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방법 논문

TAPE : 외과 응용 프로그램에 대한 식물의 유비쿼터스 화합물에서 영감을 생분해 성 지혈 접착제

14K 조회수

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DOI:

10.3791/53930

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2016년 6월 8일

이 논문에서

요약

우리는 효과적인 지혈 기능을 갖는 의료용 생분해 성 접착제를 제조하는 가장 간단한 프로토콜을 설명한다. 테이프 탄닌산 혼합 한 물 - 비혼 화성 초분자 집합체 인 상업용 피브린 접착제에 비해 2.5 배 더 내수성 접착 성을 수득하는 유비쿼터스 화합물은 식물에서 발견 한 폴리 (에틸렌) 글리콜.

초록

이 동영상은 상업 조직 접착제보다 효과적인 지혈 능력과 큰 방수 접착 강도가 생분해 성 수술 용 접착제를 제조하기위한 간단한 프로토콜을 설명합니다. 의료 접착제로 인해 최소한의 침입과 사용에서의 편리 성을 봉합하고 스테이플에 대한 잠재적 인 대안 도구로 큰 관심을 받고있다. 생체 기반 물질의 경우와 같은 피브린 접착제 및 시아 노 아크릴 레이트 계 재료 등의 시판 사람들은 대부분들은 유기 분자 나 복잡한 단백질 정제 방법의 화학 합성의 일련의 요구를 포함한 조직 접착제를 개발하기위한 몇 가지 프로토콜이 있지만 (즉, 피브린 접착제). 또한, 외과 용 접착제의 개발이 생분해 성을 유지하기 때문에 인체의 습윤 환경에서 양호한 성능을 달성하는데 어려움이 여전히 도전하면서 높은 접착 성을 나타내는. 우리는을 준비하는 새로운 방법을 설명식물 유래 습식 강한 접착 분자의 물리적 혼합 한 후, 형성 물 혼화 초분자 집합체의 중량을 기반으로 분리하여, TAPE라고도 의료 접착제, T는 CID (TA), 및 잘 알려진 annic 생체 고분자, 폴리 (에틸렌) 글리콜 (PEG). 우리의 접근 방법으로, TAPE는 물의 존재 상용 피브린 접착제보다 2.5 배 높은 접착 강도를 나타낸다. 또한, TAPE는 생리 학적 조건에서 생분해 성 및 조직의 출혈에 대하여 강력한 지혈 접착제로서 사용될 수있다. 우리는 뮤코 접착 중합체, 약물 저장소 등과 같은 의료 설정 및 약물 전달 다양한 애플리케이션에서 테이프의 광범위한 사용을 예상한다.

서론

과거 10 년의 노력으로 인해 수술 적 치료시 사용과 낮은 조직 침입에 자신의 편의에 생분해 성 / 흡수성 접착제와 상처를 닫 현재 수술 봉합 및 스테이플을 교체되었습니다. 시판 조직 접착제는 네 가지 유형으로 분류된다 : (1) 시아 노 아크릴 레이트 유도체 (1) (2) 2,3- 트롬빈에 의해 중합체를 피브린, 피브리노겐으로부터 효소 적 전환에 의해 형성된 피브린 접착제를, (3) 등의 화학적 또는 물리적으로 같은 단백질 계 재료 가교 알부민 및 / 또는 젤라틴 4.5, (4) 합성 폴리머 계 것 6. 그들은 많은 임상 용도에 사용되어 왔지만, 모두 접착제는 자신 고유의 단점들이 널리 사용 장애물이 될 수있는 단점이있다. 시아 노 아크릴 레이트 계 접착제는 조직에 대한 높은 접착 강도를 보여 주지만, 이들 독성 부산물 등의 분해 동안 형성 및 시아 노 포름 종종 부호 원인염증 반응 (7)의 ificant도. 젤라틴 기반의 접착제 8 소, 닭, 돼지, 물고기를 포함하여 피브린 접착제과 동물에 대한 인간의 혈장 : 피브린 접착제 및 알부민 또는 젤라틴 기반 물질은 동물의 소스에서 바이러스와 같은 감염 구성 요소의 전송에 대한 안전 문제가 있습니다. 약간의 합성수지 계 접착제....

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프로토콜

모든 동물 관리 및 실험은 KAIST (한국 과학 기술원)에서 제공하는 윤리적 프로토콜 IRB (임상 시험 심사위원회)에 따라 수행된다.

1. TAPE 형성

  1. 트랜스 용액의 제조 마그네틱 스터에 4 mL의 크기의 유리 병을 놓고, 교반 막대 증류수 1 ㎖를 추가한다. 바이알에 탄닌산 1 g을 넣고, 이상에서 1 시간 동안 200 rpm에서 온화하게 교반하여 물에 녹인다. TA에 완전히 용해 될 때, 혼합물은 갈색 투명해진다.
  2. 백색 슬러리를 만들기 위해 몇 초 동안 볼 텍싱하여 이들을 혼합하여 증류수 1 ㎖ 다음에 PEG 분말 1g (4 아암 10 kDa의, 리니어, 4.6 kDa의)을 첨가하여 PEG 용액을 제조 하였다. 10 분 동안 60 ° C의 배양기에서 슬러리를 유지한다. 흰색 하나는 완전히 명확해질 때까지.
    참고 : 10 kDa의 분자량을 갖는 PEG의 융점이 약 55 인- 60 ℃, 및 4 kDa의 하나는 53 - 58 °의 C. 1g에 물까지의 PEG의 고농도 / ㎖의 투명한 용액으로 얻어 질 수 있도록 용융 된 PEG는 수혼 화성된다. 맑은 PEG 용액을 고온에서 형성되면, 용액을 계속 냉각 한 후, 실온에서 안정하다.
  3. PEG의 329 μl를 추가 (4 아암 10 k....

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결과

1 부피비 (도 1A) TAPE는 TA (1 ㎍ / ml의 증류수)과 2 PEG (1 ㎍ / ml의 증류수)을 포함하는 두 수용액의 혼합물을 원심 분리 한 후 정착 초분자 집합체이다. 혼합 비율이 높은 접착 강도를 달성하는 데 중요한 요소이다 테이프 2로 형성하는 경우 : 1의 혼합비, TA, 25 단위의 수산기 (-OH)의 20 개는 최대 높은 분자간 수소 결합 형성의 결과로, PEG의 각 에테르 기 (-O-)와 상호 작용 접착 특성. -OH의 나머지 5 단위 TA (도 1B)에 인접하는 카르보닐기 (C = O)와 분자 내 수소 결합에 의해 소비 될 것 같다. 컴포넌트 중 하나는이 초과되었을 때 : 1 부피비, 접착 강도가 현저하게 감소 하였다 (25). 수소 결합은 조직에 중요한 분자 수준의 상호 작용 될 것입니다. 제어인터페이스와 결합을위한 TA 및 PEG 사이의 .......

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토론

우리는 식물 유래 폴리 페놀 화합물, TA의 방수 분자 상호 작용에 의해 영감을 지혈 접착제라는 TAPE의 완전히 새로운 클래스를 개발했다. TA 크게 인해 산화 방지제, 항균 항 돌연변이 및 항암 특성으로 주목을 받고 대표 가수 분해성 탄닌이다.

그것은 더 화학 합성 과정없이 다음, 원심 분리하여 두 수용액의 단지 한 단계 혼합 같이 테이프를 제조하는 과정은 매우 간단하고 확장 가능하며 환경 친화적이다.

두 성분의 혼합 프로토콜은 피브린 접착제와 같은 종래의 제품에 사용 된 조직 접착제를 형성하는 가장 전형적이고 간단한 방법이다. 그것은 바로 조직 (3)에 적용하기 전에, 피브리노겐 및 트롬빈을 혼합하여 형성된다. 그러나, 다단계 화학적 합성하는 경우에 O 접착제 성분을 제조하기 위해 필요한(F) 시아 노 아크릴 레이트 접착제 및 합성 폴리머 계 접착제. 또한, 독성이 강한 화학 물질은 종종 화학적으로 .......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

본 연구는 한국연구재단: 중견과학자 지원금(2014002855)과 산업통상자원부: 세계 최고의 재료개발 프로그램의 지원을 받았다. 이 연구는 KAIST 나노센추리 연구소(KINC)의 자연영감기술센터(CNiT)의 지원

도 받고 있습니다.....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
탄닌산Sigma-aldrich403040
Poly(ethylene oxide), 4-arm, hydroxy terminatedAldrich565709Averge Mn ~ 10,000
Poly(ethylene glycol)Aldrich373001Average Mn 4,600
Biopsy punchMiltex33-36Diameter = 6 mm
Aron AlphaToagosei Co., Ltd.인스턴트 접착제
만능 재료 시험기 (UTM)Instron5583
마이크로 원심 분리기 튜브SPL 생명 과학600151.5 ml
페트리 접시SPL 생명 과학1009090 x 15 mm
인산 나트륨 일염기성 시그마S50111x PBS 성분
인산 나트륨 이염기성시그마S51361x PBS 성분
염화나트륨Duchefa biochemieS0520.50001x PBS 성분
인큐베이팅 쉐이커Lab companionSIF6000R
ICR 마우스Orient bioNormal ICR 마우스6 주, 30 - 35 g, 수컷
Tiletamine-zolazepam (Zoletil 50)Virbac
Zylazine (Rompun)Bayer
PrecisionGlideTM 바늘 (18 G)BD30203218 G
여과지Whatman1001 125직경 = 125 mm
파라 필름Bemis Flexible PakagingPM996

참고문헌

  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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재인쇄 및 허가

태그

탄닌산 용액폴리에틸렌 글리콜무게 기반 분리내수성 접착인장 강도 시험돼지 피부 시험생체 내 지혈PBS 완충액 배양미세원심분리관