BR112017012708B1 - Dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo, método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo e uso de um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo - Google Patents

Dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo, método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo e uso de um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo Download PDF

Info

Publication number
BR112017012708B1
BR112017012708B1 BR112017012708-3A BR112017012708A BR112017012708B1 BR 112017012708 B1 BR112017012708 B1 BR 112017012708B1 BR 112017012708 A BR112017012708 A BR 112017012708A BR 112017012708 B1 BR112017012708 B1 BR 112017012708B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
biological sample
ultrasound
preservation
solution
chamber
Prior art date
Application number
BR112017012708-3A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017012708A2 (pt
Inventor
Carmen Peralta
Original Assignee
Institut D'investigacions Biomèdiques August Pi I Sunyer (Idibaps)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52686039&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112017012708(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Institut D'investigacions Biomèdiques August Pi I Sunyer (Idibaps) filed Critical Institut D'investigacions Biomèdiques August Pi I Sunyer (Idibaps)
Publication of BR112017012708A2 publication Critical patent/BR112017012708A2/pt
Publication of BR112017012708B1 publication Critical patent/BR112017012708B1/pt

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0236Mechanical aspects
    • A01N1/0263Non-refrigerated containers specially adapted for transporting or storing living parts whilst preserving, e.g. cool boxes, blood bags or "straws" for cryopreservation
    • A01N1/0273Transport containers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0278Physical preservation processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/10Cooling bags, e.g. ice-bags
    • A61F2007/108Cold packs, i.e. devices to be cooled or frozen in refrigerator or freezing compartment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0004Applications of ultrasound therapy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo, método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo e uso de um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo. a presente invenção refere-se a um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo e método correspondente. o dispositivo (1) compreende uma câmara (2) para conter a amostra biológica (100), delimitada por paredes (4) feitas de um material isolante térmico. o dispositivo, além do que, incorpora agentes de esfriamento (6) que mantêm a temperatura dentro da câmara (2) abaixo da temperatura fora do dispositivo (1). finalmente, um sistema de ultrassom adequado para gerar e aplicar ultrassom na amostra biológica (100) é fornecido. a invenção também propõe um método para o transporte e a preservação que combina aplicar esfriamento e ultrassom para reduzir o dano na célula na amostra biológica.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A invenção refere-se a um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo compreendendo uma câmara para conter a amostra biológica, delimitada por paredes feitas de um material isolante térmico e agentes de esfriamento para manter a temperatura dentro da câmara abaixo da temperatura fora do dispositivo, bem como a um método correspondente para a pre-servação da amostra biológica.
[002] A invenção também se refere ao uso do dispositivo de acordo com a invenção para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo e transplante subsequente em um ser humano vivo ou animal, ou para a pesquisa em laboratório.
ESTADO DA TÉCNICA
[003] Na invenção, o conceito de “amostra biológica ex vivo” se refere a um órgão ou tecido que pode ser transportado para transplante subsequente em um ser humano vivo ou animal, ou para a pesquisa subsequente em laboratório.
[004] Por exemplo, é bem conhecido no campo de transplantes que a sín- drome da isquemia/reperfusão (I/R) é uma das causas principais tanto da disfunção do enxerto primário (PGD) quanto da falha do enxerto primário (PGF), outro trans-plante sendo necessário no último caso. A despeito dos avanços atingidos nas téc-nicascirúrgicas nas últimas poucas décadas, o dano que o enxerto sofre durante o período no qual o órgão do doador é transportado até ele ser implantado no receptor (tempo de isquemia fria) é ainda um problema relevante principal tanto social quanto clínico ainda a ser resolvido. A incidência de PGF é 5 a 10% e a incidência de PGD é 20 a 30% entre os órgãos transplantados. Isso tudo resulta negativamente em uma fraca qualidade de vida para o paciente, a necessidade de novo transplante e mais problemas na disponibilidade dos órgãos para transplante.
[005] Existem métodos diferentes para armazenar um enxerto do momento que ele é removido do doador até ele ser implantado no receptor. No caso da pre-servação normotérmica dinâmica, condições in vivo do enxerto são imitadas na mai-orextensão possível por todo o período de preservação. Para esse fim, a hipotermia é evitada e a entrada do oxigênio no enxerto para impedir a hipoxia e um reservatório para a saída do produto residual são fornecidos.
[006] Na preservação hipotérmica estática, que é o método de preservação convencional, antes do enxerto do doador ser transplantado em um receptor, o órgão do doador ou órgãos e tecidos são submetidos a um tempo inerente de isque- mia. Sob tais condições, o método usado para preservar o órgão e os tecidos precisa estar de acordo com as seguintes exigências: remoção do sangue do enxerto e esfriamento rápido do enxerto por meio da perfusão do enxerto com a solução em 4°C, cobertura do enxerto com gelo para garantir condições frias (2 a 6°C) e condi-ções isquêmicas. Como resultado, o dano que o enxerto sofre durante a isquemia fria, isto é, devido a uma falta de abastecimento de sangue e entrega de oxigênio sob as condições frias, é reduzido.
[007] Desde o momento que o órgão é removido do doador, o enxerto é co-locado em um esfriador, imerso na solução de preservação e é geralmente mantido em 4°C até que ele é implantado no receptor. A solução mais amplamente usada na técnica é a solução da universidade de Wisconsin, a seguir solução UW.
[008] O dano que o enxerto sofre durante o transporte no esfriador até ele ser implantado no receptor (tempo de isquemia fria, que geralmente não é menos do que 6 horas) é um fator essencial. Esse fator é responsável por PGD e PGF e afeta negativamente os resultados pós-operatórios, a qualidade de vida e a sobrevivência do paciente. É sabido que quanto mais longo o tempo que os órgãos permanecem no esfriador, menor a viabilidade do enxerto que será transplantado. O dano que os enxertos sofrem durante o estágio de isquemia fria é a razão primária que um núme-roconsiderável de órgãos (35%) não pode ser considerado adequado para trans-plante, dadas as suas condições patológicas (enxertos de rim de idosos, doadores diabéticos e/ou hipertensos, enxertos de fígado adiposos, etc.). Tais órgãos são ex-tremamentevulneráveis ao dano que eles sofrem durante o transporte, antes de se-rem implantados no receptor e têm um risco mais alto de experimentar PGD e PGF. Portanto, eles não são viáveis para transplante. Essas observações indicam que existe uma necessidade de encontrar alternativas para reduzir o dano que os enxer-tos sofrem durante a isquemia fria antes de serem implantados no receptor.
[009] Muitos dos componentes presentes nos fluidos de preservação, cujo objetivo é proteger o enxerto sob as condições de isquemia fria no esfriador durante o seu transporte até ele ser implantado no receptor, não entram no enxerto e se eles entram, eles não alcançam o local da ação em concentrações ótimas, de modo a protegê-lo. De fato, foi verificado que quando alguns dos componentes são removi-dos de tais fluidos de preservação, os resultados pós-operatórios e pós-transplante são os mesmos como se eles não fossem removidos.
[010] O documento de patente WO 2007/143715 A2 se refere à aplicação de ultrassom para permitir a entrega de oxigênio a feridas e para ajudar a cura da ferida. Por meio de exemplo, o documento de patente revela muito brevemente um dis-positivo para preservar os órgãos depois que eles foram removidos do doador. Para essa finalidade, o órgão é colocado em uma vasilha que é abastecida com um gás ou líquido supersaturado com o oxigênio. Ele é um sistema de preservação dinâmico porque o oxigênio ou as soluções líquidas saturadas com o oxigênio contido nelas gradualmente entram em fluxo controlado de um reservatório de oxigênio para den-tro da vasilha, e os produtos residuais são gradualmente removidos. A vasilha do órgão é colocada dentro de um contêiner semirrígido. O contêiner externo ainda compreende um sistema de ultrassom para direcionar o ultrassom no contêiner. Não existe modo para transmissão do ultrassom entre a vasilha interna e o contêiner ex-terno,então o sistema não pode trabalhar tão bem como se o ultrassom fosse apli-cado diretamente em um ferimento com a finalidade de cura do ferimento.
[011] Os estudos indicando que a aplicação de ultrassom ajuda na entrega de fármacos e substâncias através dos tecidos, tal como a pele, e dentro da corrente sanguínea, também são conhecidos. Contudo, nos ditos estudos, o ultrassom é apli-cadoin vivo, isto é, na presença do fluxo sanguíneo. O documento de patente US 4.767.402 A, relacionado ao campo da entrega transdérmica de fármaco por meio da aplicação de ultrassom, também se refere aos riscos associados com o seu uso. O documento de patente particularmente adverte contra o uso prolongado de ultrassom devido aos riscos associados com o aumento da temperatura da pele e o dano possível que essa técnica pode causar. O mesmo documento de patente também revela que o ultrassom é insuficientemente transmitido através do ar e que a sua aplicação preferida, portanto, exige um agente líquido. Como resultado, a aplicação de ultrassom para preservação de órgão e tecido não é aconselhável devido aos fatores mencionados de: aquecimento local do tecido, dificuldade na penetração de espessuras consideráveis de tecido ou órgão e a dificuldade de transmissão em agentes gasosos.
[012] O documento de patente US 5.267.985 A revela um método e aparelho para intensificar a difusão de uma substância para uma área local de um material ou tecido por meio do ultrassom em duas ou mais frequências distintas. Esse documen-to de patente também revela que o aumento da temperatura local quando o ultras-somé aplicado é benéfico para ajudar a aumentar a penetração das substâncias a serem difundidas.
[013] O artigo (Sen Wang e outros, Medial hypothesis, 74, 2010; 147-149) sugere aplicar ultrassom em uma intensidade média (0,3 a 1,2 W/cm2) in vivo, de modo a danificar uma área específica do órgão do doador, tal que somente as células-troncosão ativadas e o órgão pode ser regenerado, formando um órgão híbrido que pode ser mais compatível com o receptor.
[014] O documento de patente WO 2005/013799 A1 revela um método ba-seado na aplicação de ultrassom in vivo durante a reperfusão, isto é, o abastecimen-to do sangue entra no tecido, depois de um tempo de isquemia. O ultrassom é so-mente aplicado por uma curta duração de tempo (não mais do que 15 minutos) para favorecer a entrada do sangue e oxigênio no tecido e para reduzir as desordens de microcirculação causadas pela reperfusão.
[015] Portanto, pode ser deduzido pela técnica que a aplicação do ultrassom gera calor tanto em agentes aquosos quanto nos tecidos. O ultrassom aplicado por somente entre 1 a 10 minutos (tempos usados na maior parte das aplicações médi-cas) e em frequências e intensidades que são usuais na técnica causa somente o aquecimento dos tecidos, o que é interpretado como um fator negativo para o arma-zenamento apropriado de uma amostra biológica ex vivo. Quando a temperatura ex-cede 38°C, a exposição ao ultrassom é geralmente interrompida porque ela danifica os tecidos. Por exemplo, o documento de patente US 5.267.985 revela a possibilida-de de usar ultrassom por 15 a 30 minutos para atingir uma penetração de tecido en-tre 1 e 2 cm.
[016] De fato, o ultrassom tem sido aplicado frequentemente na prática clíni-ca precisamente como terapia para causar o aquecimento do tecido. Além do aque-cimento causado pelo ultrassom somente, transdutores cerâmicos tendem a aquecer com a vibração, aumentando até mais o efeito térmico no tecido (Watson T e outros, 2008, 48:321-329; Baker KG e outros, 2001; 81: 1351-1358; Legay M e outros; 2011, ID670108; 1-17).
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[017] É um objetivo da invenção apresentar um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo e um método do tipo indicado acima que reduz o dano na amostra biológica e, dessa forma, aumenta a sua viabili-dade em comparação com o que poderia ser obtido com os dispositivos conhecidos. A invenção também considera, no caso de transplantes, o problema de melhorar a qualidade de vida dos pacientes transplantados e, no pior dos casos, de reduzir sig-nificativamente a necessidade por outro transplante.
[018] Esse objetivo é atingido por meio de um dispositivo para transporte ex vivo do tipo indicado acima, caracterizado em que ele ainda compreende pelo menos um sistema de ultrassom adequado para gerar e aplicar ultrassom na dita amos-trabiológica. A aplicação do ultrassom combinada com o esfriamento da câmara interna pode ser executada, portanto, tal que o aquecimento local da amostra bioló-gica, e o aumento subsequente na temperatura que causaria dano a ela, são evita-dos. Particularmente, o dispositivo também compreende um contêiner auxiliar con-tendo uma solução de preservação, sem entrega de oxigênio externo e para conter a dita amostra biológica imersa na dita solução de preservação.
[019] Portanto, contrário ao que era esperado, foi verificado na invenção que a aplicação do ultrassom, que é aplicado tal que ele não gera aquecimento local na amostra, não afeta negativamente o efeito positivo do esfriamento da amostra bioló-gica e, dessa forma, não a danifica também. Além do que, entretanto, foi verificado surpreendentemente que uma melhora muito significativa é atingida com o ultras-som, tanto que como será visto mais tarde na descrição, um efeito sinérgico entre a aplicação das condições frias dentro da câmara do dispositivo e a aplicação do ul-trassompôde ser confirmado. Para esse fim, existem muitas configurações possíveis, tal como a aplicação do ultrassom perto da amostra biológica em uma baixa intensidade ou a disposição dos transdutores distantes da amostra em intensidades mais altas e em contato com um fluido de preservação contendo a amostra.
[020] Além do que, também contrário ao que era esperado, problemas com a duração da aplicação do ultrassom não foram verificados na invenção. Em outras palavras, a necessidade de manter a amostra sob condições de isquemia fria por várias horas é conhecido no transporte de órgãos. De acordo com a invenção, o ul-trassom pode ser aplicado continuamente em intensidades adequadas e a despeito do que seria esperado, ele não danifica a amostra biológica também.
[021] Portanto, pela aplicação do ultrassom, e prevenção do aquecimento lo-cal da amostra, uma redução significativa do dano da célula foi verificada. Além do que, com base nos ensaios conduzidos, foi verificado que a proteção do órgão con-tra o dano induzido pela isquemia fria pela aplicação simultânea de ambos os trata-mentosé inesperadamente melhor do que a soma de toda a proteção obtida através dos tratamentos separadamente.
[022] Além do que, a invenção cobre uma série de aspectos preferidos que são o objetivo das reivindicações dependentes e cuja utilidade será evidenciada abaixo na descrição detalhada de uma modalidade da invenção.
[023] De preferência, o dito contêiner auxiliar pode ser fechado.
[024] Em uma modalidade preferida, foi verificado que o dito sistema de ul-trassomé adequado para emitir o dito ultrassom em uma frequência compreendida entre 25 kHz e 1 MHz e uma intensidade de som compreendida entre 0,01 e 2 W/cm2 e de preferência entre 0,02 e 1 W/cm2 e particularmente preferível entre 0,02 e 0,1 W/cm2. Essas faixas de frequência e intensidade foram verificadas como sendo particularmente benéficas na redução do dano à célula. Particularmente em uma intensidade menor, melhores resultados são obtidos e menos esfriamento da amos-tra e/ou separação dos transdutores com relação à amostra biológica é necessário, o que permite que o dispositivo seja mais compacto.
[025] Também pode ser preferivelmente planejado que o ultrassom seja apli-cado em uma maneira contínua ou alternativamente em uma maneira pulsada. Além do que, a invenção não descarta aplicar simultaneamente o ultrassom tendo fre-quências diferentes por meio do controle individual correspondente de cada um dos transdutores do dispositivo.
[026] Também foi verificado que quanto mais baixa a temperatura, maior o efeito sinérgico obtido com o ultrassom. Portanto, em uma maneira particularmente preferida, os agentes de esfriamento são adequados para manter a temperatura dentro da dita câmara entre 0 e 15°C e de preferência entre 2 e 10°C e particular-mentepreferível entre 2 e 6°C. Tanto que como foi verificado, a combinação de con-dições frias e do ultrassom juntos proporciona resultados melhores do que seria es-perado no melhor caso da soma dos efeitos das condições frias e ultrassom separa-damente.
[027] Em uma modalidade preferida, o dispositivo de acordo com a invenção compreende um suporte semelhante a uma chapa na dita câmara adequado para suportar a amostra biológica, o dito suporte semelhante a uma chapa podendo vibrar livremente quando o dito ultrassom é aplicado e o sistema de ultrassom compreende pelo menos um transdutor montado em pelo menos uma das paredes do dito suporte semelhante a uma chapa. Como resultado, o efeito de amortecimento do suporte é minimizado e o ultrassom é introduzido na amostra biológica em uma maneira mais eficiente, melhorando o seu efeito em amostras biológicas mais volumosas, desde que o aquecimento local excessivo na amostra biológica seja impedido.
[028] Em uma maneira particularmente preferida, o dito pelo menos um transdutor é montado na face do dito suporte semelhante a uma chapa oposto à su-perfície de suporte para a dita amostra biológica para aplicar o dito ultrassom em direção à dita superfície de suporte. Um campo ultrassônico mais homogêneo é ob-tido dessa forma, até mesmo favorecendo mais o efeito combinado das condições frias e ultrassom na amostra biológica. Pode ser apropriado que o suporte semelhan-te a uma chapa seja uma bandeja e que tal bandeja permita conter um fluido, tal como água, para melhorar a transmissão do ultrassom aplicado. A função do fluido é por um lado agir como um refrigerante e simultaneamente favorecer a transmissão do ultrassom para a amostra biológica.
[029] Em uma maneira particularmente preferida, o dito suporte semelhante a uma chapa é feito de metal, de modo a aumentar a sua rigidez e impedir o amorte-cimento em grande extensão, e atingir uma transmissão mais direta do ultrassom na amostra biológica.
[030] Em uma modalidade particularmente preferida, o dispositivo compre-ende um contêiner auxiliar que pode ser fechado contendo uma solução de preser-vação. Novamente, foi verificado que a combinação das condições frias e do ultras-som mais a imersão da amostra biológica em uma solução de preservação apresen-tam resultados melhores do que a soma dos seus efeitos individuais com relação à redução do dano na amostra biológica.
[031] Em uma modalidade do dispositivo de acordo com a invenção, o supor-te semelhante a uma chapa é uma bandeja adaptada para conter um fluido.
[032] Em outra modalidade preferida, o suporte semelhante a uma chapa é uma bandeja contendo água.
[033] Em outra modalidade, o contêiner auxiliar compreende um fundo falso localizado distante da base do dito contêiner auxiliar, e o dito fundo falso estando em comunicação de fluido com o resto do dito contêiner auxiliar.
[034] Também em uma maneira particularmente preferida, o contêiner auxili-ar pode incorporar um fundo falso planejado para manter a amostra biológica distan-te da superfície de suporte do contêiner, o dito fundo falso estando em comunicação de fluido com o resto do contêiner auxiliar. Como resultado, a amostra pode ser co-locada no contêiner auxiliar como se ela estivesse flutuando na solução de preser-vação. A amostra, portanto, não recebe tal ação direta do ultrassom e pode trabalhar em intensidades mais altas.
[035] Além do que, a invenção também considera um método para o trans-porte e a preservação de uma amostra biológica transplantável ex vivo caracterizado em que ele compreende as etapas de remover e lavar o sangue da amostra biológi-ca, colocar a amostra biológica em uma câmara delimitada por paredes feitas de um material isolante térmico sem entrega de oxigênio externo e irradiar a amostra com ultrassom. Mais particularmente, no método de acordo com a invenção, a amostra biológica é mantida imersa em uma solução de preservação sem entrega de oxigênio externo pela colocação da dita biológica em uma câmara delimitada por paredes feitas de um material isolante térmico.
[036] De preferência, a dita amostra biológica é colocada imersa em um con- têiner auxiliar, que pode ser de preferência fechado, contendo a dita solução de pre-servação e o dito contêiner auxiliar é colocado na dita câmara.
[037] Em uma modalidade do método, na etapa de irradiação para irradiar a dita amostra biológica, o ultrassom tem frequências compreendidas entre 25 kHz e 1 MHz e uma intensidade de som compreendida entre 0,01 e 2 W/cm2 e particular-mentepreferível entre 0,02 e 1 W/cm2 e particularmente preferível entre 0,02 e 0,1 W/cm2.
[038] Em outra modalidade, o método compreende uma etapa de esfriamento para esfriar a temperatura na câmara para uma temperatura entre 0 e 15°C e mais preferível entre 2 e 10°C e em uma maneira particularmente preferida de 2 a 6°C.
[039] Em outra modalidade, o método ainda compreende uma etapa consis-tindo de manter a dita amostra biológica imersa em uma solução de preservação.
[040] Finalmente, o método ainda compreende uma etapa de colocar o dito contêiner auxiliar em um suporte semelhante a uma chapa que é uma bandeja adaptada para conter um fluido e a dita bandeja podendo vibrar livremente quando o dito ultrassom é aplicado.
[041] A invenção também se refere ao uso de um dispositivo para o transpor-te e a preservação de uma amostra biológica ex vivo. Com o dispositivo, a amostra biológica é mantida imersa em uma solução de preservação sem entrega de oxigênio sob condições hipotérmicas e a dita amostra é irradiada com ultrassom, tal que a viabilidade, a funcionalidade e a interação entre as células diferentes da dita amostra biológica são preservadas para a dita amostra biológica ser usada em pesquisa subsequente no laboratório.
[042] Além do que, a invenção também cobre outros aspectos de detalhe ilustrados na descrição detalhada de uma modalidade da invenção e nos desenhos anexos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[043] Vantagens adicionais e aspectos da invenção ficarão evidentes a partir da descrição seguinte na qual, sem qualquer caráter limitador, modalidades preferi-das da invenção são reveladas, com referência aos desenhos acompanhantes nos quais:
[044] A figura 1 mostra uma vista em perspectiva explodida de uma primeira modalidade de um dispositivo para o transporte de uma amostra biológica ex vivo.
[045] A figura 2 mostra uma vista frontal longitudinalmente seccionada do dispositivo da figura 4.
[046] A figura 3 mostra uma vista plana superior de uma primeira modalidade da bandeja de suporte para a amostra biológica do dispositivo da figura 1.
[047] A figura 4 mostra uma vista lateral da bandeja da figura 3.
[048] A figura 5 mostra uma segunda modalidade da bandeja de suporte para a amostra biológica.
[049] A figura 6 mostra uma segunda modalidade do dispositivo para trans-porte de acordo com a invenção.
[050] A figura 7A mostra uma terceira modalidade do dispositivo para trans- porte de acordo com a invenção.
[051] A figura 7B mostra uma modalidade alternativa do contêiner auxiliar do dispositivo da figura 7A.
[052] As figuras 8A a 13 mostram porcentagem de proteção das amostras biológicas de fígado e rins com relação às condições no estado da técnica.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO
[053] As figuras 1 e 2 mostram uma primeira modalidade do dispositivo 1 para o transporte e a preservação de uma amostra biológica transportável ex vivo 100 de acordo com a invenção. Em uma maneira particularmente preferida, o dispositivo de acordo com a invenção é um esfriador portátil.
[054] Como já foi previamente indicado, a amostra biológica 100 compreen-deórgãos que podem ser transplantados entre doador e receptor, que pode ser hu-mano ou animal, e tecidos. Além do que, a amostra biológica pode também ser pla-nejada para pesquisa sem necessariamente ter que ser transplantada.
[055] O dispositivo 1 para o transporte e a preservação de acordo com a in-venção tem um contêiner isotérmico principal em formato de paralelepípedo 16 aber-to na face superior. As paredes 4 feitas de um material isolante térmico do contêiner principal 16, incluindo a sua tampa superior, delimitam uma câmara 2 planejada para conter a amostra biológica 100.
[056] Agentes de esfriamento 6 adequados para manter a temperatura dentro da câmara 2 abaixo da temperatura fora do dito dispositivo 1 são fornecidos dentro do contêiner principal 16. Esses agentes de esfriamento 6 podem compreender soluções tão diferentes quanto blocos de gelo, pacotes de gel de esfriamento ou so-luções mais complexas compreendendo um compressor e um trocador de calor. O dispositivo 1 poderia também consistir de um esfriador transportável com ou sem um abastecimento de força externo. Contudo, é desejável que a solução seja tão leve quanto possível de modo a não afetar a capacidade de transporte do conjunto. Os agentes de esfriamento 6 permitem manter a temperatura dentro da câmara 2 entre 0 e 15°C. Em outra modalidade preferida, a temperatura dentro da câmara 2 é mantida entre 2 e 10°C e particularmente preferível entre 2 e 6°C.
[057] O dispositivo 1 compreende na parte central um suporte semelhante a uma chapa 10 por meio de uma bandeja de metal suportada dentro da câmara 2, tal que ela pode vibrar livremente. A bandeja dessa primeira modalidade pode ser vista em detalhes nas figuras 3 e 4. Uma bandeja de alumínio com menos do que 1 mm e de preferência 0,5 mm de espessura, é usada na modalidade.
[058] Além do que, o dispositivo compreende um sistema de ultrassom ade-quado para gerar e aplicar ultrassom na amostra biológica 100. Para esse fim, o sis-tema de ultrassom de acordo com os desenhos tem um gerador de sinal elétrico 20, um amplificador 22, uma bateria 24 e nesse caso, quatro transdutores piezelétricos 8.
[059] Vibrações são aplicadas no suporte semelhante a uma chapa 10 por meio de uma bandeja de alumínio através dos quatro transdutores 8. Os ditos trans-dutores 8 são montados na face inferior da bandeja. Como um resultado dessa con-figuração, a transmissão entre os transdutores e a amostra biológica 100 é mais di-reta, porque as vibrações são geradas diretamente abaixo da parte inferior da amos-trabiológica. Em uma maneira particularmente preferida, como pode ser visto na figura 6, a bandeja pode conter adicionalmente água, mas para melhorar a transmis-são do ultrassom, é planejado que a amostra biológica 100 fique contida em um saco ou contêiner cheio com a solução de preservação. As soluções de preservação consideradas aqui são, por exemplo, solução Ringer Lactato, solução Celsior ou a solução da universidade de Wisconsin.
[060] Em uma modalidade alternativa mostrada na figura 5, a bandeja pode ter transdutores 8 nas paredes laterais para gerar um campo vibracional lateral. Os transdutores 8 poderiam também ficar localizados alternativamente tanto em pare- des laterais quanto no fundo da bandeja.
[061] Os transdutores de ultrassom 8 transmitem ondas mecânicas tendo uma frequência compreendida entre 25kHz e 1 MHz e uma intensidade de som compreendida entre 0,1 e 2 W/cm2 para dentro da dita câmara 2 durante o transporte da dita amostra biológica 100. A intensidade pode ficar compreendida preferivel-mente entre 0,02 e 1 W/cm2 e ainda mais preferivelmente entre 0,02 e 0,1 W/cm2. Quanto mais alta a intensidade de som usada, mais distantes os transdutores 8 fica-rão e/ou maior a quantidade de fluido de preservação ou refrigerante será colocada no dispositivo 1 para satisfazer o objetivo de impedir o aquecimento local na amostra biológica 100. Além do que, de acordo com a invenção, o ultrassom pode ser aplica-do continuamente. Alternativamente, o ultrassom pode também ser aplicado intermi-tentemente, isto é, não é aplicado durante todo o tempo que o transporte dura. Al-ternativamente, ele pode também ser aplicado em uma maneira pulsada e/ou em frequências diferentes, tanto contínua quanto intermitentemente.
[062] Em uma maneira particularmente preferida, a amostra biológica 100 fica contida em um receptáculo contendo uma solução de preservação, que melhora os resultados da aplicação do ultrassom.
[063] Outras modalidades do dispositivo 1 para o transporte de acordo com a invenção que compartilham muitos dos mesmos aspectos descritos nos parágrafos precedentes são mostradas abaixo. Dessa maneira, somente esses elementos que são diferentes entre tais modalidades serão descritos a seguir, enquanto que para os elementos comuns é feito referência à descrição da primeira modalidade.
[064] A modalidade do dispositivo 1 da figura 6 difere primariamente em que o suporte semelhante a uma chapa 10 é integrado diretamente nas paredes 4 do contêiner principal 16.
[065] Finalmente, na modalidade no dispositivo na figura 7A, um contêiner auxiliar 14 é fornecido dentro do contêiner principal 16 com uma solução de preser- vação. Em uma maneira particularmente preferida, o contêiner auxiliar 14 pode ser fechado, com paredes rígidas e uma tampa articulada em uma das suas paredes. Em uma maneira particularmente preferida, quando os transdutores estão localizados na parte inferior da bandeja, o contêiner auxiliar 14 tem dimensões planejadas para ocupar toda a superfície de emissão dos transdutores 8. Como resultado do contêiner auxiliar 14 ser cheio com a solução de preservação, o ultrassom alcança a amostra biológica 100 em uma maneira mais eficiente. Em uma maneira particular-mente preferida, o contêiner auxiliar 14 é fabricado pela formação térmica usando um plástico que pode ser formado, tais como, por exemplo, polietileno de alta densi-dade, polipropileno, tereftalato de polietileno ou semelhantes. Também, em uma maneira particularmente preferida, o material será transparente para possibilitar ver a amostra biológica 100 sem precisar abrir o contêiner auxiliar 14.
[066] A figura 7A mostra uma modalidade alternativa do contêiner auxiliar 14. Nesse caso, o contêiner auxiliar 14 compreende um fundo falso 18 localizado distante da base do dito contêiner auxiliar 14 e o dito fundo falso 18 estando em comunicação de fluido com o resto do dito contêiner auxiliar 14. O fundo falso, dessa maneira, coloca a amostra biológica 100 distante da superfície de suporte do contêiner auxiliar 14. Nesse caso, o fundo falso 18 consiste de uma chapa de plástico rígido suportada nas paredes laterais do contêiner auxiliar 14. Depois para atingir uma comunicação de fluido apropriada, uma pluralidade de aberturas 20 que permitem a passagem da solução de preservação é produzida nesse caso, tal que a dita solução recebe o efeito direto do ultrassom vindo dos transdutores inferiores 8.
[067] Finalmente, em uma maneira particularmente preferida, o contêiner auxiliar 14 contém um fluido de preservação sob condições estéreis do grupo consis-tindo de solução de preservação Ringer Lactato, solução de preservação Celsior ou solução de preservação da universidade de Wisconsin. Isso permite uma manipula-ção muito mais higiênica da amostra biológica sob condições mais adequadas para a sua preservação apropriada.
[068] As modalidades descritas até agora representam exemplos não limita-dores, tal que um versado na técnica entenderá que além dos exemplos que são mostrados, várias combinações dos aspectos reivindicados são possíveis dentro do escopo da invenção.
EXEMPLOS EXPERIMENTAIS
[069] Diferentes testes conduzidos para colocar em prática o método de acordo com a invenção são descritos abaixo.
METODOLOGIA
[070] O protocolo experimental foi executado de fígados e rins de porcos Landrace. O rim e o fígado foram perfundidos com a solução de preservação em 4°C para remover o sangue contido no órgão e o órgão foi mantido sob condições frias, banhado em gelo até que os órgãos foram imersos em soluções de preservação di-ferentes. A seguir, as amostras biológicas foram colocadas no esfriador e mantidas no esfriador com ou sem o ultrassom por 8 horas (fígado) e 24 horas (rim). Todos os procedimentos foram executados sob anestesia e o estudo respeitou as regulamen-tações da União Europeia com relação aos experimentos usando animais (Diretiva 86/609/EEC).
PROJETO EXPERIMENTAL PROTOCOLO 1
[071] Os grupos experimentais formados foram os seguintes:
[072] Grupo 1: grupo de isquemia fria no sistema de transporte convencional e com solução de preservação. Esse grupo foi dividido em subgrupos diferentes de-pendendo da solução de preservação usada.1.1) Perfusão de enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) na solução Ringer Lactato em 4°C e preservação de tais órgãos com solução Ringer Lactato no sistema de transporte convencional por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, entre 2 e 6°C,1.2) O mesmo que 1.1, porém usando a solução Celsior para lavagem e pre-servação do órgão,1.3) O mesmo que 1.1, porém usando a solução UW (da universidade de Wisconsin) para lavagem e preservação do órgão.
[073] Grupo 2: grupo de isquemia fria no sistema com ultrassom (25 kHz e 0,04 W/cm2) e sem solução de preservação: perfusão dos enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) na solução Ringer Lactato em 4°C para lavar os órgãos com a finalidade de remover o sangue contido nele. Depois da lavagem, os órgãos foram armazenados por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, e sem solução de preservação no sistema de transporte com ultrassom (25 kHz e 0,04 W/cm2) entre 2 e 6°C.
[074] Grupo 3: grupo de isquemia fria no sistema de transporte com ultrassom (25 kHz e 0,04 W/cm2) e com solução de preservação. O grupo foi dividido em subgrupos diferentes dependendo da solução de preservação usada.3.1) Perfusão de enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) na solução Ringer Lactato em 4°C. Os órgãos foram então armazenados com a solução Ringer Lactato por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, no sistema de transporte com ultrassom em uma temperatura compreendida entre 2 e 6°C,3.2) O mesmo que 3.1, porém usando solução Celsior para lavagem e pre-servação do órgão,3.3) O mesmo que 3.1, porém usando solução UW para lavagem e preser-vação do órgão.
[075] Os experimentos foram também executados para avaliar se outras fre-quências e/ou intensidades poderiam proporcionar mais proteção do que o que foi atingido com as frequências de 25 kHz e uma intensidade de 0,04 W/cm2. Para fazer isso, os experimentos seguintes foram executados.
[076] Grupo 4: grupo de isquemia fria no sistema com ultrassom (40, 80, 200, 580 kHz e 1 MHz) e intensidade de 0,04 W/cm2 e com solução de preservação: o grupo foi dividido em diferentes subgrupos dependendo da frequência usada.4.1) Perfusão dos enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) na solução UW em 4°C. Os órgãos foram então armazenados em solução UW por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, no sistema de transporte com ultrassom em 40 kHz e intensidade de 0,04 W/cm2 e entre 2 e 6°C,4.2) O mesmo que 4.1, porém usando 80 kHz e intensidade de 0,04 W/cm2 e entre 2 a 6°C,4.3) O mesmo que 4.1, porém usando 200 kHz e intensidade de 0,04 W/cm2 e entre 2 a 6°C,4.4) O mesmo que 4.1, porém usando 580 kHz e intensidade de 0,04 W/cm2 e entre 2 a 6°C,4.5) O mesmo que 4.1, porém usando 1 MHz e intensidade de 0,04 W/cm2 e entre 2 a 6°C.
[077] Experimentos foram também executados para verificar o efeito do ul-trassom em uma intensidade maior do que 0,04. Os experimentos seguintes foram executados para essa finalidade:
[078] Grupo 5: grupo de isquemia fria no sistema com ultrassom (25 kHz e intensidade de 0,1 W/cm2 e com solução de preservação). Perfusão dos enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) em solução UW em 4°C. Os órgãos foram então armazenados por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, no sistema de transporte com ultrassom em 25 kHz e intensidade de 0,1 W/cm2 e em uma tem-peratura compreendida entre 2 e 6°C.
[079] Os seguintes grupos experimentais foram ainda adicionados para ava-liar o efeito da solução de preservação e das condições frias:
[080] Grupo 6: grupo de isquemia fria no sistema de transporte convencional, porém sem solução de preservação. Perfusão de enxertos de fígado (n = 10) e en-xertos de rim (n = 10) com solução Ringer Lactato em 4°C para lavar os órgãos com a finalidade de remover o sangue contido nos órgãos. Depois da lavagem, os órgãos foram armazenados sem solução de preservação no esfriador convencional (sem ultrassom) por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, entre 2 e 6°C.
[081] Grupo 7: grupo de isquemia em condição não fria e combinada com ul-trassom (25 kHz e intensidade de 0,04 W/cm2) ou não. O grupo foi dividido em dois subgrupos.7.1) Perfusão dos enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) em solução UW em uma temperatura entre 20 e 25°C. Os órgãos foram então armaze-nados por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, em uma temperatura compreendida entre 20 e 25°C,7.2) Perfusão de enxertos de fígado (n = 10) e enxertos de rim (n = 10) em solução UW em uma temperatura compreendida entre 20 e 25°C. Os órgãos foram então armazenados por 8 e 24 horas para fígado e rim, respectivamente, em uma temperatura compreendida entre 20 e 25°C e com ultrassom em 25 kHz e intensida-de de 0,04 W/cm2.
COLETA E PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS
[082] No fim da isquemia, e em todos os grupos experimentais e subgrupos, amostras perfundidas de fígado e rim foram coletadas para avaliar o dano ao fígado e rim induzido pela isquemia usando técnicas amplamente padronizadas. O dano no fígado foi avaliado determinando níveis de transaminase no perfundido e por meio da determinação da atividade caspase 3 no tecido do fígado. O dano no rim foi ava-liado por meio da determinação da desidrogenase láctica no perfundido e a atividade da caspase 3 no tecido do rim. Níveis de MDA (malondialdeído) foram determinados nas amostras de tecido de fígado e rim como um índice de estresse oxidante e níveis ATP (trifosfato de adenosina) foram determinados como um índice de preserva- ção de metabolismo de energia do órgão (Salahudeen AK e outros, Am J Transpl 2003; 3:273-280: Omar R e outros, Gut 1989; 20:510-514; Peralta e outros, Am J Physiol.2000; 279:G163-71).
[083] O estudo estatístico foi conduzido por meio de uma análise de variância (ANOVA), e o nível do significado estatístico foi então determinado com um teste Student-Newman-Kels.
[084] Os resultados obtidos e mostrados esquematicamente nos desenhos são explicados abaixo em detalhes.
[085] Figuras 8A a 8E: mostram a porcentagem de proteção, ou em outras palavras, a porcentagem de redução do dano ao fígado nas amostras biológicas consistindo de enxertos de fígado sob as condições 1 a 6 descritas abaixo contra o dano induzido pela condição seguinte: solução UW + condições frias (2 a 6°C) quando os parâmetros indicativos do dano do fígado, a saber, AST (aspartato ami-notransferase), ALT (alamina aminotransferase), atividade caspase 3, MDA (malon- dialdeído) e ATP (trifosfato de adenosina) foram avaliados no fim das 8 horas da condição fria.
[086] Condições (1 a 6): 1: Solução UW, frequência do ultrassom de 25 kHz e condições frias (2 a 6°C). 2: Solução UW, frequência do ultrassom de 40 kHz e condições frias (2 a 6°C). 3: Solução UW, frequência do ultrassom de 80 kHz e condições frias (2 a 6°C). 4: Solução UW, frequência do ultrassom de 200 kHz e condições frias (2 a 6°C). 5: Solução UW, frequência do ultrassom de 580 kHz e condições frias (2 a 6°C). 6: Solução UW, frequência do ultrassom de 1 MHz e condições frias (2 a 6°C). Uma intensidade do ultrassom de 0,04 W/cm2 foi aplicada em todos os casos 1 a 6.
[087] Figuras 9A a 9D: mostram a porcentagem de proteção em amostras biológicas consistindo de enxertos de rim nas condições 1 a 6 descritas abaixo con-tra o dano induzido pela condição seguinte: solução UW + condições frias (2 a 6°C) quando os parâmetros indicativos do dano no rim, a saber, LDH (desidrogenase lác-tica), atividade caspase 3, MDA e ATP, foram avaliados no fim das 24 horas de is- quemia fria. 1: Solução UW, frequência do ultrassom de 25 kHz e condições frias (2 a 6°C). 2: Solução UW, frequência do ultrassom de 40 kHz e condições frias (2 a 6°C). 3: Solução UW, frequência do ultrassom de 80 kHz e condições frias (2 a 6°C). 4: Solução UW, frequência do ultrassom de 200 kHz e condições frias (2 a 6°C). 5: Solução UW, frequência do ultrassom de 580 kHz e condições frias (2 a 6°C). 6: Solução UW, frequência do ultrassom de 1 MHz e condições frias (2 a 6°C). Uma intensidade do ultrassom de 0,04 W/cm2 foi aplicada em todos os casos 1 a 6.
[088] Figura 10: mostra a porcentagem de proteção no fígado contra o dano induzido pela condição seguinte: sem o uso de solução de preservação + condições frias (2 a 6°C) + sem ultrassom quando o parâmetro indicativo do dano no fígado, AST, foi avaliado no fim das 8 horas de isquemia fria. 1: Solução Ringer Lactato, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 2: Solução Celsior, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 3: Solução UW, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 4: Solução Ringer Lactato, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com con-dições frias (2 a 6°C). 5: Solução Celsior, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). 6: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C).
[089] Nota: das soluções de preservação usadas, a solução padrão na práti-caclínica é a solução de preservação UW (Universidade de Wisconsin). A solução Ringer Lactato não contém fármacos e contém somente sais minerais. A solução Celsior contém glutationa e a solução UW contém mais fármacos, tais como adeno- sina, glutationa e alopurinol.
[090] Figura 11: mostra a porcentagem de proteção no rim contra o dano in-duzido pela condição seguinte: sem o uso da solução de preservação + condições frias (2 a 6°C) + sem ultrassom quando o parâmetro indicativo do dano no rim, LDH, foi avaliado no fim das 24 horas de isquemia fria. 1: Solução Ringer Lactato, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 2: Solução Celsior, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 3: Solução UW, sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 4: Solução Ringer Lactato, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com con-dições frias (2 a 6°C). 5: Solução Celsior, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). 6: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C).
[091] Figura 12: mostra a porcentagem de proteção no fígado contra o dano induzido pela condição seguinte: solução de preservação UW + sem condições frias (20 a 25°C) + sem ultrassom quando o parâmetro indicativo do dano no fígado, AST, é avaliado no fim das 8 horas de isquemia fria. 1: Solução UW sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 2: Solução UW com ultrassom e sem condições frias (20 a 25°C). 3: Sem solução de preservação, com ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 4: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). Resultado esperado: proteção 1 + proteção 2 = proteção (1+2) 5: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). Resultado realmente observado. Proteção 1 + proteção 2 <proteção (1+2).
[092] Figura 13: mostra a porcentagem de proteção no rim contra o dano in-duzido pela condição seguinte: solução de preservação UW + sem condições frias (20 a 25°C) + sem ultrassom quando o parâmetro indicativo do dano no rim, LDH, é avaliado no fim das 24 horas de isquemia fria. 1: Solução UW sem ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 2: Solução UW com ultrassom e sem condições frias (20 a 25°C). 3: Sem solução de preservação, com ultrassom e com condições frias (2 a 6°C). 4: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). Resultado esperado: proteção 1 + proteção 2 = proteção (1+2). 5: Solução UW, com ultrassom (25 kHz, 0,04 W/cm2) e com condições frias (2 a 6°C). Resultado realmente observado. Proteção 1 + proteção 2 <proteção (1+2).
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
[093] É importante evidenciar que como foi esperado, sem aplicar ultrassom, a temperatura variou entre 2 e 6°C dentro do esfriador, no fluido de preservação e no órgão. Além disso, a aplicação de ultrassom sob condições frias (2 a 6°C) não modificou a temperatura dentro do esfriador, que estava entre 2 e 6°C para todos os experimentos, porém o esfriamento do órgão e da solução de preservação foi perdido.
[094] Quando aplicando ultrassom, a temperatura variou entre 2 e 6°C dentro do esfriador, a temperatura do fluido de preservação variou entre 14 e 16°C e a temperatura do órgão entre 16 a 18°C.
[095] O efeito do aquecimento causado pelo ultrassom é um resultado espe-rado de acordo com documentos de interesse de conhecimento. Contudo, contrário ao que seria esperado, considerando a importância vital do esfriamento do órgão (4°C) e de manter a temperatura do fluido de preservação e do órgão entre 2 e 6°C para armazenar órgãos sob condições de isquemia hipotérmica, os resultados indi-cam que a aplicação do ultrassom não afeta negativamente o efeito do esfriamento da amostra biológica e, dessa forma, não a danifica.
[096] Além do que, entretanto, foi surpreendentemente verificado que uma melhora muito significativa é atingida, tanto que um efeito sinérgico entre a aplicação de condições frias dentro da câmara do dispositivo e aplicação do ultrassom poderia ser confirmado.
[097] Figuras 8A a 8E: como mostrado nesses desenhos, sob todas as con-dições (em frequências diferentes e na mesma intensidade de 0,04 W/cm2), a apli-cação do ultrassom protege o enxerto do fígado sob condições de isquemia fria, os ditos efeitos protetores sendo mais evidentes sob a condição 1, isto é, em uma fre-quência de 25 kHz. Outros resultados não mostrados nos desenhos indicam que em intensidades mais altas, como é o caso de 0,1 W/cm2, a proteção do enxerto do fí-gadoé também obtida. Por exemplo, uma porcentagem de proteção ou uma redução do dano de 55% é obtida em frequências de 25 kHz e uma intensidade de 0,1 W/cm2 contra a condição: solução UW + condições frias (2 a 6°C), quando o parâ-metro para dano do fígado, AST, é avaliado no fim das 8 horas de isquemia fria.
[098] Figuras 9A a 9D: mostram o mesmo padrão de proteção do rim como esse mostrado nas figuras 8A a 8E para o fígado.
[099] Figura 10: como foi esperado, a proteção do fígado proporcionada pe-lassoluções de preservação sem aplicação do ultrassom (condições 1 a 3) é obser-vada, a proteção do enxerto do fígado é melhor se a solução de preservação UW é usada com relação a ambas as soluções (Ringer ou Celsior) e a proteção obtida pela solução Celsior é melhor do que essa obtida pela solução Ringer Lactato. Além dis-so, quando observando a proteção proporcionada pelas soluções de preservação na presença do ultrassom (condições 4 a 6), resultados inesperados são obtidos, indi-cando a melhor proteção do ultrassom, porém tal proteção é similar sob todas as condições (4 a 6). Em outras palavras, o mesmo grau de proteção é obtido, a despeito da solução de preservação usada, quer ela seja solução Ringer Lactato, solução Celsior ou solução UW.
[0100] Figura 11: mostra o mesmo padrão de proteção do rim como esse mostrado na figura 10 para o fígado.
[0101] Figura 12: como foi esperado, condições frias sem aplicação de ul-trassom(condição 1) e usando a solução UW aumentam a proteção do enxerto do fígado por aproximadamente 30% quando comparado com a preservação com UW em 4°C e em temperatura ambiente (20 a 25°C). Inesperadamente, a proteção obtida pela condição 2 (solução UW, na presença de ultrassom e em temperatura ambi-ente)é melhor do que essa da condição 1 (solução UW e frio sem ultrassom). Em outras palavras, na presença da solução de preservação em 4°C, é melhor aplicar ultrassom em uma câmara em temperatura ambiente do que sob condições hipotér- micas (câmara em uma temperatura entre 2 e 6°C) e sem ultrassom. Os resultados indicando que a proteção obtida sob a condição 3 (sem solução de preservação, sob condições frias e com ultrassom) é melhor do que essa obtida sob as condições 1 e 2 são também inesperados. Esses resultados indicam que é melhor combinar o ul-trassom e condições frias (mesmo sem a presença de uma solução de preservação) do que combinar a presença de uma solução de preservação com condições frias (condição 1) ou com ultrassom (condição 2). As condições 4 e 5 mostram a proteção esperada e observada, respectivamente, quando usando solução UW, ultrassom e condições frias. A proteção esperada seria, no melhor caso, a soma da proteção ob-tida na condição 1 e da proteção obtida na condição 2. Em outras palavras, devido ao efeito de calor induzido pelo ultrassom, não seria esperado que a proteção 1 + 2 correspondesse com a soma das condições 1 e 2 consideradas separadamente. En-tretanto, esses não foram os resultados observados. Os resultados obtidos indicaram um efeito sinérgico quando ambos os tratamentos (condições frias e ultrassom) são combinados porque a proteção obtida quando ambos os tratamentos são com-binadosé muito melhor do que a soma das proteções obtidas quando ambos os tra-tamentossão aplicados separadamente. Além do que, a proteção obtida quando ambos os tratamentos são combinados e na presença da solução de preservação é muito melhor do que essa obtida quando ambos os tratamentos são combinados sem a solução de preservação (condição 3).
[0102] Figura 13: mostra o mesmo padrão de proteção do rim como esse mostrado na figura 5 para o fígado.
[0103] Dessa forma, considerando todos os resultados, a combinação da so-lução de preservação, ultrassom e condições frias pode ser uma estratégia extre-mamente eficiente para o transporte e a preservação de órgãos durante a isquemia fria.
[0104] Um método e equipamento para transportar e armazenar amostras biológicas sob condições hipotérmicas e sem entrega de oxigênio sob condições melhores do que essas atualmente disponíveis, e com a transmissão efetiva de ul- trassom para o órgão ou tecido dentro da câmara, são apresentados. Tudo isso permite reduzir os efeitos prejudiciais da isquemia fria e aumentar a viabilidade dos enxertos antes de eles serem implantados no receptor, dessa forma prevenindo ter que fazer outro transplante.
[0105] O equipamento e método para preservação poderiam também ser úteis nos órgãos secundários, o número de órgãos disponíveis para transplante poderia aumentar dessa forma, com isso reduzindo as listas de espera. Além do que, desde que os danos induzidos pela isquemia fria durante a conservação e o transporte dos órgãos são reduzidos, o tempo durante o qual os órgãos são transportados no esfriador até eles serem implantados no receptor pode ser prolongado. Além do que, o equipamento é fácil para transportar de modo a impedir, entre outros fato-res,complicações logísticas resultantes da preservação dinâmica do órgão.

Claims (20)

1. Dispositivo (1) para o transporte e a preservação de uma amostra biológi-caex vivo (100) para transplante subsequente em um ser humano vivo ou animal, compreendendo uma câmara (2) para conter a dita amostra biológica (100), delimi-tada por paredes (4) feitas de um material isolante térmico e agentes de esfriamento (6) para manter a temperatura dentro da dita câmara (2) abaixo da temperatura fora do dito dispositivo (1), CARACTERIZADO em que ele ainda compreende um contêi- ner auxiliar (14) para conter uma solução de preservação, sem entrega de oxigênio externo e para conter a dita amostra biológica (100) imersa na dita solução de pre-servação e pelo menos um sistema de ultrassom adequado para gerar e aplicar ul-trassom na dita amostra biológica (100).
2. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO em que o dito contêiner auxiliar (14) pode ser fechado.
3. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO em que o dito sistema de ultrassom é adequado para emitir o dito ultrassom em uma frequência compreendida entre 25 kHz e 1 MHz e uma intensidade de som compre-endida entre 0,01 e 2 W/cm2.
4. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO em que a dita intensidade de som é compreendida entre 0,02 e 1 W/cm2 e particular-mente preferível entre 0,02 e 0,1 W/cm2.
5. Dispositivo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO em que os ditos agentes de esfriamento (6) são adequados para manter a temperatura dentro da dita câmara (2) entre 0 e 15°C.
6. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO em que os ditos agentes de esfriamento (6) são adequados para manter a temperatura dentro da dita câmara (2) entre 2 e 10°C e particularmente preferível entre 2 e 6°C.
7. Dispositivo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO em que ele compreende um suporte semelhante a uma chapa (10) na dita câmara (2) adequado para suportar o dito contêiner auxiliar que pode ser fechado (14) contendo a dita amostra biológica (100), o dito suporte semelhante a uma chapa (10) podendo vibrar livremente quando o dito ultrassom é aplicado e em que o dito sistema de ultrassom compreende pelo menos um transdutor (8) montado em pelo menos uma das paredes (4) do dito suporte semelhante a uma chapa (10).
8. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO em que o dito pelo menos um transdutor (8) é montado na face do dito suporte seme-lhante a uma chapa (10) oposto à superfície de suporte (12) para a dita amostra bio-lógica (100) para aplicar o dito ultrassom em direção à dita superfície de suporte (12).
9. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO em que o dito suporte semelhante a uma chapa (10) é feito de metal.
10. Dispositivo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, CARACTERIZADO em que o suporte semelhante a uma chapa (10) é uma bandeja adaptada para conter um fluido.
11. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO em que o dito suporte semelhante a uma chapa (10) é uma bandeja adaptada para conter água.
12. Dispositivo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO em que o dito contêiner auxiliar (14) compreende um fundo falso (18) localizado distante da base do dito contêiner auxiliar (14), e o dito fundo falso (18) estando em comunicação de fluido com o resto do dito contêiner auxiliar (14).
13. Método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo (100) para transplante subsequente em um ser humano vivo ou animal, CARACTERIZADO em que ele compreende as etapas seguintes: (a) remover o sangue da dita amostra biológica (100) sob condições frias e rapidamente esfriar a dita amostra biológica (100),(b) manter a dita amostra biológica (100) imersa em uma solução de preser-vação sem entrega de oxigênio externo colocando a dita amostra biológica em uma câmara (2) delimitada por paredes (4) feitas de um material isolante térmico e(c) irradiar a dita amostra com ultrassom.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO em que a dita amostra biológica (100) é colocada imersa em um contêiner auxiliar (14), que pode ser de preferência fechado, contendo a dita solução de preservação e o dito contêiner auxiliar (14) é colocado na dita câmara (2).
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, CARACTERIZADO em que na dita etapa de irradiação para irradiar a dita amostra biológica (100), o ultras-som tem frequências compreendidas entre 25 kHz e 1 MHz e uma intensidade de som compreendida entre 0,01 e 2 W/cm2.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO em que o dito ultrassom tem uma intensidade compreendida entre 0,02 e 1 W/cm2 e particu-larmentepreferível entre 0,02 e 0,1 W/cm2.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, CARACTERIZADO em que ele ainda compreende uma etapa de esfriamento para esfriar a temperatura na dita câmara (2) para uma temperatura entre 0 e 15°C.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO em que na dita etapa de esfriamento, a temperatura na dita câmara (2) é mantida entre 2 e 10°C, e particularmente preferível entre 2 e 6°C.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, CARACTERIZADO em que ele ainda compreende uma etapa de colocar o dito contêiner auxiliar (14) em um suporte semelhante a uma chapa (10) que é uma bandeja adaptada para conter um fluido e a dita bandeja podendo vibrar livremente quando o dito ultrassom é aplicado.
20. Uso de um dispositivo (1) para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo (100), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO em que a dita amostra biológica (100) é mantida imersa em uma solução de preservação sem entrega de oxigênio sob condições hipotérmi- cas e a dita amostra (100) é irradiada com ultrassom, tal que a viabilidade, a funcio-nalidade e a interação entre as células diferentes da dita amostra biológica (100) são preservadas para a dita amostra biológica (100) ser usada em pesquisa subsequente no laboratório.
BR112017012708-3A 2014-12-19 2015-12-18 Dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo, método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo e uso de um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo BR112017012708B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14382548 2014-12-19
EP14382548.7 2014-12-19
PCT/EP2015/080688 WO2016097390A1 (en) 2014-12-19 2015-12-18 Preservation and transport of an ex vivo biological sample comprising ultrasound application

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017012708A2 BR112017012708A2 (pt) 2018-01-02
BR112017012708B1 true BR112017012708B1 (pt) 2021-10-13

Family

ID=52686039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017012708-3A BR112017012708B1 (pt) 2014-12-19 2015-12-18 Dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo, método para o transporte de uma amostra biológica ex vivo e uso de um dispositivo para o transporte e a preservação de uma amostra biológica ex vivo

Country Status (15)

Country Link
US (2) US20180000068A1 (pt)
EP (1) EP3232777B8 (pt)
JP (1) JP2018501257A (pt)
CN (1) CN107205372B (pt)
AR (1) AR103208A1 (pt)
AU (1) AU2015366148B2 (pt)
BR (1) BR112017012708B1 (pt)
CA (1) CA2970751A1 (pt)
DK (1) DK3232777T3 (pt)
FI (1) FI3232777T3 (pt)
HK (1) HK1245584A1 (pt)
MX (1) MX2017007803A (pt)
PT (1) PT3232777T (pt)
RU (1) RU2701691C2 (pt)
WO (1) WO2016097390A1 (pt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10109162B2 (en) * 2016-09-01 2018-10-23 Immersion Corporation Haptic effect enabled system using fluid
US10955386B2 (en) * 2017-09-05 2021-03-23 Utah Valley University Compact immersion scanning system for high-frequency sound waves
CN114340390A (zh) * 2019-08-15 2022-04-12 Ii盾私人有限公司 一种用于保护移植用移植物的绝缘医疗装置
EA038473B1 (ru) * 2019-12-26 2021-09-02 Дмитрий Алексеевич Федорук Устройство перфузионного кондиционирования донорского органа
CN111202050B (zh) * 2020-02-07 2020-12-08 润方(北京)生物医药研究院有限公司 一种常温机械器官灌注液及其制备方法
JP2023084756A (ja) * 2021-12-08 2023-06-20 株式会社Screenホールディングス 臓器保存装置および臓器保存方法
WO2023192365A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Devices, systems, and methods for containment of an organ ex vivo and confluent distribution of an ultrasound field

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1400575A1 (ru) * 1986-07-23 1988-06-07 Предприятие П/Я В-2481 Устройство дл консервации органов и тканей
JPH01308201A (ja) * 1988-06-03 1989-12-12 Olympus Optical Co Ltd 臓器保存装置
JPH02215701A (ja) * 1989-02-15 1990-08-28 Olympus Optical Co Ltd 臓器保存装置
CA2037928A1 (en) * 1989-07-27 1991-01-28 Leonora I. Jost Biological support system container and process for preserving living mammalian matter, ex vivo
US5066578A (en) * 1989-12-21 1991-11-19 The Regents Of The University Of California Long-term preservation of organs for transplantation
FR2667297B1 (fr) * 1990-09-28 1994-05-27 Electrolux Sarl Conteneur medical climatise.
US8409846B2 (en) * 1997-09-23 2013-04-02 The United States Of America As Represented By The Department Of Veteran Affairs Compositions, methods and devices for maintaining an organ
US6673594B1 (en) * 1998-09-29 2004-01-06 Organ Recovery Systems Apparatus and method for maintaining and/or restoring viability of organs
US7749693B2 (en) * 1998-09-29 2010-07-06 Lifeline Scientific, Inc. Method of determining that an organ is not suitable for transplantation and using it for testing substances
US6814482B2 (en) * 2000-10-30 2004-11-09 Xerox Corporation Method for dispersing red and white blood cells
US7232691B2 (en) * 2001-11-27 2007-06-19 Los Alamos National Security, Llc Bioassay and biomolecular identification, sorting, and collection methods using magnetic microspheres
US20050019744A1 (en) * 2003-07-25 2005-01-27 La Jolla Bioengineering Institute Ultrasound-assisted ischemic reperfusion
JP5016032B2 (ja) * 2006-06-07 2012-09-05 トリニティ ワウンド インスティテュート, エルエルシー 超音波を用いる酸素治療
CN101626805A (zh) * 2006-06-07 2010-01-13 圣三一创伤学会有限责任公司 利用超声波的氧疗
US20080145919A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-19 Franklin Thomas D Portable organ and tissue preservation apparatus, kit and methods
CN102781226B (zh) * 2009-12-07 2015-05-20 朱伟星 通过超声波及温度控制的标准化组织样本保护

Also Published As

Publication number Publication date
US20180000068A1 (en) 2018-01-04
DK3232777T3 (da) 2024-04-02
CA2970751A1 (en) 2016-06-23
US20200359618A1 (en) 2020-11-19
PT3232777T (pt) 2024-04-22
RU2701691C2 (ru) 2019-09-30
CN107205372A (zh) 2017-09-26
AR103208A1 (es) 2017-04-26
EP3232777B1 (en) 2024-01-17
AU2015366148B2 (en) 2020-03-19
EP3232777B8 (en) 2024-06-05
CN107205372B (zh) 2021-01-08
RU2017123623A (ru) 2019-01-21
BR112017012708A2 (pt) 2018-01-02
JP2018501257A (ja) 2018-01-18
FI3232777T3 (fi) 2024-04-10
AU2015366148A1 (en) 2017-08-03
EP3232777A1 (en) 2017-10-25
MX2017007803A (es) 2018-03-16
RU2017123623A3 (pt) 2019-03-29
WO2016097390A1 (en) 2016-06-23
HK1245584A1 (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200359618A1 (en) Preservation and transport of an ex vivo biological sample comprising ultrasound application
US7316922B2 (en) Method for preserving organs for transplant
Rodriguez-Wallberg et al. Recent advances in oocyte and ovarian tissue cryopreservation and transplantation
US7575856B2 (en) Compositions and methods for the evaluation and resuscitation of cadaveric hearts for transplant
Salehi et al. Focus: Medical Technology: Advances in Perfusion Systems for Solid Organ Preservation
US20040132002A1 (en) Methods for preserving blood
Choong et al. Cold crystalloid perfusion provides cardiac preservation superior to cold storage for donation after circulatory death
JP2018501257A5 (pt)
WO2010018219A2 (en) Method and instrument for vitrification and storing of biological specimen
Ravaioli et al. Strategies to restore adenosine triphosphate (ATP) level after more than 20 hours of cold ischemia time in human marginal kidney grafts
JP2015174823A (ja) 生体材料の保存方法、生体材料の生産方法、生体材料、移植材料、移植方法および生体材料の保存装置
JP2013075888A (ja) 臓器保存装置
WO2014001592A1 (es) Dispositivo para la perfusión de un injerto hepático
EP3806633A1 (en) Systems and methods to perfuse isolated tissue
NZ593826A (en) Apparatus and method for the preservation of pancreatic tissue and islet cells for transplantation
Torai et al. Reduction of warm ischemia using a thermal barrier bag in kidney transplantation: study in a pig model
Soejima et al. Preliminary report of novel technique for cryopreservation—Vacuum-assisted cryoprotectant infiltration
JP2022525874A (ja) 酸素供給装置
Toledo-Pereyra et al. Kidney preservation
MacConmara et al. Machine Perfusion in Liver Transplantation
JP2018016654A (ja) 生体材料の保存方法、生体材料の生産方法、生体材料、移植材料、移植方法および生体材料の保存装置
Large et al. Intra-corporeal recovery of the donor heart after circulatory-determined death followed by cold storage in clinical practice
Yang et al. Isolated Perfused Hearts for Cardiovascular Research: An Old Dog with New Tricks
Risco et al. 108. Measurements of the concentration of cryoprotectant agents in organs by X-ray computed tomography (CT)
Shaaban Dimethylsulfoxide vs. 1, 2 Propandiol as Cryoprotective Additives during Vitrification in Cryopreservation of Human Embryos

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 18/12/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.