Summary
Nous décrivons le protocole le plus simple pour préparer la colle médical biodégradable qui a une capacité hémostatique efficace. TAPE est un agrégat supramoléculaire non miscible à l'eau préparée en mélangeant de l'acide tannique, un composé omniprésent dans les plantes, et le poly (éthylène) glycol, ce qui donne un 2,5 fois plus grande adhérence résistant à l'eau par rapport à la colle de fibrine commerciale.
Abstract
Cette vidéo décrit le protocole le plus simple pour la préparation d'une colle chirurgicale biodégradable qui a une capacité hémostatique efficace et une plus grande force d'adhésion résistant à l'eau que les adhésifs de tissus commerciaux. adhésifs médicaux ont attiré une grande attention que d'autres outils potentiels pour sutures et les agrafes en raison de leur commodité dans l'utilisation avec invasivité minimale. Bien qu'il existe plusieurs protocoles pour développer des adhésifs tissulaires, y compris ceux disponibles dans le commerce tels que les colles de fibrine et les matériaux à base de cyanoacrylate, pour la plupart, ils nécessitent une série de synthèses chimiques des molécules organiques, ou des procédés de protéines de purification compliquées, dans le cas des matériaux entraîné bio- (ie, la colle de fibrine). En outre, le développement de colles chirurgicales présentant des propriétés adhésives élevées tout en maintenant la biodégradabilité est encore un défi en raison des difficultés à obtenir de bonnes performances dans l'environnement humide du corps. Nous illustrons une nouvelle méthode pour préparer uncolle médicale, connue sous le nom TAPE, par la séparation en fonction du poids d'un agrégat supramoléculaire non miscible à l' eau formée après un mélange physique d'une molécule d'adhésif humide résistant végétale, T Annic A cid (TA), et un bien-connue biopolymère, le poly (éthylène) glycol (PEG). Avec notre approche, TAPE montre la force d'adhérence élevée, ce qui est 2,5 fois plus de colle de fibrine commerciale en présence d'eau. En outre, la bande est biodégradable dans les conditions physiologiques et peut être utilisé comme une colle hémostatique efficace contre les saignements de tissus. Nous nous attendons à l'utilisation généralisée de TAPE dans une variété de paramètres médicaux et des applications d'administration de médicaments, tels que les polymères pour muco-adhérence, des dépôts de médicaments, et d'autres.
Introduction
Dans une dernière décennie, des efforts ont été faits pour remplacer les sutures et les agrafes chirurgicales actuelles pour fermer les plaies avec des adhésifs biodégradables / biorésorbables en raison de leur commodité dans l'utilisation et le faible invasivité des tissus pendant les traitements chirurgicaux. Disponibles dans le commerce tissulaires adhésifs sont classés en quatre catégories: (1) les dérivés de cyanoacrylate 1, (2) des colles de fibrine formée par conversion enzymatique de fibrinogène en fibrine polymères par la thrombine de 2,3, (3) des matériaux à base de protéines telles que chimique ou physique , albumine réticulée et / ou de gélatine et 4,5, et celles à base de polymère synthétique (4) 6. Bien qu'ils aient été utilisés dans de nombreuses applications cliniques, les adhésifs ont leurs propres inconvénients et les désavantages qui peuvent constituer des obstacles à leur utilisation répandue intrinsèques. colles à base de cyanoacrylate montrent la force d'adhérence élevée pour les tissus, mais leur sous-produits toxiques tels que le cyanoacétate et le formaldéhyde formé lors de la dégradation, provoquent souvent des signesdegrés ificant de réponses inflammatoires 7. Colles de fibrine et de l' albumine ou des matériaux à base de gélatine ont des problèmes de sécurité concernant la transmission des composantes infectieuses, telles que les virus d'origine animale: le plasma sanguin humain pour les colles de fibrine et d' animaux , notamment les bovins, les poulets, les porcs et les poissons pour les colles à base de gélatine 8. Bien que quelques adhésifs à base de polymères synthétiques ont été approuvés par la Federal Drug Administration (FDA), la plupart des adhésifs à base de polymères synthétiques continuent d'avoir des difficultés à réduire au minimum les étapes du processus de fabrication et la réalisation biocompatibilité 9. Plus important encore , toutes les colles souffrent d' une mauvaise résistance mécanique et l' adhérence aux tissus humides 10. Récemment, des adhésifs tissulaires biomimétiques inspirés par les moules marines 11-13, geckos 14, gecko avec moules 15, et les vers endoparasites 16 sont apparues comme des alternatives prometteuses aux colles médicales actuelles en raison de leur mécanique accordable etpropriétés adhésives avec biocompatibilité. Cependant, à ce jour, il y a encore des questions à traiter avant qu'ils ne deviennent des produits commerciaux 17.
Ici, nous rapportons un type entièrement nouveau de colle médicale appelée ruban qui est préparé par liaison hydrogène intermoléculaire entre une molécule d'adhésif d'origine végétale, l'acide tannique (TA), et un polymère bio-inerte poly (éthylène glycol) (PEG), comme son nom l'indique. TA est un tanin hydrolysable représentant ubiquitaire trouvé au cours du métabolisme secondaire des plantes. Il a beaucoup attiré l' attention en raison de ses propriétés anti-oxydantes, et des propriétés anti-cancérigènes antimutagène et il a été démontré que participer à des interactions avec de nombreux polymères supramoléculaires tels que le poly (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) et le poly (N - vinylpyrrolidone) (PVPON), pour former la couche par couche (LBL) films 18-20 et médicaments libérant des microcapsules 21-23. Dans cette étude, nous découvrons que TA peut agir comme un moyen efficacegroupement fonctionnel adhésif résistant à l'eau pour former un adhésif médical, CASSETTE. Par simple mélange à TA, un encrassement non polymère PEG est une colle supramoléculaire avec 2,5 fois plus grande résistance à l'adhérence par rapport à la colle de fibrine du commerce, et cette adhérence a été maintenue pendant jusqu'à 20 cycles d'attachement et de détachement, même en présence d'eau, . Sa capacité hémostatique a été testé sur un modèle de saignement du foie in vivo et a montré une bonne capacité hémostatique pour arrêter le saignement en quelques secondes. TAPE a sa signification importante dans un domaine connexe comme le premier adhésif d'origine végétale qui peut révéler de nouvelles informations sur la résolution des inconvénients des problèmes actuels avec les approches bio-inspirées. Nous nous attendons également l'utilisation généralisée de TAPE dans une variété d'applications médicales et pharmaceutiques telles que muco-adhésifs, des correctifs de médicaments libérant, les pansements de soins, et d'autres en raison de sa méthode de préparation simple, l'évolutivité, le taux de biodégradation accordable, ainsi que ADHES très humide résistantpropriétés d'ions.
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Protocol
Tous les soins des animaux et des expériences sont effectuées en conformité avec le protocole éthique fournie par le KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) IRB (Institutional Review Board).
1. TAPE Formation
- Pour préparer une solution TA, placez un flacon en verre de 4 ml de taille sur un agitateur magnétique, et ajouter 1 ml d'eau distillée avec un barreau d'agitation. Ajouter 1 g d'acide tannique dans le flacon, et le dissoudre dans l'eau par agitation douce à 200 rpm pendant plus de 1 h. Lorsque le TA est complètement dissous, le mélange devient transparent avec une couleur brune.
- Préparer une solution de PEG en ajoutant 1 g de poudre de PEG (4-bras, 10 kDa et linéaire, 4,6 kDa) à 1 ml d'eau distillée, puis en les mélangeant par tourbillonnement pendant quelques secondes pour former une suspension blanche. Gardez cette suspension dans l'incubateur à 60 ° C pendant 10 min. jusqu'à ce que le blanc devient tout à fait clair.
NOTE: Le point de PEG de fusion avec 10 kDa de poids moléculaire est d' environ 55- 60 ° C, et 4 kDa un est de 53 - 58 ° C. Fondu PEG devient miscible à l'eau de sorte qu'une concentration élevée de PEG dans l'eau jusqu'à 1 g / ml peut être réalisé comme une solution claire. Une fois une solution limpide PEG est formée à une température élevée, la solution est toujours stable à la température ambiante après refroidissement. - Ajouter 329 ul de PEG (4-bras, 10 kDa) la solution préparée à l'étape 1.2 à 671 ul de la solution TA préparé à l'étape 1.1 (Dans le cas d'un PEG linéaire avec 4,6 kDa, ajouter 311 ul d'une solution de PEG à 689 ul d'une solution TA) dans un tube de micro-centrifugeuse. Incorporer délicatement les deux solutions visqueuses et de miel comme avec une spatule étroite pour les mélanger de façon homogène.
ATTENTION: Les deux solutions sont très visqueux, de sorte que le scientifique doit lentement mais suffisamment tirer vers le haut et transférer les solutions avec une micropipette. - Essorer le mélange préparé à l'étape 1.3 à 12.300 x g pendant 3 min dans une centrifugeuse équipée d'un rotor à angle fixe.
- soigneusement remove autant de surnageant que possible en utilisant une micropipette, et recueillir le produit qui a installés: Ceci est le TAPE complètement formé. Après la formation de TAPE, le stocker dans le réfrigérateur (4-8 ° C) pendant plusieurs semaines . REMARQUE: TAPE peut être stérilisé par rayonnement gamma ou d' électrons traitement par faisceau avant l'utilisation dans des applications chirurgicales.
2. Mesure de la force d'adhérence de la BANDE
- Préparer deux morceaux de tissu porcin de peau d'un diamètre de 6 mm, en découpant avec un poinçon de biopsie après avoir retiré la graisse sur le tissu cutané.
NOTE: Le tissu porcin de la peau a été obtenue à partir de la peau de porc sain de flanc et a été acheté auprès d' un marché de la viande locale situé à Daejeon en Corée du Sud. - Appliquer la colle cyanoacrylate commerciale sur le côté extérieur de chaque tissu et fixer le tissu sur la tige métallique.
REMARQUE: La tige métallique est utilisé comme une poignée supplémentaire afin tissus unen'êtes pas directement saisi par la machine. En conséquence, il peut être remplacé par d'autres matériaux qui suivent la configuration de la machine de traction. - Appliquer une goutte de TAPE (une goutte de TAPE est d'environ 3-6 mg) d'un côté du tissu. Ensuite, étaler uniformément TAPE en utilisant un autre tissu entre les deux tissus sur leurs faces internes de sorte qu'ils sont fixés , comme le montre la figure 2A.
- Ensuite, fixez manuellement et détacher les deux côtés des tissus à plusieurs reprises pour mélanger de façon homogène et d'optimiser l'interface entre chaque tissu et TAPE.
- Avec l'UTM, soigneusement saisir chaque côté de la tige. La force d'adhésion est déterminée par la force nécessaire pour séparer deux tissus fixés avec du ruban adhésif. Tout d'abord, appliquer une force de 20 N pendant 1 min. Ensuite, avec la machine, tirer sur chaque tige dans une direction opposée à une vitesse de 1 mm / min. jusqu'à ce que les tissus sont complètement détachés.
NOTE: Les données seront donnés en tant que force-distance (FD) courbe détectée par le mouvementde chaque tige. - Calculer la force d'adhérence de la bande en divisant la force maximale ( en kN) représentée sur la courbe FD obtenu à l' étape 2.5 de l'aire de surface de l' échantillon, qui est, 3,14 x (0,003 m) 2.
- Pour la surveillance de la force d'adhérence en présence d'eau, ajouter 20 pi d'eau sur la zone isolée entre deux tissus, et les attacher immédiatement. Avec la machine, effectuer à nouveau le test de détachement.
3. Dégradation in vitro Essai
- Coupez un chapeau (d = 8 mm) du tube de micro-centrifugeuse, et peser le bouchon pour le définir comme W c.
- Remplissez le bouchon avec 150 mg de TAPE, et peser tous ensemble à nouveau pour le définir comme un poids initial total W 0.
ATTENTION: Ne pas surcharger TAPE dans le capuchon. La hauteur de bande doit être inférieure à la partie supérieure du capuchon, car il peut être une barrière physique à un flux de tampon PBS généré par le processus d'agitation pendant l'incubation à l'étape 3.4. - Incuber la fiole de culture de cellules préparée à l'étape 3.3 dans un incubateur agitateur orbital à 37 ° C, semblable à des conditions physiologiques, sous légère agitation (50 tpm).
ATTENTION: Garder l'état d'agitation à 50 tours par minute. rpm supérieur pourrait provoquer un effondrement du TAPE. - A chaque point de temps, prenez le bouchon avec TAPE du flacon de culture cellulaire, puis les sécher en soufflant de l'azote gazeux. Peser le bouchon contenant restant TAPE. Réglez le poids à chaque point à W t de temps. Remplacez le PBS frais à nouveau, et le secouer à nouveau après la mesure de W t à chaque point de temps.
- Calculer le poids relatif restant (%) l'équation suivante.
Poids relatif restant (%) = (W t c) / (W 0 - W c) x 100%
4. hémostatique Capacité de TAPE
REMARQUE: Toutes les expériences sur les animaux doivent être effectués en conformité avec les directives et protocoles éthiques fournis par le ministère coréen de la santé et du bien - être.
- Pour évaluer la capacité hémostatique in vivo, revoir le modèle du foie hémorragie de la souris comme décrit dans la référence 24.
- Anesthésier quinze souris (souris ICR normale, 6 semaines, 30 - 35 g, mâles) avec une injection intrapéritonéale de tilétamine-zolazepam (33,333 mg / kg) et de xylazine (7,773 mg / kg) (n = 5 par groupe). Pour confirmer anesthetization bon, pincez la patte de l'animal doucement et observer des mouvements tels que le retrait de la patte, etc. Aucun mouvement indique que l'animal est suffisamment anesthésié pour faire la chirurgie.
- Pour prévenir la sécheresse des yeux de l'animal, appliquer une pommade vétérinaire pour les yeux suffisamment soumis à uneesthesia. Exposer le foie par une incision abdominale médiane, et piquez le foie avec une aiguille de 18 G pour induire des saignements.
- Retirez le sang qui coule avec une gaze stérile, et de mettre 100 pi de TAPE ou de la colle de fibrine (contrôle positif) immédiatement sur le site de saignement.
REMARQUE: Aucune autre suturer est nécessaire après application CASSETTE en raison de ses propriétés d' adhérence très sang sur les tissus résistant à la plaie. Pour le contrôle négatif, aucun traitement ne se produit sur le site de saignement. - Dans chaque cas, mettre un papier filtre ayant une masse connue sous le foie pour recueillir le sang à partir du site endommagé. Remplacez le papier par une nouvelle toutes les 30 secondes pour 4 fois (ie., 2 min).
- Mesurer la masse de sang absorbée sur chaque papier filtre recueilli toutes les 30 secondes. Après l'expérimentation animale, sacrifier les souris par asphyxie au CO2 euthanasie.
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Representative Results
La bande est un agrégat supramoléculaire qui se dépose vers le bas après centrifugation du mélange de deux solutions aqueuses contenant TA (1 g / ml dans l' eau distillée) et du PEG (1 g / ml dans l' eau distillée) à 2: 1 en volume (figure 1A). Le rapport de mélange est le facteur clé dans la réalisation de la force d'adhérence élevée; Lorsque le ruban est formé par un rapport de 2: 1 mélange de 20 unités du groupement hydroxyle (-OH) dans 25 unités de TA interagissent avec chaque groupe éther (-O-) dans du PEG, ce qui entraîne la plus forte intermoléculaire formation d'une liaison hydrogène avec un maximum propriétés d'adhérence. Les cinq unités restantes -OH semblent être consommé par la liaison hydrogène intramoléculaire avec des groupes carbonyle adjacents (C = O) à TA (figure 1B). Lorsque l'un des composants est supérieure à la proportion de 2: 1 en volume, la force d'adhérence a été notablement diminué 25. La liaison hydrogène sera également l'interaction au niveau moléculaire critique avec les tissus. Contrôlel'inter et intra-moléculaire liaison hydrogène entre TA et PEG pour la cohésion, et entre TA et les tissus pour l'adhésion pourrait être un mécanisme plausible de TAPE comme une colle chirurgicale efficace.
Pour mesurer la force d'adhérence, CASSETTE a d'abord été appliquée entre chaque côté épidermiques de deux peaux de porc ayant un diamètre de 6 mm. Par la suite, il a été saisi sur une machine de traction par l' intermédiaire de tiges fixées à l'extérieur de chaque peau de porc, comme représenté sur la figure 2A. La force nécessaire pour séparer deux peaux de porc a été mesurée par la machine en l'absence (figure 2B) et en présence d'eau (figure 2C) après chaque 5 cycles d'attachement et de détachement répété, jusqu'à 20 cycles. La force d'adhérence à l'état sec était d'environ 200 kPa à la mesure initiale, et a même augmenté à environ 250 kPa après 20 cycles. En présence d'eau ajoutée à chaque cycle, l'adhérence est d'environ 90 kPa, ce qui ensuiteréduite à 50 kPa au bout de 20 cycles. La force d'adhérence à l'état humide était plus faible que dans un état sec, mais il était encore comparable avec l'adhésif commercial, la colle de fibrine, qui était d' environ 70 kPa mesurée par un cadre identique à la nôtre en l'absence d'eau 25.
La dégradabilité du TAPE a été étudiée par analyse gravimétrique in vitro (Figure 3). TAPE a été immergé dans 1x PBS (pH 7,4) à 37 ° C sous agitation douce, puis la masse restante chaque fois a été mesurée jusqu'à 21 jours. Photos du TAPE chaque temps restant sont également présentés dans la figure 3B. Le TAPE fait en mélangeant TA et PEG avec un rapport 1: 1 a été complètement dégradé après 13 jours, et 42% des TAPE faite par deux composants avec un ratio de 2: 1 a été dégradé après 21 jours (figure 3C). Le taux de dégradation est en corrélation inverse avec la force d'adhérence, car une dégradation plus rapide est principalement due àinteraction intermoléculaire faible, et cette condition crée une force d'adhérence plus faible dans le cas de cassette, tel que mentionné précédemment. Donc, le résultat a été comme prévu; TAPE mélangé par un ratio de 2: 1 a montré une dégradation plus lente que par un rapport 1: 1 parce que tout -OH réactif dans TA et tout -O- dans le PEG formé le plus grand nombre de liaisons hydrogène intermoléculaires. A un rapport 1: 1, le montant excédentaire de -O- dans le PEG pourrait affaiblir la cohésion, ce qui entraîne une dégradation plus rapide.
Enfin, la capacité hémostatique de bande a été étudiée in vivo. Bande a été appliqué d' abord sur le foie de la souris immédiatement après les dommages causés par une aiguille 18 G, comme le montre la figure 4A. La quantité de saignement au cours d' une première 30 secondes après que le traitement a été recueilli par adsorber le sang sur un papier filtre et en comparant le négatif (pas de traitement) et un contrôle positif (colle de fibrine) (figures 4B et 4C). Le montant total de saignement était aussi calculATED en recueillant la quantité de sang toutes les 30 secondes. jusqu'à ce qu'il est arrêté. Comme le montre la figure 4D, le saignement a été supprimée de manière significative par la capacité hémostatique de TAPE (La quantité de saignement total était de seulement 15,4% des cas non traités) plutôt que d' un produit commercial, de la colle de fibrine (La quantité de saignement total était de 60,7% des cas non traités ).
Figure 1: Formation de TAPE (A) étapes série de fabrication TAPE. (Barre d'échelle: 0,5 cm). (B) Une réaction chimique de formation de TAPE par liaison hydrogène intra- et inter-moléculaire. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2:. Adhérence de ruban adhésif sur la peau Porcine (A) Un système de réglage de la mesure. (B - C) les changements de résistance d'adhérence pendant attachement répétées et de détachement sur la peau de porc (B) en l'absence et (C) en présence d'eau. Les barres d'erreur représentent la moyenne ± écart-type (SD) de 3 mesures répétées (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001 **** p <0,0001, avec une ANOVA à sens unique). (Re-imprimer avec la permission de ref 25). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3: Dégradation Taux de TAPE dans des conditions physiologiques (A) Une photo du paramètre de mesure.. (B) phot Représentantos de TAPE restant à chaque essai de dégradation. (C) Les autres modifications% en masse après un laps de temps en incubation dans un tampon 1 x PBS (pH 7,4) à 37 ° C a été suivie jusqu'à 21 jours (TA: PEG = 2: 1 et 1: 1) (n = 5 , les barres d'erreur ± SD). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4:. La capacité hémostatique in vivo BANDE (A) Une photo indiquant l'application de la bande sur la surface d'un foie endommagé par une aiguille 18G. (B) des photos représentatives montrant la quantité de sang une première 30 sec. après le traitement de TAPE, ainsi que le négatif (aucun agent hémostatique) et le contrôle positif (de colle de fibrine). Chaque quantité quantitative de bleeding a été montré dans (C). (D) Le montant total des saignements, collectés toutes les 30 secondes jusqu'à ce qu'il arrête. Les barres d'erreur représentent la moyenne ± écart-type (SD) de 5 mesures répétées (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001 et **** p <0,0001, avec une voie ou deux voies ANOVA test). (Re-imprimer avec la permission de ref 25). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Nous avons développé une toute nouvelle classe de hémostatique adhésif nommé TAPE inspiré par l'interaction moléculaire résistant à l'eau d'un composé polyphénolique d'origine végétale, TA. TA est un tanin hydrolysable représentatif qui a considérablement attiré l'attention en raison de ses anti-oxydants, des propriétés anti-bactériennes, anti-mutagène et anti-cancérigènes.
Le processus de fabrication TAPE est extrêmement simple, évolutive et respectueuse de l'environnement, car il est juste le mélange à une étape de deux solutions aqueuses suivies par centrifugation sans autres procédés de synthèse chimique.
Les deux protocoles de mélange, le composant constitue la méthode la plus typique et la plus simple pour former des adhésifs tissulaires utilisés dans les produits conventionnels, tels que la colle de fibrine. Il est formé par le mélange fibrinogène et de thrombine juste avant l' application sur les tissus 3. Cependant, la synthèse chimique en plusieurs étapes est nécessaire pour préparer les composants d'un adhésif, dans le cas of colle cyanoacrylate et des adhésifs à base de polymères synthétiques. En outre, les produits chimiques hautement toxiques sont parfois impliqués comme un composant pour réticuler chimiquement l'autre composant constitué de précurseurs polymères dans les matériaux à base de protéines, guéri par glutaraldéhyde et de la colle contenant de la formaline et le résorcinol.
Matériaux durcis par glutaraldéhyde ont montré élevée dans la réponse inflammatoire in vivo sur des tissus pulmonaires et hépatiques dans les études animales utilisant des lapins, bien qu'il ait été approuvé par la FDA pour les tissus aortiques. Coller des matériaux contenant du formol et du résorcinol souffre également de problèmes de toxicité résultant de la réaction du formol avec les 26 tissus environnants.
L'étape de centrifugation est le seul inconvénient de TAPE développer comme en formant du situ, adhésif injectable dans le corps, mais les avantages d' abondance de TAPE promettre son utilisation ouverte, largement répandue. Une étape cruciale de la formation de la bande est que le mélange des deux composants pourraitêtre un peu délicat en raison de leur viscosité élevée, mais dans l'ensemble, tout le monde peut toujours faire d'énormes quantités de TAPE dans un laboratoire sans variations de lot à lot.
La force d'adhérence du ruban a été 2,5 fois supérieure à celle de l' adhésif commercial largement utilisé, la colle de fibrine, et des saignements de masse a été supprimé avec succès par l'attachement de sang résistant à la bande adhésive sur le site de la plaie dans notre modèle de foie de saignement souris in vivo. Le taux de dégradation et les propriétés mécaniques de TAPE peuvent encore être accordable en utilisant ramifié / PEG multi-armés, ainsi que l'un ayant des groupes terminaux fonctionnels tels que amine, carboxylate et époxyde. La force d'adhérence maximale dans nos données a été optimisé par le rapport d'un type de PEG (4-bras, 10 kDa et 2-bras, 6,4 kDa) à TA, mais il devrait également être affectée par des groupes terminaux fonctionnels, le nombre de bras et le poids moléculaire du PEG.
Nous nous attendons à ce que TAPE peut aussi avoir recours généralisé comme un dépôt de médicament et adhesivpatch e pour cicatrisation des plaies fins, non seulement comme un agent hémostatique en raison de sa capacité à encapsuler des produits chimiques par l'affinité bien connue de TA à une variété de macromolécules, y compris le sérum albumine bovine 27, l' ADN 28, poly (N -isopropylacrylamide) ( PNIPAM) 29, et des ions métalliques 30.
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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).
