.En outre, les avantages de nos centrifugeuses portables à propulsion humaine s'étendent, comme on pouvait s'y attendre, aux endroits riches en ressources, tels que les grands centres de santé tertiaires et quaternaires des pays développés.Dans ces conditions, la disponibilité des appareils de centrifugation peut continuer à être limitée aux laboratoires cliniques et de recherche, avec le risque de contaminer les seringues avec des fluides corporels humains, des produits d'origine animale et d'autres substances dangereuses.De plus, ces laboratoires sont souvent situés loin du lieu de soins des patients.Ceci, à son tour, peut constituer un obstacle logistique pour les prestataires de soins de santé qui ont besoin d’un accès rapide à la centrifugation ;le déploiement de CentREUSE peut constituer un moyen pratique de préparer des interventions thérapeutiques à court terme sans perturber sérieusement les soins aux patients.
Par conséquent, pour permettre à chacun de se préparer plus facilement aux interventions thérapeutiques nécessitant une centrifugation, un modèle et des instructions pour créer CentREUSE sont inclus dans cette publication open source sous la section Informations supplémentaires.Nous encourageons les lecteurs à repenser CentREUSE selon leurs besoins.
Les données étayant les résultats de cette étude sont disponibles auprès de l'auteur SM respectif sur demande raisonnable.
Ober, MD et Valizhan, S. Durée d'action de l'acétone de triamcinolone dans le corps vitré à la concentration de centrifugation.Rétine 33, 867-872 (2013).
Bhamla, MS et autres.Centrifugeuse manuelle ultra bon marché pour papier.Science biomédicale nationale.projet.1, 0009. https://doi.org/10.1038/s41551-016-0009 (2017).
Malinovsky SM et Wasserman JA Concentration centrifuge d'une suspension intravitréenne d'acétonide de triamcinolone : une alternative peu coûteuse, simple et réalisable à l'administration à long terme de stéroïdes.J. Vitrain.insulter.5. 15-31 (2021).
Huck, j'attendrai.Adaptateur de centrifugeuse open source bon marché pour séparer de grands échantillons de sang cliniques.PLOS Un.17.e0266769.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266769 (2022).
Wong AP, Gupta M., Shevkoplyas SS et Whitesides GM Le fouet est comme une centrifugeuse : il sépare le plasma humain du sang total dans des contextes aux ressources limitées.laboratoire.ébrécher.8, 2032-2037 (2008).
Brown, J. et coll.Centrifugeuse manuelle, portable et peu coûteuse pour le diagnostic de l'anémie dans les contextes à ressources limitées.Oui.J. Tropé.médecine.humidité.85, 327-332 (2011).
Liu, K.-H.attendez.Le plasma a été séparé à l'aide d'une centrifugeuse.anus.Chimique.91, 1247-1253 (2019).
Michael, I. et coll.Spinner pour un diagnostic instantané des infections des voies urinaires.Science biomédicale nationale.projet.4, 591-600 (2020).
Lee, E., Larson, A., Kotari, A. et Prakash, M. Handyfuge-LAMP : Centrifugation sans électrolyte peu coûteuse pour la détection isotherme du SRAS-CoV-2 dans la salive.https://doi.org/10.1101/2020.06.30.20143255 (2020).
Lee, S., Jeong, M., Lee, S., Lee, SH et Choi, J. Mag-spinner : La prochaine génération de systèmes de séparation magnétique pratiques, abordables, simples et portables (RAPIDES).Nano Advances 4, 792-800 (2022).
Agence américaine de protection de l'environnement.Advancing Sustainable Materials Management : Une fiche d’information 2018 évaluant les tendances en matière de production et de gestion des matériaux aux États-Unis.(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. et Lanzetta, P. Stéroïdes pour le traitement intravitréen des maladies de la rétine.la science.Journal Mir 2014, 1-14 (2014).
Bière, thé de l'après-midi, etc. Concentrations intraoculaires et pharmacocinétique de l'acétonide de triamcinolone après une seule injection intravitréenne.Ophtalmologie 110, 681-686 (2003).
Audren, F. et coll.Modèle pharmacocinétique-pharmacodynamique de l'effet de l'acétonide de triamcinolone sur l'épaisseur maculaire centrale chez les patients atteints d'œdème maculaire diabétique.investir.ophtalmologie.visible.la science.45, 3435-3441 (2004).
Ober, MD et coll.La dose réelle d'acétone de triamcinolone a été mesurée par la méthode habituelle d'injection intravitréenne.Oui.J. Ophthalmol.142, 597-600 (2006).
Chin, HS, Kim, TH, Moon, YS et Oh, JH Méthode concentrée à l'acétonide de triamcinolone pour injection intravitréenne.Rétine 25, 1107-1108 (2005).
Tsong, JW, Persaud, TO & Mansour, SE Analyse quantitative de la triamcinolone déposée pour injection.Rétine 27, 1255-1259 (2007).
SM est soutenu en partie par un don à la Fondation Mukai, Massachusetts Eye and Ear Hospital, Boston, Massachusetts, États-Unis.
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