Name: Herstellung und Anwendung von Rose Bengal-Chitosan-Films in Laser Tissue Repair (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 6 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung und Anwendung eines laseraktivierten Chitosan-Klebstoffs zur Gewebereparatur. Diese Methode minimiert Gewebeschäden bei chirurgischen Eingriffen und bietet eine biokompatible Alternative zu herkömmlichen Nähten.

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Diese Arbeit wurde von der UWS Research Grant unterstützt.

Ein. Chitosan Klebstoffzubereitung <ol><li> Die Chitosanpulver ist löslich in Essigsäure-Lösung, zur Herstellung einer Stammlösung von Essigsäure (2% v / v), 10 ml Eisessig zu 490 ml deionisiertem Wasser (DI-H 2 O). </li><li> Zur Herstellung einer Stammlösung von Bengalrosa (RB) (0,01% w / v) in Essigsäure, 5 mg wiegen RB in einer Phiole mit Alufolie eingewickelt, um zu vermeiden Photobleichen. 0,5 ml DI-H 2 O, um das Pulver dann auflösen hinzuzufügen 49,5 ml der Essigsäure Stammlösung (beschrieben in Abschnitt 1.1). </li><li> Zur Herstellung von Chitosan-Lösung (1,7% w / v), wiegen 0,85 g Chitosan Pulver (mittlere MW, 85% Acetylierungsgrad) und in den 50 ml RB Essigsäurelösung. Die Kontrolle wurde durch Lösen des Chitosan in Essigsäure-Lösung ohne RB hergestellt. </li><li> Hinzufügen eines Magnetrührers dem Chitosan Mischung zugegeben und bei Raumtemperatur. Um eine vollständige Auflösung der Komponenten zu gewährleisten, rühren das Chitosanin Essigsäure + RB für zwei Wochen und dem Chitosan in Essigsäure für 5 Tage (Kontrolle). Wenn Chitosan gelöst wird, erhöht sich der pH der Lösung von 2,6 bis ~ ~ 3,9. Beachten Sie, dass RB schlecht löslich in sauren pH-Wert ist, und es erfordert eine Erhöhung des pH der Lösung und einer ausgefahrenen Rührzeit sich aufzulösen. </li><li> Zentrifugieren der Lösungen bei 3270 × g für 1 Stunde und den Überstand unter Verwendung von zum Beispiel eine sterile 10-ml-Spritze. Achten Sie darauf, um die Verunreinigung Pellet stören. Während dieses Schrittes wird die Lösung von makroskopischen Verunreinigungen und Unlösliches gereinigt. </li><li> Spritzen Sie die (zentrifugiert) Chitosanlösung auf einer ebenen Acrylglasstreifen Platte mit einer sterilen Spritze. Die Dicke des getrockneten Films hängt von dem Verhältnis zwischen der abgegebenen Menge der Lösung und der Oberfläche, über die die Lösung verteilt. Stellen Sie sicher, dass die Lösung frei von Luftblasen ist und gleichmäßig auf der Platte verteilt. Um dünne Filme mit ~ 13 um Dicke zu erhalten, injizieren ~ 1 ml Lösung über 12 cm 2 Fläche(Maße ~ 3x4 cm, Abb. 1A). </li><li> Decken Sie die Plexiglas Platte mit einem Bildschirm, der Aluminiumfolie zum Beispiel aus, um zu verhindern Ausbleichen der Lösung. Sicherzustellen, dass genügend Luft Belüftung gewährleistet ist, um die Lösung unter dem Bildschirm trocknen. </li><li> Lassen Sie die Lösung bei Raumtemperatur (25 ° C) und Druck (1 atm), bis der resultierende Film ist unlöslich in Wasser und nicht aufquellen makroskopisch trocken. Dies wird typischerweise in 2 Wochen erreicht. </li><li> Trennen der Folien vorsichtig mit einem dünnen und flachen Spatel: diese Folien können leicht vom Perspex Bramme werden ohne sie zu beschädigen abgeschält. </li><li> Die Dicke der Filme mit einem Mikrometer. </li><li> Schneiden Sie den Kleber in rechteckigen Streifen mit einem sauberen scharfen Schere und legen Sie sie zwischen sterilen Glasplättchen ihre flache Form zu bewahren. Wickeln Sie die Folien in Aluminiumfolie für Lichtabschirmung und speichern Sie sie bei Raumtemperatur. Beschriften Sie die Klebstoffe mit oder ohne RB als &quot;stieg Kleber&quot; oder &quot;Chitosan ADHESive &quot;bezeichnet. </li><li> Die erhöhte Klebefilme können sterilisiert unter Verwendung von Ethanol (90%) oder mit Gammastrahlung (0,1 kGy / h für 24 Std.) 4,5 ist. </li></ol> 2. Adhesive optische Dämpfung <ol><li> Befestigen Sie die Rose Klebstoff in einer Quarzküvette. </li><li> Aufzeichnen ihrer abgeschwächte Spektrum im Bereich von 400 - 800 nm unter Verwendung eines Zweistrahl-Spektralphotometer 4. </li><li> Unter der Annahme der Gültigkeit der Beerschen Gesetz berechnet die mittlere freie Weglänge des Klebstoffs wie folgt: I = I 0 e-Ax wobei I 0 die Intensität einfallenden Strahls, 1 / A ist die mittlere freie Weglänge, und x ist die Filmdicke. </li><li> Wiederholen Schritte 2.1 bis 2.3 für den Klebstoff auf Chitosan als Kontrolle zu dienen. </li></ol> 3 In-Vitro-Anwendung:. Laser Tissue Bonding am Darm <ol><li> Ernte Kälberdarm unmittelbar nach Tier Euthanasie und bei -80 ° C. </li><li> Vor Gebrauch auftauen und Hydrat der tissue durch Eintauchen in DI-H 2 O für 10 min. </li><li> Halbieren des Gewebes in Abschnitte (2 x 1 cm) unter Verwendung eines # 10 Klinge unter einem Operationsmikroskop (x10). Halten Sie die Abschnitte feuchte mit DI-H 2 O. </li><li> Bringen Sie die Inzision Baumstümpfe nahe beieinander (Ende zu Ende). Wischen Sie überschüssiges Wasser von der Oberfläche mit Wattestäbchen. </li><li> Legen Sie eine Rose Klebestreifen (10 x 6 mm) über dem Einschnitt auf der Serosa Schicht mit Mikropinzetten Gewährleistung der vollen Kontakt mit dem Darm (Abbildung 2). </li><li> Die Gewebeklebung der Rose Kleber wird von einem diodengepumpten Festkörperlaser, die zu einer optischen Mehrmodenfaser (Kerndurchmesser 200 um) 4 gekoppelt wird aktiviert. </li><li> Setzen des Leistungspegels des Lasers bis 180 mW und bestrahlen den Klebstoff für ~ 6 min mit einer Strahlpunktgröße ~ 5 mm, über die Parameter in Tabelle 1 aufgelistet. Auftropfen bestrahlen der Kleber sichergestellt wird, dass jeder Punkt für ~ 5 Sekunden vor dem Bewegen des Strahls mit dem benachbarten Fleck bestrahlt. TVerfahren garantiert sein, dass der Laserstrahl die gesamte Oberfläche der Klebstoff mehrere Male scannt. </li><li> Um das Gewebe Bindungsfestigkeit beurteilen, Verriegeln einer Probe auf einem kalibrierten Einzelsäule Tensiometer (Instron, MA, USA) unter Verwendung von mechanischen Griffe. Bewegen Sie die Griffe bei 22 mm / min bis die beiden Gewebe Baumstümpfe separate 4. </li><li> Legen Sie eine Rose Kleber auf das Gewebe, wie in Schritt 3.5 beschrieben. Nicht bestrahlen die Probe und messen Sie das Gewebe Haftfestigkeit wie in Schritt 3.8 beschrieben. Dieses Beispiel dient als Kontrolle. </li></ol> 4 In Vivo Anwendung:. Nervus tibialis Anastomose <ol><li> Sedate der Wistar-Ratte mit Isofluran / O 2-Gemisch (4% während der Induktion, 2% danach) 5. Subkutan injizieren Buprenex (0,03 mg / kg), um intra-operative analgetische Wirkung bereitzustellen und zu lindern mögliche Schmerzen oder Unbehagen. </li><li> Das folgende operative Verfahren sollte unter einem Operationsmikroskop (x10) durchgeführt werden. Stellen Sie eine schräge HautSchnitt etwa 3 cm lang in der dorso-lateralen Teil des rechten Oberschenkels und setzen die tibialis mit einem Muskel-Splitting Ansatz durch die Gesäßmuskulatur 2. </li><li> Teilweise sezieren und schneiden Sie die Adventitia des Nervus tibialis mit geraden Mikro-Schere und absorbieren überschüssiges Wasser mit einer sterilen Gaze oder Wattestäbchen. </li><li> Schneiden Sie den Nervus tibialis mit Mikro-Schere. </li><li> Positionieren Sie eine sterile Chitosan Streifen (Abmessungen 5 x 4 mm) unterhalb des Nervus tibialis mit Mikro-Pinzette. </li><li> Angleichung der Nervenstümpfe end-to-end mit Mikro-Pinzette über die Rose Klebestreifen. </li><li> Der Streifen vollständig haftet an dem Nerv Ausbilden einer Manschette, die mit der Drehung des Nervs während der Laserbestrahlung des Bandes unterstützen. </li><li> Aktivieren der Rose Klebstoff mit dem Laser wie in den Schritten 3.6 beschrieben) und 3.7). </li><li> Schneiden Sie die redundante stieg Kleber aus dem Kragen des operierten Nerven. </li><li> Schließen Sie die Muskeln und die Haut mit fünf 3-0 Nähte 5. </li&gt; <li> Post-operative Beitreibungsverfahren sollten einschließlich der täglichen Inspektion für Dehiszenz oder Eiterbildung und analgetische Verwaltung gefolgt werden, falls erforderlich. </li></ol> 5. Repräsentative Ergebnisse Die Folien, die erhalten sind hell stieg in Farbe, dünn und haben eine glatte Oberfläche (Abbildung 1). Sie sind auch flexibel und kann in Röhren mit geringem Durchmesser ohne daß Risse oder sonstige Beschädigungen scheinbaren (1B) gerollt werden. Die Rosette Klebstoff hat zwei Absorptionsspitzen bei 530 und 562 nm; der grüne Laser ist also stark von dem Klebstoff und dem entsprechenden Dämpfung Länge bei 532 nm absorbiert ist ~ 12 um (Abb. 3). Dagegen dämpft Chitosanfilme ohne RB schwach des Lasers (1 / A ~ 162 Mikrometer), wahrscheinlich aufgrund von Streuung. Es scheint aus den Spektren Grundstück, dass keine signifikante Aggregation von RB in den Filmen auftritt. Die Rose Klebeverbindungen festin den Darm auf Laserbestrahlung (Abbildung 2) erreicht einen typischen maximalen Last bei Ausfall von 0,9 ± 0,4 N (n = 30). Die Haftfestigkeit wurde als die maximale Last durch die Klebefläche, nämlich ± 6 15 unterteilt kPa (n = 30) geschätzt. Die nicht bestrahlten Rose Klebstoff erheblich weniger an Gewebe gebunden (2 ± 2 kPa, n = 30, ungepaarten t-Test p &lt;10 6). Das in-vivo Anastomose der tibialis wurde erfolgreich nach dem Aufbringen und Verbinden der Rose Klebstoff in Verbindung mit dem grünen Laser erreicht. Eine Woche nach der Operation war die betätigte Nerv in Kontinuität und Festigkeit der Reparatur betrug 17 ± 9 kPa (n = 10). <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig1.jpg" /> Abbildung 1. A) Der RB-Chitosan-Lösung wird auf einer flachen Plexiglas Platte (Deckenstärke ~ 5 mm) gegossen. Graph Papier unter der Decke platziert, um die dry-Besetzung Schritt zu erleichtern. Das wasserunlösliche film wird zwei Wochen nach dem Gießen erhalten. B) Die Rose Klebstoff ist flexibel und kann in einem kleinen Zylinder gerollt werden. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig2.jpg" /> Abbildung 2. Die Rose Klebstoff wird auf Kälberdarm nach Laserbestrahlung gebunden. Gleichmäßige Bestrahlung erfolgt auf der RB Klebstoff während gewebespezifischen Bonden aufgebracht, doch ausgewählten Flecken sind in dieser Abbildung gezeigt, um die Photo-Bleichwirkung des Lasers auf dem Klebstoff zeigen. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig3.jpg" /> Abbildung 3. Das Absorptionsspektrum (in willkürlichen Einheiten) der Rose Klebstoff zeigt zwei Peaks bei 530 und 562 nm liegt. Der grüne Laser (λ = 532 nm) ist daher stark durch den Klebstoff während der Laserbelichtung absorbiert. Das Chitosan Klebstoff ohne RB absorbiert schlecht des Laserstrahls. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td> n </td><td><sTrong&gt; Area (mm 2) </td><td> Leistung (W) </td><td> Zeit (s) </td><td> Fluenz (J / cm 2) </td><td> I (W / cm 2) </td><td> Max Load / Area (kPa) </td></tr><tr><td> Adhesive + Laser </td><td> 30 </td><td> 60 ± 10 </td><td> 0,18 ± 0,03 </td><td> 365 ± 5 </td><td> ~ 110 </td><td> ~ 0,9 </td><td> 15 ± 1 </td></tr><tr><td> Klebstoff </td><td> 30 </td><td> 60 ± 10 </td><td> NA </td><td> NA </td><td> NA </td><td> NA </td><td> 2 ± 2 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Legend. n, Probennummer; Gebiet, eine Oberfläche von der Rose Klebstoff (Mittelwert ± maximalen Fehler), Power, Laserleistung (Mittelwert ± maximalen Fehler); Zeit, Bestrahlungszeit (Mittelwert ± maximalen Fehler); Fluence, durchschnittlich Laserfluenz; I, geschätzten irradiance; Zuladung / Gebiet, maximaler Last bei Ausfall des reparierten Gewebe durch die Klebefläche unterteilt, (Mittelwert ± SE).

<ol><li>O'Neill, A. C., Winograd, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+anastomosis+using+a+photochemical+tissue+bonding+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Microvascular anastomosis using a photochemical tissue bonding technique.</a> Lasers Surg. Med. 39, 716-722 (2007).</li>
<li>Yao, M., Yaroslavsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phototoxicity+is+not+associated+with+photochemical+tissue+bonding+of+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Phototoxicity is not associated with photochemical tissue bonding of skin.</a> Lasers Surg. Med. 42, 123-131 (2010).</li>
<li>Lauto, A., Mawad, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photochemical+Tissue+Bonding+with+Chitosan+Adhesive+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+OnLine%22%5BJournal%5D)">Photochemical Tissue Bonding with Chitosan Adhesive Films.</a> Biomedical Engineering OnLine. 9, 47(2010).</li>
<li>Chan, B. P., Kochevar, I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+porcine+skin+graft+adherence+using+a+light-activated+process%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Surg.+Res%22%5BJournal%5D)">Enhancement of porcine skin graft adherence using a light-activated process.</a> J. Surg. Res. 108, 77-84 (2002).</li>
<li>Lauto, A., Faster, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sutureless+nerve+repair+with+laser-activated+chitosan+adhesive%3A+a+pilot+in+vivo+study%5BTitle%5D)+AND+%22Photomed.+Laser+Surg%22%5BJournal%5D)">Sutureless nerve repair with laser-activated chitosan adhesive: a pilot in vivo study.</a> Photomed. Laser Surg. 26, 227-234 (2008).</li>
<li>Lauto, A., Hook, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chitosan+adhesive+for+laser+tissue+repair%3A+in+vitro+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Chitosan adhesive for laser tissue repair: in vitro characterization.</a> Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).</li>
<li>Au, V., Madison, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+singlet+oxygen+on+the+extracellular+matrix+protein+collagen%3A+oxidation+of+the+collagen+crosslink+histidinohydroxylysinonorleucine+and+histidine%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Biochem.+Biophys%22%5BJournal%5D)">Effects of singlet oxygen on the extracellular matrix protein collagen: oxidation of the collagen crosslink histidinohydroxylysinonorleucine and histidine.</a> Arch. Biochem. Biophys. 384, 133-142 (2000).</li>
<li>Encinas, M. V., Rufs, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xanthene+dyes%2Famine+as+photoinitiators+of+radical+polymerization%3A+A+comparative+and+photochemical+study+in+aqueous+medium%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Xanthene dyes/amine as photoinitiators of radical polymerization: A comparative and photochemical study in aqueous medium.</a> Polymer. 13, 2762-2767 (2009).</li>
<li>Pini, R., Rossi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+the+closure+of+the+lens+capsule+by+laser+welding%5BTitle%5D)+AND+%22Ophtalmic+Surgery+Lasers+%26+Imaging%22%5BJournal%5D)">A new technique for the closure of the lens capsule by laser welding.</a> Ophtalmic Surgery Lasers & Imaging. 39, 260-2626 (2008).</li>
<li>Wieken, K., Angioi-Duprez, K., Lim, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerve+anastomosis+with+glue%3A+comparative+histologic+study+of+fibrin+and+cyanoacrylate+glue%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Reconstr.+Microsurg%22%5BJournal%5D)">Nerve anastomosis with glue: comparative histologic study of fibrin and cyanoacrylate glue.</a> J. Reconstr. Microsurg. 19, 17-20 (2003).</li>
<li>Menovsky, T., Beek, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser%2C+fibrin+glue%2C+or+suture+repair+of+peripheral+nerves%3A+a+comparative+functional%2C+histological%2C+and+morphometric+study+in+the+rat+sciatic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Laser, fibrin glue, or suture repair of peripheral nerves: a comparative functional, histological, and morphometric study in the rat sciatic nerve.</a> J. Neurosurg. 95, 694-699 (2001).</li>
<li>García, P., Jorge, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+the+mechanical+behavior+of+a+cyanoacrylate+and+a+bioadhesive%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci.+Mater.+Med%22%5BJournal%5D)">Comparative study of the mechanical behavior of a cyanoacrylate and a bioadhesive.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 15, 109-115 (2004).</li>
<li>Lauto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+extracellular+matrix+with+chitosan+adhesive+film+for+sutureless+tissue+fixation%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Integration of extracellular matrix with chitosan adhesive film for sutureless tissue fixation.</a> Lasers Surg. Med. 41, 366-371 (2009).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Der Klebstoff stieg Fertigung auf einfache chemische Gießverfahren basiert, wenn die Auflösung der RB in sauren pH erfordert verlängert Rühren der Chitosanlösung. Es ist wichtig, damit die Lösung trocknet, bis es einen wasserunlöslichen Film wird. Dies geschieht, wenn das Gewicht Wassergehalt beträgt ~ 10% im getrockneten Films 6. Unlösliche Filme sind in der Regel 2 Wochen nach Trocken-Casting bei Standardbedingungen von Temperatur und Druck (~ 25 ° C und ca. 1 atm) erhalten. Der Mechanismus von Gewebe Bindu...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Rose Bengal </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 632-69-9 </td><td></td></tr><tr><td> Chitosan (medium MW) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 10318AJ </td><td></td></tr><tr><td> Eisessig </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 08050051 </td><td> 2% v / v in DI-Wasser </td></tr><tr><td> Magnetrührer </td><td> Heidolph </td><td> MR Hei-Mix S </td><td></td></tr><tr><td> Zentrifugieren </td><td> Beckman Coulter </td><td> Allegra X-12R </td><td></td></tr><tr><td> Spektrophotometer </td><td> Varian </td><td> Cary 4000 UV-Visible </td><td></td></tr><tr><td> Laser </td><td> CNI Laser </td><td> MGL-532 </td><td></td></tr><tr><td> Mikrometer </td><td> Mitutoyo </td><td> Serie 227 </td><td></td></tr><tr><td> Operationsmikroskop </td><td> Zeiss </td><td> OPMI </td><td></td></tr></tbody></table>

herstellung und anwendung von rose bengal-chitosan-films in laser tissue repair

Fabrication and Application of Rose Bengal-chitosan Films in Laser Tissue Repair

Photochemischen Gewebe Bonden (PTB) eine Technik zum nahtlosen Gewebereparatur, die durch Aufbringen einer Lösung von Bengalrosa (RB) zwischen zwei Gewebekanten 1,2 erreicht wird. Diese werden dann durch einen Laser, der selektiv von der RB absorbiert bestrahlt. Die daraus resultierenden photochemische Reaktionen vermeintlich vernetzen die Kollagenfasern im Gewebe mit minimalen Wärmeerzeugung 3. In diesem Bericht hat RB in dünnen Chitosanfilme eingebaut worden, um einen Roman Gewebekleber, die Laser-aktiviert ist herzustellen. Klebschichten auf Chitosan und enthaltend ~ 0,1 Gew.% bezogen RB, hergestellt sind und mit diesen verbunden Kälberdarm und Ratte tibialis von einem Festkörperlaser (λ = 532 nm, Fluence ~ 110 J / cm 2, Spotgröße ~ 0,5 cm) . Eine einzelne Spalten Tensiometer, eine Schnittstelle mit einem Personal-Computer verwendet wird, um die Bindungsstärke zu testen. Die RB-Chitosan Klebeverbindungen fest mit dem Darm mit einer Stärke von 15 ± 6 kPa, (n = 30). Die Haftfestigkeit fällt nach 2 &amp;plusmn; 2 kPa (n = 30), wenn der Laser nicht auf den Klebstoff aufgetragen. Die Anastomose tibialis kann auch ohne die Verwendung von Nähten abgeschlossen sein. Eine neuartige Chitosan Kleber hergestellt worden ist, dass photochemisch Bindungen an Gewebe und erfordert keine Nähte.

Die Fäden werden in der Regel erforderlich, um Gewebe während chirurgischer Eingriffe zu reparieren. Jedoch kann ihre Anwendung als problematisch, da sie invasiv sind und kann Gewebe beschädigen. Die Herstellung und Anwendung Methoden einer neuartigen Gewebekleber werden hier berichtet. Diese Klebefolie wird lasersensitiven aktiviert und erfordert nicht die Verwendung von Nähten.

Herstellung und Anwendung von Rose Bengal-Chitosan-Films in Laser Tissue Repair

Die photochemische Gewebeverbindung (Photochemical Tissue Bonding, PTB) ist eine nahtlose Technik zur Gewebereparatur, die durch das Auftragen einer Rose-Bengal-Lösung (RB) zwischen zwei ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, einen laseraktivierten Chitosin-Klebstoff herzustellen und zu veranschaulichen, wie er bei der Reparatur peripherer Nerven angewendet wird. Dies wird erreicht, indem zunächst Chitosan und Rose-Bengal-Pulver in einer Essigsäurelösung gelöst werden. Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, die Lösung durch Trockenguss zu einer dünnen Folie zu verarbeiten.Der dritte Schritt besteht darin, den Nerv der Ratte freizulegen und zu präparieren. Der letzte Schritt ist, den Film um den präparierten Nerv zu legen und mit einem grünen Laser zu bestrahlen, um den Film mit dem Gewebe zu verbinden. Letztendlich wird die Festigkeit, mit der sich der Rose-Film mit dem Gewebe verbindet, mithilfe eines kalibrierten Zugmessgeräts gemessen.Der Laserklebstoff ist biokompatibel und hat den Vorteil, dass er direkt mit dem Gewebe verbunden werden kann. Dies macht ihn besonders nützlich für die Reparatur von tief liegendem und schwer zugänglichem Gewebe, bei dem Nähte schwierig wären. Außerdem wäre er vorteilhaft für die Reparatur von Gewebe, bei dem eine wasserdichte Verschlussnaht wichtig ist, wie beispielsweise bei der Dura oder dem Darm. Es ist wichtig, die Alto- und Klebetechnik visuell zu demonstrieren, da mehrere Schritte bei der Herstellung des Klebstoffs erforderlich sind und das chirurgische Verfahren besondere Sorgfalt erfordert, wenn der Klebstoff auf das Gewebe aufgetragen wird. Den größten Teil der Demonstration wird Matt Barton durchführen, ein Doktorand in meinem Labor, und den chirurgischen Eingriff wird Professor Marcus Studley von der Quare University vornehmen. Beginnen Sie damit, eine Kita-Sand-Lösung in mit Rosenbengal versetzter Essigsäure herzustellen.Eine Kontrolllösung kann einfach das Rosen-Bengal-Farbmittel enthalten. Richten Sie die Lösung bei Raumtemperatur mit einem magnetischen Rührer ein. Sie ist in etwa zwei Wochen oder fünf Tagen für Kontrollen ohne Rosen-Bengal-Farbmittel fertig. Während dieser Zeit steigt der pH-Wert von etwa 2,6 auf 3,9 an, während das Chitosan sich auflöst.Nach der Zubereitung die Lösung eine Stunde lang zentrifugieren und die Lösung vom Verunreinigungs-Pellet trennen. Unter vorsichtiger Aspiration das Pellet nicht stören. Mit einer sterilen Spritze die Lösung auf eine flache Perspex-Platte auftragen.Verteilen Sie die Lösung gleichmäßig, ohne Luftblasen zu bilden. Für einen Film mit einer Dicke von etwa 13 Mikrometern verteilen Sie ein Milliliter Lösung auf 12 Quadratzentimetern. Bedecken Sie die Plexiglasscheibe mit einer Aluminiumfolie, um eine Photobleiche der Lösung zu vermeiden, lassen Sie jedoch ausreichend Belüftungsraum, damit der Film trocknen kann. Lassen Sie die Lösung bei Raumtemperatur und Normaldruck trocknen.Nachdem der Film getrocknet ist, vorsichtig mit einem dünnen Spatel vom Untergrund abhebeln, um zu prüfen. Falls der Klebstoff trocken ist, eine kleine Probe abschneiden und in ein Gefäß mit Wasser geben.Wenn der Film unlöslich ist und sich makroskopisch nicht quillt, ist er trocken. Dies dauert in der Regel zwei Wochen. Anschließend messen Sie die Dicke des Films mit einem Messschieber unter Verwendung sauberer, scharfer Schere.Schneiden Sie den Film in rechteckige Streifen der für Ihre Anwendung erforderlichen Größe. Lagern Sie die Stücke des Rosenklebstoffs oder des Kontrollklebstoffs zwischen sterilen Objektträgern, die in Aluminiumfolie eingewickelt sind, bei Raumtemperatur. Bestimmen Sie vor der Verwendung des Films in einer Anwendung seine optische Dämpfung.Dies wird erreicht, indem ein kleines Stück Folie in einer Quarzzelle fixiert wird. Anschließend wird in einem Doppelstrahl-Spektrophotometer das abgeschwächte Spektrum der Folie zwischen 400 und 800 Nanometern aufgezeichnet. Die Messungen können mithilfe des Lambert-Beerschen Gesetzes ausgewertet werden, um die Abschwächungslänge zu ermitteln, die mit der Dicke der Folie vergleichbar ist.Für dieses Protokoll muss der Kälberdarm unmittelbar nach der Euthanasie des Tieres entnommen und bei minus 80 Grad Celsius gelagert worden sein. Tauen Sie das Gewebe auf und hydratisieren Sie es, indem Sie es 10 Minuten lang in entionisiertes Wasser eintauchen. Anschließend halbieren Sie das Gewebe in zwei Zentimeter mal einen Zentimeter große Abschnitte, indem Sie unter einem Operationsmikroskop bei niedriger Vergrößerung eine Klinge der Größe 10 verwenden.Halten Sie die Abschnitte mit Wassertropfen feucht, um zwei Abschnitte zu verbinden. Legen Sie sie Ende an Ende und wischen Sie überschüssiges Wasser von der Oberfläche ab. Verwenden Sie Baumwolltupfer mit Mikrozangen.Bringen Sie einen Streifen roten Klebefilms über der Inzision auf der Ciero-Schicht an. Achten Sie darauf, dass der Film vollständig mit dem Darm in Kontakt steht. Bereiten Sie den DDE-pumpenfestkörperlaser vor, der mit einer Multimode-Lichtwellenfaser gekoppelt ist.Überprüfen Sie, ob die Laserparameter korrekt eingestellt sind. Bestrahlen Sie nun den Klebstoff. Der Durchmesser des Strahlflecks sollte etwa fünf Millimeter betragen, dort, wo er den Klebstoff trifft; bestrahlen Sie jeden Bereich des Klebstoffs etwa fünf Sekunden lang.Schließlich wird die Oberfläche über einen Zeitraum von etwa sechs Minuten mehrfach gescannt. Entfernen Sie die bestrahlte Probe, um die Bindungsstärke des Gewebes zu beurteilen.Befestigen Sie eine Probe an einem kalibrierten einachsigen Zugprüfgerät mit mechanischen Spannbacken. Bewegen Sie die Spannbacken mit 22 Millimetern pro Minute, bis sich die beiden Gewebestümpfe als Kontrolle voneinander trennen.Bringen Sie einen Rosenkleber auf dem Gewebe an. Bestrahlen Sie die Probe nicht und messen Sie die Haftfestigkeit des Gewebes. Für dieses Verfahren müssen die Rosenklebefilme sterilisiert werden.Dies kann mit 90 % Ethanol oder mittels Gammastrahlung durchgeführt werden. Sedieren Sie eine Wistar-Ratte mit 4 % gasförmigem Isofluran und senken Sie die Konzentration auf 2 %, wenn das Tier nicht mehr auf einen Schmerzreflex anspricht. Prüfen Sie dies beispielsweise durch einen Zangenreiz, rasieren und desinfizieren Sie anschließend den Oberschenkel der Ratte.Positionieren Sie es für die Operation unter einem Operationsmikroskop und führen Sie einen schrägen Hautschnitt von etwa drei Zentimetern in der dorsolateralen Region des rechten Oberschenkels durch. Legen Sie den Nervus tibialis mit der muskelspaltenden Zugangstechnik durch die Muskeln des Glutealbereichs unter Verwendung gerader Mikroscheren frei. Dissezieren und trimmen Sie partiell die Adventitia des Nervus tibialis. Binden Sie überschüssige Flüssigkeiten mit steriler Gaze oder Wattestäbchen ab. Schneiden Sie nun den Nervus tibialis mit einer Mikrozange durch. Legen Sie ein steriles Rosenverbandpflaster unter den Nervus tibialis.Dann approximieren Sie die Nervenstümpfe end-zu-end über dem rosafarbenen Klebestreifen. Es ist wichtig, dass die Nerven spannungsfrei liegen. Der Streifen haftet vollständig am Nerv und bildet einen Kragen, der bei der Rotation des Nervs helfen kann.Während der Laserbestrahlung aktivieren Sie den Rose-Klebstoff wie zuvor beschrieben mit dem Laser. Schließen Sie abschließend die Muskulatur und die Haut mit fünf 3-0-Nähten und befolgen Sie die standardmäßigen postoperativen Protokolle zur Genesung der Ratte. Gemäß dem beschriebenen Protokoll vorgehen.Die erhaltenen Filme sind farblich helle Streifen, dünn und weisen eine glatte Oberfläche auf. Die Filme sind außerdem flexibel und können zu Röhrchen mit kleinem Durchmesser gerollt werden, ohne dass Risse oder andere sichtbare Schäden entstehen. Der rosenfarbene Klebstoff weist zwei Absorptionsmaxima bei 530 und 562 Nanometern auf.Der grüne Laser wird somit stark durch den Klebstoff absorbiert, und die entsprechende Abschwächungslänge bei 532 Nanometern beträgt etwa 12 Mikrometer. Im Gegensatz dazu schwächen Esan-Folien ohne RB den Laser nur schwach ab. Der rosafarbene Klebstoff verbindet sich nach Bestrahlung mit dem Laser fest mit dem Darm und erreicht eine typische maximale Belastung bei Bruch von etwa einem Newton.Die Haftfestigkeit wurde als maximale Last dividiert durch die Haftfläche geschätzt. Der nicht bestrahlte Rosenkleber haftete signifikant weniger an Gewebe. Es ist wichtig, das Keto und den Kleber so lange zu trocknen, bis sie vollständig wasserunlöslich sind.Es dauert ungefähr zwei Wochen. Außerdem müssen Sie, wann immer Sie den Klebstoff herstellen, mit Säuren arbeiten, die in einem Abzug gehandhabt werden sollten. Beachten Sie zudem, dass bei diesem Verfahren Laser zum Einsatz kommen, die sehr gefährlich sein können, weshalb Sie stets Laserschutzbrillen tragen müssen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen, flexiblen Dünnfilm chirurgischen Klebstoff aus FDA zugelassenen Inhaltsstoffen, Chitosan und Indocyaningrün beschrieben. Bonden dieser Klebstoff auf Kollagengewebe durch eine einfache Aktivierung mit einer Low-Power-Infrarotlaser nachgewiesen wird.

A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive &quot;SurgiLux &#39;: Vorbereitung und Demonstration

Eine große Hürde in der aktuellen Stammzelltherapien ist die Bestimmung der effektivste Methode, diese Zellen zu Wirtsgewebe zu liefern. Hier beschreiben wir eine Chitosan-basierte Methode, die Lieferung effizienter und einfacher in Ansatz ist, während es aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen, ihre Multipotenz aufrecht zu erhalten.

Der Bau einer Kollagen-Hydrogel für die Lieferung von Stem Cell-beladenen Chitosan-Mikrokügelchen

Dieser Artikel beschreibt eine biofabrication Ansatz: Abscheidung von stimulierbaren Polysacchariden in Gegenwart des vorgespannt Elektroden, biokompatible Folien, die mit Zellen oder Proteine ​​funktionalisiert werden können, zu schaffen. Wir zeigen eine Tisch-Strategie für die Generation der Filme sowie ihre grundlegenden Verwendungen für die Erstellung interaktiver Oberflächen biofunktionalisierten für Lab-on-a-Chip-Anwendungen.

Bridging the Bio-elektronische Schnittstelle mit Biofabrication

Dieses Protokoll zielt darauf ab, die Einschränkung der schlechten Zelltransplantation für die Stammzellbehandlung von Myokardinfarkten durch die Verwendung eines Hydrogelsystems und eines Fibrin-basierten Klebstoffs zu mildern. Mit diesem Ansatz kann der Zell-zu-Gewebe-Kontakt nach dem Infarkt aufrechterhalten werden, wodurch das therapeutische Potenzial von nützlichen Wirkstoffen an der Verletzungsstelle erhöht wird.

Ein Hydrogel Konstruieren und Fibrin-basierte Kleber Umgangs Therapeutics in einem murinen Myokardinfarkt Modell liefern.

Injizierbare tissue engineering Gerüst aus Poly (N-isopropylacrylamid) -Pfropf-Chondroitinsulfat Mikroteilchen (PNIPAAm-g-CS) -haltigen Alginat besteht, wurde hergestellt. Die Haftfestigkeit, Quelleigenschaften und Biokompatibilität in vitro sind in dieser Studie untersucht. Die Charakterisierungstechniken hier entwickelt, können auf andere thermogelierende Systeme anwendbar sein.

Synthese von thermogelierenden Poly (N-isopropylacrylamid) -Pfropf-Chondroitinsulfat Composites mit Alginate Mikroteilchen für Tissue Engineering

Freie Lösung Kapillarelektrophorese ist eine schnelle, kostengünstige und robuste Analysemethode, die die quantitative Überwachung chemischer Reaktionen in Echtzeit ermöglicht. Die Nützlichkeit für eine schnelle, bequeme und präzise Analyse wird hier durch die Analyse von kovalenten Peptidtransplantaten auf Chitosanfilme für eine verbesserte Zelladhäsion demonstriert.

Kapillarelektrophorese zum Monitor Peptid Verpflanzen auf Chitosanfilme in Echtzeit

Hier präsentieren wir Protokolle zur Kultivierung von Humanparodontalband (PDL) Zellsphäriden durch Chitosan-Filme. Die Kultur der dreidimensionalen (3D) zellulären Sphäroide bietet eine Alternative zum herkömmlichen Gewebekulturpolystyrol (TCPS) Kultursystem.

Bildung von Human Periodontal ligament Cell Spheroids auf Chitosan Filmen

Das vorliegende Protokoll beschreibt ein nicht-emulsionsbasiertes Verfahren zur Herstellung von Chitosan-Genipin-Mikrogelen. Die Größe dieser Mikrogele kann präzise kontrolliert werden, und sie können pH-abhängige Schwellungen aufweisen, in vivo abgebaut werden und mit therapeutischen Molekülen beladen sein, die im Laufe der Zeit nachhaltig freigesetzt werden, was sie für Tissue-Engineering-Anwendungen sehr relevant macht.

Herstellung von größenkontrollierten und emulsionsfreien Chitosan-Genipin-Mikrogelen für Tissue-Engineering-Anwendungen

Die mechanisch isolierte stromale Gefäßfraktion (SVF) in Kombination mit einem Fibrinhydrogel bietet einen einfachen und effizienten Träger für lebensfähige Stromazellen aus Fettgewebe für verschiedene Indikationen, einschließlich Tissue Engineering und/oder Wundheilungszwecke. Hier stellen wir die Herstellung eines mechanischen SVF (mSVF)-Fibrin-Hydrogel-Konstrukts für die translationale Forschung und klinische Anwendung vor.

Die Kombination aus mechanisch isolierter stromaler vaskulärer Fraktion und Fibrinhydrogel: Ein Verarbeitungsprotokoll

In dieser Studie wird ein Tischmodell vorgestellt, das entwickelt wurde, um die Kompatibilität von Wundauflagenmaterialien mit Unterdruck-Wundtherapiesystemen zu bewerten, indem der Druck und die Flüssigkeitsansammlung über 72 Stunden unter kontinuierlichen und intermittierenden Druckeinstellungen bewertet werden.

Entwicklung eines Benchtop-Modells zur Bewertung der Verträglichkeit von Wundverbandsmaterialien mit Unterdruck-Wundtherapiesystemen

Ein reproduzierbares Protokoll wird für die Herstellung, Anreicherung und Anwendung eines in situ blaulicht-kreuzvernetzbaren Gelatine-Ribollavin-Hydrogels zur Reparatur von hornhautstromaler Wunden bei Kaninchen vorgestellt, einschließlich prozeduraler Schritte für chirurgische Handhaben, partielle Tarsorrhaphie und postoperative Betreuung.

Herstellung und chirurgische Anwendung von angereicherten, fotovernetzten Gelatine-Riboflavin-Hydrogelen zur Reparatur von Hornhautwunden bei Kaninchen

Erfahren Sie die Herstellung und Anwendung eines laseraktivierten Chitosan-Klebstoffs zur Gewebereparatur. Diese Methode minimiert Gewebeschäden bei chirurgischen Eingriffen und bietet eine biokompatible Alternative zu herkömmlichen Nähten.

Herstellung und Anwendung von Rose Bengal-Chitosan-Films in Laser Tissue Repair

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