Summary

A Based Chitosan, Laser adhesivo activado Thin Film quirúrgica, 'SURGILUX' Preparación y Demostración

Published: October 23, 2012
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Summary

La fabricación de una novela, de película delgada adhesivo flexible quirúrgico de los ingredientes aprobados por la FDA, el quitosano y verde de indocianina se describe. La unión de este adhesivo para tejido colágeno a través de un proceso de activación simple con una baja potencia de infrarrojos láser se demuestra.

Abstract

Las suturas son una tecnología de 4.000 años de edad que siguen siendo el "patrón oro" para cierre de heridas en virtud de su fuerza de reparación (~ 100 KPa). Sin embargo, las suturas pueden actuar como un nido para la infección y en muchos procedimientos son incapaces de efectuar la reparación de heridas o interferir con la regeneración del tejido funcional. 1 pegamentos y adhesivos quirúrgicos, tales como los basados ​​en fibrina y cianoacrilatos, se han desarrollado como alternativas a las suturas para la la reparación de tales heridas. Sin embargo, los actuales adhesivos comerciales también tienen desventajas significativas, que van desde la transferencia viral y priones y la falta de fuerza de reparación como con las colas de fibrina, a toxicidad del tejido y la falta de biocompatibilidad para los adhesivos a base de cianoacrilato. Además, los adhesivos quirúrgicos disponibles actualmente tienden a ser a base de gel y se puede haber extendido los tiempos de curado que limitan su aplicación. 2 Del mismo modo, el uso de láseres UV para facilitar la reticulación mecanismos a base de proteínas o albúmina 'solDers "puede conducir a daños en el ADN durante la soldadura láser del tejido (LTW) predispone a daño térmico a los tejidos. 3 A pesar de sus desventajas, adhesivos y LTW han capturado aproximadamente el 30% del mercado de cierre de la herida informado de que más de 5 dólares EE.UU. millones de dólares al año, un testimonio significativo a la necesidad de una tecnología sin sutura. 4

En la búsqueda de la tecnología de sutura hemos utilizado quitosán como un biomaterial para el desarrollo de una película flexible, delgada, láser adhesivo activado quirúrgico denominado «SURGILUX '. Este bioadhesivo novela utiliza una combinación única de los biomateriales y la fotónica que están aprobados por la FDA y utilizado con éxito en una variedad de aplicaciones biomédicas y productos. SURGILUX supera todas las desventajas asociadas con suturas y adhesivos quirúrgicos actuales (ver Tabla 1).

En esta presentación se presenta el protocolo relativamente sencillo para la fabricación de SURGILUX y demostrarsu activación láser y resistencia de la soldadura del tejido. Películas SURGILUX adherirse a tejido de colágeno sin modificación química tal como la reticulación y mediante irradiación utilizando una comparativamente baja potencia (120 mW) láser de infrarrojos en lugar de luz UV. Películas de quitosano tienen una atracción adhesivo natural pero débil al colágeno (~ 3 KPa), activación por láser de la base de quitosano SURGILUX películas acentúa la fuerza de esta adhesión a través de interacciones de cadena de polímero como consecuencia de la expansión térmica transitoria. 5 Sin esta "activación" proceso , películas SURGILUX se eliminan fácilmente. 6-9 SURGILUX se ha probado tanto de vitro como in vivo en una variedad de tejidos incluyendo los nervios, el intestino, la duramadre y la córnea. En todos los casos se demostró una buena biocompatibilidad y daño térmico insignificante como consecuencia de la irradiación. 6-10

Protocol

1. Preparación de la solución SURGILUX Preparar un 2% (v / v) de solución de ácido acético usando agua desionizada en un vaso de precipitados de vidrio limpio; utilizar una campana de flujo laminar para evitar la contaminación. Pesar 0,02% (w / v) del cromóforo, verde de indocianina, ICG, en un tubo Eppendorf estéril; asegura que el tubo se envuelve en papel de aluminio para evitar cualquier penetración de la luz. Utilizando una pipeta limpia, desechable, transferir aproximadament…

Representative Results

Centrifugación lleva a una solución transparente verde, lo que aumenta la viscosidad después del almacenamiento a 4-6 ° C. Después de reposar durante 3 semanas, la solución de color verde se convierte en una película transparente verde SURGILUX aproximadamente 20 micras de espesor y, como se demuestra en el vídeo, es fácilmente flexible. Tras la irradiación con el láser, los lazos de película SURGILUX al tejido. Esto se puede observar en los bordes de la película donde el tejido…

Discussion

El quitosano puede ser obtenido en una variedad de pesos moleculares y con diferentes grados de deactylation (DDA). Las variaciones en la pureza de quitosano puede conducir a la presencia de partículas en la solución SURGILUX; centrifugación se utiliza para eliminar estos y debería resultar en una solución de color verde transparente. Sin embargo, la filtración también se puede utilizar como una etapa de fabricación adicional o alternativa. Como con cualquier tratamiento de materiales, variaciones, tales como qu…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores reconocen una beca de la National Health and Medical Research Council de Australia (NHMRC # 1000674) para LJR Foster.

Materials

Name of the reagent/equipment Company Catalogue number Comments (optional)
Chitosan Sigma-Aldrich 448877  
Indocyanine Green Sigma-Aldrich I2633 Also known as Cardiogreen
Acetic acid Sigma-Aldrich 320099  
Infra-red diode laser with fiber delivery. (808 nm, 120 mW, Beam core 200 μm) CNI Lasers Fc-808 Variable system up to 5 W power
Laser safety glasses CNI Lasers LS-G  
Tensile testing apparatus Instron Pty Ltd 5542 50 N load cell

References

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Citer Cet Article
Foster, L. J. R., Karsten, E. A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, ‘SurgiLux’: Preparation and Demonstration. J. Vis. Exp. (68), e3527, doi:10.3791/3527 (2012).

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