Summary
We beschrijven de eenvoudigste protocol om biologisch afbreekbare medische lijm die een effectieve hemostatische vermogen heeft voor te bereiden. TAPE is een met water mengbaar supramoleculaire totale bereid door looizuur, een alomtegenwoordige verbinding die in planten, en poly (ethyleen) glycol, hetgeen een 2,5 keer groter waterbestendig adhesie vergeleken met commerciële fibrinelijm.
Abstract
Deze video beschrijft de eenvoudigste protocol voor het bereiden van biologisch afbreekbare chirurgische lijm die een effectieve hemostatische vermogen en een grotere waterbestendig kleefkracht dan commerciële weefsel kleefstoffen heeft. Medische kleefstoffen hebben veel aandacht als mogelijk alternatief gereedschap voor hechtingen en nietjes aangetrokken door hun gemak in gebruik met minimale invasiviteit. Hoewel er verschillende protocollen te ontwikkelen weefsellijm inbegrip handel verkrijgbaar zoals fibrine lijm en cyanoacrylaat gebaseerde materialen, meestal vereisen ze een reeks van chemische synthese van organische moleculen of ingewikkelde eiwit zuiveringsmethoden, bij bio aangedreven materialen (dat wil zeggen, fibrine lijm). Ook de ontwikkeling van chirurgische lijm vertoont hoge hechtingseigenschappen met behoud van de biologische afbreekbaarheid is nog steeds een uitdaging omdat het moeilijk om goede prestaties in de vochtige omgeving van het lichaam. We illustreren van een nieuwe methode om een voor te bereidenmedische lijm, bekend als TAPE, het gewicht gebaseerde scheiding van een met water mengbaar supramoleculaire aggregaat gevormd na fysisch mengen van plantaardige, nat kleefmiddel molecuul T Annic A cid (TA) en een bekende biopolymeer, poly (ethyleen) glycol (PEG). Met onze benadering TAPE toont hoge adhesiesterkte, dat 2,5-voudig meer dan commerciële fibrinelijm in aanwezigheid van water. Bovendien tape is biologisch afbreekbaar fysiologische omstandigheden en kan worden gebruikt als een krachtige hemostatische lijm weefselantigenen bloeden. Wij verwachten dat het wijdverbreide gebruik van band in een verscheidenheid van medische instellingen en drug delivery toepassingen, zoals polymeren van slijmvlies hechting, drug depots en anderen.
Introduction
In een afgelopen decennium zijn er inspanningen geleverd om de huidige chirurgische hechtingen en nietjes vervangen wonden met biologisch afbreekbare / bioabsorbeerbare lijmen sluiten als gevolg van hun gemak in gebruik en lage weefsel invasiviteit tijdens chirurgische behandelingen. Commercieel verkrijgbare weefsel- lijmen worden ingedeeld in vier types: (1) 1 cyanoacrylaat derivaten, (2) fibrinelijmen gevormd door enzymatische omzetting van fibrinogeen in fibrine polymeren door trombine 2,3, (3) op eiwit gebaseerde materialen zoals chemisch of fysisch verknoopt albumine en / of gelatine 4,5, en (4) synthetische polymeer-gebaseerde middelen 6. Hoewel ze zijn gebruikt in vele klinische toepassingen, alle kleefmiddelen hun eigen intrinsieke nadelen en bezwaren die kunnen worden belemmeringen voor hun wijdverbreide gebruik. -Cyanoacrylaat gebaseerde lijmen vertonen een hoge adhesiesterkte weefsels, maar hun toxische nevenproducten zoals cyanoacetaat en formaldehyde gevormd gedurende afbraak, veroorzaken vaak tekenificant mate van ontstekingsreacties 7. Fibrinelijmen en albumine of gelatine gebaseerde materialen veiligheidskwesties met betrekking tot de overdracht van besmettelijke componenten, zoals virussen uit dierlijke bronnen: humaan bloedplasma fibrinelijmen en dieren zoals koeien, kippen, varkens en vis-gelatine gebaseerde lijmen 8. Hoewel enkele synthetische polymeer gebaseerde hechtmiddelen door de Federal Drug Administration (FDA) goedgekeurd, de meeste kleefstoffen uit synthetische polymeren steeds problemen bij het minimaliseren van het productieproces stappen en bereiken biocompatibiliteit 9 hebben. Het belangrijkste is dat alle lijmen last van slechte mechanische en kleefkracht natte tissues 10. Onlangs hebben biomimetic weefsel kleefstoffen geïnspireerd door marine mosselen 11-13, gekko's 14, gekko met mossel 15 en endoparasitaire wormen 16 zijn opkomst als veelbelovende alternatieven voor de huidige medische lijm als gevolg van hun afstembare mechanische enhechtende eigenschappen met biocompatibiliteit. Echter, tot op de dag, zijn er nog problemen die moeten worden aangepakt voordat ze commerciële producten 17.
Hier melden wij een geheel nieuw soort medische lijm genaamd tape die wordt bereid door de intermoleculaire waterstofbinding tussen een plantaardige lijm molecule, tannine (TA), en een bio-inert polymeer poly (ethyleenglycol) (PEG), zoals de naam al aangeeft. TA is een representatieve hydrolyseerbaar tannine alomtegenwoordig gevonden tijdens het secundair metabolisme van planten. Het heeft veel aandacht getrokken vanwege zijn anti-oxidant, anti-mutagene en anti-carcinogene eigenschappen en is gebleken om aan supramoleculaire interacties met vele polymeren, zoals poly (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) en poly (N - vinylpyrrolidon) (PVPON) om laag-voor-laag (LbL) films en 18-20 geneesmiddel-afgevende microcapsules 21-23 vormen. In deze studie hebben we ontdekt dat TA kan als efficiëntWaterbestendige lijm functioneel deel van een medische lijm te vormen, TAPE. Door het eenvoudig mengen met TA, een niet-vervuilende polymeer PEG wordt een supramoleculaire lijm met 2,5-voudig verhoogd adhesiesterkte ten opzichte van commerciële fibrinelijm, en de hechting werd gedurende maximaal 20 cycli van aanhechting en losmaking gehandhaafd, zelfs in aanwezigheid van water . De hemostatische vermogen werd getest op een lever bloeden model in vivo en toonde goede hemostatische vermogen om het bloeden te stoppen binnen enkele seconden. TAPE heeft een belangrijke betekenis in een verwant veld als eerste plantaardige lijm die nieuw inzicht kan onthullen in het oplossen van de nadelen van de huidige problemen met biologische benaderingen geïnspireerd. We verwachten ook dat het wijdverbreide gebruik van band in een verscheidenheid van medische en farmaceutische toepassingen zoals muco-hechtmiddelen, geneesmiddel vrijgeven patches, wondverzorging dressings, en anderen vanwege de eenvoudige bereidingswijze, schaalbaarheid, afstembare biodegradatiesnelheid, alsmede zeer natte-resistente kleefstoion eigenschappen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dierlijke zorg en de experimenten worden uitgevoerd in overeenstemming met de ethische protocol door de KAIST (Korea Uitgebreid Institute of Science and Technology) IRB (Institutional Review Board).
1. TAPE Formation
- Voor bereiding van een oplossing TA, plaats een 4 ml-sized glazen flacon op een magnetische roerder en voeg 1 ml van gedestilleerd water met een roerstaaf. Voeg 1 g looizuur aan het flesje en oplossen in het water door zachtjes roeren bij 200 rpm gedurende meer dan 1 uur. Wanneer de TA volledig is opgelost, het mengsel transparant met een bruine kleur.
- Bereid een PEG door toevoeging van 1 g PEG poeder (4-armen, 10 kDa, en lineaire, 4,6 kDa) met 1 ml gedestilleerd water, gevolgd door ze te mengen door vortexen gedurende enkele seconden een witte slurry. Houd deze suspensie in de incubator bij 60 ° C gedurende 10 minuten. totdat de witte wordt helemaal duidelijk.
OPMERKING: Het smeltpunt van PEG met 10 kDa moleculair gewicht is ongeveer 55- 60 ° C, en 4 kDa men 53-58 ° C. Gesmolten PEG wordt met water mengbaar, zodat een hoge concentratie PEG in water tot 1 g / ml kan worden bereikt als een heldere oplossing. Zodra een heldere PEG oplossing wordt gevormd bij een hoge temperatuur de oplossing nog steeds stabiel bij kamertemperatuur na afkoeling. - Voeg 329 ul van de PEG (4-armen, 10 kDa) bereid in stap 1,2-671 pl van de TA bereid in stap 1.1 (Bij een lineaire PEG met 4,6 kDa, voeg 311 ul van een PEG-oplossing 689 pl van een oplossing TA) in een micro-centrifugebuis. Voorzichtig mengen de twee viskeuze en honing-achtige oplossingen met een smalle spatel om ze homogeen te mengen.
LET OP: Beide oplossingen zijn vrij viskeuze, dus de wetenschapper moet langzaam maar voldoende omhoog te trekken en de oplossingen die de overdracht met een micropipet. - Spin het mengsel bereid in stap 1.3 bij 12.300 g gedurende 3 minuten in een centrifuge met vaste hoek rotor.
- zorgvuldig remove zoveel mogelijk van de supernatant mogelijk met behulp van een micropipet, en laat het product dat is neergestreken: Dit is de volledig gevormde TAPE. TAPE na vorming worden bewaard in de koelkast (4-8 ° C) gedurende enkele weken. OPMERKING: TAPE kan worden gesteriliseerd door gamma bestraling of elektronenstralen behandeling voorafgaand aan gebruik bij chirurgische toepassingen.
2. Meting van de kleefkracht van TAPE
- Bereid twee stukjes varkenshuid weefsel met een diameter van 6 mm door snijden met een biopsie punch na verwijderen van alle vet op het huidweefsel.
NB: De varkens huidweefsel werd verkregen van gezonde varkens flank huid en werd gekocht van een lokale vleesmarkt gelegen in Daejeon in Zuid-Korea. - Toepassen commerciële cyanoacrylaat lijm op de buitenzijde van elk weefsel en hechten van het weefsel met een metalen staaf.
OPMERKING: De metalen staaf wordt gebruikt als aanvullende handgreep zodat weefsels eenbent niet direct gegrepen door de machine. Derhalve kan worden vervangen door andere materialen volgens de configuratie van de trekbank. - Breng een druppel TAPE (een druppel TAPE is ongeveer 3-6 mg) aan één kant van het weefsel. Vervolgens verspreid het gelijkmatig met een andere weefsel tussen de twee weefsels op hun binnenzijden zodat zij gehecht zoals getoond in figuur 2A.
- Dan, met de hand een paar keer om homogeen te mengen en het maximaliseren van de interface tussen elk weefsel en TAPE aansluiten en ontkoppelen de twee kanten van de weefsels.
- De UTM zorgvuldig grip weerszijden van de stang. De hechtsterkte wordt bepaald door de benodigde kracht twee weefsels bevestigd met TAPE los. Breng eerst een kracht van 20 N gedurende 1 min. Vervolgens met de machine trekt elke stang in tegengestelde richting met een snelheid van 1 mm / min. totdat de weefsels volledig vrijstaand.
LET OP: De gegevens zullen worden gegeven als een kracht-afstand (FD) curve gedetecteerd door de bewegingvan elke staaf. - Bereken de hechtsterkte van TAPE door de maximumsnelheid kracht (kN) getoond in de FD-curve verkregen in stap 2.5 door het monster oppervlak, dat wil zeggen 3,14 x (0,003 m) 2.
- Voor het bewaken van de adhesiesterkte in aanwezigheid van water, voeg 20 ul water in het uitneembare tussen twee weefsels en bevestig ze onmiddellijk. Met de machine, voert het detachement test opnieuw.
3. In Vitro Degradatie Test
- Snijd een kap (d = 8 mm) micro-centrifugebuis en weeg de dop te definiëren als Wc.
- Vul de dop met 150 mg van TAPE, en wegen weer allemaal samen in te stellen als een totale initiële gewicht W 0.
LET OP: niet te veel TAPE in de dop. De hoogte van tape moet lager dan de bovenkant van de dop, omdat het een fysieke barrière om een stroom PBS buffer gegenereerd door het roerproces tijdens de incubatie in stap 3.4 kan worden. - Incubeer de celkweek kolf bereid in stap 3.3 op een orbitale schudden incubator bij 37 ° C, gelijk aan fysiologische omstandigheden, onder zacht roeren (50 rpm).
LET OP: Houd het roeren conditie bij 50 rpm. Hogere rpm zou een ineenstorting van TAPE veroorzaken. - Op elk tijdstip, neem de kap met tape uit de celkweek kolf en vervolgens droog ze door te blazen stikstofgas. Weeg de dop met resterende TAPE. Stel het gewicht op elk tijdstip naar W t. Vervang de verse PBS opnieuw en schud vervolgens opnieuw na meting Wt op elk tijdstip.
- Bereken de relatieve resterende gewicht (%) de volgende vergelijking.
Relatief resterende gewicht (%) = (Wt c) / (W 0 - W c) x 100%
4. Hemostatic Vermogen van TAPE
Let op: alle dierproeven moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen en ethische protocol geleverd door de Koreaanse ministerie van Volksgezondheid en Welzijn.
- Om de in vivo hemostatische mogelijkheid te evalueren, bekijk de hemorrhaging muis lever model zoals beschreven in ref 24.
- Verdoven vijftien muizen (normale ICR muizen, 6 weken, 30-35 g, mannelijk) met een intraperitoneale injectie van tiletamine-zolazepam (33,333 mg / kg) en xylazine (7,773 mg / kg) (n = 5 per groep). Om een goede verdoving te bevestigen, knijp poot van het dier voorzichtig en te observeren bewegingen zoals terugtrekken van de poot, etc. Geen beweging geeft aan dat het dier voldoende verdoofd om een operatie te doen.
- Om droge ogen dier te voorkomen, gelden dierenarts zalf voor de ogen voldoende zich in eenesthesia. Expose de lever via een middellijn incisie in de buik, en prik in de lever met een 18 G naald veroorzaken bloeden.
- Verwijder de stromende bloed met steriel gaas en zet 100 ui TAPE of fibrinelijm (positieve controle) onmiddellijk op het bloeden terrein.
LET OP: geen verdere hechten nodig na het aanbrengen van TAPE te wijten aan de zeer bloed-resistente hechting op wond weefsels. Voor de negatieve controle, geen behandeling plaatsvindt op de plaats van bloeden. - In elk geval zet een filtreerpapier met bekende massa onder de lever om het bloed uit de schadelocatie verzamelen. Vervang het papier door een nieuwe elke 30 seconden voor 4 keer (bijv., 2 min).
- Meet de massa van geabsorbeerde bloed op elk filter papier verzameld om de 30 sec. Na de dierproef, offeren de muizen door de CO 2 stikken euthanasie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
TAPE is een supramoleculaire aggregaat dat omlaag regelt na centrifugeren van het mengsel van beide waterige oplossingen bevattende TA (1 g / ml in gedestilleerd water) en PEG (1 g / ml in gedestilleerd water) met 2: 1 volumeverhouding (Figuur 1A). De mengverhouding is de belangrijkste factor bij het bereiken van een hoge kleefkracht; wanneer TAPE wordt gevormd door een 2: 1 mengverhouding, 20 eenheden van de hydroxylgroep (-OH) in 25 eenheden van TA met elkaar ethergroep (-O-) in PEG, resulterend in het hoogste intermoleculaire waterstofbinding met maximum adhesie eigenschappen. De overige vijf eenheden -OH lijken te worden door de intramoleculaire waterstofbinding met aangrenzende carbonylgroepen (C = O) in TA (Figuur 1B). Wanneer één van de componenten groter was dan de 2: 1 volumeverhouding, werd de adhesiesterkte fors omlaag 25. Waterstofbruggen zal ook het kritische niveau interactie met moleculaire weefsels. Controllingde inter- en intra-moleculaire waterstof binding tussen TA en PEG voor de samenhang en tussen TA en de weefsels voor de hechting kan een plausibel mechanisme van TAPE als een effectieve chirurgische lijm zijn.
Voor het meten van de adhesiesterkte werd TAPE eerst aangebracht tussen elke epidermale zijde van twee varkens huiden met een diameter van 6 mm. Vervolgens werd gegrepen op een trekmachine via stangen buiten elke varkenshuid bevestigd, zoals weergegeven in figuur 2A. De kracht die nodig is om twee vellen los varkens werd gemeten door het apparaat in de afwezigheid (Figuur 2B) en de aanwezigheid van water (figuur 2C) na elke 5 cycli van herhaalde hechting en onthechting tot 20 cycli. De hechtsterkte in droge toestand ongeveer 200 kPa bij de eerste meting en na 20 cycli nog verhoogd tot ongeveer 250 kPa. In aanwezigheid van water toegevoegd aan elke cyclus, adhesie was ongeveer 90 kPa, waarnaafgenomen tot 50 kPa na 20 cycli. De adhesiesterkte in natte toestand was lager dan in droge toestand, maar het was nog steeds vergelijkbaar met de commerciële lijm, fibrinelijm, die ongeveer 70 kPa gemeten door een instelling overeenstemmen met de onze in afwezigheid van water 25.
De afbreekbaarheid van de band werd onderzocht door gravimetrische analyse in vitro (figuur 3). TAPE werd ondergedompeld in 1 x PBS (pH 7,4) bij 37 ° C onder zachtjes roeren, vervolgens de resterende telkens massa werd gemeten tot 21 dagen. Foto's van de resterende TAPE telkens worden ook weergegeven in figuur 3B. TAPE gemaakt door het mengen TA en PEG met een 1: 1 verhouding werd volledig afgebroken na 13 dagen en 42% van de tape twee componenten met een 2: 1 verhouding werd afgebroken na 21 dagen (Figuur 3C). De afbraaksnelheid is omgekeerd gecorreleerd met de adhesiesterkte, omdat snellere degradatie komt vooral doorlagere intermoleculaire interactie en deze voorwaarde zijn lagere hechtsterkte bij TAPE, zoals eerder vermeld. Dus het resultaat was zoals verwacht; TAPE gemengd met een 2: 1 verhouding vertoonde degradatie langzamer dan in een 1: 1 verhouding omdat alle reactieve -OH in TA en alle -O- in PEG vormde het hoogste aantal intermoleculaire waterstofbindingen. Bij een 1: 1 verhouding, kan de overmaat -O- PEG in de samenhang te verzwakken, resulteert in een snellere afbraak.
Tenslotte de hemostatische vermogen van band werd in vivo onderzocht. TAPE het eerst toegepast op de muizenlever onmiddellijk na beschadiging door een 18 G naald, zoals in figuur 4A. De hoeveelheid bloeden tijdens de eerste 30 seconden na de behandeling werd bloed verzameld door adsorptie op een filtreerpapier en het vergelijken van de negatieve (geen behandeling) en positieve controle (fibrinelijm) (Figuren 4B en 4C). Het totale bedrag van bloeden was ook calculated door de uitbetaling van bloedingen elke 30 sec. totdat hij gestopt. Zoals getoond in figuur 4D, werd bloeden significant onderdrukt door de hemostatische vermogen van TAPE (De totale bloeden bedroeg slechts 15,4% van de onbehandelde geval) in plaats van een commercieel product, fibrinelijm (De totale bloeden bedroeg 60,7% van de onbehandelde zaak ).
Figuur 1: Vorming van TAPE (A) Serial stappen van het maken van TAPE. (Schaal bar: 0,5 cm). (B) Een chemische reactie van TAPE vorming via intra- en inter-moleculaire waterstof binding. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2:. Kleefkracht van de tape op Porcine Skin (A) Een schema van de meting setting. (B - C) veranderingen Adhesie sterkte tijdens herhaalde gehechtheid en onthechting op varkenshuid (B) in de afwezigheid en (C) in de aanwezigheid van water. Foutbalken geven het gemiddelde ± standaardafwijking (SD) van 3 herhaalde metingen (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001 en **** p <0,0001, met een ANOVA test). (Re-print met toestemming van ref. 25) Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: afbraaksnelheid van TAPE in fysiologische omstandigheden (A) Een foto van de meting setting.. (B) Representatieve photos van de resterende TAPE bij elke afbreekbaarheidstest. (C) De resterende% massawijzigingen na een tijdsperiode incuberen in 1 x PBS-buffer (pH 7,4) bij 37 ° C werd gevolgd tot 21 dagen (TA: PEG = 2: 1 en 1: 1) (n = 5 , foutbalken ± SD). klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4:. Hemostatische Vermogen van TAPE In Vivo (A) Een foto waarin de toepassing van tape op het oppervlak van een lever beschadigd door een 18 G naald. (B) Representatieve foto's die de hoeveelheid bloeden een eerste 30 sec. na de behandeling van TAPE, en de negatieve (geen hemostatisch middel) en positieve controle (fibrinelijm). Elk kwantitatieve hoeveelheid bleeding is getoond in (C). (D) Het totale bedrag van bloeden, verzameld elke 30 seconden totdat het gestopt. Foutbalken geven het gemiddelde ± standaardafwijking (SD) van 5 herhaalde metingen (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001 en **** p <0,0001, met in één richting of twee richtingen ANOVA test). (Re-print met toestemming van ref. 25) Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We ontwikkelden een geheel nieuwe klasse van hemostatische lijm genoemd TAPE geïnspireerd door de waterbestendige moleculaire interactie van een plant-afgeleide polyfenol, TA. TA is een representatieve hydrolyseerbaar tannine dat aanzienlijk aandacht getrokken vanwege zijn anti-oxidant, anti-bacterieel, anti-mutagene en anti-carcinogene eigenschappen.
Het proces om TAPE is zeer eenvoudig, schaalbaar en milieuvriendelijk, omdat het slechts de één-stap mengen van twee waterige oplossingen, gevolgd door centrifugeren zonder verdere chemische synthesewerkwijzen.
De twee componenten mengen protocol is de meest voorkomende en eenvoudigste methode om weefsel kleefstoffen voor conventionele producten, zoals fibrinelijm vormen. Het wordt gevormd door het mengen van fibrinogeen en trombine recht voordat de weefsels 3. Echter meerstaps chemische synthese nodig onderdelen van een kleefmiddel bereiden in het geval of cyanoacrylaatlijm en synthetische polymeren gebaseerde lijmen. Bovendien worden zeer giftige stoffen soms betrokken als een component chemisch verknopen andere component omvatte polymere precursors in op eiwit gebaseerde materialen, uitgehard door glutaaraldehyde en lijm met formaline en resorcinol.
Materiaal uitgehard door glutaaraldehyde vertoonden hoge in vivo ontstekingsreactie op long- en leverweefsels in dierstudies konijnen gebruikt, hoewel de FDA voor aorta weefsel is goedgekeurd. Materialen lijm met formaline en resorcinol ook last van toxiciteit zorgen gevolg van formaline reageren met omringende weefsels 26.
De centrifuge stap is het enige nadeel van TAPE ontwikkelen als in situ -forming Injecteerbare lijm in het lichaam, maar wel groot voordeel TAPE beloven een open, algemeen gebruik. Een kritische stap TAPE formatie is dat het mengen van twee componenten zouenigszins lastig vanwege hun hoge viscositeit, maar over het algemeen, kan iedereen consistent maken enorme hoeveelheden TAPE in een laboratorium zonder batch-to-batch variaties.
De kleefkracht van TAPE was 2,5 maal hoger dan die van commercieel gebruikte kleefmiddel, fibrinelijm, en massa bloeden is succesvol onderdrukt door de bloed-resistente bevestiging van tape op de wond in onze muis lever bloeding in vivo model. De afbraaksnelheid en mechanische eigenschappen van TAPE kunnen verder instelbaar zijn met vertakte / veelarmige PEG en een met end-functionele groepen, zoals amine-, carboxylaat en epoxide. De maximale hechtsterkte in onze data geoptimaliseerd door de verhouding van één soort PEG (4-armen, 10 kDa en 2-armen, 6,4 kDa) TA, maar het moet ook worden beïnvloed door eind-functionele groepen, aantal wapens en het molecuulgewicht van PEG.
We verwachten dat TAPE kunnen ook wijdverbreide gebruik als een drug depot en Zelfklevendee patch voor wondgenezing doeleinden, niet alleen als een hemostatisch middel vanwege zijn vermogen om chemicaliën via de bekende affiniteit van TA inkapselen van verschillende macromoleculen, zoals runderserumalbumine 27, 28 DNA, poly (N -isopropylacrylamide) ( PNIPAM) 29, en metaalionen 30.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- 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).
- MacGillivray, T. E. Fibrin Sealants and Glues. J Cardiac Surg. 18 (6), 480-485 (2003).
- Radosevich, M., Goubran, H. A., Burnouf, T. Fibrin sealant: scientific rationale, production methods, properties and current clinical use. Vox. Sang. 72 (3), 133-143 (1997).
- Schultz, D. G. FDA approval: BioGlue Surgical Adhesive P010003. FDA. , Available from: http://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf/P010003a.pdf (2001).
- Nomori, H., Horio, H., Suemasu, K. The efficacy and side effects of gelatin-resorcinol formaldehyde-glutaraldehyde (GRFG) glue for preventing and sealing pulmonary. Surg. Today. 30 (3), 244-248 (2000).
- Duarte, A. P., Coelho, J. F., Bordado, J. C., Cidade, M. T., Gil, M. H. Surgical adhesives: Systematic review of the main types and development forecast. Prog. Polym. Sci. 37 (8), 1031-1050 (2012).
- Bhatia, S. K. Traumatic injuries. Biomaterials for clinical applications. , Springer. New York. 1st Ed 213-258 (2010).
- Bouten, P. J. M., et al. The chemistry of tissue adhesive materials. Prog.Polym. Sci. 39 (7), 1375-1405 (2014).
- Annabi, N., Tamayol, A., Shin, S. R., Ghaemmaghami, A. M., Peppas, N. A., Khademhosseini, A. Surgical materials: Current challenges and nano-enabled solutions. Nano Today. 9 (5), 574-589 (2014).
- Strausberg, R. L., Link, R. P. Protein-based medical adhesives. Trends.Biotechnol. 8 (2), 53-57 (1990).
- Bilic, G., et al. Injectable candidate sealants for fetal membrane repair: bonding and toxicity in vitro. Am J Obstet Gynecol. 202 (1), 1-9 (2010).
- Mehdizadeh, M., Weng, H., Gyawali, D., Tang, L., Yang, J. Injectable citrate-based mussel-inspired tissue bioadhesives with high wet strength for sutureless wound closure. Biomaterials. 33 (32), 7972-7980 (2012).
- Ryu, J. H., Lee, Y., Kong, W. H., Kim, T. G., Park, T. G., Lee, H. Catechol-functionalized chitosan/pluronic hydrogels for tissue adhesives and hemostatic materials. Biomacromolecules. 12 (7), 2653-2660 (2011).
- Mahdavi, A., et al. A biodegradable and biocompatible gecko-inspired tissue adhesive. Proc Natl Acad Sci USA. 105 (7), 2307-2310 (2008).
- Lee, H., Lee, B. P., Messersmith, P. B. A reversible wet/dry adhesive inspired by mussels and geckos. Nature. 488, 338-341 (2007).
- Yang, S. Y., et al. A bio-inspired swellable microneedle adhesive for mechanical interlocking with tissue. Nature Commun. 4, 1702-1710 (2013).
- Spotnitz, W. D., Burks, S. Hemostats, sealants, and adhesives: components of the surgical toolbox. Transfusion (Paris). 48 (7), 1502-1516 (2008).
- Erel, I., Schlaad, H., Demirel, A. L. Effect of structural isomerism and polymer end group on the pH-stability of hydrogen-bonded multilayers. J Colloid Interface Sci. 361 (2), 477-482 (2011).
- Shutava, T. G., Prouty, M. D., Agabekov, V. E., Lvov, Y. M. Antioxidant Properties of Layer-by-Layer films on the Basis of Tannic Acid. Chem Lett. 35 (10), 1144-1145 (2006).
- Schmidt, D. J., Hammond, P. T. Electrochemically erasable hydrogen-bonded thin films. Chem Commun. 46 (39), 7358-7360 (2010).
- Shutava, T., Prouty, M., Kommireddy, D., Lvov, Y. pH Responsive Decomposable Layer-by-Layer Nanofilms and Capsules on the Basis of Tannic Acid. Macromolecules. 38 (7), 2850-2858 (2005).
- Erel, I., Zhu, Z., Zhuk, A., Sukhishvili, S. A. Hydrogen-bonded layer-by-layer films of block copolymer micelles with pH-responsive cores. J Colloid Interface Sci. 355 (1), 61-69 (2011).
- Kim, B. -S., Lee, H. -I., Min, Y., Poon, Z., Hammond, P. T. Hydrogen-bonded multilayer of pH-responsive polymeric micelles with tannic acid for surface drug delivery. Chem Commun. 45 (28), 4194-4196 (2009).
- Murakami, Y., Yokoyama, M., Nishida, H., Tomizawa, Y., Kurosawa, H. A simple hemostasis model for the quantitative evaluation of hydrogel-based local hemostatic biomaterials on tissue surface. Colloids Surf B Biointerfaces. 65 (2), 186-189 (2008).
- Kim, K., et al. TAPE: A Medical Adhesive Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants. Adv Funct Mater. 25 (16), 2402-2410 (2015).
- Suzuki, S., Ikada, Y. Adhesion of cells and tissues to bioabsorbable polymeric materials: scaffolds, surgical tissue adhesives and anti-adhesive materials. J Adhes. Sci. Technol. 24 (13), 2059-2077 (2010).
- Lomova, M. V., et al. Multilayer Capsules of Bovine Serum Albumin and Tannic Acid for Controlled Release by Enzymatic Degradation. ACS Appl Mater Interfaces. 7 (22), 11732-11740 (2015).
- Shin, M., Ryu, J. H., Park, J. P., Kim, K., Yang, J. W., Lee, H. DNA/Tannic Acid Hybrid Gel Exhibiting Biodegradability, Extensibility, Tissue Adhesiveness, and Hemostatic Ability. Adv Funct Mater. 25 (8), 1270-1278 (2015).
- Kozlovskaya, V., Kharlampieva, E., Drachuk, I., Chenga, D., Tsukruk, V. V. Responsive microcapsule reactors based on hydrogen-bonded tannic acid layer-by-layer assemblies. Soft Matter. 6 (15), 3596-3608 (2010).
- Oh, D. X., et al. A rapid, efficient, and facile solution for dental hypersensitivity: The tannin-iron complex. Sci Rep. 5, 10884 (2015).
