Name: Un Based Chitosano, Laser attivato sottile pellicola adesiva chirurgici, SURGILUX: Preparazione e dimostrazione (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-23T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 32 s
Description: Scopri la preparazione di un adesivo chirurgico laser-attivato a base di chitosano per applicazioni biomedicali. Questo metodo dimostra il legame efficace del film sottile SURGILUX ai tessuti collagene.

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Gli autori riconoscono un finanziamento della National Health and Medical Research Council of Australia (NHMRC # 1000674) per LJR Foster.

1. Preparazione della Soluzione SURGILUX <ol><li> Preparare un 2% (v / v) di acido acetico con acqua deionizzata in un bicchiere di vetro pulito, utilizzare una cappa a flusso laminare per evitare la contaminazione. </li><li> Pesare 0,02% (w / v) del cromoforo, verde indocianina, ICG, in una provetta Eppendorf sterile; garantire il tubo viene avvolto in carta stagnola per evitare la penetrazione della luce. </li><li> Utilizzando un pulito, pipetta monouso, trasferire circa 1 ml della soluzione di acido acetico diluito al tubo di sciogliere il colorante, agitare delicatamente e tenere avvolto in carta. </li><li> Trasferire l&#39;ICG solubilizzato nel becher e aggiungere 2% (w / v) di polvere chitosano prima di aggiungere un agitatore magnetico sterile. </li><li> Coprire il becher con Parafilm poi avvolgere in lamina d&#39;argento, prima di mescolare il contenuto a circa 125 giri al minuto per 72 ore a temperatura ambiente in una cappa a flusso laminare. </li><li> Trasferire il contenuto in provette da centrifuga pulite e centrifugare a 15.000 xg per 15 min a 4 ° C per rimuovere qualsiasi particulate la materia. </li><li> Trasferire accuratamente la soluzione verde SURGILUX in un bicchiere di vetro pulito, coprire con Parafilm poi avvolgere in carta stagnola, prima di riporre in frigorifero per 12 ore per aumentare la viscosità della soluzione. </li></ol> 2. Fusione di SURGILUX Films <ol><li> Utilizzando una siringa sterile, dispensare 8 ml della soluzione SURGILUX freddo in un ambiente pulito, piastra di Petri di 95 mm di diametro, e inclinate leggermente la piastra per garantire la copertura completa della soluzione. Variando il rapporto di volume di soluzione di area di colaggio permette di controllare lo spessore del film, vedi Figura 1. </li><li> Rimuovere eventuali bolle visibili nella soluzione con la punta di un ago sterile. Coprire il piatto in foglia argento e posto in frigorifero per rimuovere eventuali residui di micron di dimensioni bolle. </li><li> Dopo 20 min rimuovere attentamente la piastra Petri dal frigorifero, posto in una cappa a flusso laminare, coprire con carta argentata e lasciare evaporare la soluzione per 3 settimane. </li><li> Dopo aver coevaporazione mplete, punteggio i bordi esterni della pellicola trasparente SURGILUX verde nella capsula Petri e delicatamente &#39;buccia&#39; del film dalla superficie della parabola. </li><li> Il film SURGILUX dovrebbe essere flessibile e facilmente manipolata senza strappi o rotture. </li><li> Conservare i film SURGILUX circolari in una capsula di Petri avvolto in lamina d&#39;argento asciutta fino al momento dell&#39;uso. </li></ol> 3. L&#39;attivazione del laser SURGILUX pellicole adesive <ol><li> Per dimostrare il processo di attivazione laser useremo un pezzo di tessuto bovino come bistecca tagliata a una dimensione di 15 mm di larghezza e 20 mm di lunghezza. Sezionare il tessuto in una linea retta con una lama chirurgica Number 10, per produrre due pezzi di 15 per 10 mm. </li><li> Approssimativo i due pezzi di tessuto in modo che i loro bordi si toccano ma non si sovrappongono, e l&#39;utilizzo di un tampone di cotone o garza, delicatamente assorbire il liquido in eccesso. </li><li> Quindi, tagliare un pezzo di pellicola SURGILUX 7 x 9 mm e depositarla lunghezza del cinema in tutto il bisecato pIECE di tessuto, quindi premere delicatamente con un tampone di cotone asciutto. </li><li> Film SURGILUX viene attivato utilizzando raggi infrarossi laser a diodi ad una regolazione di 120 mW. Poiché si tratta di un laser di classe III B, appropriate misure di sicurezza dovrebbero essere prese, compreso l&#39;uso di occhiali di sicurezza adeguate per tutto il personale. </li><li> Avvio in un angolo, irradiare la SURGILUX con un laser infrarosso fissato a 120 mW e una dimensione del punto del fascio di 1 mm di diametro. Passare il punto del fascio sulla pellicola verde ad una velocità di circa 1 mm al secondo. Ripetere il processo di irraggiamento altre due volte. </li></ol> 4. Forza della riparazione <ol><li> Attentamente fissare le estremità del tessuto nei morsetti di un apparecchio di controllo di trazione. Stiamo usando un Instron Mini55 sistema con una cella di carico di 50 Newton. Il carico massimo, resistenza alla trazione e allungamento a rottura sono stati calcolati utilizzando Bluehill software (USA). Mezzi di almeno 10 campioni sono stati determinati (n = 10). </li><li> Prendete il &#39;gioco&#39;e poi separare i pezzi di tessuto ad una velocità di 1 mm al secondo, fino a quando i due pezzi di tessuto tenuti insieme dal nastro SURGILUX separata completamente. </li></ol>

<ol><li>Kjaergard, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suture+support%3A+is+it+advantageous%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">Suture support: is it advantageous.</a> Am. J. Surg. 182, 15S-20S (2001).</li>
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<li>Lauto, A., Hook, J., Doran, M., Camacho, F., Poole-Warren, L. A., Avolio, A., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chitosan+adhesive+for+laser+tissue-welding%3A+in+vitro+characterisation%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Chitosan adhesive for laser tissue-welding: in vitro characterisation.</a> Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).</li>
<li>Lauto, A., Stoodley, M., Marcel, H., Avolio, A., Sarris, M., McKenzie, G., Sampson, D. D., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+tissue+repair+with+laser-activated+chitosan+adhesive%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo tissue repair with laser-activated chitosan adhesive.</a> Lasers Surg. Med. 39, 19-27 (2007).</li>
<li>Lauto, A., Foster, L. J. R., Avolio, A., Sampson, D., Raston, C., Sarris, M., McKenzie, G., Stoodley, M. <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+%22J.+Photomed.+Laser.+Surg%22%5BJournal%5D)">Sutureless Nerve Repair with Laser-Activated Chitosan Adhesive: A Pilot in vivo Study.</a> J. Photomed. Laser. Surg. 26 (3), 227-234 (2008).</li>
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<li>Foster, L. J. R., Thomson, K., Marcal, H., Butt, J., Watson, S., Wakefield, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+chitosan-vancomycin+composite+biomaterial+as+a+laser+activated+surgical+adhesive+with+regional+antimicrobial+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">A chitosan-vancomycin composite biomaterial as a laser activated surgical adhesive with regional antimicrobial activity.</a> Biomacromolecules. 11 (12), 3563-3570 (2010).</li>
<li>Shahbazi, J., Marcal, H., Watson, S., Wakefield, D., Sarris, M., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sutureless+sealing+of+penetrating+corneal+wounds+using+a+laser-activated+thin+film+adhesive%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg.+Med%22%5BJournal%5D)">Sutureless sealing of penetrating corneal wounds using a laser-activated thin film adhesive.</a> Lasers Surg. Med. , accepted 15/05/2011 Forthcoming.</li>
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</ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Chitosano può essere ottenuto in una varietà di pesi molecolari e con diversi gradi di deactylation (DDA). Variazioni purezza chitosano può portare alla presenza di particelle nella soluzione SURGILUX; centrifugazione viene utilizzato per eliminare questi e dovrebbe risultare in una soluzione trasparente verde. Tuttavia, filtrazione può anche essere usato come un passo fabbricazione aggiunta o alternativa. Come per ogni lavorazione dei materiali, le variazioni, come ad esempio chitosano DDA e peso molecolare, hanno impl...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente / attrezzature </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Chitosano </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448877 </td><td></td></tr><tr><td> Verde indocianina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I2633 </td><td> Conosciuto anche come Cardiogreen </td></tr><tr><td> Acido acetico </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320099 </td><td></td></tr><tr><td> Infrarossi laser a diodi con la consegna in fibra. (808 nm, 120 mW, nucleo Larghezza 200 pm) </td><td> CNI Laser </td><td> Fc-808 </td><td> Sistema variabile fino a 5 W di potenza </td></tr><tr><td> Laser occhiali di sicurezza </td><td> CNI Laser </td><td> LS-G </td><td></td></tr><tr><td> Apparecchi di trazione </td><td> Instron Pty Ltd </td><td> 5542 </td><td> 50 N celle di carico </td></tr></tbody></table>

un based chitosano, laser attivato sottile pellicola adesiva chirurgici, &#39;surgilux&#39;: preparazione e dimostrazione

A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration

Le suture sono una tecnologia vecchia 4000 anni che rimangono il &#39;gold standard&#39; per la chiusura della ferita in virtù della loro forza riparazione (~ 100 kPa). Tuttavia, suture può agire come un nidus di infezione e in molte procedure sono in grado di effettuare la riparazione della ferita o interferire con la rigenerazione del tessuto funzionale. 1 colle chirurgiche e adesivi, come quelli a base di fibrina e cianoacrilati, sono stati sviluppati come alternative per suture la riparazione di tali ferite. Tuttavia, gli attuali adesivi commerciali anche svantaggi significativi, che vanno dal trasferimento virale e prioni e una mancanza di forza riparazione come con le colle di fibrina, a tossicità per i tessuti e la mancanza di biocompatibilità per gli adesivi a base di cianoacrilati. Inoltre, adesivi chirurgiche attualmente disponibili tendono ad essere a base di gel e può essere esteso tempi di polimerizzazione che limitano la loro applicazione. 2 Analogamente, l&#39;uso dei laser UV per facilitare meccanismi di reticolazione a base di proteine ​​o albumina &#39;solDers &#39;può portare a danni al DNA, mentre il tessuto di saldatura laser (LTW) predispone danno termico ai tessuti. 3 Nonostante i loro svantaggi, adesivi e LTW hanno catturato circa il 30% del mercato chiusura della ferita risulta essere superiore a 5 miliardi di dollari all&#39;anno, una testimonianza significativa alla necessità di una tecnologia sutureless. 4 Nella ricerca della tecnologia sutureless abbiamo utilizzato chitosano come biomateriale per lo sviluppo di un flessibile, film sottile, laser adesivo attivato chirurgica denominata &#39;SURGILUX&#39;. Questo bioadesivo romanzo utilizza una combinazione unica di biomateriali e fotonica che sono approvati dalla FDA e utilizzato in una varietà di applicazioni biomediche e prodotti. SURGILUX supera tutti gli svantaggi associati a suture chirurgiche e adesivi attuali (cfr. tabella 1). In questa presentazione riportiamo il protocollo relativamente semplice per la fabbricazione di SURGILUX e dimostraresua attivazione laser e saldatura resistenza del tessuto. Film SURGILUX aderire al tessuto collagenoso senza modificazione chimica come reticolazione per irradiazione e con una relativamente bassa potenza (120 mW) laser infrarosso invece di luce UV. Film chitosano hanno un&#39;attrazione naturale ma debole adesivo collagene (~ 3 KPa), l&#39;attivazione del laser basato chitosano SURGILUX film sottolinea la forza di questa adesione tramite interazioni di catena polimerica come conseguenza della dilatazione termica transitoria. 5 Senza questo processo di &#39;attivazione&#39; , film SURGILUX sono facilmente rimovibili. 6-9 SURGILUX è stata testata sia in vitro che in vivo su una varietà di tessuti compresi nervo, intestino, dura madre e cornea. In tutti i casi è dimostrato buona biocompatibilità e trascurabile danno termico come conseguenza di irradiazione. 6-10

Centrifugazione conduce ad una soluzione trasparente verde, che aumenta la viscosità dopo conservazione a 4-6 ° C. Dopo riposo per 3 settimane, la soluzione verde è convertito in una pellicola trasparente SURGILUX verde di circa 20 micron e, come dimostrato nel video, è facilmente flessibile. Su irraggiamento con il laser, i legami SURGILUX pellicola al tessuto. Ciò può essere osservato i bordi del film in cui il tessuto sembra contrarsi come il fascio laser passa sopra il film (Figu...

La fabbricazione di un romanzo, flessibile adesivo a film sottile chirurgico con ingredienti approvati dalla FDA, chitosano e verde indocianina è descritto. Incollaggio di questo adesivo al tessuto collagene attraverso un processo di attivazione semplice con una bassa potenza laser infrarosso è dimostrata.

Un Based Chitosano, Laser attivato sottile pellicola adesiva chirurgici, &#39;SURGILUX&#39;: Preparazione e dimostrazione

Le suture sono una tecnologia antica di 4.000 anni che rimane il "gold standard" per la chiusura delle ferite grazie alla loro resistenza alla riparazione (~100 KPa). Tuttavia, le suture...

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare un nuovo adesivo chirurgico attivato da laser chiamato Sux. Questo viene realizzato preparando innanzitutto la soluzione adesiva Sergi. Successivamente, viene fabbricato il film adesivo Sux.Successivamente, un'irradiazione laser viene utilizzata per legare l'adesivo a film sottile di Sux al tessuto. Infine, si verifica la resistenza del legame adesivo. In definitiva, si possono ottenere risultati che dimostrano come l'adesivo a film sottile di Sul lock si leghi saldamente al tessuto dopo l'irradiazione laser.Il principale vantaggio di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come le colle chirurgiche a base di fibrina e cianoacrilato è che l'adesivo Sux è un film sottile che consente una facile manipolazione, non richiede tempo di polimerizzazione e aderisce in modo uniforme al tessuto. A dimostrare questa procedura sarà Elizabeth Caston, studentessa di dottorato del gruppo di ricerca sui biopolimeri. Per preparare la soluzione UX in una cappa a flusso laminare, iniziare preparando una soluzione al 2% di acido acetico in acqua deionizzata in un tubo einor sterile.Pesare il cromoforo in ciano verde, o ICG, avvolgere il tubo nella pellicola di alluminio per evitare qualsiasi penetrazione della luce. Utilizzando una pipetta monouso pulita, trasferire circa un millilitro della soluzione diluita di acido acetico nel tubo e agitare delicatamente per sciogliere il colorante. Trasferire l'ICG solubilizzato nel becher e aggiungere polvere di chitosano al 2%.Prima di aggiungere un agitatore magnetico sterile, coprire il becher con paraform e avvolgerlo nella carta stagnola. Successivamente, all'interno di una cappa a flusso laminare, posizionare il contenuto su un agitatore magnetico a circa 125 giri al minuto per 72 ore a temperatura ambiente. Al termine dell'incubazione, trasferire il contenuto in provette pulite e centrifugare a 15.000 G per 15 minuti a quattro gradi Celsius.Per rimuovere qualsiasi materiale particolato, trasferire con attenzione la soluzione verde di UX in un becher di vetro pulito. Coprirlo con paraform e quindi avvolgere il becher con carta d'alluminio. Conservare la soluzione in frigorifero per 12 ore per aumentarne la viscosità, utilizzando una siringa sterile.Distribuire otto millilitri della soluzione fredda di sux in una piastra Petri pulita di diametro 95 millimetri e inclinare delicatamente la piastra per assicurare una copertura completa da parte della soluzione. Utilizzare la punta di un ago sterile per rimuovere eventuali bolle visibili nella soluzione. Quindi coprire con la pellicola trasparente e collocare in frigorifero per 20 minuti.Per rimuovere eventuali bolle residue di dimensioni micrometriche, spostare con attenzione la piastra di Petri all'interno della cappa a flusso laminare e lasciare evaporare la soluzione per tre settimane. Dopo l'evaporazione completa, inciderne i bordi esterni dei film verdi trasparenti di Sux e staccare delicatamente il film dalla superficie della piastra. Conservare i film circolari di UX nella piastra di Petri avvolti nella carta stagnola in condizioni asciutte fino al momento dell'uso.Il processo di attivazione laser viene dimostrato qui con un pezzo di tessuto bovino, ad esempio una porzione che viene inizialmente tagliata in modo da misurare 15 millimetri di larghezza per 20 millimetri di lunghezza. Utilizzare una lama chirurgica numero 10 per tagliare il tessuto a metà, ottenendo due pezzi di circa 15 per 10 millimetri ciascuno; posizionare i due pezzi di tessuto in modo che i loro bordi si tocchino senza sovrapporsi. Quindi, utilizzando un bastoncino di cotone o una garza, assorbire delicatamente qualsiasi liquido in eccesso.Successivamente, tagliare un pezzo di pellicola UX di sette per nove millimetri e posizionarlo con attenzione in senso longitudinale sulla porzione di tessuto divisa, premendo delicatamente con un bastoncino di cotone asciutto. Quindi, indossando l'apposita attrezzatura di sicurezza per laser di classe 3B, comprese le lenti protettive, utilizzare un laser a diodo a infrarossi impostato a 120 milliwatt e, partendo dall'angolo, far passare il fascio sulla pellicola ulx a una velocità di circa un millimetro al secondo.Ripetere il processo di irradiazione altre due volte; dopo il test di irradiazione, verificare la resistenza della riparazione fissando con attenzione le estremità del tessuto nelle ganasce di uno strumento per prove di trazione. Infine, eliminare il gioco e separare i pezzi di tessuto a una velocità di un millimetro al secondo, finché le due porzioni di tessuto tenute insieme dalla striscia di sux si separano completamente in seguito all'irradiazione con il laser. Il film di sux si lega al tessuto, fenomeno osservabile ai margini del film, dove il tessuto appare contratto a causa del passaggio del fascio laser sul film.Si noti che non si osserva alcun annerimento o ablazione del tessuto. La resistenza dell'adesione di sux al tessuto è più che sufficiente per sollevare le porzioni di tessuto bisecate e dovrebbe misurare circa 15 chilopascal dopo il suo sviluppo. La tecnica sux ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della chirurgia per esplorare la chiusura delle ferite e il soffitto mediante SUL in una varietà di scenari clinici.

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