Le protocole présenté ici montre la synthèse d’un hydrogel adhésif fort gélatine o-nitrosobenzaldéhyde (gélatine-NB). La gélatine-NB a une capacité d’adhérence tissulaire rapide et efficace, qui peut former une barrière physique solide pour protéger les surfaces des plaies, de sorte qu’elle devrait être appliquée au domaine de la biotechnologie de réparation des blessures.
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Article de méthode
Synthèse d’hydrogel adhésif fort, de gélatine O-nitrosobenzaldéhyde
* These authors contributed equally
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les matériaux adhésifs sont devenus des biomatériaux populaires dans le domaine de l’ingénierie biomédicale et tissulaire. Dans nos travaux précédents, nous avons présenté un nouveau matériau - la gélatine o-nitrosobenzaldéhyde (gélatine-NB) - qui est principalement utilisé pour la régénération tissulaire et a été validé dans des modèles animaux de lésions cornéennes et de maladies inflammatoires de l’intestin. Il s’agit d’un nouvel hydrogel formé par modification de la gélatine biologique avec de l’o-nitrosobenzaldéhyde (NB). La gélatine-NB a été synthétisée en activant le groupe carboxyle du NB-COOH et en réagissant avec la gélatine par l’intermédiaire du chlorhydrate de 1-(3-diméthylaminopropyl)-3-éthylcarbodiimide (EDC) et du N-hydroxysuccinimide (NHS). Le composé obtenu a été purifié pour générer le produit final, qui peut être stocké de manière stable pendant au moins 18 mois. NB a une forte adhérence à -NH2 sur le tissu, ce qui peut former de nombreuses liaisons C = N, augmentant ainsi l’adhésion de la gélatine-NB à l’interface tissulaire. Le processus de préparation comprend des étapes pour la synthèse du groupe NB-COOH, la modification du groupe, la synthèse de la gélatine-NB et la purification du composé. L’objectif est de décrire en détail le processus de synthèse spécifique de la gélatine-NB et de démontrer l’application de la gélatine-NB à la réparation des dommages. En outre, le protocole est présenté pour renforcer et élargir davantage la nature du matériel produit par la communauté scientifique pour des scénarios plus applicables.
Introduction
L’hydrogel est un type de polymère tridimensionnel formé par gonflement de l’eau. En particulier, l’hydrogel dérivé d’une matrice extracellulaire est largement utilisé dans le domaine de la biosynthèse et de la médecine régénérative en raison de son excellente biocompatibilité et de son efficacité thérapeutique1. Des hydrogels ont été rapportés pour le traitement des ulcères gastriques, des névrites, de l’infarctus du myocarde 2,3,4 et d’autres maladies. De plus, il a été prouvé que la gélatine-NB peut favoriser l’issue de l’inflammation de la maladie ....
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Protocole
Les souris C57BL / 6 ont été achetées à l’école de médecine Sir Run Run Shaw de l’Université du Zhejiang. Les lapins néo-zélandais ont été achetés à l’Université du Zhejiang. Les animaux ont été maintenus dans des conditions naturelles de cycle lumière-obscurité et ont reçu de la nourriture et de l’eau potable librement. Toutes les procédures expérimentales ont été approuvées de manière éthique par les directives institutionnelles des directives standard du comité d’éthique de l’Université du Zhejiang (ZJU20200156) et du comité de soin et d’utilisation des animaux de l’école de médecine de l’Université du Zhejiang Sir Run Run Shaw, qui se conformait au guide des NIH p....
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Résultats
La figure 2A montre un schéma des principales réactions chimiques impliquées dans la synthèse de la gélatine-NB, ce qui favorise l’intégration tissulaire en greffant des groupes NB sur de la gélatine. La figure 2B montre que l’O-nitrobenzène de l’hydrogel gélatine-NB se transforme en un groupe NB immédiatement après l’irradiation UV, puis le groupe aldéhyde actif peut être réticulé avec un groupe amino pour former une base de Schiff. La figu.......
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Discussion
Les matériaux adhésifs sont une nouvelle classe de matériaux. De plus en plus de chercheurs sont engagés dans la synthèse de divers types de matériaux adhésifs et tentent de trouver leurs applications en biotechnologie, en génie tissulaire, en médecine régénérative et dans d’autres domaines, ce qui a conduit à un développement vigoureux ces dernières années. En plus de se concentrer sur la forte adhérence des matériaux adhésifs, les chercheurs accordent également plus d’attention à d’autres propriétés, telles que l’injec.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Chlorhydrate de 1-(3diméthylaminopropyl)-3-éthylcarbodimide (EDC) | Aladdin | L287553 | |
| 4-Hydroxy-3-(méthoxy-D3) benzaldéhyde | Shanghai Acmec Biochemical Co., Ltd | H946072 | |
| DCM | Aladdin | D154840 | |
| Dichlorométhane | Sigma-Aldrich | 270997 | |
| Diméthylsulfoxyde (DMSO) | Sigma-Aldrich | 20-139 | |
| diméthylformamide (DMF) | Sigma-Aldrich | PHR1553 | |
| gélatine | Sigma-Aldrich | 1288485 | |
| sulfate de magnésium | Sigma-Aldrich | M7506 | |
| MeOH | Sigma-Aldrich | 1424109 | |
| méthyle 4-(4-formyl-2-méthoxyphénoxy méthoxyphényle) acide méthylique | chemsrc | 141333-27-9 | |
| 4-bromobutyrate de méthyle | Aladdin | M158832 | |
| NaBH4 | Sigma-Aldrich | 215511 | |
| N-hydroxysuccinimide (NHS) | Aladdin | D342712 | |
| acide nitrique | Sigma-Aldrich | 225711 | |
| carbonate de potassium | Sigma-Aldrich | 209619 | |
| MEB (Nova Nano 450) | Thermo FEI | 17024560 | |
| THF/EtOH | Aladdin | D380010 | |
| acide trifluoroacétique (TFA) | Sigma-Aldrich | 8.0826 |
Références
- Tam, R. Y., Smith, L. J., Shoichet, M. S. Engineering cellular microenvironments with photo- and enzymatically responsive hydrogels: toward biomimetic 3D cell culture models. Accounts of Chemical Research. 50 (4), 703-713 (2017).
- Xu, X., et al.
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Réimpressions et autorisations
