El protocolo presentado aquí muestra la síntesis de un fuerte adhesivo de gelatina de hidrogel o-nitrosobenzaldehído (gelatina-NB). La gelatina-NB tiene una capacidad de adhesión tisular rápida y eficiente, que puede formar una fuerte barrera física para proteger las superficies de las heridas, por lo que se espera que se aplique al campo de la biotecnología de reparación de lesiones.
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Artículo de método
Síntesis de hidrogel adhesivo fuerte, gelatina O-nitrosobenzaldehído
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Resumen
Resumen
Los materiales adhesivos se han convertido en biomateriales populares en el campo de la ingeniería biomédica y de tejidos. En nuestro trabajo anterior, presentamos un nuevo material, gelatina o-nitrosobenzaldehído (gelatina-NB), que se utiliza principalmente para la regeneración de tejidos y ha sido validado en modelos animales de lesión corneal y enfermedad inflamatoria intestinal. Se trata de un nuevo hidrogel formado modificando la gelatina biológica con o-nitrosobenzaldehído (NB). La gelatina-NB se sintetizó activando el grupo carboxilo de NB-COOH y reaccionando con gelatina a través de clorhidrato de 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilcarbodiimida (EDC) y N-hidroxisuccinimida (NHS). El compuesto obtenido se purificó para generar el producto final, que puede almacenarse de manera estable durante al menos 18 meses. NB tiene una fuerte adhesión a -NH2 en el tejido, que puede formar muchos enlaces C = N, aumentando así la adhesión de gelatina-NB a la interfaz tisular. El proceso de preparación comprende pasos para la síntesis del grupo NB-COOH, modificación del grupo, síntesis de gelatina-NB y purificación del compuesto. El objetivo es describir el proceso de síntesis específico de gelatina-NB en detalle y demostrar la aplicación de gelatina-NB para la reparación de daños. Además, el protocolo se presenta para fortalecer y ampliar aún más la naturaleza del material producido por la comunidad científica para escenarios más aplicables.
Introducción
El hidrogel es un tipo de polímero tridimensional formado por la hinchazón del agua. En particular, el hidrogel derivado de una matriz extracelular es ampliamente utilizado en el campo de la biosíntesis y la medicina regenerativa debido a su excelente biocompatibilidad y efectividad terapéutica1. Se han notificado hidrogeles para el tratamiento de úlceras gástricas, neuritis, infarto de miocardio 2,3,4 y otras enfermedades. Además, se ha demostrado que la gelatina-NB puede promover el resultado de la inflamación en la enfermedad inflamatoria intestinal....
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Protocolo
Los ratones C57BL / 6 fueron comprados en el Hospital Sir Run Run Shaw de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang. Los conejos de Nueva Zelanda fueron comprados a la Universidad de Zhejiang. Los animales fueron mantenidos en condiciones naturales de ciclo de luz-oscuridad y se les dio comida y agua potable libremente. Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados éticamente por las directrices institucionales de las directrices estándar del Comité de Ética de la Universidad de Zhejiang (ZJU20200156) y el Comité de Cuidado y Uso de Animales del Hospital Sir Run Run Shaw de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang, que se ajustaron ....
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Resultados
La Figura 2A muestra un esquema de las principales reacciones químicas involucradas en la síntesis de gelatina-NB, que promueve la integración tisular mediante el injerto de grupos NB en gelatina. La Figura 2B muestra que el O-nitrobenceno del hidrogel de gelatina-NB se convierte en un grupo NB inmediatamente después de la irradiación UV, y luego el grupo aldehído activo puede ser reticulado con un grupo amino para formar una base de Schiff.
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Discusión
Los materiales adhesivos son una nueva clase de material. Cada vez más investigadores están comprometidos con la síntesis de varios tipos de materiales adhesivos, y están tratando de encontrar sus aplicaciones en biotecnología, ingeniería de tejidos, medicina regenerativa y otros campos, lo que ha llevado a un desarrollo vigoroso en los últimos años. Además de centrarse en la fuerte adhesión de los materiales adhesivos, los investigadores también están prestando más atención a otras propiedades, como la inyectabilidad, l.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Clorhidrato de 1-(3dimetilaminopropil)-3-etilcarbodimida (EDC) | Aladdin | L287553 | |
| 4-hidroxi-3-(metoxi-D3) benzaldehído | Shanghai Acmec Biochemical Co., Ltd | H946072 | |
| DCM | Aladdin | D154840 | |
| Diclorometano | Sigma-Aldrich | 270997 | |
| Dimetilsulfóxido (DMSO) | Sigma-Aldrich | 20-139 | |
| dimetilformamida (DMF) | Sigma-Aldrich | PHR1553 | |
| gelatina | Sigma-Aldrich | 1288485 | |
| sulfato de magnesio | Sigma-Aldrich | M7506 | |
| MeOH | Sigma-Aldrich | 1424109 | |
| metil 4-(4-formil-2-metoxifenoxi metoxifenil) ácido butanoico éster metílico | chemsrc | 141333-27-9 | |
| 4-bromobutirato de metilo | Aladdin | M158832 | |
| NaBH4 | Sigma-Aldrich | 215511 | |
| N-hidroxisuccinimida (NHS) | Aladdin | D342712 | |
| ácido nítrico | Sigma-Aldrich | 225711 | |
| carbonato de potasio | Sigma-Aldrich | 209619 | |
| SEM (Nova Nano 450) | Thermo FEI | 17024560 | |
| THF/EtOH | Aladdin | D380010 | |
| ácido trifluoroacético (TFA) | Sigma-Aldrich | 8.0826 |
Referencias
- Tam, R. Y., Smith, L. J., Shoichet, M. S. Engineering cellular microenvironments with photo- and enzymatically responsive hydrogels: toward biomimetic 3D cell culture models. Accounts of Chemical Research. 50 (4), 703-713 (2017).
- Xu, X., et al.
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Reimpresiones y permisos
