Perfusi ekstremitas yang diamputasi dengan saline dan agen fluoresen (yaitu, fluorophore) diberikan melalui arteri dominan. Saline dan fluorophore yang ditargetkan masuk melalui arteri, tungkai dikeringkan melalui gravitasi, dan perfusi didaur ulang kembali ke sirkuit. Kredit: Jurnal Optik Biomedis (2023). DOI: 10.1117/1.JBO.28.8.082802
Bidang operasi yang dipandu fluoresensi (FGS) yang baru lahir tumbuh dengan cepat, dengan potensi untuk meningkatkan keamanan dan kemanjuran prosedur bedah. Dalam FGS, jaringan yang diminati ditargetkan dan diberi label menggunakan molekul khusus yang disebut fluorofor. Fungsi utama dari fluorofor ini adalah untuk membedakan jaringan target dari jaringan lain dan selanjutnya memandu langkah-langkah pembedahan.
Daftar fluorofor yang disetujui FDA saat ini untuk penggunaan klinis terbatas pada tiga: indocyanine green (ICG), fluorescein, dan methylene blue (MB). Sementara agen ini memiliki beberapa aplikasi klinis, mereka tidak ditargetkan, yang membatasi spesifisitasnya. Meningkatnya permintaan untuk FGS telah mendorong identifikasi fluorofor spesifik baru yang menargetkan jaringan tertentu dan menjanjikan keberhasilan klinis. Meskipun banyak kandidat fluorofor tampak efektif pada model hewan, terjemahan klinisnya memerlukan pengujian yang ketat dan investasi finansial yang signifikan. Sebuah artikel terbaru di Journal of Biomedical Optics telah membahas masalah ini.
Dalam studi ini, para peneliti dari Amerika Serikat mengembangkan sistem baru yang lebih baik untuk mengidentifikasi agen fluoresen yang memiliki peluang keberhasilan klinis tertinggi. “Memahami bagaimana kinerja fluorofor ini dalam jaringan manusia sangat penting untuk meningkatkan akurasi dan keamanan agen fluoresen dan pada akhirnya mengurangi biaya pengembangan dan meminimalkan potensi bahaya bagi pasien,” kata Logan M. Bateman, penulis utama studi tersebut.
Untuk mengurangi waktu dalam pemilihan fluorophore, para peneliti bermitra dengan Gibbs Lab di Oregon Health and Science University. Bersama-sama, mereka mengembangkan model tungkai bawah manusia yang diamputasi untuk menguji fluorofor khusus saraf. Dalam model ini, pemeriksaan jaringan dimulai segera setelah amputasi, sebelum kerusakan jaringan yang disebabkan oleh kekurangan pasokan oksigen. Dengan menggunakan pompa jantung untuk mengalirkan garam, tim dapat meniru tekanan vaskular dan osmotik yang terlihat pada jaringan manusia hidup.
Setelah amputasi, tungkai diangkut ke laboratorium bedah, di mana mereka diperfusi dengan fluorophore yang ditargetkan menggunakan loop yang disirkulasi ulang. Pertama, saline dialirkan melalui arteri dominan, dan kemudian dosis standar fluorophore LGW16-03 (spesifik saraf) diberikan. Tungkai dikeringkan dengan gravitasi dan perfusi yang dikumpulkan didaur ulang kembali ke sirkuit untuk meniru sirkulasi darah. Ini terjadi selama 10 menit perfusi dengan fluorofor, diikuti dengan pencucian selama 20 menit hanya dengan saline. Setelah 30 menit, jaringan saraf dicitrakan, baik in situ (di dalam tungkai yang diamputasi) dan ex vivo (terisolasi dari tungkai) menggunakan sistem pencitraan fluoresensi medan terbuka dan medan tertutup.
Mengingat bahwa agen tersebut tidak beracun, parameter kunci yang menentukan keefektifannya adalah rasio signal-to-background (SBR), indikator kekuatan sinyal yang diinginkan (yaitu, sinyal dari jaringan saraf) relatif terhadap kebisingan latar belakang. Hebatnya, fluorophore menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam hal ini.
“Kami terkesan dengan SBR yang terlihat menggunakan fluorophore ini dan percaya bahwa itu juga akan bekerja dengan sangat baik secara klinis. Dengan melihat nilai kontras ini, kami yakin bahwa model perfusi mengirimkan fluorophore secara memadai ke jaringan target,” kata penulis senior Eric. R. Henderson dari Dartmouth-Hitchcock Medical Center. Hasilnya menegaskan bahwa agen tersebut memiliki kinerja optik yang diperlukan untuk menyorot jaringan target dan, yang lebih penting, menunjukkan kelayakan model anggota tubuh manusia yang diamputasi baru ini.
Jadi, apa yang ada di masa depan? Tim percaya bahwa model anggota tubuh manusia dapat digunakan tidak hanya untuk mempelajari dan memilih agen fluoresen lainnya di masa depan, tetapi juga untuk mempelajari penyakit periferal dan fitur patologis pada jaringan dalam kondisi yang terkendali. Selain itu, tim juga melihat platform yang diterapkan untuk mempelajari perubahan yang disebabkan oleh pertumbuhan tumor.
Henderson menyimpulkan, “Ini adalah model ex vivo pertama yang telah kami gunakan untuk menguji kinerja fluorophore ini, dan sementara pengujian lebih lanjut diperlukan, model ini memiliki potensi yang luar biasa untuk banyak aplikasi yang berbeda dalam penelitian translasi.”
Informasi lebih lanjut: Logan M. Bateman et al, Evaluasi praklinis dari probe fluoresen yang ditargetkan secara molekuler pada anggota tubuh manusia yang diamputasi perfusi, Jurnal Optik Biomedis (2023). DOI: 10.1117/1.JBO.28.8.082802
Disediakan oleh SPIE–Masyarakat Internasional untuk Optik dan Photonics
Kutipan: Model anggota tubuh manusia pertama yang diamputasi untuk mempelajari probe pencitraan untuk jaringan manusia (2023, 6 Januari) diambil 7 Januari 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-01-first-of-its -jenis-kaki-manusia-yang diamputasi-pencitraan.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.