Summary

당뇨병 상처의 가속 치유를 위한 독시사이클린 로드 콜라겐-치토산 복합 비계

Published: August 21, 2021
doi:

Summary

준비된 DOX-CL 스캐폴드는 DW에서 손상된 조직의 회복을 위해 필수적인 것으로 간주되는 기계적 강도, 다공성, 수분 흡수, 분해속도, 지속적 방출, 항균, 생체 적합성 및 항염증 성질에서 이상적인 DW 드레싱의 전제 조건을 충족시켰습니다.

Abstract

당뇨병 의 한 가지 주요 합병증은 당뇨병 상처 (DW)입니다. 당뇨병에 있는 염증의 연장된 단계는 연기된 상처 치유로 이끌어 내는 상해의 추가 단계를 방해합니다. 우리는 독시 사이클린을 선택 (DOX), 선택의 잠재적인 약물로, 그것의 보고 된 항 염증 속성과 함께 그것의 항 균 속성으로 인해. 현재 연구는 DOX로드 콜라겐 치토산 비 교차 연결 (NCL) 및 교차 링크 (CL) 비계 (CL) 비계를 공식화하고 당뇨병 조건에서 치유 능력을 평가하는 것을 목표로합니다. 스캐폴드의 특성화 결과 DOX-CL 스캐폴드는 이상적인 다공성, 낮은 부종 및 분해율, DOX-NCL 스캐폴드에 비해 DOX의 지속적인 방출을 보유하고 있음을 보여줍니다. 시험관 내 연구는 DOX-CL 스캐폴드가 CL 스캐폴드 처리 및 대조군에 비해 생체 적합성 및 향상된 세포 성장이었다는 것을 보여줍니다. 항균 연구는 DOX-CL 스캐폴드가 DW에서 발견되는 가장 흔한 박테리아에 대한 CL 스캐폴드보다 더 효과적이었다는 것을 보여주었습니다. 연쇄토조토신 및 고지방 식이 유도 DW 모델을 사용하여, DOX-CL 스캐폴드 처리군에서 의 상처 수축의 상당히 빠른 속도(p≤0.05) 빠른 속도는 CL 스캐폴드 처리 및 대조군에 비해 관찰되었다. DOX-CL 스캐폴드의 사용은 DW에 대한 지역 치료에 대한 유망한 접근 법으로 입증 될 수 있습니다.

Introduction

당뇨병 mellitus (DM)는 인슐린을 전달하거나 간단한 설탕의 비정상적인 소화에 그 결과에 반응하는 바디의 실패가 혈당 1의상승을 초래하는 조건입니다. DM의 가장 연속적이고 분쇄 얽힘은 당뇨병 상처 (DW)입니다. DM 환자의 약 25%는 일생 1에서 DW를 구축할 기회가 있습니다. DW의 방해된 치유는 DM의 삼총병증에 인가됩니다: 면역병증, 혈관병증 및 신경병증. DW가 치료되지 않을 때마다 회지 발달이 발생할 수 있으므로 관련 기관 2의제거를 촉구합니다.

환자를 가르치는 등 치료(매일 상처를 검사하고, 상처를 정화하고, 상처에 압력을 가하는 활동, 주기적인 포도당 모니터링 등), 혈당 조절, 상처 탈모, 압력 하역, 의료 절차, 고압 산소 요법 및 고급 치료법은 실제로 3,4에있습니다. 이들 약물의 대부분은 다인자적 병리학적 조건 및 이러한 의약품과 관련된 예기치 않은 비용에 비추어 DW 치료에 필수적인 모든 전제 조건을 해결하지 못한다 5. DW 병인이 다인성임에도 불구하고 부적절한 조직 관리를 가진 지속적인 염증은 DW 5,6에서치유가 지연되는 실제 원인으로 명시된다.

DW에서 염증 및 프로 염증 성 중재자의 증강 수준은 지연 된 상처 치유에대한 책임이 감소 성장 인자 결과2,6. DWs의 부적절한 세포외 매트릭스(ECM) 형성은 형성된 ECM의 급속한 분해에 대한 책임을 받는 매트릭스 메탈로프로틴(MmPs) 레벨의 증가로 인가된다. MmPs에서, Mp-9는 장기간염증및 급속한 ECM 분해7을담당하는 주요 중개자로 보고된다. MMP-9의 높은 수준을 감소시키는 항염증제약물과의 국소치료는 칼골성 항상성, 프레임워크 배열을 재확립하고 DW 8,9의더 나은 치유를 촉구하는 것으로 명시되어 있다.

MMP-9 억제제인 독시사이클린(DOX)은 DW 10,11,12의지속적인 염증을 담당하는 주요 염증 중재자인 MMP-9의 높은 수준을 억제하기 위해 선택되었다. 또한, DOX는 항산화제(반응성 산소 종과 결합할 수 있는 자유 하이드록시 및 페녹스 라디칼을 생성) 13 및 항석포성(카스파제 발현 및 미토콘드리아 안정화 억제) 14가지 활성을 가지고 DW의 치료에 필수적이다. DOX, 콜라겐(COL), 치토산(CS)을 포함하는 프레임워크의 배열이 선택되었다. COL의 선택은 기계적 강도 와 조직 재생을 담당하는 필요한 프레임 워크를 제공하는 데 도움이되는 방법에 따라 달라집니다 15. 한편, CS는 여러 상처 치유 단계와 관련된 글리코아미노글리칸에 구조적으로 동종이다. 또한 CS가 상당한 항균 성질을 가지고 있는 것으로 보고된다 15. 따라서 DOX의 COL/CS 스캐폴드는 장기간 염증을 억제하기 위해 공식화되고, DM 조건에서 성공적인 상처 치유를 위한 매트릭스 형성을 지원한다.

Protocol

수행 된 모든 동물 절차는 약국의 JSS 대학의 기관 동물 윤리위원회에 의해 승인되었다, Ooty, 인도. 1. 동결 건조 방법에 의한 DOX 장전다공스 비계 의 준비 1.2 g의 COL을 100mL의 물(예: 밀리포어)에 넣고 붓기를 위해 따로 둡니다. 2000rpm에서 밤새 부어오른 COL 분산을 저어 COL의 완전한 용해를 보장합니다. 1%아세트산의 100mL에서 약 0.8g의 CS를 용해시켜 CS 용액을 …

Representative Results

DOX로드 NCL 및 CL 스캐폴드의 특성화육안으로NCL과 CL 스캐폴드는 크림색으로 밝혀졌다. 게다가, 두 비계는 물리적으로 검사 할 때 스폰지처럼 나타납니다, 뻣뻣하고 탄성. NCL 및 CL 스캐폴드의 SEM 이미지가 도 1에표시됩니다. 그림에서, 분자 간 연계를 형성하여 교차 연결 후 모공 크기가 감소했다는 것이 분명했다. 또한 NCL과 CL 스캐폴드 다공성은 각각 92.3±4.21?…

Discussion

이 연구의 주요 목적은 쥐에서 DW 치유에 DOX로드 COL-CS 비계의 효과를 결정하는 것이었습니다. CL과 NCL은 형태학, 붓기 지수, 체외 방출 운동 및 생체 적합성 측면에서 제조 및 평가되었다.

DOX로드 NCL 및 CL 스캐폴드의 특성화
준비된 발판은 상호 연결된 모공과 다공성인 것으로 나타났습니다. 이 상호 연결된 모공은 증식 및 이동을 위해 세포에 산소와 영양소의 적…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자들은 아시쉬 D 와드와니 박사에게 감사드립니다. (조교수 겸 머리, 제약 생명 공학의 학과, 약학의 JSS 대학, Ooty, 인도) 체외 세포 생존 성 연구를 지원하기위한.

저자는 과학 기술학과에 감사드립니다 – 대학과 고등 교육 기관의 과학 기술 인프라 개선을위한 기금 (DST-FIST), 뉴 델리, 우리의 부서를 지원하기위한.

저자는 또한 산주 씨에게 감사를 표합니다. S씨와 스리람 씨. 나루쿨라 M. 팜 학생들이 비디오 촬영에 응원을 하고 있다.

이 연구는 고등 교육 및 연구의 JSS 아카데미에 의해 지원되었다 (JSSAHER).

Materials

1-ethyl-(3-3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) Merck Millipore, Mumbai, India E7750
2-(N-morpholino) ethane sulfonic acid (MES) Merck Millipore, Mumbai, India 137074
3-(4, 5 dimethyl thiazole-2 yl) -2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) Thermo Fisher, Mumbai, India M6494
Deep freezer verticle Labline Instruments, Kochi, India
Dialysis sack Merck Millipore, Mumbai, India D6191-Avg. flat width 25 mm (1.0 in.), MWCO 12,000 Da
Doxycycline Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India D9891
Elisa kit R&D Systems RMP900
Escherichia coli (E. coli) National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India NCIM 2567
Ethanol Merck Millipore, Mumbai, India 100983
Lyophilizer-SZ042 Sub-Zero lab instruments, Chennai, India
Mechanical Stirrer-RQ-122/D Remi laboratory instruments, Mumbai, India
Medium molecular weight Chitosan Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India 18824
Microtome-RM2135 Leica, U.K
Mouse embryonic fibroblast cells (3T3-L1) National Centre for Cell Sciences, Pune, India
Multiple plate reader -Inifinte M200 Pro Tecan Instruments, Switzerland
N-hydroxy succinimide (NHS) Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India 130672
Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India NCIM 2036
Scanning Electron Microscopy (SEM)-S-4800 Hitachi, India
Sodium hydroxide (NaOH) pellets Qualigen fine chemicals, Mumbai, India Q27815
Staphylococcus aureus (S. aureus) National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India NCIM 5022
Staphylococcus epidermis (S. epidermis) National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India NCIM 5270
Streptozotocin (STZ) Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India 14653
Type-1 rat Collagen Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India C7661
Ultraviolet–visible spectroscopy-1700 Shimadzu

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Sanapalli, B. K. R., Chinna Gounder, K., Ambhore, N. S., Kuppuswamy, G., Thaggikuppe Krishnamurthy, P., Karri, V. V. S. R. Doxycycline Loaded Collagen-Chitosan Composite Scaffold for the Accelerated Healing of Diabetic Wounds. J. Vis. Exp. (174), e62184, doi:10.3791/62184 (2021).

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