Title (eng)
Establishing a reproducible protocol for thrombogenicity testing of left ventricular assist devices based on bovine blood
Parallel title (deu)
Erstellung eines reproduzierbaren Protokolls für Thrombogenitätstests von linksventrikulären Herzunterstützungssyteme unter Verwendung von Rinderblut
Author
Sema Alzubaidi
Advisor
Daniel Zimpfer
Assessor
Daniel Zimpfer
Abstract (deu)
Hintergrund: Linksventrikuläre Unterstützungssysteme (LVADs) haben sich bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz als effiziente Therapie erwiesen. Unerwünschte Ereignisse, während der LVAD-Unterstützung schränken den Erfolg dieser Therapie jedoch nach wie vor ein und sind häufig mit gerätebedingten thrombogenen Komplikationen verbunden. Ziel: Ziel dieser Studie war es, ein reproduzierbares in-vitro-Protokoll unter Verwendung von Rinderblut in einem Kreislauf, zur Quantifizierung der Thrombogenität im Heart Mate III (HM III) – zu etablieren. Methoden: Eine systematische Suche ergab, verschiedene Methoden um die Thrombenbildung von Rinderblut in LVADs nachzuweisen. Auf Basis dieser Suche wurde die aktivierte Gerinnungszeit (ACT) des Blutes stündlich gemessen, wobei das HM III 6 Stunden lang im Puls- und Festmodus betrieben wurde. Darüber hinaus wurde eine durchflusszytometrische Analyse mit verschiedenen Färbestrategien (CAPP2A, CD61, CD41, CD62-P, Annexin, Apotracker) zum Nachweis aktivierter Thrombozyten durchgeführt. Die Proben wurden entweder mit Phorbol-Myristat-Acetat (PMA) oder Adenosindiphosphat (ADP) als Positivkontrolle stimuliert. Resultate: Es wurden insgesamt 3 Schleifenversuche durchgeführt. Ein allgemeiner Rückgang der ACT-Werte der Kreisläufe im Laufe der Zeit, war zu beobachten. Bei den aus den HM III- Schleifen extrahierten Proben wurden im Vergleich zu den statischen Kontrollen generell niedrigere ACT-Werte festgestellt. Der prozentuale Unterschied der nachgewiesenen aktivierten Thrombozyten zwischen stimulierten und unstimulierten Proben unter Verwendung von CAPP2A, CD61, CD41 und CD62P lag unter 5 %. Annexin- und Apotracker- Proben zeigten einen Unterschied von 22 % bzw. -26 %. Schlussfolgerung: Die durchflusszytometrische Analyse zeigte die Komplexität des Nachweises von Blutplättchen. Die Kombination aus thrombozytenreichem Plasma und Färbung mit Annexin zeigte die vielversprechendsten Ergebnisse beim Nachweis aktivierter Thrombozyten.
Abstract (eng)
Background: Left ventricular assist devices (LVADs) serve as a valued therapy in patients with advanced heart failure. However, adverse events during LVAD-support limit the success of this therapy and are often linked to device-related thrombogenic complications. Objective: This study aimed to propose a reproducible in-vitro protocol using bovine blood in a loop setup for the quantification of thrombogenicity in the the HeartMate III (HM III). Methods: A literature research was conducted to identify proposed methods for the detection of thrombus formation with bovine blood in LVADs. Based on this search, the blood’s activated clotting time (ACT) was measured hourly with the HM III operated in pulse- and fixed-modes for 6 hours. Furthermore, a flow cytometric analysis was performed with various staining strategies (CAPP2A, CD61, CD41, CD62-P, Annexin, Apotracker) to detect activated platelets. Samples were stimulated with either Phorbol Myristate Acetate (PMA) or Adenosine Diphosphate (ADP) for positive control. Results: 3 loop experiments were conducted. A general decrease in ACT values was observed over time. Lower ACT values were observed in the samples of the HM III loops in comparison to the static control. The difference of detected activated platelets between stimulated and unstimulated samples using CAPP2A, CD61, CD41 and CD62P was below 5%. Annexin and Apotracker samples, by contrast, showed a difference of 22% and -26%, respectively. Discussion: The flow cytometric analysis revealed the complexity of detecting platelets. The combination of platelet rich plasma and staining with Annexin showed the most promising results in the detection of activated platelets.
Keywords (deu)
HerzunterstützungssytemeThromobogenitätPlättchen Aktivierung
Keywords (eng)
Ventricular Assist DevicesThrombogenicityPlatelet Activation
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
79 Seiten : Illustrationen
Number of pages
80
Study plan
Masterstudium Pharmazie
[UA]
[066]
[605]
Association (deu)
Title (eng)
Establishing a reproducible protocol for thrombogenicity testing of left ventricular assist devices based on bovine blood
Parallel title (deu)
Erstellung eines reproduzierbaren Protokolls für Thrombogenitätstests von linksventrikulären Herzunterstützungssyteme unter Verwendung von Rinderblut
Author
Sema Alzubaidi
Abstract (deu)
Hintergrund: Linksventrikuläre Unterstützungssysteme (LVADs) haben sich bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz als effiziente Therapie erwiesen. Unerwünschte Ereignisse, während der LVAD-Unterstützung schränken den Erfolg dieser Therapie jedoch nach wie vor ein und sind häufig mit gerätebedingten thrombogenen Komplikationen verbunden. Ziel: Ziel dieser Studie war es, ein reproduzierbares in-vitro-Protokoll unter Verwendung von Rinderblut in einem Kreislauf, zur Quantifizierung der Thrombogenität im Heart Mate III (HM III) – zu etablieren. Methoden: Eine systematische Suche ergab, verschiedene Methoden um die Thrombenbildung von Rinderblut in LVADs nachzuweisen. Auf Basis dieser Suche wurde die aktivierte Gerinnungszeit (ACT) des Blutes stündlich gemessen, wobei das HM III 6 Stunden lang im Puls- und Festmodus betrieben wurde. Darüber hinaus wurde eine durchflusszytometrische Analyse mit verschiedenen Färbestrategien (CAPP2A, CD61, CD41, CD62-P, Annexin, Apotracker) zum Nachweis aktivierter Thrombozyten durchgeführt. Die Proben wurden entweder mit Phorbol-Myristat-Acetat (PMA) oder Adenosindiphosphat (ADP) als Positivkontrolle stimuliert. Resultate: Es wurden insgesamt 3 Schleifenversuche durchgeführt. Ein allgemeiner Rückgang der ACT-Werte der Kreisläufe im Laufe der Zeit, war zu beobachten. Bei den aus den HM III- Schleifen extrahierten Proben wurden im Vergleich zu den statischen Kontrollen generell niedrigere ACT-Werte festgestellt. Der prozentuale Unterschied der nachgewiesenen aktivierten Thrombozyten zwischen stimulierten und unstimulierten Proben unter Verwendung von CAPP2A, CD61, CD41 und CD62P lag unter 5 %. Annexin- und Apotracker- Proben zeigten einen Unterschied von 22 % bzw. -26 %. Schlussfolgerung: Die durchflusszytometrische Analyse zeigte die Komplexität des Nachweises von Blutplättchen. Die Kombination aus thrombozytenreichem Plasma und Färbung mit Annexin zeigte die vielversprechendsten Ergebnisse beim Nachweis aktivierter Thrombozyten.
Abstract (eng)
Background: Left ventricular assist devices (LVADs) serve as a valued therapy in patients with advanced heart failure. However, adverse events during LVAD-support limit the success of this therapy and are often linked to device-related thrombogenic complications. Objective: This study aimed to propose a reproducible in-vitro protocol using bovine blood in a loop setup for the quantification of thrombogenicity in the the HeartMate III (HM III). Methods: A literature research was conducted to identify proposed methods for the detection of thrombus formation with bovine blood in LVADs. Based on this search, the blood’s activated clotting time (ACT) was measured hourly with the HM III operated in pulse- and fixed-modes for 6 hours. Furthermore, a flow cytometric analysis was performed with various staining strategies (CAPP2A, CD61, CD41, CD62-P, Annexin, Apotracker) to detect activated platelets. Samples were stimulated with either Phorbol Myristate Acetate (PMA) or Adenosine Diphosphate (ADP) for positive control. Results: 3 loop experiments were conducted. A general decrease in ACT values was observed over time. Lower ACT values were observed in the samples of the HM III loops in comparison to the static control. The difference of detected activated platelets between stimulated and unstimulated samples using CAPP2A, CD61, CD41 and CD62P was below 5%. Annexin and Apotracker samples, by contrast, showed a difference of 22% and -26%, respectively. Discussion: The flow cytometric analysis revealed the complexity of detecting platelets. The combination of platelet rich plasma and staining with Annexin showed the most promising results in the detection of activated platelets.
Keywords (deu)
HerzunterstützungssytemeThromobogenitätPlättchen Aktivierung
Keywords (eng)
Ventricular Assist DevicesThrombogenicityPlatelet Activation
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
80
Association (deu)
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