Un Based Chitosano, Laser attivato sottile pellicola adesiva chirurgici, 'SURGILUX': Preparazione e dimostrazione
Summary
La fabbricazione di un romanzo, flessibile adesivo a film sottile chirurgico con ingredienti approvati dalla FDA, chitosano e verde indocianina è descritto. Incollaggio di questo adesivo al tessuto collagene attraverso un processo di attivazione semplice con una bassa potenza laser infrarosso è dimostrata.
Abstract
Le suture sono una tecnologia vecchia 4000 anni che rimangono il 'gold standard' per la chiusura della ferita in virtù della loro forza riparazione (~ 100 kPa). Tuttavia, suture può agire come un nidus di infezione e in molte procedure sono in grado di effettuare la riparazione della ferita o interferire con la rigenerazione del tessuto funzionale. 1 colle chirurgiche e adesivi, come quelli a base di fibrina e cianoacrilati, sono stati sviluppati come alternative per suture la riparazione di tali ferite. Tuttavia, gli attuali adesivi commerciali anche svantaggi significativi, che vanno dal trasferimento virale e prioni e una mancanza di forza riparazione come con le colle di fibrina, a tossicità per i tessuti e la mancanza di biocompatibilità per gli adesivi a base di cianoacrilati. Inoltre, adesivi chirurgiche attualmente disponibili tendono ad essere a base di gel e può essere esteso tempi di polimerizzazione che limitano la loro applicazione. 2 Analogamente, l'uso dei laser UV per facilitare meccanismi di reticolazione a base di proteine o albumina 'solDers 'può portare a danni al DNA, mentre il tessuto di saldatura laser (LTW) predispone danno termico ai tessuti. 3 Nonostante i loro svantaggi, adesivi e LTW hanno catturato circa il 30% del mercato chiusura della ferita risulta essere superiore a 5 miliardi di dollari all'anno, una testimonianza significativa alla necessità di una tecnologia sutureless. 4
Nella ricerca della tecnologia sutureless abbiamo utilizzato chitosano come biomateriale per lo sviluppo di un flessibile, film sottile, laser adesivo attivato chirurgica denominata 'SURGILUX'. Questo bioadesivo romanzo utilizza una combinazione unica di biomateriali e fotonica che sono approvati dalla FDA e utilizzato in una varietà di applicazioni biomediche e prodotti. SURGILUX supera tutti gli svantaggi associati a suture chirurgiche e adesivi attuali (cfr. tabella 1).
In questa presentazione riportiamo il protocollo relativamente semplice per la fabbricazione di SURGILUX e dimostraresua attivazione laser e saldatura resistenza del tessuto. Film SURGILUX aderire al tessuto collagenoso senza modificazione chimica come reticolazione per irradiazione e con una relativamente bassa potenza (120 mW) laser infrarosso invece di luce UV. Film chitosano hanno un'attrazione naturale ma debole adesivo collagene (~ 3 KPa), l'attivazione del laser basato chitosano SURGILUX film sottolinea la forza di questa adesione tramite interazioni di catena polimerica come conseguenza della dilatazione termica transitoria. 5 Senza questo processo di 'attivazione' , film SURGILUX sono facilmente rimovibili. 6-9 SURGILUX è stata testata sia in vitro che in vivo su una varietà di tessuti compresi nervo, intestino, dura madre e cornea. In tutti i casi è dimostrato buona biocompatibilità e trascurabile danno termico come conseguenza di irradiazione. 6-10
Protocol
Representative Results
Discussion
Chitosano può essere ottenuto in una varietà di pesi molecolari e con diversi gradi di deactylation (DDA). Variazioni purezza chitosano può portare alla presenza di particelle nella soluzione SURGILUX; centrifugazione viene utilizzato per eliminare questi e dovrebbe risultare in una soluzione trasparente verde. Tuttavia, filtrazione può anche essere usato come un passo fabbricazione aggiunta o alternativa. Come per ogni lavorazione dei materiali, le variazioni, come ad esempio chitosano DDA e peso molecolare, hanno …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori riconoscono un finanziamento della National Health and Medical Research Council of Australia (NHMRC # 1000674) per 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 |
Referências
- Kjaergard, H. K. Suture support: is it advantageous. Am. J. Surg. 182, 15S-20S (2001).
- Lauto, A., Mawad, D., Foster, L. J. R. Adhesive biomaterials for tissue reconstruction. J. Chem. Tech. Biotech. 83, 464-472 (2008).
- Fung, L. C., Mingin, G. C., Massicotte, M., Felsen, D., Poppas, D. P. Effects of temperature on tissue thermal injury and wound strength after photochemical wound closure. Lasers Surg. Med. 25, 285-290 (1999).
- Piribo, . Glues & Sealants: Industry Background Report. , (2005).
- Lauto, A., Hook, J., Doran, M., Camacho, F., Poole-Warren, L. A., Avolio, A., Foster, L. J. R. Chitosan adhesive for laser tissue-welding: in vitro characterisation. Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).
- Lauto, A., Stoodley, M., Marcel, H., Avolio, A., Sarris, M., McKenzie, G., Sampson, D. D., Foster, L. J. R. In vitro and in vivo tissue repair with laser-activated chitosan adhesive. Lasers Surg. Med. 39, 19-27 (2007).
- Lauto, A., Foster, L. J. R., Avolio, A., Sampson, D., Raston, C., Sarris, M., McKenzie, G., Stoodley, M. Sutureless Nerve Repair with Laser-Activated Chitosan Adhesive: A Pilot in vivo Study. J. Photomed. Laser. Surg. 26 (3), 227-234 (2008).
- Marçal, H., Badylak, S. F., Sellaro, T. L., Lauto, A., Foster, L. J. R., Mahler, S. The coalescence of decellularized tissue scaffolds, laser-activated chitosan bioadhesive and olfactory ensheathing cells for tissue repair and regeneration of the spinal cord. Lasers Med. Sci. 23 (1), 96 (2008).
- Foster, L. J. R., Thomson, K., Marcal, H., Butt, J., Watson, S., Wakefield, D. A chitosan-vancomycin composite biomaterial as a laser activated surgical adhesive with regional antimicrobial activity. Biomacromolecules. 11 (12), 3563-3570 (2010).
- Shahbazi, J., Marcal, H., Watson, S., Wakefield, D., Sarris, M., Foster, L. J. R. Sutureless sealing of penetrating corneal wounds using a laser-activated thin film adhesive. Lasers Surg. Med. , .
- Meyers, M. A., Chen, P. -. Y., Lin, A. Y. -. M., Seki, Y. Biological materials: Structure and mechanical properties. Prog. Mater. Sci. 53 (1), 1-206 (2008).
