Мы опишем наиболее простой протокол для подготовки биоразлагаемый медицинский клей, который имеет эффективную способность кровоостанавливающее. ЛЕНТА представляет собой не смешивающийся с водой супрамолекулярная агрегат получают путем смешивания дубильной кислоты, повсеместное соединение, содержащееся в растениях, и поли (этилен) гликоля, что дает в 2,5 раза больше водостойкую адгезию по сравнению с коммерческим клеем фибрина.
Это видео описывает простейший протокол получения биоразлагаемого хирургического клея, который имеет эффективную способность кровоостанавливающее и большую водонепроницаемую прочность сцепления, чем клеев коммерческих тканей. Медицинские клеи привлекли большое внимание в качестве потенциальных альтернативных инструментов для наложения швов и скрепок из-за их удобства в использовании с минимальной инвазивности. Несмотря на то, существует несколько протоколов для разработки адгезивов ткани, включая коммерчески доступные, такие как фибрин клеями и цианоакрилатных на основе материалов, в основном, они требуют ряда химических синтезов органических молекул или сложных методов протеин-очистки, в случае био управляемых материалов (то есть, фибриновый клей). Кроме того, разработка хирургических клеев экспонирование высокие адгезионные свойства, сохраняя при этом способность к биологическому разложению остается серьезной проблемой из-за трудностей в достижении хорошей производительности в условиях повышенной влажности тела. Проиллюстрируем новый способ подготовитьмедицинский клей, известный как лента, по весу на основе разделения не смешивающегося с водой супрамолекулярную агрегат , образованный после физического смешивания растительного происхождения, молекулы мокрая водостойкой лентой, Т annic ИДС (ТА), а также хорошо известный биополимер, поли (этилен) (ПЭГ). С помощью нашего подхода, ЛЕНТА показывает высокую прочность адгезии, что в 2,5 раза больше, чем коммерческий клей фибрина в присутствии воды. Кроме того, лента является биоразлагаемым в физиологических условиях, и может быть использован в качестве мощного гемостатического клея против тканевого кровотечения. Мы ожидаем, что широкое использование ленты в различных медицинских учреждениях и приложений доставки лекарственных средств, таких как полимеры для слизисто-адгезии, складов наркотиков и других.
В последнее десятилетие были предприняты усилия, чтобы заменить существующие хирургические шовные материалы и скобы, чтобы закрыть раны с биоразлагаемыми / биопоглощаемые клеев из-за их удобства в использовании и инвазивности низкой ткани во время хирургического лечения. Коммерчески доступные тканевых клеев подразделяются на четыре типа: (1) производные цианокрилатные 1, (2) фибриновых клеями , образованные путем ферментативного превращения фибриногена в фибрин полимеров тромбином 2,3, (3) на основе белка материалы , такие как химически или физически сшитый альбумин и / или желатин 4,5, и (4) синтетический полимер на основе 6 из них. Несмотря на то, что они были использованы во многих клинических применений, все клеи имеют свои собственные внутренние недостатки и недостатки, которые могут быть препятствия для их широкого использования. Цианакрилатные-клеи на основе демонстрируют высокую прочность адгезии к тканям, но их токсичные побочные продукты, такие как цианоацетатным и формальдегида, образующихся при деградации, часто вызывают знакificant степени воспалительных реакций 7. Фибрина клеи и альбумин или желатин на основе материалы имеют вопросы безопасности , касающиеся передачи инфекционных компонентов, таких как вирусы из животных источников: плазме крови человека для фибриновых клеев и животных , включая крупный рогатый скот, кур, свиней и рыбы для желатина на основе клеев 8. Хотя некоторые синтетические полимерные клеи на основе были утверждены Федеральным управлением медикаментов (FDA), большинство клеев из синтетических полимеров , продолжают испытывать трудности в деле минимизации шагов производственного процесса и достижение биосовместимости 9. Самое главное, что все клеи страдают от плохой механической и адгезионной прочности для влажных тканей 10. В последнее время , клеи биомиметические ткани навеянные морскими мидиями 11-13 гекконов 14, геккон с мидий 15 и эндопаразитических червей 16 были становятся перспективные альтернативы текущих медицинских клеев из – за их механических и перестраиваемыйадгезионные свойства с биосовместимости. Тем не менее, и по сей день, все еще есть вопросы , которые необходимо решить , прежде чем они станут коммерческими продуктами 17.
Мы сообщаем о совершенно новый тип медицинского клея под названием ЛЕНТА, который получают путем межмолекулярных водородных связей между растительного происхождения, клеевой молекулы, дубильные кислоты (ТА), и био-инертный полимер поли (этиленгликоль) (ПЭГ), как указывает его название. TA является представителем гидролизуемый танин Повсеместно найдены во время вторичного метаболизма растений. Она привлекает к себе большое внимание в связи с его антиоксидантными, анти-мутагенным, и анти-канцерогенные свойства и было показано , участвовать в супрамолекулярных взаимодействий со многими полимерами, такими как поли (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) и поли (N – винилпирролидона) (PVPON), чтобы сформировать слой за слоем (LBL) пленок 18-20 и лекарственно-рилизинг микрокапсул 21-23. В этом исследовании мы обнаружили, что TA может действовать как эффективныйводостойкий клей функциональный фрагмент с образованием медицинского клея, ЛЕНТА. Путем простого смешивания с TA, не-обрастания полимер ПЭГ становится супрамолекулярная клей с 2,5-кратным увеличением адгезионной прочности по сравнению с коммерческим клеем фибрина, и эта адгезия сохраняется на протяжении до 20 циклов прикрепления и снятия, даже в присутствии воды , Его гемостатический способность тестировалась на печень кровоточащей модели в естественных условиях и показали хорошую способность кровоостанавливающее , чтобы остановить кровотечение в течение нескольких секунд. ЛЕНТА имеет существенное значение в соответствующем поле в качестве первого растительного происхождения, клей, который может показать новый взгляд на решение недостатков нынешних проблем, связанных с био-вдохновил подходов. Мы также ожидаем, что широкое использование ленты в различных медицинских и фармацевтических применений, таких как слизисто-клеи, пластыри с наркотиками отпуская, перевязочных помощи, а также других из-за его простой метод подготовки, масштабируемости, перестраиваемой скорости биодеградации, а также высоко влажное устойчивые к adhesионные свойства.
Мы разработали совершенно новый класс гемостаза клеевой названный ЛЕНТА вдохновлен водостойкого молекулярного взаимодействия полифенолов соединения растительного происхождения, TA. TA является представителем гидролизуемый танин, который значительно привлек к себе внимание благода?…
The authors have nothing to disclose.
This study was supported by National Research Foundation of South Korea: Mid-career scientist grant (2014002855), and Ministry of Industry, Trade, and Natural Resources: World Premier Material Development Program. This work is also supported by in part by Center for Nature-inspired Technology (CNiT) in KAIST Institute for NanoCentury (KINC).
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 |