Articolo metodologico

TAPE: Biodegradabile Una Hemostatic Glue Ispirato da un composto Ubiquitous nelle piante per applicazioni chirurgiche

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DOI:

10.3791/53930

8 giugno 2016

In questo articolo

Sommario

Descriviamo il protocollo più semplice per preparare la colla medica biodegradabili che ha una capacità emostatico efficace. TAPE è un aggregato supramolecolare idroimmiscibile preparata mescolando di acido tannico, un composto ubiquitario nelle piante, e poli glicole (etilene), ottenendo un 2,5 volte maggiore aderenza impermeabile rispetto colla di fibrina commerciale.

Abstract

Questo video descrive il protocollo più semplice per preparare la colla chirurgica biodegradabili che ha una capacità emostatico efficace e una maggiore forza di adesione resistente all'acqua di adesivi tissutali commerciali. adesivi medici hanno attirato grande attenzione come potenziali strumenti alternativi per suture e punti metallici a causa della loro convenienza in uso con il minimo invasività. Anche se ci sono diversi protocolli per sviluppare adesivi tessutali compresi quelli commercialmente disponibili quali colle di fibrina e materiali cianoacrilato a base, soprattutto richiedono una serie di sintesi chimiche di molecole organiche, o metodi proteina-purificazione complicate, nel caso di materiali bio-driven (cioè, colla di fibrina). Inoltre, lo sviluppo di colle chirurgiche esibendo elevate proprietà adesive mantenendo biodegradabilità è ancora una sfida per la difficoltà di ottenere buone prestazioni in ambiente umido del corpo. Illustriamo un nuovo metodo per preparare uncolla medica, noto come TAPE, dalla separazione in base al peso di un aggregato supramolecolare immiscibile con l'acqua formata dopo una miscelazione fisica di una molecola adesivo wet-resistenti di origine vegetale, T Annic una CID (TA), e un noto biopolimero, poli (etilene) glicole (PEG). Con il nostro approccio, TAPE mostra alta resistenza di adesione, che è 2,5 volte più di colla di fibrina commerciale in presenza di acqua. Inoltre, TAPE è biodegradabile in condizioni fisiologiche e può essere utilizzato come un potente collante emostatico contro spurgo tessuto. Ci aspettiamo che l'uso diffuso di nastro in una varietà di ambienti medici e le applicazioni di consegna della droga, come i polimeri per muco-adesione, depositi di droga, e altri.

Introduzione

In un decennio, gli sforzi sono stati fatti per sostituire attuali suture chirurgiche e punti metallici per chiudere ferite con adesivi biodegradabili / bioassorbibili per la loro praticità nell'uso e bassa invasività dei tessuti durante i trattamenti chirurgici. Disponibili in commercio tessutali adesivi sono classificati in quattro tipi: (1) derivati ​​cianoacrilato 1, (2) colle di fibrina formata mediante conversione enzimatica da fibrinogeno in fibrina polimeri da trombina 2,3, (3) materiali a base di proteine ​​come chimicamente o fisicamente albumina reticolato e / o gelatina 4,5, e quelli (4) a base di polimeri sintetici

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Protocollo

Tutto cura degli animali e gli esperimenti vengono eseguiti secondo il protocollo etico fornito dalla KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) IRB (Institutional Review Board).

Formazione 1. TAPE

  1. Per preparare una soluzione TA, collocare una fiala di vetro 4 ml dimensioni su un agitatore magnetico, e aggiungere 1 ml di acqua distillata con una barra di agitazione. Aggiungere 1 g di acido tannico alla fiala, e sciogliere nell'acqua da blanda agitazione a 200 rpm per più di 1 ora. Quando il TA è completamente sciolto, la miscela diventa trasparente di colore marrone.
  2. Preparare una soluzione di PEG aggiungendo 1 g di PE....

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Risultati

TAPE è un aggregato supramolecolare che assesta dopo centrifugazione la miscela di due soluzioni acquose contenenti TA (1 g / ml in acqua distillata) e PEG (1 g / ml in acqua distillata) con 2: 1 rapporto in volume (Figura 1A). Il rapporto di miscelazione è il fattore chiave per il raggiungimento di alta forza di adesione; quando TAPE è formata da un rapporto 2: 1 di miscelazione, 20 unità del gruppo ossidrile (-OH) in 25 unità di TA interagiscono tra gruppo etere (-O-) .......

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Discussione

Abbiamo sviluppato una nuova classe di emostatico adesivo chiamato TAPE ispirato l'interazione molecolare resistente all'acqua di un composto polifenolico di derivazione vegetale, TA. TA è un tannino idrolizzabile rappresentante che ha attirato l'attenzione in modo significativo a causa della sua anti-ossidanti, anti-batteriche, anti-mutagene, e anti-cancerogene.

Il processo di creazione di TAPE è estremamente semplice, scalabile, ed ecologico, in quanto è solo la miscelazione di.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato supportato dalla National Research Foundation of South Korea: Mid-career scientist grant (2014002855), e dal Ministero dell'Industria, del Commercio e delle Risorse Naturali: World Premier Material Development Program. Questo lavoro è anche supportato in parte dal Center for Nature-inspired Technology (CNiT) del KAIST Institute for NanoCentury (KINC).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acido tannicoSigma-aldrich403040
Poli(ossido di etilene), 4 bracci, terminato idrossilatoAldrich565709Averge Mn ~ 10.000
Poli(glicole etilenico)Aldrich373001Media Mn 4.600
Punzone per biopsiaMiltex33-36Diametro = 6 mm
Aron AlphaToagosei Co., Ltd.Colla istantanea
Macchina di prova universale (UTM)Instron5583
Provette per microcentrifugaSPL life science60015da 1,5 ml
SPL life science1009090 x 15 mm
Fosfato di sodio monobasicoSigmaS50111x Ingrediente PBS
Fosfato di sodio bibasicoSigmaS51361x Ingrediente PBS
Cloruro di sodioDuchefa biochemieS0520.50001x ingrediente PBS
Agitatore di incubazioneCompagno di laboratorioSIF6000R
topi ICROrient bioNormal ICR mouse6 settimane, 30 - 35 g, maschio
Tiletamine-zolazepam (Zoletil 50)Virbac
Zylazine (Rompun)Bayer
Ago PrecisionGlideTM (18 G)BD30203218 G
Carta da filtroWhatman1001 125Diametro = 125 mm
ParafilmBemis Flexible PakagingPM996
Piastra di Petri

Riferimenti

  1. Leggat, P. A., Smith, D. R., Kedjarune, U. Surgical applications of cyanoacrylate adhesives: a review of toxicity. ANZ J Surg. 77 (4), 209-213 (2007).
  2. MacGillivray, T. E. Fibrin Sealants and Glues. J Cardiac Surg. 18 (6), 480-485 (2003).
  3. Radosevich, M., Goubran, H. A., Burnouf, T.....

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