23 ottobre 2012
Le suture sono di solito necessari per riparare il tessuto durante gli interventi chirurgici. Tuttavia, la loro applicazione può essere problematico in quanto sono invasivi e possono danneggiare il tessuto. I metodi di fabbricazione e l'applicazione di un adesivo tessuto romanzo sono qui riportati. Questo film adesivo viene laser-attivata e non richiede l'uso di suture.
L'obiettivo generale di questa procedura è fabbricare un adesivo a base di chitosano attivato da laser e illustrare come applicarlo nella riparazione dei nervi periferici. Questo viene realizzato innanzitutto solubilizzando la polvere di chitosano e rosso bengala in una soluzione di acido acetico. Il secondo passaggio della procedura consiste nell'essiccare colando la soluzione per ottenere un film sottile.
Il terzo passaggio consiste nell'esporre il nervo del ratto e nel dissezionarlo. L'ultimo passaggio prevede di posizionare il film attorno al nervo dissezionato e irradiarlo con un laser verde per legare il film al tessuto. Infine, la resistenza con cui il film rose si lega al tessuto viene misurata utilizzando un tensiometro calibrato.
L'adesivo laser è biocompatibile e presenta il vantaggio di legarsi direttamente al tessuto. Questo lo rende molto utile per la riparazione di tessuti profondi e di difficile accesso, dove l'utilizzo di punti di sutura risulterebbe difficoltoso. Sarebbe inoltre vantaggioso per la riparazione di tessuti in cui è fondamentale una chiusura impermeabile, come la dura madre o l'intestino.
È importante dimostrare visivamente la tecnica alto e adesiva perché sono coinvolti diversi passaggi nella preparazione dell'adesivo e perché la procedura chirurgica richiede particolare attenzione quando l'adesivo viene applicato sui tessuti. La maggior parte della dimostrazione sarà effettuata da Matt Barton, studente postlaurea del mio laboratorio, mentre l'intervento chirurgico sarà eseguito dal Professor Marcus Studley della Quare University. Iniziare preparando una soluzione di Kita sand in acido acetico arricchito con rosa bengala.
Una soluzione controllo può semplicemente non contenere la rosa bengala; preparare la soluzione con un agitatore magnetico a temperatura ambiente. Sarà pronta in circa due settimane oppure in cinque giorni per i controlli senza rosa bengala. Durante questo periodo, il pH aumenta da circa 2,6 a 3,9 man mano che la chitosana si dissolve.
Dopo averla preparata, centrifugare la soluzione per un'ora e separare la soluzione dal pellet di impurità. Mediante aspirazione delicata, non disturbare il pellet. Utilizzando una siringa sterile, iniettare la soluzione su una lastra piana in perspec.
Distribuire la soluzione in modo uniforme senza formare bolle d'aria. Per ottenere un film di spessore di circa 13 micrometri, stendere un millilitro di soluzione su 12 centimetri quadrati. Coprire la lastra di plexiglas con un foglio di alluminio per evitare lo sbiancamento fotochimico della soluzione, ma lasciare uno spazio sufficiente per la ventilazione in modo che il film possa asciugarsi. Lasciare asciugare la soluzione a temperatura e pressione ambiente.
Una volta che il film si è asciugato, utilizzare una spatola sottile per staccarlo con cura dalla lastra e verificarne lo stato. Se l'adesivo è secco, tagliare un piccolo campione e collocarlo in un vial contenente acqua.
Quando il film è insolubile e non si rigonfia macroscopicamente, è secco. Ciò richiede tipicamente due settimane. Successivamente, misurare lo spessore del film utilizzando un micrometro con forbici pulite e affilate.
Tagliare il film in strisce rettangolari delle dimensioni richieste per la vostra applicazione. Conservare i pezzi di adesivo di rosa o di adesivo di controllo tra vetrini sterili avvolti in foglio di alluminio e a temperatura ambiente. Prima di utilizzare il film in un'applicazione, determinarne l'attenuazione ottica.
Questo si ottiene fissando un piccolo pezzo di pellicola in una cuvetta di quarzo. Successivamente, mediante uno spettrofotometro a doppio raggio, si registra lo spettro di attenuazione della pellicola compreso tra 400 e 800 nanometri. Le misurazioni possono essere interpretate utilizzando la legge di Beer per determinare la lunghezza di attenuazione, che risulterà paragonabile allo spessore della pellicola.
Per questo protocollo, l'intestino di vitello deve essere stato prelevato immediatamente dopo l'eutanasia dell'animale e conservato a meno 80 gradi Celsius. Scongelare e idratare il tessuto immergendolo in acqua deionizzata per 10 minuti. Quindi dividere il tessuto in sezioni di due centimetri per un centimetro utilizzando una lama numero 10 sotto un microscopio operatorio a basso ingrandimento.
Mantenere le sezioni umide con gocce d'acqua per unire due sezioni. Posizionarle una accanto all'altra ed asciugare eventuali eccessi d'acqua dalla superficie. Utilizzare punte di cotone con pinzette microforza.
Posizionare una striscia di film adesivo rosa lungo l'incisione sullo strato di ciero. Assicurarsi che il film sia a completo contatto con l'intestino. Preparare il laser a stato solido pompato a DDE accoppiato a una fibra ottica multimodale.
Verificare che i parametri del laser siano impostati correttamente. Irradiare ora l'adesivo. La dimensione del punto del fascio dovrebbe essere larga circa cinque millimetri nel punto in cui entra in contatto con l'adesivo; irradiare ogni porzione dell'adesivo per circa cinque secondi.
Alla fine, la superficie viene scansionata più volte nell'arco di circa sei minuti. Rimuovere il campione irradiato. Per valutare la resistenza dell'adesione al tessuto.
Stringere un campione a un tensiometro calibrato a colonna singola utilizzando morsetti meccanici. Muovere i morsetti a 22 millimetri al minuto fino a quando i due monconi di tessuto si separano, come controllo.
Applicare un adesivo a base di rosa sul tessuto. Non irradiare il campione e misurare la resistenza all'adesione del tessuto. Per questa procedura, i film di adesivo a base di rosa devono essere sterilizzati.
Questa operazione può essere eseguita utilizzando etanolo al 90% o con radiazione gamma. Sedare un ratto Wistar con isoflurano gassoso al 4% e ridurre la concentrazione al 2% quando l'animale non risponde più a un riflesso doloroso. Eseguire un test come la pinzatura della coda, rasare e sanificare la coscia del ratto.
Posizionarlo per l'intervento chirurgico sotto un microscopio operatorio, praticare un'incisione obliqua della pelle di circa tre centimetri nella parte dorsolaterale della coscia destra. Esponga il nervo tibiale con un approccio di dissezione intermuscolare attraverso i muscoli glutei utilizzando forbici microchirurgiche dritte. Dissechi parzialmente e rimuova la tonaca avventizia del nervo tibiale.
Assorbire eventuali liquidi in eccesso con garza sterile o bastoncini di cotone. Ora recidere il nervo tibiale utilizzando pinzette microchirurgiche. Posizionare un nastro adesivo sterile a forma di rosa sotto il nervo tibiale.
Quindi avvicinare approssimativamente gli stumps nervosi estremità contro estremità sopra la striscia adesiva rosa. È importante che i nervi siano privi di tensione. La striscia aderirà completamente al nervo formando un collare che può facilitare la rotazione del nervo.
Durante l'irradiazione laser, procedere ad attivare l'adesivo rose mediante il laser come descritto in precedenza. Infine, chiudere i muscoli e la pelle con cinque punti di sutura tre aught e seguire i protocolli postoperatori standard per il recupero del ratto. Seguendo il protocollo descritto.
I film ottenuti sono di colore brillante, sottili e hanno una superficie liscia. I film sono inoltre flessibili e possono essere arrotolati in tubi di piccolo diametro senza provocare strappi o altri danni evidenti. L'adesivo rosa presenta due picchi di assorbimento a 530 e 562 nanometri.
Il laser verde viene quindi fortemente assorbito dall'adesivo e la corrispondente lunghezza di attenuazione a 532 nanometri è di circa 12 micron. Al contrario, i film di Esan senza RB attenuano debolmente con il laser. L'adesivo rosa si lega saldamente all'intestino in seguito all'irradiazione laser, raggiungendo un carico massimo tipico a rottura di circa un newton.
La resistenza dell'adesivo è stata stimata come il carico massimo diviso per l'area superficiale dell'adesivo. L'adesivo di rosa non irradiato si è legato significativamente meno al tessuto. È importante asciugare il chetone e l'adesivo fino a quando non diventano completamente insolubili in acqua.
Occorrono circa due settimane. Inoltre, ogni volta che si prepara l'adesivo, sono necessari acidi che devono essere manipolati in una cappa aspirante. Ricordare anche che in questa procedura sono coinvolti laser che possono essere molto pericolosi, quindi è necessario indossare occhiali protettivi per laser per tutto il tempo.
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In questo articolo si discute la fabbricazione e l'applicazione di un nuovo adesivo a base di chitosano attivato da laser per la riparazione dei tessuti. A differenza dei punti di sutura tradizionali, questo adesivo riduce al minimo i danni ai tessuti durante le procedure chirurgiche.
I film attivati da laser a base di verde di rosa e chitosano offrono una soluzione biocompatibile senza suture per la riparazione dei tessuti, affrontando direttamente le sfide legate a siti chirurgici delicati o di difficile accesso. La misurazione quantitativa della resistenza adesiva consente test di ipotesi rigorosi sui meccanismi di adesione tissutale, supportando previsioni affidabili nello sviluppo precoce di biomateriali. Questa piattaforma è rilevante per i team di ricerca e sviluppo del settore biofarmaceutico che mirano a ridurre i rischi associati a nuovi adesivi chirurgici e a far progredire i portafogli di biomateriali traslazionali.
Questo metodo integra la fase iniziale di scoperta di biomateriali adesivi fino alla validazione preclinica in modelli di riparazione tissutale, supportando l'identificazione di composti promettenti e la riduzione del rischio meccanicistico.