Name: TAPE: Uma biodegradável Hemostática Glue Inspirado por um Composto Ubiquitous em plantas para aplicação cirúrgica (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 40 s
Description: Aprenda a preparar TAPE, uma cola hemostática biodegradável à base de ácido tânico e polietilenoglicol para aplicações cirúrgicas. Este método simples e escalável oferece adesão 2,5 vezes superior à cola de fibrina em ambientes úmidos.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Este estudo foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia do Sul: Bolsa de cientistas em meio de carreira (2014002855) e Ministério da Indústria, Comércio e Recursos Naturais: Programa de Desenvolvimento de Materiais de Primeira Linha. Este trabalho também é apoiado em parte pelo Centro de Tecnologia Inspirada na Natureza (CNiT) no Instituto KAIST para NanoCentury (KINC).

Todos os cuidados com os animais e as experiências sejam realizadas em conformidade com o protocolo ético fornecido pelo KAIST (Korea Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia) IRB (Institutional Review Board). Formação 1. TAPE <ol><li> Para a preparação de uma solução de AT, colocar um tubo de ensaio de vidro de 4 ml de tamanho sobre um agitador magnético, e adicionar 1 ml de água destilada com uma barra de agitação. Adicionar 1 g de ácido tânico para o frasco, e dissolvê-lo em água por agitação suave a 200 rpm, durante mais de 1 h. Quando a TA está completamente dissolvido, a mistura torna-se transparente com uma cor castanha. </li><li> Prepara-se uma solução de PEG pela adição de 1 g de PEG em pó (4-braços, de 10 kDa, e linear, 4.6 kDa) a 1 ml de água destilada seguida por misturando-as em vortex durante alguns segundos para formar uma suspensão branca. Manter esta pasta na incubadora a 60 ° C durante 10 min. até que o branco se torna completamente claro. NOTA: O ponto de fusão do PEG com 10 kDa de peso molecular é de cerca de 55- 60 ° C, e a 4 kDa um é de 53 - 58 ° C. Derretido PEG se torna miscivel com a água de modo a que uma elevada concentração de PEG em água até 1 g / ml pode ser conseguido como uma solução límpida. Uma vez que uma solução clara PEG é formada a uma temperatura elevada, a solução ainda é estável à temperatura ambiente após o arrefecimento. </li><li> Adicionar 329 ul do PEG (4-braços, 10 kDa) solução preparada no passo 1.2 a 671 ul da solução de TA, preparado no passo 1.1 (No caso de um PEG linear com 4,6 kDa, adicionar 311 ul de uma solução PEG a 689 ul de uma solução de TA) num tubo de micro-centrifugação. Delicadamente misturar as duas soluções viscosas e mel-like com uma espátula estreita para misturá-los de forma homogénea. CUIDADO: Ambas as soluções são bastante viscoso, de modo que o cientista deve lentamente mas suficientemente puxar para cima e transferir as soluções com uma micropipeta. </li><li> Girar a mistura preparada no passo 1.3 a 12.300 xg durante 3 minutos numa centrífuga equipada com um rotor de ângulo fixo. </li><li> cuidadosamente remove tanto do sobrenadante quanto possível, utilizando uma micropipeta, e recolher o produto que já se estabeleceram: Este é o TAPE totalmente formado. Após a formação TAPE, armazená-lo no frigorífico (4-8 ° C) por até várias semanas. NOTA: TAPE podem ser esterilizados por radiação gama ou elétrons tratamento feixe antes do uso em aplicações cirúrgicas. </li></ol> 2. Medição da força de aderência da fita adesiva <ol><li> Preparar dois pedaços de tecido da pele porcina com um diâmetro de 6 mm por corte com um perfurador de biópsia após a remoção de toda a gordura no tecido da pele. NOTA: O tecido da pele porcina foi obtida a partir de uma pele saudável flanco porcine e foi comprado de um mercado local de carne localizado em Daejeon na Coreia do Sul. </li><li> Aplicar cola de cianoacrilato comercial para o lado exterior de cada tecido, e anexar o tecido para a haste metálica. NOTA: A haste metálica é utilizado como um identificador de modo complementar um tecidosnão está directamente agarrada pela máquina. Por conseguinte, ele pode ser substituído por outros materiais de acordo com a configuração da máquina de tracção. </li><li> Aplicar uma gota de fita (A gota de fita é aproximadamente 3-6 mg) de um lado do tecido. Em seguida, o espalhar uniformemente FITA utilizando outro tecido entre os dois tecidos sobre os seus lados interiores, de modo que estão ligados como mostrado na Figura 2A. </li><li> Em seguida, anexar manualmente e separe os dois lados dos tecidos várias vezes para misturar de forma homogénea e maximizar a interface entre cada tecido e TAPE. </li><li> Com o UTM, cuidadosamente aperto de cada lado da haste. A força de adesão será determinada pela força necessária para separar dois tecidos ligados com fita. Em primeiro lugar, aplica uma força de 20 N durante 1 min. Em seguida, com a máquina, cada haste de puxar numa direcção oposta a uma velocidade de 1 mm / min. até que os tecidos são completamente separada. NOTA: Os dados vai ser dada como uma força de distância (FD) curva detectado pelo movimentode cada haste. </li><li> Calcula-se a resistência de adesão de fita adesiva dividindo a força máxima (kN) mostrado na curva FD conseguida no passo 2.5 pela área da superfície da amostra, isto é, de 3,14 x 0,003 (m) 2. </li><li> Para monitorar a força de adesão na presença de água, adicionar 20 l de água sobre a área destacada entre dois tecidos, e anexá-los imediatamente. Com a máquina, realizar o teste de descolamento novamente. </li></ol> 3. Teste in vitro Degradação <ol><li> Corte uma tampa (d = 8 mm) de tubo de micro-centrífuga, e pesar a tampa para defini-lo como W c. </li><li> Encha a tampa com 150 mg de TAPE, e pesar todos juntos novamente para defini-lo como um peso total inicial W 0. CUIDADO: Não sobrecarregue TAPE na tampa. A altura da fita deve ser menor do que a parte superior da tampa, uma vez que pode ser uma barreira física a um fluxo de tampão PBS gerado pelo processo de agitação durante a incubação no passo 3.4. </li><li&gt; A colocar o tampão contendo fita em um frasco de cultura celular (75 cm 2), e adicionar 50 ml de tampão PBS (1x, pH 7,4) para o frasco de cultura de células de modo a fita na tampa está completamente imerso no tampão PBS, como mostrado na Figura 3A (n = 5). </li><li> Incubar o balão de cultura de células, preparado no passo 3.3, em um incubador com agitação orbital a 37 ° C, semelhante às condições fisiológicas, com agitação suave (50 rpm). CUIDADO: Mantenha a condição de agitação a 50 rpm. rpm mais alto pode causar um colapso da FITA. </li><li> Em cada momento, tomar a tampa com fita do frasco de cultura de células e, em seguida, seque-as, soprando gás nitrogênio. Pesar o tampão contendo fita restante. Definir o peso em cada ponto de tempo para W t. Substituir o PBS fresco de novo, e agitá-lo novamente depois de medir W t em cada ponto de tempo. </li><li> Calcule o peso restante relativa (%) a seguinte equação. Peso relativo remanescente (%) = (W t </sub&gt; - W C) / (W 0 - W C) x 100% </li></ol> 4. Hemostática Capacidade de TAPE NOTA: Todas as experiências com animais deve ser realizada de acordo com as orientações e protocolo de ética fornecidos pelo Ministério da Saúde e Bem-Estar coreano. <ol><li> Para avaliar a capacidade hemostática in vivo, rever o modelo de fígado de rato hemorragia, tal como descrito na ref 24. </li><li> Anestesiar quinze murganhos (ICR ratinho normal, 6 semanas, 30 - 35 g, macho) com uma injecção intraperitoneal de tiletamina-zolazepam (33,333 mg / kg) e xilazina (7,773 mg / kg) (n = 5 por grupo). Para confirmar anesthetization adequada, aperte pata do animal com cuidado e observar os movimentos tais como a retirada da pata, etc. Nenhum movimento indica que o animal é suficientemente anestesiado para fazer a cirurgia. </li><li> Para prevenir o ressecamento dos olhos de animais, aplicar vet pomada para os olhos suficientemente enquanto sob umanestesia. Expor o fígado através de uma incisão abdominal linha média, e picar o fígado com uma agulha de 18 G para induzir o sangramento. </li><li> Remover o sangue flui com uma gaze estéril e colocar 100 ul de fita adesiva ou cola de fibrina (controlo positivo) imediatamente sobre o local da hemorragia. NOTA: Não existe mais nenhuma sutura é necessária após a aplicação TAPE devido às suas propriedades adesivas altamente resistentes sangue nos tecidos da ferida. Para o controlo negativo, nenhum tratamento ocorre no local da hemorragia. </li><li> Em cada caso, colocar um filtro de papel com massa conhecida sob o fígado para recolher o sangue a partir do local danificado. Substitua o papel por uma nova a cada 30 seg para 4 vezes (ie., 2 min). </li><li> Medir a massa de sangue absorvido em cada papel de filtro recolhidos a cada 30 seg. Após o experimento animal, sacrificar os ratos através de CO 2 a eutanásia asfixia. </li></ol>

<ol><li>Leggat, P. A., Smith, D. R., Kedjarune, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+applications+of+cyanoacrylate+adhesives%3A+a+review+of+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22ANZ+J+Surg%22%5BJournal%5D)">Surgical applications of cyanoacrylate adhesives: a review of toxicity.</a> ANZ J Surg. 77 (4), 209-213 (2007).</li>
<li>MacGillivray, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+Sealants+and+Glues%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiac+Surg%22%5BJournal%5D)">Fibrin Sealants and Glues.</a> J Cardiac Surg. 18 (6), 480-485 (2003).</li>
<li>Radosevich, M., Goubran, H. A., Burnouf, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrin+sealant%3A+scientific+rationale%2C+production+methods%2C+properties+and+current+clinical+use%5BTitle%5D)+AND+%22Vox.+Sang%22%5BJournal%5D)">Fibrin sealant: scientific rationale, production methods, properties and current clinical use.</a> Vox. Sang. 72 (3), 133-143 (1997).</li>
<li>Schultz, D. G. FDA approval: BioGlue Surgical Adhesive P010003. FDA. , Available from: http://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf/P010003a.pdf (2001).</li>
<li>Nomori, H., Horio, H., Suemasu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+efficacy+and+side+effects+of+gelatin-resorcinol+formaldehyde-glutaraldehyde+%28GRFG%29+glue+for+preventing+and+sealing+pulmonary%5BTitle%5D)+AND+%22Surg.+Today%22%5BJournal%5D)">The efficacy and side effects of gelatin-resorcinol formaldehyde-glutaraldehyde (GRFG) glue for preventing and sealing pulmonary.</a> Surg. Today. 30 (3), 244-248 (2000).</li>
<li>Duarte, A. P., Coelho, J. F., Bordado, J. C., Cidade, M. T., Gil, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+adhesives%3A+Systematic+review+of+the+main+types+and+development+forecast%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Surgical adhesives: Systematic review of the main types and development forecast.</a> Prog. Polym. Sci. 37 (8), 1031-1050 (2012).</li>
<li>Bhatia, S. K. Traumatic injuries. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBhatia%2C+SK+%22Biomaterials+for+clinical+applications%22">Biomaterials for clinical applications</a>. , Springer. New York. 1st Ed 213-258 (2010).</li>
<li>Bouten, P. J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemistry+of+tissue+adhesive+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">The chemistry of tissue adhesive materials.</a> Prog.Polym. Sci. 39 (7), 1375-1405 (2014).</li>
<li>Annabi, N., Tamayol, A., Shin, S. R., Ghaemmaghami, A. M., Peppas, N. A., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+materials%3A+Current+challenges+and+nano-enabled+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Surgical materials: Current challenges and nano-enabled solutions.</a> Nano Today. 9 (5), 574-589 (2014).</li>
<li>Strausberg, R. L., Link, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein-based+medical+adhesives%5BTitle%5D)+AND+%22Trends.Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Protein-based medical adhesives.</a> Trends.Biotechnol. 8 (2), 53-57 (1990).</li>
<li>Bilic, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+candidate+sealants+for+fetal+membrane+repair%3A+bonding+and+toxicity+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Injectable candidate sealants for fetal membrane repair: bonding and toxicity in vitro.</a> Am J Obstet Gynecol. 202 (1), 1-9 (2010).</li>
<li>Mehdizadeh, M., Weng, H., Gyawali, D., Tang, L., Yang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injectable+citrate-based+mussel-inspired+tissue+bioadhesives+with+high+wet+strength+for+sutureless+wound+closure%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Injectable citrate-based mussel-inspired tissue bioadhesives with high wet strength for sutureless wound closure.</a> Biomaterials. 33 (32), 7972-7980 (2012).</li>
<li>Ryu, J. H., Lee, Y., Kong, W. H., Kim, T. G., Park, T. G., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catechol-functionalized+chitosan%2Fpluronic+hydrogels+for+tissue+adhesives+and+hemostatic+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Catechol-functionalized chitosan/pluronic hydrogels for tissue adhesives and hemostatic materials.</a> Biomacromolecules. 12 (7), 2653-2660 (2011).</li>
<li>Mahdavi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biodegradable+and+biocompatible+gecko-inspired+tissue+adhesive%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">A biodegradable and biocompatible gecko-inspired tissue adhesive.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 105 (7), 2307-2310 (2008).</li>
<li>Lee, H., Lee, B. P., Messersmith, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reversible+wet%2Fdry+adhesive+inspired+by+mussels+and+geckos%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A reversible wet/dry adhesive inspired by mussels and geckos.</a> Nature. 488, 338-341 (2007).</li>
<li>Yang, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bio-inspired+swellable+microneedle+adhesive+for+mechanical+interlocking+with+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Commun%22%5BJournal%5D)">A bio-inspired swellable microneedle adhesive for mechanical interlocking with tissue.</a> Nature Commun. 4, 1702-1710 (2013).</li>
<li>Spotnitz, W. D., Burks, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemostats%2C+sealants%2C+and+adhesives%3A+components+of+the+surgical+toolbox%5BTitle%5D)+AND+%22Transfusion+%28Paris%29%22%5BJournal%5D)">Hemostats, sealants, and adhesives: components of the surgical toolbox.</a> Transfusion (Paris). 48 (7), 1502-1516 (2008).</li>
<li>Erel, I., Schlaad, H., Demirel, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+structural+isomerism+and+polymer+end+group+on+the+pH-stability+of+hydrogen-bonded+multilayers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Effect of structural isomerism and polymer end group on the pH-stability of hydrogen-bonded multilayers.</a> J Colloid Interface Sci. 361 (2), 477-482 (2011).</li>
<li>Shutava, T. G., Prouty, M. D., Agabekov, V. E., Lvov, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antioxidant+Properties+of+Layer-by-Layer+films+on+the+Basis+of+Tannic+Acid%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Lett%22%5BJournal%5D)">Antioxidant Properties of Layer-by-Layer films on the Basis of Tannic Acid.</a> Chem Lett. 35 (10), 1144-1145 (2006).</li>
<li>Schmidt, D. J., Hammond, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+erasable+hydrogen-bonded+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Electrochemically erasable hydrogen-bonded thin films.</a> Chem Commun. 46 (39), 7358-7360 (2010).</li>
<li>Shutava, T., Prouty, M., Kommireddy, D., Lvov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((pH+Responsive+Decomposable+Layer-by-Layer+Nanofilms+and+Capsules+on+the+Basis+of+Tannic+Acid%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">pH Responsive Decomposable Layer-by-Layer Nanofilms and Capsules on the Basis of Tannic Acid.</a> Macromolecules. 38 (7), 2850-2858 (2005).</li>
<li>Erel, I., Zhu, Z., Zhuk, A., Sukhishvili, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen-bonded+layer-by-layer+films+of+block+copolymer+micelles+with+pH-responsive+cores%5BTitle%5D)+AND+%22J+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Hydrogen-bonded layer-by-layer films of block copolymer micelles with pH-responsive cores.</a> J Colloid Interface Sci. 355 (1), 61-69 (2011).</li>
<li>Kim, B. -S., Lee, H. -I., Min, Y., Poon, Z., Hammond, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen-bonded+multilayer+of+pH-responsive+polymeric+micelles+with+tannic+acid+for+surface+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Hydrogen-bonded multilayer of pH-responsive polymeric micelles with tannic acid for surface drug delivery.</a> Chem Commun. 45 (28), 4194-4196 (2009).</li>
<li>Murakami, Y., Yokoyama, M., Nishida, H., Tomizawa, Y., Kurosawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+hemostasis+model+for+the+quantitative+evaluation+of+hydrogel-based+local+hemostatic+biomaterials+on+tissue+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf+B+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">A simple hemostasis model for the quantitative evaluation of hydrogel-based local hemostatic biomaterials on tissue surface.</a> Colloids Surf B Biointerfaces. 65 (2), 186-189 (2008).</li>
<li>Kim, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TAPE%3A+A+Medical+Adhesive+Inspired+by+a+Ubiquitous+Compound+in+Plants%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">TAPE: A Medical Adhesive Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants.</a> Adv Funct Mater. 25 (16), 2402-2410 (2015).</li>
<li>Suzuki, S., Ikada, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adhesion+of+cells+and+tissues+to+bioabsorbable+polymeric+materials%3A+scaffolds%2C+surgical+tissue+adhesives+and+anti-adhesive+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Adhes.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Adhesion of cells and tissues to bioabsorbable polymeric materials: scaffolds, surgical tissue adhesives and anti-adhesive materials.</a> J Adhes. Sci. Technol. 24 (13), 2059-2077 (2010).</li>
<li>Lomova, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilayer+Capsules+of+Bovine+Serum+Albumin+and+Tannic+Acid+for+Controlled+Release+by+Enzymatic+Degradation%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Multilayer Capsules of Bovine Serum Albumin and Tannic Acid for Controlled Release by Enzymatic Degradation.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 7 (22), 11732-11740 (2015).</li>
<li>Shin, M., Ryu, J. H., Park, J. P., Kim, K., Yang, J. W., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA%2FTannic+Acid+Hybrid+Gel+Exhibiting+Biodegradability%2C+Extensibility%2C+Tissue+Adhesiveness%2C+and+Hemostatic+Ability%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">DNA/Tannic Acid Hybrid Gel Exhibiting Biodegradability, Extensibility, Tissue Adhesiveness, and Hemostatic Ability.</a> Adv Funct Mater. 25 (8), 1270-1278 (2015).</li>
<li>Kozlovskaya, V., Kharlampieva, E., Drachuk, I., Chenga, D., Tsukruk, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+microcapsule+reactors+based+on+hydrogen-bonded+tannic+acid+layer-by-layer+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Responsive microcapsule reactors based on hydrogen-bonded tannic acid layer-by-layer assemblies.</a> Soft Matter. 6 (15), 3596-3608 (2010).</li>
<li>Oh, D. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid%2C+efficient%2C+and+facile+solution+for+dental+hypersensitivity%3A+The+tannin-iron+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A rapid, efficient, and facile solution for dental hypersensitivity: The tannin-iron complex.</a> Sci Rep. 5, 10884(2015).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

Nós desenvolvemos uma classe inteiramente nova de fita adesiva chamada hemostática inspirado pela interação molecular resistente à água de um composto polifenólicos de origem vegetal, TA. TA é um tanino hidrolisável representante que tem atraído significativa atenção devido ao seu anti-oxidantes propriedades anti-bacterianas, anti-mutagénicos e anti-cancerígenas. O processo de fazer TAPE é extremamente simples, escalável e ambientalmente amigável, pois é apenas a mistura de uma etapa de duas...

Em uma década passado, foram feitos esforços para substituir as suturas e grampos cirúrgicos atuais para fechar feridas com adesivos biodegradáveis ​​/ bioabsorvíveis devido à sua conveniência no uso e baixa capacidade de invasão de tecidos durante os tratamentos cirúrgicos. Comercialmente disponíveis Tissue-adesivos são classificadas em quatro tipos: (1) derivados de cianoacrilato 1, (2) colas de fibrina formados por conversão enzimática de fibrinogénio em fibrina pela trombina polímeros 2,3, (3) materiais à base de proteínas, tais como quimicamente ou fisicamente albumina de ligação cruzada e / ou gelatina 4,5, e aqueles (4) à base de polímero sintético 6. Apesar de terem sido utilizados em muitas aplicações clínicas, todos os adesivos têm as suas próprias desvantagens intrínsecas e os inconvenientes que podem ser obstáculos à sua utilização generalizada. colas à base de cianoacrilato mostram elevada força de adesão para os tecidos, mas a sua sub-produtos tóxicos tais como o cianoacetato e o formaldeído formado durante a degradação, muitas vezes causar sinalgraus ificant de respostas inflamatórias 7. As colas de fibrina e albumina ou materiais à base de gelatina têm problemas de segurança no que respeita à transmissão de componentes infecciosos, tais como vírus de origem animal: plasma de sangue humano para colas de fibrina e animais, incluindo bovinos, frangos, porcos e peixes para colas à base de gelatina 8. Embora alguns adesivos à base de polímeros sintéticos foram aprovadas pela Federal Drug Administration (FDA), a maioria dos adesivos feitos de polímeros sintéticos continuam a ter dificuldade em minimizar as etapas do processo de fabrico e obtenção de biocompatibilidade 9. Mais importante, todas as colas sofrem de fraca resistência mecânica e adesão a tecidos molhados 10. Recentemente, adesivos de tecido biomiméticos inspirados por mexilhões marinhos 11-13, lagartixas 14, gecko com mexilhão 15 e worms endoparasitas 16 foram surgindo como alternativas promissoras para colas médicas atuais, devido à sua sintonizável mecânica epropriedades adesivas com biocompatibilidade. No entanto, até hoje, ainda existem questões a serem abordadas antes de se tornarem produtos comerciais 17. Aqui, descrevemos um tipo inteiramente novo de cola médica chamada fita que é preparado pela ligação de hidrogénio intermolecular entre uma molécula de adesivo derivado de planta, o ácido tânico (TA), e um polímero bio-inerte de poli (etileno glicol) (PEG), como o próprio nome indica. TA é um tanino hidrolisável representante ubiquitously encontrados durante o metabolismo secundário de plantas. Ele tem atraído muita atenção devido às suas propriedades anti-oxidantes, anti-mutagénicas, e propriedades anti-cancerígenas e tem sido demonstrado que participam em interacções supramoleculares com muitos polímeros, tais como poli (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) e poli (N - vinilpirrolidona) (PVPON), para formar a camada por camada (LbL) filmes 18-20 e drogas de libertação de microcápsulas 21-23. No presente estudo, nós descobrimos que o TA pode actuar como uma eficientefragmento funcional adesiva resistente à água para formar um adesivo médico, TAPE. Por simples mistura com TA, uma incrustação não-PEG polímero torna-se uma cola supramolecular com 2,5 vezes maior força de adesão em comparação com a cola de fibrina comerciais, e esta adesão foi mantido durante até 20 ciclos de fixação e distanciamento, mesmo na presença de água . A sua capacidade hemostática foi testado num modelo de hemorragia fígado in vivo e mostrou boa capacidade hemostático para parar o sangramento dentro de poucos segundos. TAPE tem o seu significado importante em um campo relacionado como o primeiro adesivo derivado de plantas que podem revelar uma nova visão sobre a resolução dos inconvenientes de problemas atuais com abordagens bio-inspirados. Esperamos também que o uso generalizado de fita em uma variedade de aplicações médicas e farmacêuticas, tais como muco-adesivos, adesivos de liberação de drogas, molhos de cuidados de feridas, e outras devido ao seu método de preparação simples, escalabilidade, a taxa de biodegradação sintonizável, bem como ADHES resistentes wet-altamentepropriedades de íons.

<table><tbody><tr><td>Ácido tânico</td><td>Sigma-aldrich</td><td>403040</td><td></td></tr><tr><td>Poli (óxido de etileno), 4 braços, terminado hidroxi</td><td>Aldrich</td><td>565709</td><td>Averge Mn ~ 10.000</td></tr><tr><td>Poli (etilenoglicol)</td> <td>Aldrich</td><td>373001</td><td>Média Mn 4.600</td></tr><tr><td>Punção de biópsia</td><td>Miltex</td><td>33-36</td><td>Diâmetro = 6 mm</td></tr><tr><td>Aron Alpha</td><td>Toagosei Co., Ltd.</td><td></td><td>Máquina</td></tr><tr><td>de teste universal de cola instantânea (UTM)</td><td>Instron</td><td>5583</td><td></td></tr><tr><td>Tubos de microcentrífuga</td><td>SPL ciências da vida</td><td>60015</td><td>1,5 ml</td></tr><tr><td>Placa de Petri</td><td>SPL ciências da vida</td><td>10090</td><td>90 x 15 mm</td></tr><tr><td>Fosfato de sódio monobásico</td><td>Sigma</td><td>S5011</td><td>1x Ingrediente PBS</td></tr><tr><td>Fosfato de sódio dibásico</td><td>Sigma</td><td>S5136</td><td>1x Ingrediente PBS</td></tr><tr><td>Cloreto de sódio</td><td>Duchefa biochemie</td><td>S0520.5000</td><td>1x Ingrediente PBS</td></tr><tr><td>Agitador de incubação</td><td>Companheiro de laboratório</td><td>SIF6000R</td><td></td></tr><tr><td>camundongos ICR</td><td>Orient bio</td><td>Camundongo ICR normal</td><td>6 semanas, 30 - 35 g, macho</td></tr><tr><td>Tiletamina-zolazepam (Zoletil 50)</td> <td>Virbac</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zylazine (Rompun)</td> <td>Bayer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agulha PrecisionGlideTM (18 G)</td><td>BD</td><td>302032</td><td>18 G</td></tr><tr><td>Papel de filtro</td><td>Whatman</td><td>1001 125</td><td>Diâmetro = 125 mm</td></tr><tr><td>Parafilme</td><td>Bemis Flexible Pakaging</td><td>PM996</td><td></td></tr></tbody></table>

tape: uma biodegradável hemostática glue inspirado por um composto ubiquitous em plantas para aplicação cirúrgica

TAPE: A Biodegradable Hemostatic Glue Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants for Surgical Application

Este vídeo descreve o protocolo simples para a preparação de cola cirúrgica biodegradável que tem uma capacidade hemostático eficaz e uma maior força de aderência resistente à água do que os adesivos de tecidos comerciais. adesivos médicos têm atraído grande atenção como potenciais ferramentas alternativas para suturas e grampos devido à sua conveniência em uso com capacidade de invasão mínima. Embora existam vários protocolos para o desenvolvimento de adesivos de tecido incluindo aqueles comercialmente disponíveis, tais como colas de fibrina e materiais à base de cianoacrilato, em geral eles requerem uma série de sínteses químicas de moléculas orgânicas, ou métodos de proteína de purificação complicadas, em caso de materiais impulsionado-bio (ie, cola de fibrina). Além disso, o desenvolvimento de colas cirúrgicas apresentem altos propriedades adesivas, mantendo biodegradabilidade ainda é um desafio devido a dificuldades na obtenção de um bom desempenho no ambiente molhado do corpo. Nós ilustramos um novo método para preparar umcola médica, conhecida como fita, por a separação à base de peso de um agregado supramolecular imiscível em água formada depois de uma mistura física de uma molécula adesiva resistente a húmido derivado de plantas, t Annic Um cid (TA), e um bem conhecido biopolímero, poli (etileno) glicol (PEG). Com a abordagem, fita mostra a força de aderência elevada, o que é 2,5 vezes mais do que a cola de fibrina comerciais, na presença de água. Além disso, a fita é biodegradável em condições fisiológicas e pode ser utilizado como uma cola hemostático potente contra sangramento tecido. Esperamos que o uso generalizado de fita em uma variedade de ambientes médicos e aplicações de entrega de medicamentos, tais como polímeros de muco-adesão, depósitos de drogas, entre outros.

A fita é um agregado supramolecular que estabelece-se após a centrifugação da mistura das duas soluções aquosas que contêm ácido tartárico (1 g / ml em água destilada) e PEG (1 g / ml em água destilada) com 2: 1 razão em volume (Figura 1A). A proporção de mistura é o fator chave para atingir alta força de adesão; Quando a fita é formado por uma proporção de 2: 1 de mistura, 20 unidades de o grupo hidroxilo (-OH) em 25 unidades de AT interagem com cada grupo de éter (-O-)...

Nós descrevemos o protocolo simples de preparar cola médica biodegradável que tem uma capacidade hemostática eficaz. A fita é um agregado supramolecular imiscível em água, preparado através da mistura de ácido tânico, um composto ubíquo encontrado em plantas, e poli (etileno) glicol, dando origem a 2,5 vezes maior aderência resistente à água em comparação com a cola de fibrina comerciais.

TAPE: Uma biodegradável Hemostática Glue Inspirado por um Composto Ubiquitous em plantas para aplicação cirúrgica

This video describes the simplest protocol for preparing biodegradable surgical glue that has an effective hemostatic ability and greater water-resistant ...

O objetivo geral deste protocolo é desenvolver uma cola hemostática biodegradável para aplicação cirúrgica inspirada em um composto onipresente em plantas. Este método pode nos ajudar a compreender o mecanismo de adesão resistente à água em biomateriais, como adesivos teciduais e selantes em aplicações biomédicas. A principal vantagem desta técnica é que o processo de fabricação da TAPE é extremamente simples, escalonável e ambientalmente sustentável.Primeiro, prepare uma solução de ácido tânico em um frasco de vidro de quatro mililitros em um agitador magnético. Adicione um mililitro de água destilada e um grama de ácido tânico com agitação a 200 rpm. Após uma hora, o ácido tânico estará completamente dissolvido em uma solução marrom.Em seguida, adicione um mililitro de água destilada a um grama de pó de PEG e agite em vórtex até formar uma suspensão branca. Mantenha a suspensão a 60 graus por 10 minutos. Ela deverá ficar completamente transparente.Em seguida, retorne-o à temperatura ambiente. Depois, em um tubo de microcentrífuga, misture 329 microlitros da solução de PEG com 671 microlitros da solução de Ácido Tânico. Retire a alíquota lentamente, pois ambas as soluções são bastante viscosas.Misture suavemente as soluções até obter uma mistura semelhante a mel com uma espátula estreita. Centrifugue a mistura a 12.300 ×g durante três minutos em um rotor de ângulo fixo. Em seguida, retire cuidadosamente com pipeta o máximo possível do sobrenadante, deixando o TAPE completamente formado.Armazene a FITA entre quatro e oito graus Celsius por várias semanas. Para medir a resistência adesiva da FITA, prepare um tecido-teste a partir de um punção de pele de biópsia suína. Remova toda a gordura e, em seguida, prepare dois tecidos-teste com diâmetro de seis milímetros.Aplicar cola comercial de cianoacrilato no lado externo de cada tecido e fixar as hastes ou um objeto semelhante para ser segurado pela máquina de teste. Em seguida, aplicar uma gota de TAPE em um lado do tecido e espalhá-la uniformemente entre os lados internos dos dois tecidos para que fiquem unidos. Depois, unir e separar os tecidos várias vezes para obter uma mistura homogênea que cubra completamente a interface.Em seguida, fixe as hastes ao aparelho de teste. Comece aplicando uma força de 20 Newtons durante um minuto. Em seguida, tracione as hastes à taxa de um milímetro por minuto até que os tecidos sejam completamente destacados.Os dados são apresentados como uma curva força-distância. Para testar a resistência da adesão na presença de água, adicione 20 microlitros de água à área destacada entre os dois tecidos e imediatamente una as superfícies úmidas com a FITA. Repita o teste como antes, sem outras alterações.Primeiro, corte uma tampa de oito milímetros de diâmetro de um tubo de microcentrífuga e pese-a. Em seguida, encha a tampa com 150 miligramas de TAPE e meça o peso total. Não encha a tampa além da borda, que será necessária como barreira.Adicione 50 mililitros de tampão PBS ao frasco de cultura celular de 75 centímetros quadrados. Coloque a tampa com a carga dentro do frasco e submerja a tampa. Incube o frasco a 37 graus Celsius em um agitador orbital ajustado a 50 rpm, mas não superior a isso.No momento desejado, remova a tampa e seque-a com gás nitrogênio. Em seguida, pese a tampa. Depois, substitua o PBS no frasco e continue a incubação com agitação suave até o próximo ponto temporal.A partir das medições, calcule o peso relativo remanescente. Comece com um camundongo macho de seis semanas completamente anestesiado, testado com uma pinça no dedo do pé. Certifique-se de aplicar pomada veterinária nos olhos antes de iniciar a cirurgia.Agora, exponha o fígado utilizando uma incisão abdominal mediana e coloque um papel-filtro de massa conhecida sob o fígado para imobilizá-lo. Em seguida, fure o fígado com uma agulha de calibre 18 para induzir sangramento. Enquanto absorve o sangue com gaze estéril, aplique imediatamente 100 microlitros de TAPE no local da incisão.Para controles positivos, utilize cianoacrilato ou uma cola semelhante e não faça nada para os controles negativos. Nenhuma sutura adicional é necessária. Após aplicar o adesivo, colete o sangue do local da lesão sobre o papel.Substitua o papel a cada 30 segundos durante dois minutos. Meça a massa do sangue absorvido nos quatro papéis filtro. O animal deve ser eutanasiado.Várias proporções de TA e PEG foram testadas e a combinação ideal para produzir TAPE foi uma razão volumétrica de dois para um. Esse TAPE foi aplicado entre duas peles de porco com diâmetro de seis milímetros e, em seguida, testado em uma máquina de tração conforme descrito. A força necessária para destacar as duas peles de porco foi inicialmente medida em 200 quilopascais e aumentou para 250 quilopascais com ciclos repetidos.Quando as amostras de pele foram umedecidas após cada ciclo de adesão/descolamento, a resistência à tração da ligação caiu para 90 quilopascal inicialmente e diminuiu para 50 quilopascal após 20 ciclos. A durabilidade do TAPE foi testada em pequenos volumes diluídos em PBS com agitação sob condições luminosas fisiológicas. A massa foi mantida por 21 dias utilizando a formulação na proporção dois para um.Uma formulação na proporção um para um de TAPE durou apenas 13 dias nessas condições. Em seguida, foi realizado um teste hemostático in vivo. O fígado selado com TAPE foi comparado com cola de fibrina comercial.O fígado selado com TAPE apresentou sangramento significativamente menor do que o fígado selado com cola de fibrina. Uma vez dominada, a preparação do TAPE pode ser realizada em cinco minutos, se for feita corretamente. Ao tentar realizar este procedimento, é importante lembrar-se de manter a proporção otimizada entre ácido tânico e PEG, pois isso pode afetar drasticamente a força de adesão do TAPE.Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores na área de biometria explorarem formas inspiradas na natureza para resolver problemas atuais no desenvolvimento de materiais adesivos resistentes à água. Embora este método possa fornecer insights sobre materiais hemostáticos, ele também pode ser aplicado a outros sistemas, como selantes teciduais para cicatrização de feridas e adesivos implantáveis para liberação de fármacos.

tape-biodegradable-hemostatic-glue-inspired-ubiquitous-compound

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

Nosso grupo desenvolveu um sistema de cultura biorreator que imita as tensões pulsátil fisiológica do sistema cardiovascular para regenerar implantáveis ​​de pequeno diâmetro enxertos vasculares.

Engenharia Biológica Baseado em enxertos vasculares Usando um biorreator pulsátil

A fabricação de uma novela, filme flexível fino adesivo cirúrgico a partir de ingredientes aprovados pela FDA, a quitosana e indocianina verde é descrito. Bonding deste adesivo para tecido colagenoso através de um processo de activação com um simples de baixa potência de laser infra-vermelho é demonstrada.

A base de quitosana, Laser Activated adesiva Thin Film cirúrgica &quot;, SurgiLux &#39;: Preparação e demonstração

Suturas são normalmente necessários para reparar o tecido durante procedimentos cirúrgicos. No entanto, a sua aplicação pode ser problemática uma vez que são invasivos e pode danificar o tecido. Os métodos de fabricação e aplicação de um adesivo de tecido romance são aqui relatados. Esta película adesiva é activada por laser e não requer o uso de suturas.

Fabricação e Aplicação de Rosa Bengala-quitosana Films em Reparo de Tecidos Laser

Este protocolo visa aliviar a limitação do enxerto celular deficiente para o tratamento de infartos do miocárdio com células-tronco por meio do uso de um sistema de hidrogel e uma cola à base de fibrina. Com essa abordagem, o contato célula a tecido pós-infarto pode ser mantido, aumentando o potencial terapêutico de agentes benéficos no local da lesão.

Um hidrogel Construir e fibrina à base de cola Approach to Deliver Therapeutics em um Infarto do Miocárdio modelo murino.

A adesividade celular é a chave para muitas abordagens na pesquisa de biomateriais e engenharia de tecidos. Uma técnica passo a passo é apresentada usando química úmida para a modificação da superfície do importante polímero PTFE com peptídeos.

Wet Chemistry and Peptide Imobilização em Polytetrafluoroethylene para Melhoria de adesão celular

Apresentamos três protocolos de novos e mais eficientes para a diferenciação de células estaminais pluripotentes humanas induzida em cardiomiócitos, células endoteliais, e células do músculo liso e um método de entrega que melhora o enxerto de células transplantadas através da combinação de injecção das células com citocinas entrega mediada por remendo.

Pluripotentes Stem Cell Derivado células cardíacas para reparo do miocárdio

Aqui, apresentamos um protocolo para tratar a veia safena magna (VSG) e a veia safena pequena (VSS) afetadas por refluxo patológico grave, utilizando uma cola original esclerosante e embolizante à base de cianoacrilato composta por N-butilcianoacrilato e metacriloxisulfolano (NBCA+MS).

Oclusão da veia safena grande e pequena usando cola copolimérica à base de N-butilcianoacrilato e metacriloxisulfolano

A fração vascular estromal isolada mecanicamente (SVF) em combinação com um hidrogel de fibrina oferece um transportador fácil e eficiente para células estromais derivadas de tecido adiposo viáveis para várias indicações, incluindo engenharia de tecidos e/ou fins de cicatrização de feridas. Aqui, apresentamos a preparação de uma construção mecânica de SVF (mSVF)-hidrogel de fibrina para pesquisa translacional e aplicação clínica.

A combinação de fração vascular estromal isolada mecanicamente e hidrogel de fibrina: um protocolo de processamento

Este estudo tem como objetivo desenvolver um método eficaz para alcançar a hemostasia nas artérias de camundongo.

Procedimento simples e eficaz para hemostasia em artérias de camundongos

Este protocolo detalha um método abrangente para proteger os locais doadores palatinos, aplicando uma esponja de colágeno e um curativo mucoadesivo, que é então estabilizado com suturas suspensas para cicatrização aprimorada e prolongada da ferida.

Um protocolo simplificado para proteger os locais doadores de tecidos moles palatinos usando um curativo mucoadesivo oral

Aprenda a preparar TAPE, uma cola hemostática biodegradável à base de ácido tânico e polietilenoglicol para aplicações cirúrgicas. Este método simples e escalável oferece adesão 2,5 vezes superior à cola de fibrina em ambientes úmidos.

TAPE: Uma biodegradável Hemostática Glue Inspirado por um Composto Ubiquitous em plantas para aplicação cirúrgica

Explorar mais vídeos