Bir Kitosan Bazlı, Lazer Aktif İnce Film Cerrahi Yapıştırıcı, 'SurgiLux': Hazırlık ve Gösteri

Özet

Bir roman imalat, FDA onaylı malzemelerle esnek ince film cerrahi yapıştırıcı, chitosan ve indosiyanin yeşili açıklanmıştır. Bir düşük enerjili bir kızıl ötesi lazer ile basit bir aktivasyon işlemi yoluyla kollajen doku için bu yapışkan yapıştırılması gösterilmiştir.

Özet

Dikişler bunların onarım gücü (~ 100 kPa) gereği yaranın kapanması için 'altın standart' kalacak olan 4.000 yıllık eski bir teknolojidir. Ancak, dikişler enfeksiyon için bir nidus olarak hareket edebilir ve birçok prosedürleri yara onarımı etkileyecek veya fonksiyonel doku rejenerasyonu müdahale edemiyoruz. Gibi fibrin ve siyanoakrilatların dayalı olanlar gibi ^1. Cerrahi tutkallar, sütürlerinin alternatif olarak geliştirilmiştir Böyle yaraların tamir. Ancak, mevcut ticari yapıştırıcıları da doku toksisitesi ve siyanoakrilat bazlı yapıştırıcılar için biyouyumluluk eksikliği fibrin yapıştırıcılarla gibi viral ve prion aktarma ve onarım gücü eksikliği kadar önemli dezavantajları var. Ayrıca, mevcut cerrahi yapıştırıcı jel bazlı olma eğilimindedir ve onların uygulanmasını kısıtlayan kür kez uzatıldı sahip olabilirsiniz. ² Benzer şekilde, UV lazerlerin kullanımı protein bazlı veya albumin 'sol çapraz-bağlama mekanizmaları kolaylaştırmak içinlazer doku kaynağı (LTW) kendi dezavantajları, yapıştırıcılar ve LTW rağmen dokulara termal hasar. ³ yatkın hale getirir ders 'DNA hasarına yol açabilir yakalanan yaranın kapanması pazarının yaklaşık% 30, yılda 5 milyar dolar fazla olduğu bildirilmiştir sütürsüz teknoloji ihtiyacını önemli bir kanıtıdır. ⁴

Sütürsüz teknoloji peşinde bir esnek, ince film, 'SurgiLux' denilen lazer aktive cerrahi yapıştırıcı gelişimi için bir biyomateryal olarak kitosan faydalanmış. Bu roman bio-yapışkan FDA biyomedikal uygulamaları ve ürünleri çeşitli onaylanmış ve başarıyla kullanılan biyomalzemelerin ve fotonik eşsiz bir kombinasyonunu kullanır. SurgiLux sütürler ve güncel cerrahi yapıştırıcı (bkz. Tablo 1) ile ilgili tüm sakıncaları ortadan kaldırmaktadır.

Bu sunumda SurgiLux üretim için nispeten basit bir protokol rapor ve göstermekonun lazer aktivasyonu ve doku kaynak mukavemeti. SurgiLux filmleri gibi çapraz bağlama ve ışınlama yoluyla nispeten düşük enerjili (120 mW) kızılötesi lazer yerine UV ışığı kullanarak olarak kimyasal modifikasyon yapmadan kollajen doku yapışır. Kitosan filmler kollajen (~ 3 kPa) için doğal ama zayıf yapışkanlı cazibe var, kitosan bazlı SurgiLux filmlerin lazer aktivasyonu geçici termal genleşme sonucunda polimer zinciri etkileşimler aracılığıyla bu yapışma gücünü vurguluyor. ⁵ Bu 'aktivasyon' süreci olmadan , SurgiLux film kolayca uzaklaştırılır. ^6-9 SurgiLux sinir, bağırsak, Dura mater, kornea dokular dahil olmak üzere, çeşitli in vitro ve in vivo olarak test edilmiştir. Her durumda, ışınlama sonucunda iyi biyouyumluluk ve önemsiz termal hasar göstermiştir. ^6-10

Protokol

1. SurgiLux Çözüm hazırlanması

1. Temiz bir cam kabı deiyonize su kullanılarak asetik asit 2% (v / v) çözeltisi hazırlayın; kirlenmesini önlemek için bir laminer akış kaputu kullanın.
2. Kromofor% 0.02 (w / v) tartılır, steril bir Eppendorf tüpü içinde, ICG, yeşil indosiyanin; tüp herhangi bir ışık geçişini önlemek için gümüş folyo ile sarılmış olduğundan emin olun.
3. Temiz, pipet kullanarak, boya çözülür ve yavaşça sallamak folyo ile sarılmış tutmak için boru için seyreltik asetik asit çözeltisi, yaklaşık 1 ml aktarın.
4. Beher içine çözündürülmüş ICG aktarılır ve bir steril manyetik karıştırıcı eklenmeden önce toz kitosanın% 2 (w / v) ilave edilir.
5. Parafilm ile beher örtün sonra bir laminer akış kaputu içinde oda sıcaklığında 72 saat boyunca yaklaşık 125 rpm'de içeriği karıştırmadan önce, gümüş folyo sarın.
6. 4 'de 15 dakika için 15,000 x g'da santrifüj tüpleri ve temiz bir santrifüj içine aktarın içeriği ° C herhangi particula kaldırmak içinte konu.
7. Dikkatlice temiz bir cam behere yeşil SurgiLux çözümü aktarmak, çözüm viskozitesini arttırmak için 12 saat süreyle buzdolabında saklamadan önce, gümüş folyo sarın ardından Parafilm kullanarak kapsamaktadır.

2. SurgiLux Filmleri Döküm

1. Steril bir şırınga kullanarak, 95 mm çapında bir temiz, Petri kabı içine soğuk SurgiLux çözümü 8 ml dağıtmak, ve yavaşça çözümü tam kapsama sağlamak için plaka eğin. Döküm alanı için çözelti hacminin oranının değiştirilmesiyle film kalınlığının kontrol edilmesine izin verilmektedir, Şekil 1, bkz.
2. Steril bir iğne ucu kullanılarak çözüm gözle görülür kabarcıklarını çıkarın. Herhangi bir kalıntı mikron büyüklüğünde kabarcıklarını çıkarmak için bir buzdolabı gümüş folyo ve yerde çanak örtün.
3. 20 dk sonra dikkatli bir laminer akış kaputu, buzdolabından yer Petri kabı çıkarın gümüş folyo ile kapatın ve 3 hafta boyunca buharlaşmasına çözümü bırakın.
4. Co sonrauzaklıkta çanak yüzeyinden filmi 'soymak' nazikçe mplete buharlaşma, skoru Petri kabındaki açık yeşil SurgiLux filmin dış kenarları ve.
5. SurgiLux film, esnek ve kolayca yırtılma veya kırılma olmadan manipüle olmalıdır.
6. Kullanıma hazır olana kadar kuru koşullarda gümüş folyo sarılı Petri kabındaki dairesel SurgiLux filmler saklayın.

3. SurgiLux Yapışkanlı Filmler Lazer Etkinleştirme

1. Lazer etkinleştirme işlemi göstermek için biz 15 mm genişlik ve 20 mm uzunluğunda bir ölçüye göre kesilmiş biftek gibi büyükbaş doku parçası kullanır. 10 mm ile 15 arasında 2 adet üretmek için bir Number 10 cerrahi bıçak kullanarak düz bir çizgi doku teşrih.
2. Yaklaşık onların kenarlarına dokunarak değil örtüşen ve bir pamuklu bir bez veya gazlı bez kullanarak, böylece doku iki parça, yavaşça herhangi bir aşırı sıvı emer.
3. Sonraki, SurgiLux filmi 7 x 9 mm bir parça kesti ve dikkatle ikiye p genelinde filmi uzunlamasına yerleştirindoku IECE, sonra kuru bir pamuklu çubukla hafifçe bastırın.
4. SurgiLux filmleri 120 mW ayarında bir kızıl-ötesi diode laser kullanılarak aktive edilir. Bu bir sınıf IIIB lazer gibi uygun güvenlik önlemleri tüm personel için uygun koruyucu gözlük kullanılması da dahil, alınmalıdır.
5. Köşesinde başlayarak, 120 mW ayarlanmış bir kızıl-ötesi lazer ve 1 mm çapında bir ışın spot büyüklüğü ile SurgiLux ışın. Saniyede yaklaşık olarak 1 mm bir oranda yeşil film üzerinde ışın spot geçirir. Işınlama işlemi iki kez daha tekrarlayın.

4. Onarım Gücü

1. Dikkatli bir şekilde çekme testi enstrüman kelepçeleri doku uçlarını sabitleyin. Biz bir 50 Newton yük hücresi ile Instron Mini55 sistemi kullanıyorsanız. Kopma maksimum yük, çekme mukavemeti ve uzatma Bluehill bilgisayar yazılımı (ABD) kullanılarak hesaplandı. En az 10 örnekleri için araçlar (n = 10) tespit edilmiştir.
2. 'Bolluk' yukarı çıkındoku iki adet tamamen ayrı SurgiLux şerit tarafından bir arada tutulan kadar ve daha sonra, saniye başına 1 mm oranında doku parçaları ayırın.

Sonuçlar

Santrifüj 4-6 depolamadan sonra kıvamını artırır, şeffaf yeşil çözüm ° C'ye açar 3 hafta bekletildikten sonra, yeşil çözelti, video gösterildiği gibi, yaklaşık olarak 20 mikron kalınlığında bir yeşil SurgiLux şeffaf bir film haline dönüştürülür ve bu nedenle, kolaylıkla esnektir.

Dokuya lazer SurgiLux filmi bağları ile ışınlama üzerine. Bu doku, lazer ışını film (Şekil 2) üzerinden geçerken kasılma görünen filmin kenarları görülebilir. Doku ve film No kömürleşme ya da ablasy...

Tartışma

Kitosan moleküler ağırlıkları çeşitli ve farklı derecelerde deactylation (DDA) ile elde edilebilir. Çitosan saflık değişimler SurgiLux çözelti içinde parçacıkların varlığının neden olacaktır; santrifüjleme bu ortadan kaldırmak için ve bir şeffaf yeşil çözelti ile sonuçlanmalıdır kullanılır. Bununla birlikte, filtrasyon, aynı zamanda ilave bir üretim ya da alternatif adım olarak kullanılabilir. Gibi bu tür kitosan DDA ve moleküler ağırlık gibi herhangi bir malzeme işleme, varyasyon, doku yapışma gücü dahil edilen SurgiLu...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Reaktif / ekipman Adı	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar (isteğe bağlı)
Kitosan	Sigma-Aldrich	448877
Yeşil İndosiyanin	Sigma-Aldrich	I2633	Ayrıca Cardiogreen olarak da bilinir
Asetik asit	Sigma-Aldrich	320099
Lif teslimat ile Infra-kırmızı diyot lazer. (808 nm, 120 mW, Işın çekirdek 200 mikron)	CNI Lazerler	Fc-808	Değişken sistemi 5'e kadar W güç
Lazer güvenlik gözlükleri	CNI Lazerler	LS-G
Çekme test cihazı	Instron Pty Ltd	5542	50 N yük hücresi