TAPE：手術アプリケーションのための植物でユビキタス化合物に触発された生分解性止血グルー
Summary
我々は、効果的な止血能を有する生分解性医療接着剤を製造するための最も簡単なプロトコルを記述します。テープは、市販のフィブリン接着剤と比較して2.5倍の耐水密着性を得、タンニン酸、植物に見出される遍在性の化合物、及びポリ（エチレン）グリコールを混合することによって調製した水非混和性超分子集合体です。
Abstract
このビデオでは、商業組織接着剤よりも効果的な止血能力と大きな耐水性の接着強度を有する生分解性外科手術用接着剤を製造するための最も簡単なプロトコルを記述しています。医療接着剤は、縫合糸および低侵襲での使用での利便性のためにステープルへの潜在的な代替ツールとして大きな注目を集めています。バイオドリブン材料の場合において、このようなフィブリン糊およびシアノアクリレートベースの材料として市販されているものは、主にそれらは有機分子、または複雑なタンパク質精製法の化学合成のシリーズを必要とするなどの組織接着剤を開発するためのいくつかのプロトコルが存在するが（ すなわち 、フィブリン糊）。また、生分解性を維持しつつ、高い接着性を示す手術用接着剤の開発は、まだ体の湿潤環境で良好なパフォーマンスを達成することの難しさに起因する課題です。私たちは、準備するための新しい方法を示しています植物由来、ウエット性接着分子の物理的混合した後に形成された水非混和性超分子集合体の重量ベースの分離によって、TAPEとして知られている医療用接着剤は、Tは、CID（TA）、および周知をannicバイオポリマー、ポリ（エチレン）グリコール（PEG）。我々のアプローチでは、TAPEは、水の存在下で商業フィブリン糊よりも2.5倍である高い接着強度を示しています。さらに、テープは、生理学的条件下で生分解性であり、組織の出血に対する強力な止血接着剤として使用することができます。私たちは、このような粘膜接着用ポリマーなどの医療設定および薬物送達用途、薬物デポー剤、及びその他の様々なTAPEの普及を期待しています。
Introduction
過去10年間で、努力が外科的治療の際に、それらの使用における利便性と低い組織侵襲に生体吸収性/生分解性接着剤で傷口を閉じるために、現在の手術用縫合糸およびステープルを置き換えるために行われてきました。商業的に入手可能な組織接着剤は、4つのタイプに分類される：（1）シアノアクリレート誘導体1,2,3をトロンビンによるフィブリノゲンからフィブリンポリマーへの酵素的変換によって形成された（2）フィブリン糊、例えば、化学的または物理的のような（3）タンパク質ベースの材料架橋されたアルブミンまたはゼラチン4,5、および（4）合成ポリマー系のもの6。それらは多くの臨床用途で使用されているが、全ての接着剤は、それらの広範囲に及ぶ使用の障害とすることができる独自の固有の不利益と欠点を有します。シアノアクリレート系接着剤は、組織への高い密着強度を示すが、その副産物ような分解の間に形成されたシアノアセテートとホルムアルデヒドなどの有害、多くの場合、記号を引き起こします炎症反応のificant度7。ゼラチン系接着剤8用牛、鶏、豚、魚含むフィブリン糊や動物のためのヒト血漿：フィブリン糊およびアルブミンまたはゼラチン系材料は、動物源からウイルスなどの感染コンポーネントの伝送に関する安全性の問題を、持っています。いくつかの合成ポリマーベースの接着剤は、連邦医薬品局（FDA）によって承認されているが、合成ポリマー製のほとんどの接着剤は、製造工程を最小化し、生体適合性9を達成するのに困難を持ち続けます。最も重要なことは、すべての接着剤は、ウェットティッシュ10に不十分な機械的および接着強度に苦しみます。近年、海洋ムール貝11-13に触発されたバイオミメティック組織接着剤、ヤモリ14は 、イガイ15、および内部寄生ワーム16とヤモリは、その調整可能な機械的に現在の医学接着剤に有望な代替案を新興されており、生体適合性と接着性。しかし、この日に、彼らは商用製品17になる前に対処すべき問題が残っています。
ここでは、植物由来の接着分子、タンニン酸（TA）、および生体不活性ポリマーポリ（エチレングリコール）（PEG）との間の分子間水素結合により調製されたテープと呼ばれる医療用接着剤の全く新しいタイプを報告しますその名前が示すとおり。 TAは、遍在的に植物の二次代謝中に発見された代表的な加水分解性タンニンです。これは、抗変異原性、および抗発がん性、その抗酸化剤に注目しており、そのようなポリ（Nの -isopropylacrylamide）（PNIPAM）およびポリ（Nなどの多くのポリマーと超分子相互作用に関与することが示されています-ビニルピロリドン）（PVPON）、21-23層ごと（のLbL）フィルム18-20および薬物放出マイクロカプセルを形成します。本研究では、TAは、効率的として作用することができることを発見します耐水接着官能性部分は、テープの医療用接着剤を形成します。 TAとの単純な混合により、非汚染ポリマーPEGは、市販のフィブリン接着剤と比較して2.5倍増加した接着強度を有する超分子接着剤となり、この接着性はあっても、水の存在下で、着脱の最大20サイクルを通して維持されました。その止血能力は、in vivoでの肝出血モデルでテストされ、数秒以内に出血を止めるための良好な止血能力を示しました。 TAPEは、バイオ風のアプローチと現在の問題の欠点を解決するに新たな洞察を明らかにすることができる最初の植物由来の接着剤などの関連分野での重要な意味を持ちます。我々はまた、その単純な製造方法、スケーラビリティ、調整可能な生分解速度に、このような粘膜接着剤、薬物放出パッチ、創傷ケアドレッシング、および他のような医学・薬学の様々なアプリケーションでTAPEの普及を期待するだけでなく、非常に湿った耐性adhesイオンプロパティ。
Protocol
Representative Results
Discussion
我々は、植物由来のポリフェノール化合物、TAの耐水性の分子間相互作用に触発された止血接着剤というテープの全く新しいクラスを開発しました。 TAが大きく、その抗酸化、抗細菌、抗変異原性、および抗発がん性に注目されている代表的な加水分解性タンニンです。
それは、任意のさらなる化学合成手順なしで遠心分離に続いて2つの水溶液のちょうど1ステップの混?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by National Research Foundation of South Korea: Mid-career scientist grant (2014002855), and Ministry of Industry, Trade, and Natural Resources: World Premier Material Development Program. This work is also supported by in part by Center for Nature-inspired Technology (CNiT) in KAIST Institute for NanoCentury (KINC).
Materials
| Tannic acid | Sigma-aldrich | 403040 | |
| Poly(ethylene oxide), 4-arm, hydroxy terminated | Aldrich | 565709 | Averge Mn ~10,000 |
| Poly(ethylene glycol) | Aldrich | 373001 | Average Mn 4,600 |
| Biopsy punch | Miltex | 33-36 | Diameter = 6 mm |
| Aron Alpha® | Toagosei Co., Ltd. | Instant glue | |
| Universal testing machine (UTM) | Instron | 5583 | |
| Microcentrifuge tubes | SPL life science | 60015 | 1.5 mL |
| Petri dish | SPL life science | 10090 | 90 x 15 mm |
| Sodium phosphate monobasic | Sigma | S5011 | 1x PBS ingredient |
| Sodium phosphate dibasic | Sigma | S5136 | 1x PBS ingredient |
| Sodium chloride | Duchefa biochemie | S0520.5000 | 1x PBS ingredient |
| Incubating shaker | Lab companion | SIF6000R | |
| ICR mice | Orient bio | Normal ICR mouse | 6 weeks, 30-35 g, male |
| Tiletamine-zolazepam (Zoletil 50) | Virbac | ||
| Zylazine (Rompun) | Bayer | ||
| PrecisionGlideTM needle (18 G) | BD | 302032 | 18 G |
| Filter paper | Whatman | 1001 125 | Diameter = 125 mm |
| Parafilm | Bemis Flexible Pakaging | PM996 |
Riferimenti
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