Tillverkning och tillämpning av Rose Bengal-kitosan Films i Laser Tissue Repair
Summary
Suturer behövs vanligen för att reparera vävnad under kirurgiska ingrepp. Däremot kan tillämpningen vara problematiskt eftersom de är invasiva och kan skada vävnad. Tillverkning och tillämpning metoder en ny vävnad bindemedlet här rapporteras. Denna adhesiva film laser-aktiverad och inte kräver användning av suturer.
Abstract
Fotokemisk vävnad bindning (PTB) är en suturfri teknik för vävnadsreparation, vilket uppnås genom att applicera en lösning av Rose Bengal (RB) mellan två vävnad kanter 1,2. Dessa är sedan bestrålas med en laser som selektivt absorberas av RB. De resulterande fotokemiska reaktioner tvärbinder förment kollagenfibrer i vävnaden med minimal värmeproduktion 3. I denna rapport har RB införlivats i tunna kitosan filmer att tillverka en ny vävnad lim som är laser-aktiverad. Adhesiva filmer, baserade på kitosan och innehållande ~ 0,1 vikt% RB, tillverkas och bundna till kalvtarm och råtta tibiala nerver genom en halvledarlaser (λ = 532 nm, Fluence ~ 110 J / cm 2, fläckstorlek ~ 0,5 cm) . En enda kolumn tensiometer, gränssnitt med en persondator, används för att testa bindningsstyrkan. RB-kitosan adhesivbindningar stadigt till tarmen med en styrka av 15 ± 6 kPa (n = 30). Vidhäftningsstyrkan sjunker till 2 ±, 2 kPa (n = 30) när lasern inte appliceras på bindemedlet. Anastomos av nerver tibiala kan också genomföras utan användning av suturer. Ett nytt kitosan bindemedel har tillverkats att obligationer fotokemiskt till vävnad och inte kräver suturer.
Protocol
Discussion
Rosen adhesiva tillverkning är baserad på en enkel torr gjuten processen, även om upplösningen av RB i surt pH kräver förlängd omrörning av kitosanlösningen. Det är viktigt att låta lösningen torka tills det blir en vattenolöslig film. Detta händer när vikten vattenhalten är ~ 10% i den torkade filmen 6. Olösliga filmer erhålles vanligtvis 2 veckor efter torr-gjutning vid standardförhållanden av temperatur och tryck (~ 25 ° C och ~ 1 atm). Mekanismen av vävnad bindning är inte klart än…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av UWS forskningsbidrag.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Rose Bengal | Sigma-Aldrich | 632-69-9 | |
| Chitosan (medium MW) | Sigma-Aldrich | 10318AJ | |
| Glacial acetic acid | Sigma-Aldrich | 08050051 | 2% v/v in DI water |
| Magnetic stirrer | Heidolph | MR Hei-Mix S | |
| Centrifuge | Beckman Coulter | Allegra X-12R | |
| Spectrophotometer | Varian | Cary 4000 UV-Visible | |
| Laser | CNI Laser | MGL-532 | |
| Micrometer | Mitutoyo | Series 227 | |
| Surgical microscope | Zeiss | OPMI |
Riferimenti
- O’Neill, A. C., Winograd, J. M. Microvascular anastomosis using a photochemical tissue bonding technique. Lasers Surg. Med. 39, 716-722 (2007).
- Yao, M., Yaroslavsky, A. Phototoxicity is not associated with photochemical tissue bonding of skin. Lasers Surg. Med. 42, 123-131 (2010).
- Lauto, A., Mawad, D. Photochemical Tissue Bonding with Chitosan Adhesive Films. Biomedical Engineering OnLine. 9, 47 (2010).
- Chan, B. P., Kochevar, I. E. Enhancement of porcine skin graft adherence using a light-activated process. J. Surg. Res. 108, 77-84 (2002).
- Lauto, A., Faster, L. J. Sutureless nerve repair with laser-activated chitosan adhesive: a pilot in vivo study. Photomed. Laser Surg. 26, 227-234 (2008).
- Lauto, A., Hook, J. Chitosan adhesive for laser tissue repair: in vitro characterization. Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).
- Au, V., Madison, S. A. Effects of singlet oxygen on the extracellular matrix protein collagen: oxidation of the collagen crosslink histidinohydroxylysinonorleucine and histidine. Arch. Biochem. Biophys. 384, 133-142 (2000).
- Encinas, M. V., Rufs, A. M. Xanthene dyes/amine as photoinitiators of radical polymerization: A comparative and photochemical study in aqueous medium. Polymer. 13, 2762-2767 (2009).
- Pini, R., Rossi, F. A new technique for the closure of the lens capsule by laser welding. Ophtalmic Surgery Lasers & Imaging. 39, 260-2626 (2008).
- Wieken, K., Angioi-Duprez, K., Lim, A. Nerve anastomosis with glue: comparative histologic study of fibrin and cyanoacrylate glue. J. Reconstr. Microsurg. 19, 17-20 (2003).
- Menovsky, T., Beek, J. F. Laser, fibrin glue, or suture repair of peripheral nerves: a comparative functional, histological, and morphometric study in the rat sciatic nerve. J. Neurosurg. 95, 694-699 (2001).
- García, P., Jorge, H. E. Comparative study of the mechanical behavior of a cyanoacrylate and a bioadhesive. J. Mater. Sci. Mater. Med. 15, 109-115 (2004).
- Lauto, A. Integration of extracellular matrix with chitosan adhesive film for sutureless tissue fixation. Lasers Surg. Med. 41, 366-371 (2009).
