ניסוח ננו-חומרים מבוססי אבץ באמצעות תמצית קליפת Eucommia ulmoides ופוטנציאל ריפוי הפצעים שלהם

המחקר שלנו מתמקד בחשיפת פוטנציאל ריפוי הפצעים של ננו-חלקיקי מתכת מהונדסים ביולוגית. אנו שואפים להבין כיצד ננו-חלקיקים אלה משפיעים על תהליך הריפוי ומנגנון הפעולה שלהם כדי לענות על שאלות המפתח לגבי יישומם הטיפולי בתיקון רקמות. פיתחנו בהצלחה חבישות פצעים שונות מבוססות ננו באמצעות פולימרים טבעיים, המדגימים את הפוטנציאל שלהם ליישום מגוון של ריפוי פצעים, ומקדמים גישות חדשניות בתיקון רקמות.

מחקר זה יקל על זיהוי מנגנונים פוטנציאליים במודלים in vivo ויתרום לפיתוח חומרים לריפוי פצעים בעלי תכונות תואמות ביולוגית, וישפר את יעילותם ובטיחותם לשימוש ביישומים רפואיים שונים. כדי להתחיל, קוצצים את הקליפה שנאספה מעץ Eucommia ulmoides לחתיכות קטנות בעזרת מספריים. שוטפים את חומרי הקליפה הקצוצים פעמיים במים מזוקקים כפולים.

לאחר מכן, יבש את חתיכות הקליפה בחום של 37 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות בתנאים מוצלים. מעבירים 20 גרם קליפה מיובשת בצל לבקבוק חרוטי המכיל 220 מיליליטר מים סטריליים מזוקקים כפולים. לאחר מכן, מחממים את הבקבוק בחום של 130 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות.

שימו לב שצבע התמיסה משתנה לצהוב בהיר לאחר 10 דקות. לאחר מכן, אחסן את התמצית הגולמית המכילה פוליאיזופרן בארבע מעלות צלזיוס לשימוש נוסף. היווצרות מבנה דמוי חוט מעידה על נוכחות של פוליאיזופרן בתמציות.

הוסף דיהידרט אבץ חנקתי מולארי אחד ל-50 מיליליטר מים נטולי יונים בבקבוק חרוטי של 500 מיליליטר. מערבבים את התמיסה ברציפות ב-60 סל"ד בעזרת מערבל מגנטי עד שהאבץ חנקתי דיהידרט מתמוסס לחלוטין. לאחר מכן, הוסיפו 15 מיליליטר של תמצית קליפת Eucommia ulmoides טיפתית ל-20 מיליליטר של תמיסת אבץ חנקתי דיהידרט טוחנת אחת.

מניחים את תערובת התגובה המכוסה על מערבל מגנטי. הפעל אותו והגדר אותו להסתובב במשך שלוש שעות. לאחר מכן, הוסף תמיסת נתרן הידרוקסיד רגילה אחת טיפתית לתערובת התגובה כדי להתאים את ה-pH לתשע.

הוסף נתרן הידרוקסיד עד שהתמיסה הופכת ללבן חלבי, תוך שמירה על ה-pH מתחת לתשע, מה שמעיד על היווצרות ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ. לאחר מכן, העבירו את ננו-חלקיקי תחמוצת האבץ המסונתזים של Eucommia ulmoides לצינור צנטריפוגה של 50 מיליליטר וצנטריפוגה ב-100 G למשך חמש דקות בארבע מעלות צלזיוס. אוספים את ננו-חלקיקי תחמוצת האבץ השטופים של Eucommia ulmoides על צלחת זכוכית ומייבשים אותם בחום של 45 עד 50 מעלות צלזיוס למשך שעה בתנור אוויר חם.

כדי להתחיל, זרע 1 כפול 10 בחזקת 4 תאי אנדותל וריד טבורי אנושי בכל באר של צלחת של 96 בארות. מניחים את הצלחת בחממה המוגדרת ל -5% פחמן דו חמצני ו -37 מעלות צלזיוס. להערכת ציטוטוקסיות, הוסף 10 מיקרוליטר של ריכוזים שונים של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ Eucommia ulmoides לתאים המתכנסים של 90%.

דגרו את הצלחת למשך 24 שעות בחום של 37 מעלות צלזיוס בחממת פחמן דו חמצני של 5%. לאחר הדגירה, הסר בזהירות את המדיום הישן מבלי להפריע לתאים. הוסף 10 מיקרוליטר של תמיסת CCK-8 לכל באר המכילה 90 מיקרוליטר של מדיום DMEM טרי ודגר את הצלחת כפי שהוצג קודם לכן.

לאחר מכן, מדוד את ספיגת התאים שטופלו בתמיסת CCK-8 ב-450 ננומטר באמצעות ספקטרופוטומטר. זרע 1 כפול 10 בעוצמה של 5 תאי אנדותל של וריד הטבור האנושי בצלחות תרבית של 12 בארות המכילות DMEM, בתוספת 10% FBS ו-1% סטרפטומיצין פניצילין. מניחים את הצלחות באינקובטור המוגדר על 5% פחמן דו חמצני ו -37 מעלות צלזיוס.

בצע בעדינות שריטה על פני שכבת התא באמצעות קצה פיפטה סטרילי של 200 מיקרוליטר ליצירת פצע מייצג ברוחב של 200 מיקרומטר. לאחר הוצאת המדיום השלם מהבארות, יש לשטוף את השכבה החד-שכבתית בעדינות באמצעות מיליליטר אחד של PBS כדי להסיר תאים מנותקים. כעת, הוסיפו לבארות תמיסות ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ Eucommia ulmoides של 0, 10 ו-20 מיקרוגרם למיליליטר, בשילוב עם מדיום שלם המכיל 10% FBS.

דגרו את הצלחות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס בחממת פחמן דו חמצני של 5%. רכוש מיקרו-צילומים של פצע השריטה באפס שעות ו-24 שעות באמצעות מיקרוסקופ הפוך. חשב את אחוז סגירת הפצע באמצעות הנוסחה המוצגת כאן.

ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ של Eucommia ulmoides לא הראו ציטוטוקסיות על תאי אנדותל וריד טבור אנושיים בריכוזים של עד 50 מיקרוגרם למיליליטר לאחר 24 שעות. סגירת הפצע השתפרה משמעותית בתאים שטופלו בננו-חלקיקי תחמוצת אבץ של 20 מיקרוגרם למיליליטר, מה שהראה סגירה של 81.5% לאחר 24 שעות בהשוואה ל-16% בקבוצת הביקורת. תמונות מיקרוסקופיות הראו רוחב מרווח פצע מופחת בקבוצת הטיפול של 20 מיקרוגרם למיליליטר בהשוואה לקבוצת הביקורת לאחר 24 שעות.