وأيد هذا العمل من قبل منحة بحثية UWS.

1. الشيتوزان لاصق إعداد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسحوق قابل للذوبان في الشيتوزان حل حامض الخليك، وبالنسبة للإعداد محلول المخزون من حمض الخليك (2٪ V / V)، إضافة 10 مل حامض الخليك الجليدية إلى المياه مل 490 منزوع الأيونات (DI-H 2 O). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإعداد محلول المخزون البنغال روز (RB) (0.01٪ W / V) في حامض الخليك، وتزن 5 ملغ من RB في قارورة ملفوفة بورق الألمنيوم لتجنب photobleaching. إضافة 0.5 مل من O 2 DI-H بحل مسحوق ثم إضافة 49،5 مل من حمض الحل الأسهم الخليك (موضح في القسم 1.1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإعداد حل الشيتوزان (1.7٪ ث / ت)، تزن 0،85 غرام من مسحوق الشيتوزان (MW المتوسطة، ودرجة 85٪ من أستلة) وإضافة إلى 50 مل من محلول حامض الخليك RB. تم إعداد التحكم عن طريق إذابة الشيتوزان في حل حامض الخليك دون RB. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> النمام المغناطيسي إضافة إلى خليط الشيتوزان ويقلب في درجة حرارة الغرفة. لضمان حل كامل للمكونات، تحريك الشيتوزانفي حامض الخليك + RB لمدة أسبوعين والشيتوزان في حامض الخليك لمدة 5 أيام (التحكم). عندما يذوب الشيتوزان، ودرجة الحموضة حل يزيد من ~ ~ 2.6 إلى 3.9. لاحظ أن RB قابل للذوبان ضعيفة في الرقم الهيدروجيني الحمضية ويتطلب زيادة في الرقم الهيدروجيني من الحل وتمديد الوقت التحريك إلى حل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي في الحلول 3270 x ج لمدة 1 ساعة وجمع طاف به، على سبيل المثال، حقنة معقمة 10 مل. تأكد من عدم تعكير صفو بيليه النجاسة. خلال هذه الخطوة، يتم تنظيف حل من الشوائب والمواد غير القابلة للذوبان العيانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن الحل الشيتوزان (بالطرد المركزي) على لوح مسطح perpex باستخدام محقنة معقمة. سمك الفيلم المجففة يعتمد على النسبة بين كمية من الاستغناء الحل ومساحة السطح الذي ينتشر على الحل. تأكد من أن الحل هو خال من فقاعات الهواء وتنتشر بالتساوي على بلاطة. للحصول على أفلام رقيقة بسمك ~ ميكرومتر 13، حقن ~ الحل 1 مل أكثر من 12 السطح 2 سممنطقة (أبعاد الطول ~ 3X4، الشكل 1A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بلاطة تغطية البرسبيكس مع شاشة مصنوعة من رقائق الألومنيوم على سبيل المثال، لتجنب photobleaching من الحل. ضمان أن يتم ضمان ما يكفي من التهوية لتجف الحل تحت الشاشة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترك الحل لتجف في درجة حرارة الغرفة (25 ° C) والضغط (1 ATM) حتى الفيلم الناتج غير قابل للذوبان في الماء وتنتفخ لا macroscopically. ويتحقق هذا عادة في 2 أسابيع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فصل الأفلام بعناية باستخدام ملعقة رقيقة ومسطحة: يمكن هذه الأفلام مقشر بسهولة قبالة لوح البرسبيكس دون تعرضها للتلف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس سمك الأفلام باستخدام ميكرومتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع لاصقة في شرائط مستطيلة مع مقص حاد نظيفة ووضعها بين الشرائح زجاجية معقمة للحفاظ على شكلها مسطح. التفاف الشرائح في رقائق الألومنيوم التدريع للضوء وتخزينها في درجة حرارة الغرفة. تسمية لاصقة مع أو بدون RB باسم &quot;ارتفع لاصقة&quot; أو &quot;adhes الشيتوزانإيف &quot;على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ارتفع يمكن تعقيم باستخدام الايثانول الأفلام لاصقة (90٪)، أو مع أشعة جاما (0.1 كيلو جراى / ساعة لمدة 24 ساعة) 4،5. </li></ol> 2. التوهين البصرية اللاصقة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح لاصقة روز داخل كوفيت الكوارتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل الطيف الموهن في نطاق 400 - 800 نانومتر باستخدام الطيف ثنائي الحزمة 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على افتراض صحة قانون بير، حساب طول توهين لاصقة على النحو التالي: I = I 0 البريد الفأس حيث كنت 0 هو كثافة شعاع الحادث، 1 / A هو طول توهين، وx هو سمك الفيلم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات 2،1 حتي 2،3 لاصقة الشيتوزان لتكون بمثابة السيطرة. </li></ol> 3 في المختبر التطبيق:. الأنسجة الرابطة ليزر على الأمعاء <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصاد الأمعاء العجل مباشرة بعد القتل الرحيم الحيوانية وتخزينها في -80 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل الاستخدام، وتذويب هيدرات منظمة الشفافية الدوليةssue بغمر في O 2 DI-H لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقسم إلى أقسام الأنسجة (2 × 1 سم) باستخدام شفرة رقم 10 تحت مجهر التشغيل (X10). الحفاظ على أقسام رطبة باستخدام DI-H 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل شق جذوعها قريبة من بعضها البعض (النهاية إلى النهاية). مسح الماء الزائد من على السطح باستخدام نصائح القطن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع لاصق قطاع روز (10 × 6 مم) عبر شق في طبقة المصلية مع microforceps ضمان الاتصال الكاملة مع الأمعاء (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم تنشيط التصاق الأنسجة من قبل لاصقة روز الصمام الثنائي ضخ الليزر في الحالة الصلبة، وهو مضافا إلى الألياف البصرية والمتعدد (الأساسية قطر 200 ميكرومتر) 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين مستوى قوة الليزر إلى 180 ميغاواط وأشرق لاصقة لحد أدنى 6 ~ مع شعاع حجم البقعة من 5 مم ~، وذلك باستخدام المعلمات المدرجة في الجدول 1. بقعة أشرق لاصقة ضمان المشع كل بقعة لمدة 5 ثوان قبل أن ينتقل ~ شعاع الى مكان الحادث المجاورة. Tالإجراء يضمن له شعاع الليزر بمسح كامل مساحة عدة مرات لاصقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتقييم قوة الترابط الأنسجة، المشبك عينة إلى مقياس التوتر السطحي عمود واحد معايرة (INSTRON، MA، الولايات المتحدة الأمريكية) باستخدام قبضة الميكانيكية. نقل السيطرة على 22 مم / دقيقة حتى جذوعها الأنسجة منفصلين 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع لاصق روز على النسيج كما هو موضح في الخطوة 3.5. لا أشرق العينة وقياس قوة الترابط الأنسجة كما هو موضح في الخطوة 3.8. هذه العينة بمثابة السيطرة. </li></ol> 4 في فيفو التطبيق:. التحام العصب قصبي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رزين ويستار الفئران مع خليط 2 isoflurane / O (4٪ خلال التعريفي، بعد ذلك 2٪) 5. حقن تحت الجلد Buprenex (0.03 ملغم / كغم) لتوفير المنطوق النشاط داخل مسكن وتخفيف الألم أو عدم الراحة الممكنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب أن يتم تنفيذ الإجراء التالي الجراحية تحت المجهر التشغيل (X10). جعل الجلد المائلشق حوالي 3 سم طويلة في الجزء الجانبي من ظهراني الفخذ الأيمن وفضح العصب الظنبوبي مع نهج العضلات من خلال تقسيم عضلات الألوية 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشريح جزئيا وتقليم البرانية للعصب الظنبوبي باستخدام مقص مستقيم الدقيقة وامتصاص الماء الزائد مع شاش معقم أو نصائح القطن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع العصب الظنبوبي مع الدقيقة مقص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> موقف العقيمة الشيتوزان قطاع (5 × 4 أبعاد ملم) تحت العصب الظنبوبي باستخدام ملقط الصغيرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقريب جذوعها العصب نهاية إلى نهاية الدقيقة مع ملقط على قطاع اصقة الورد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطاع تلتزم بشكل كامل في العصب تشكيل طوق، التي يمكن أن تساعد مع تناوب العصب أشعة الليزر خلال القطاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفعيل ارتفع لاصقة مع الليزر كما هو موضح في الخطوات 3.6) و 3.7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقليم لاصقة زائدة ارتفع من ذوي الياقات البيضاء من العصب تعمل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إغلاق العضلات والجلد مع خمسة الغرز 3-0 5. </lط&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> وينبغي اتباع إجراءات الاسترداد القياسية بعد الجراحة بما في ذلك التفتيش اليومية لتفزر أو تشكيل القيح وإدارة مسكن، إذا لزم الأمر. </li></ol> 5. ممثل النتائج الأفلام التي يتم الحصول مشرقة ارتفعت في اللون، رقيقة ولها سطح أملس (الشكل 1). كما أنها مرنة ويمكن دخلت أنابيب ذات قطر صغير من دون دموع مما تسبب في أضرار أخرى أو أي الظاهر (1B الشكل). لاصقة روز وقمم امتصاص اثنين في 530 و 562 نانومتر، والليزر الأخضر وبالتالي يمتص بقوة لاصقة وطول المقابلة في توهين 532 نانومتر ~ 12 ميكرون هو (الشكل 3). في المقابل، الشيتوزان الأفلام دون RB خفف ضعيفة ليزر (1/162 ميكرومتر ~ A)، من المحتمل بسبب تشتت. ويبدو من مؤامرة الأطياف التي لم تجميع كبيرة من RB يحدث في الأفلام. ارتفعت السندات لاصقة بقوةإلى الأمعاء عند تشعيع الليزر (الشكل 2) تحقيق الحمل الأقصى نموذجية في عدم قدره 0.9 ± 0.4 N (N = 30). وقدرت قوة لاصقة والحمل الأقصى مقسوما على مساحة سطح لاصقة، وهما، 15 ± 6 كيلو باسكال (ن = 30). لاصقة روز غير المشع المستعبدين أقل بكثير للأنسجة (2 ± 2 كيلو باسكال، N = 30، ر المفردة للتجارب ع &lt;10 6). وقد تحقق بنجاح مفاغرة في الجسم الحي من العصب الظنبوبي بعد تطبيق، وارتباط لاصقة من ردة بالاشتراك مع ليزر خضراء. أسبوع واحد بعد العمل الجراحي، وكان العصب تعمل في استمرارية وقوة إصلاح هو 17 ± 9 كيلو باسكال (ن = 10). <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig1.jpg" /> الشكل 1. ومسبوكة A) والحل RB-الشيتوزان على سمك البرسبيكس (لوح مسطح لوح ~ 5 مم). يتم وضع ورقة الرسم تحت لوح لتسهيل الخطوة الجافة الصب. وو المياه غير قابلة للذوبانيتم الحصول على ILM أسبوعين بعد الصب. B) وردة لاصقة مرنة ويمكن دخلت اسطوانة صغيرة. <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig2.jpg" /> الشكل 2. والمستعبدين وردة لاصقة الأمعاء العجل بعد التشعيع بالليزر. يتم تطبيق التشعيع موحدة بشأن لاصقة RB خلال الأنسجة الرابطة، وتظهر البقع اختيار ولكن في هذه الصورة لتوضيح تأثير الصورة تبيض ليزر على لاصق. <img alt="الشكل 3" src="/files/ftp_upload/4158/4158fig3.jpg" /> الشكل 3. وطيف الامتصاص (في وحدات التعسفي) من روز لاصقة تبين قمتين بنحو 530 و 562 نانومتر. ليزر أخضر (λ = 532 نانومتر) وبالتالي يمتص بقوة لاصقة أثناء التعرض ليزر. الشيتوزان لاصقة دون RB يمتص شعاع الليزر سيئة. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td> ن </td><td><sترونج&gt; المساحة (مم 2) </td><td> السلطة (W) </td><td> مرة (مرات) </td><td> فلوينس (J / سم 2) </td><td> I (W / سم 2) </td><td> الحمولة القصوى / منطقة (كيلو باسكال) </td></tr><tr><td> لاصق ليزر + </td><td> 30 </td><td> 60 ± 10 </td><td> 0.18 ± 0.03 </td><td> 365 ± 5 </td><td> ~ 110 </td><td> ~ 0،9 </td><td> 15 ± 1 </td></tr><tr><td> لاصق </td><td> 30 </td><td> 60 ± 10 </td><td> NA </td><td> NA </td><td> NA </td><td> NA </td><td> 2 ± 2 </td></tr></tbody></table> الجدول 1. أسطورة. ن، عدد العينة؛ المنطقة، المساحة السطحية لللاصقة روز (يعني ± الخطأ كحد أقصى)؛ مرن، ليزر الطاقة (يعني ± الخطأ كحد أقصى)؛ الوقت، الوقت التشعيع (يعني ± الخطأ كحد أقصى)؛ فلوينس، متوسط ​​فلوينس الليزر، وأنا، يقدر معدل العائد الداخليadiance؛ الحمولة القصوى / المنطقة، الحمولة القصوى في فشل إصلاح الأنسجة مقسوما على مساحة سطح لاصق، (يعني ± SE).

<ol>
	<li>O'Neill, A. C., Winograd, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+anastomosis+using+a+photochemical+tissue+bonding+technique.">Microvascular anastomosis using a photochemical tissue bonding technique.</a> Lasers Surg. Med. 39, 716-722 (2007).</li><li>Yao, M., Yaroslavsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototoxicity+is+not+associated+with+photochemical+tissue+bonding+of+skin.">Phototoxicity is not associated with photochemical tissue bonding of skin.</a> Lasers Surg. Med. 42, 123-131 (2010).</li><li>Lauto, A., Mawad, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+Tissue+Bonding+with+Chitosan+Adhesive+Films.">Photochemical Tissue Bonding with Chitosan Adhesive Films.</a> Biomedical Engineering OnLine. 9, 47 (2010).</li><li>Chan, B. P., Kochevar, I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+porcine+skin+graft+adherence+using+a+light-activated+process.">Enhancement of porcine skin graft adherence using a light-activated process.</a> J. Surg. Res. 108, 77-84 (2002).</li><li>Lauto, A., Faster, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sutureless+nerve+repair+with+laser-activated+chitosan+adhesive:+a+pilot+in+vivo+study.">Sutureless nerve repair with laser-activated chitosan adhesive: a pilot in vivo study.</a> Photomed. Laser Surg. 26, 227-234 (2008).</li><li>Lauto, A., Hook, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chitosan+adhesive+for+laser+tissue+repair:+in+vitro+characterization.">Chitosan adhesive for laser tissue repair: in vitro characterization.</a> Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).</li><li>Au, V., Madison, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+singlet+oxygen+on+the+extracellular+matrix+protein+collagen:+oxidation+of+the+collagen+crosslink+histidinohydroxylysinonorleucine+and+histidine.">Effects of singlet oxygen on the extracellular matrix protein collagen: oxidation of the collagen crosslink histidinohydroxylysinonorleucine and histidine.</a> Arch. Biochem. Biophys. 384, 133-142 (2000).</li><li>Encinas, M. V., Rufs, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xanthene+dyes/amine+as+photoinitiators+of+radical+polymerization:+A+comparative+and+photochemical+study+in+aqueous+medium.">Xanthene dyes/amine as photoinitiators of radical polymerization: A comparative and photochemical study in aqueous medium.</a> Polymer. 13, 2762-2767 (2009).</li><li>Pini, R., Rossi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+technique+for+the+closure+of+the+lens+capsule+by+laser+welding.">A new technique for the closure of the lens capsule by laser welding.</a> Ophtalmic Surgery Lasers &#38; Imaging. 39, 260-2626 (2008).</li><li>Wieken, K., Angioi-Duprez, K., Lim, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+anastomosis+with+glue:+comparative+histologic+study+of+fibrin+and+cyanoacrylate+glue.">Nerve anastomosis with glue: comparative histologic study of fibrin and cyanoacrylate glue.</a> J. Reconstr. Microsurg. 19, 17-20 (2003).</li><li>Menovsky, T., Beek, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser,+fibrin+glue,+or+suture+repair+of+peripheral+nerves:+a+comparative+functional,+histological,+and+morphometric+study+in+the+rat+sciatic+nerve.">Laser, fibrin glue, or suture repair of peripheral nerves: a comparative functional, histological, and morphometric study in the rat sciatic nerve.</a> J. Neurosurg. 95, 694-699 (2001).</li><li>Garc&#237;a, P., Jorge, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+the+mechanical+behavior+of+a+cyanoacrylate+and+a+bioadhesive.">Comparative study of the mechanical behavior of a cyanoacrylate and a bioadhesive.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 15, 109-115 (2004).</li><li>Lauto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+extracellular+matrix+with+chitosan+adhesive+film+for+sutureless+tissue+fixation.">Integration of extracellular matrix with chitosan adhesive film for sutureless tissue fixation.</a> Lasers Surg. Med. 41, 366-371 (2009).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

ارتفع يستند لاصقة على تلفيق عملية الصب الجاف بسيطة، على الرغم من أن حل RB في الرقم الهيدروجيني الحمضية يتطلب اثارة طويلة من الشيتوزان الحل. من المهم السماح للحل تجف حتى يصبح فيلم غير قابلة للذوبان بالماء. يحدث هذا عندما يكون محتوى الماء الوزن هو ~ 10٪ في الفيلم المجففة <s...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> التعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> روز البنغال </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 632-69-9 </td><td></td></tr><tr><td> الشيتوزان (المتوسطة MW) </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 10318AJ </td><td></td></tr><tr><td> حمض الخليك الجليدية </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 08050051 </td><td> 2٪ ت / ت في المياه DI </td></tr><tr><td> النمام المغناطيسي </td><td> Heidolph </td><td> MR-هيي ميكس S </td><td></td></tr><tr><td> نبذ </td><td> بيكمان كولتر </td><td> X-12R أليجرا </td><td></td></tr><tr><td> الطيف </td><td> فاريان </td><td> كاري 4000 UV-المرئية </td><td></td></tr><tr><td> الليزر </td><td> CNI الليزر </td><td> MGL-532 </td><td></td></tr><tr><td> جهاز لقياس الابعاد الصغيرة جدا </td><td> ميتوتويو </td><td> سلسلة 227 </td><td></td></tr><tr><td> المجهر الجراحي </td><td> زايس </td><td> OPMI </td><td></td></tr></tbody></table>

fabrication and application of rose bengal-chitosan films in laser tissue repair

الضوئية الرابطة الأنسجة (PTB) هي تقنية الغرز لإصلاح الأنسجة، والذي يتحقق من خلال تطبيق حل البنغال روز (RB) بين اثنين من حواف النسيج 1،2. والمشع ثم هذه بواسطة الليزر الذي يتم امتصاصه بشكل انتقائي من قبل RB. ردود الفعل الناتجة الضوئية تشعبي من المفترض أن ألياف الكولاجين في النسيج مع الحد الأدنى من الإنتاج التمهيدية 3. في هذا التقرير، وقد أدرج في أفلام RB الشيتوزان رقيقة لاصقة لصنع أنسجة الرواية التي هي الليزر تفعيلها. هي ملفقة الأفلام لاصقة، على أساس الشيتوزان وتحتوي على 0،1٪ بالوزن ~ RB، والمستعبدين من الأمعاء العجل والأعصاب الظنبوب الفئران بواسطة الليزر في الحالة الصلبة (λ = 532 نانومتر، فلوينس ~ 110 J / سم 2، حجم البقعة ~ 0.5 سم) . ويستخدم مقياس التوتر السطحي عمود واحد، وتفاعل مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية، لاختبار قوة الترابط. وRB-الشيتوزان السندات لاصقة بقوة إلى الأمعاء مع قوة من 15 ± 6 كيلو باسكال، (ن = 30). قوة التصاق تنخفض إلى 2 &amp;plusmn، 2 كيلو باسكال (ن = 30) عندما لا يتم تطبيق الليزر للاصقة. ويمكن للمفاغرة الأعصاب الظنبوب الانتهاء أيضا من دون استخدام الخيوط الجراحية. وقد ملفقة A الشيتوزان رواية لاصقة أن السندات الضوئية إلى الأنسجة والخيوط الجراحية لا يتطلب.

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Application of Rose Bengal-chitosan Films in Laser Tissue Repair at JoVE.com

Fabrication and Application of Rose Bengal-chitosan Films in Laser Tissue Repair

وهناك حاجة عادة لإصلاح الأنسجة الغرز أثناء العمليات الجراحية. ومع ذلك، يمكن أن يكون مشكلة تطبيقها كما هي الغازية، وربما تلف الأنسجة. وذكرت وسائل تلفيق هنا وتطبيق لاصقة الأنسجة الرواية. هذا الفيلم لاصقة والليزر وتنشيط لا تتطلب استخدام الخيوط الجراحية.

تصنيع وتطبيق روز البنغال، الشيتوزان أفلام في إصلاح الأنسجة ليزر

Photochemical tissue bonding (PTB) is a sutureless technique for tissue repair, which is achieved by applying a solution of rose bengal (RB) between two ...

fabrication-application-rose-bengal-chitosan-films-laser-tissue

Research

JoVE Journal

Bioengineering

12.1K Views.  University of Western Sydney, NSW Australia. وهناك حاجة عادة لإصلاح الأنسجة الغرز أثناء العمليات الجراحية. ومع ذلك، يمكن أن يكون مشكلة تطبيقها كما هي الغازية، وربما تلف الأنسجة. وذكرت وسائل تلفيق هنا وتطبيق لاصقة الأنسجة الرواية. هذا الفيلم لاصقة والليزر وتنشيط لا تتطلب استخدام الخيوط الجراحية.

Video: Fabrication and Application of Rose Bengal-chitosan Films in Laser Tissue Repair

Fabrication of Biologically Derived Injectable Materials for Myocardial Tissue Engineering

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications. Briefly, decellularized tissue is lyophilized, milled, enzymatically digested, and then brought to physiological pH. The lyophilization removes all water content from the tissue, resulting in dry ECM that can be ground into a fine powder with a small mill. After milling, the ECM powder is digested with pepsin to form an injectable matrix. After adjustment to pH 7.4, the liquid matrix material can be injected into the myocardium. Results of previous characterization assays have shown that matrix gels produced from decellularized pericardial and myocardial tissue retain native ECM components, including diverse proteins, peptides and glycosaminoglycans. Given the use of this material for tissue engineering, in vivo characterization is especially useful; here, a method for performing an intramural injection into the left ventricular (LV) free wall is presented as a means of analyzing the host response to the matrix gel in a small animal model. Access to the chest cavity is gained through the diaphragm and the injection is made slightly above the apex in the LV free wall. The biologically derived scaffold can be visualized by biotin-labeling before injection and then staining tissue sections with a horse radish peroxidase-conjugated neutravidin and visualizing via diaminobenzidine (DAB) staining. Analysis of the injection region can also be done with histological and immunohistochemical staining. In this way, the previously examined pericardial and myocardial matrix gels were shown to form fibrous, porous networks and promote vessel formation within the injection region.

Methods for preparing an injectable matrix gel from decellularized tissue and injecting it into rat myocardium in vivo are described.

تصنيع مواد حقن المشتقة بيولوجيا للهندسة الأنسجة عضلة القلب

This protocol provides methods for the preparation of an injectable extracellular matrix (ECM) gel for myocardial tissue engineering applications.  ...

Electric Field-controlled Directed Migration of Neural Progenitor Cells in 2D and 3D Environments

Endogenous electric fields (EFs) occur naturally in vivo and play a critical role during tissue/organ development and regeneration, including that of the central nervous system1,2. These endogenous EFs are generated by cellular regulation of ionic transport combined with the electrical resistance of cells and tissues. It has been reported that applied EF treatment can promote functional repair of spinal cord injuries in animals and humans3,4. In particular, EF-directed cell migration has been demonstrated in a wide variety of cell types5,6, including neural progenitor cells (NPCs)7,8. Application of direct current (DC) EFs is not a commonly available technique in most laboratories. We have described detailed protocols for the application of DC EFs to cell and tissue cultures previously5,11. Here we present a video demonstration of standard methods based on a calculated field strength to set up 2D and 3D environments for NPCs, and to investigate cellular responses to EF stimulation in both single cell growth conditions in 2D, and the organotypic spinal cord slice in 3D. The spinal cordslice is an ideal recipient tissue for studying NPC ex vivo behaviours, post-transplantation, because the cytoarchitectonic tissue organization is well preserved within these cultures9,10. Additionally, this ex vivo model also allows procedures that are not technically feasible to track cells in vivo using time-lapse recording at the single cell level. It is critically essential to evaluate cell behaviours in not only a 2D environment, but also in a 3D organotypic condition which mimicks the in vivo environment. This system will allow high-resolution imaging using cover glass-based dishes in tissue or organ culture with 3D tracking of single cell migration in vitro and ex vivo and can be an intermediate step before moving onto in vivo paradigms.

This protocol demonstrates methods used to establish 2D and 3D environments in custom-designed electrotactic chambers, which can track cells in vivo/ex vivo using time-lapse recording at the single cell level, in order to investigate galvanotaxis/electrotaxis and other cellular responses to direct current (DC) electric fields (EFs).

الكهربائية الميدانية التي تسيطر عليها هجرة إخراج من الخلايا العصبية السلف في البيئات 2D و 3D

Endogenous electric fields (EFs) occur naturally in vivo and play a critical role during tissue/organ development and regeneration, including that of the ...

Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to study pressure ulcers, for regenerative medicine and as a meat alternative 1. The first reported 3D muscle constructs have been made many years ago and pioneers in the field are Vandenburgh and colleagues 2,3. Advances made in muscle tissue engineering are not only the result from the vast gain in knowledge of biochemical factors, stem cells and progenitor cells, but are in particular based on insights gained by researchers that physical factors play essential roles in the control of cell behavior and tissue development. State-of-the-art engineered muscle constructs currently consist of cell-populated hydrogel constructs. In our lab these generally consist of murine myoblast progenitor cells, isolated from murine hind limb muscles or a murine myoblast cell line C2C12, mixed with a mixture of collagen/Matrigel and plated between two anchoring points, mimicking the muscle ligaments. Other cells may be considered as well, e.g. alternative cell lines such as L6 rat myoblasts 4, neonatal muscle derived progenitor cells 5, cells derived from adult muscle tissues from other species such as human 6 or even induced pluripotent stem cells (iPS cells) 7. Cell contractility causes alignment of the cells along the long axis of the construct 8,9 and differentiation of the muscle progenitor cells after approximately one week of culture. Moreover, the application of electrical stimulation can enhance the process of differentiation to some extent 8. Because of its limited size (8 x 2 x 0.5 mm) the complete tissue can be analyzed using confocal microscopy to monitor e.g. viability, differentiation and cell alignment. Depending on the specific application the requirements for the engineered muscle tissue will vary; e.g. use for regenerative medicine requires the up scaling of tissue size and vascularization, while to serve as a meat alternative translation to other species is necessary.

Engineered muscle tissue has great potential in regenerative medicine, as disease model and also as an alternative source for meat. Here we describe the engineering of a muscle construct, in this case from mouse myoblast progenitor cells, and the stimulation by electrical pulses.

مناديل الهندسة العضلات الهيكلية من الفئران الخلايا الاصلية Myoblast وتطبيق تحفيز الكهربائية

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting 3D cellular construct can often be more relevant to studying the molecular events and cell-cell interactions than similar experiments studied in 2D. To create effective 3D cultures with high cell viability throughout the scaffold the culture conditions such as oxygen and pH need to be carefully controlled as gradients in analyte concentration can exist throughout the 3D construct. Here we describe the methods of preparing biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors and their incorporation into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds along with their subsequent preparation for the culture of mammalian cells. The pH responsive scaffolds can be used as tools to determine microenvironmental pH within a 3D cellular construct. Furthermore, we detail the delivery of pH responsive nanosensors to the intracellular environment of mammalian cells whose growth was supported by electrospun PLGA scaffolds. The cytoplasmic location of the pH responsive nanosensors can be utilized to monitor intracellular pH (pHi) during ongoing experimentation.

Biocompatible pH responsive sol-gel nanosensors can be incorporated into poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) electrospun scaffolds. The produced self-reporting scaffolds can be used for in&#160;situ monitoring of microenvironmental conditions whilst culturing cells upon the scaffold. This is beneficial as the 3D cellular construct can be monitored in real-time without disturbing the experiment.

سقالات الإبلاغ الذاتي للخلية ثقافة 3 الأبعاد

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and regenerative medicine. With digital control&#160;cells, scaffolds, and growth factors can be precisely deposited to the desired two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) locations rapidly. Therefore, this technology is an ideal approach to fabricate tissues mimicking their native anatomic structures. In order to engineer cartilage with native zonal organization, extracellular matrix composition (ECM), and mechanical properties, we developed a bioprinting platform using a commercial inkjet printer with simultaneous photopolymerization capable for 3D cartilage tissue engineering. Human chondrocytes suspended in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) were printed for 3D neocartilage construction via layer-by-layer assembly. The printed cells were fixed at their original deposited positions, supported by the surrounding scaffold in simultaneous photopolymerization. The mechanical properties of the printed tissue were similar to the native cartilage. Compared to conventional tissue fabrication, which requires longer UV exposure, the viability of the printed cells with simultaneous photopolymerization was significantly higher. Printed neocartilage demonstrated excellent glycosaminoglycan (GAG) and collagen type II production, which was consistent with gene expression. Therefore, this platform is ideal for accurate cell distribution and arrangement for anatomic tissue engineering.

The methods described in this paper show how to convert a commercial inkjet printer into a bioprinter with simultaneous UV polymerization. The printer is capable of constructing 3D tissue structure with cells and biomaterials. The study demonstrated here constructed a 3D neocartilage.

الغضروف الإنسان الأنسجة التصنيع باستخدام ثلاثي الأبعاد تكنولوجيا الطباعة النافثة للحبر

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Adapting the Electrospinning Process to Provide Three Unique Environments for a Tri-layered In Vitro Model of the Airway Wall

Electrospinning is a highly adaptable method producing porous 3D fibrous scaffolds that can be exploited in in vitro cell culture. Alterations to intrinsic parameters within the process allow a high degree of control over scaffold characteristics including fiber diameter, alignment and porosity. By developing scaffolds with similar dimensions and topographies to organ- or tissue-specific extracellular matrices (ECM), micro-environments representative to those that cells are exposed to in situ can be created. 
The airway bronchiole wall, comprised of three main micro-environments, was selected as a model tissue. Using decellularized airway ECM as a guide, we electrospun the non-degradable polymer, polyethylene terephthalate (PET), by three different protocols to produce three individual electrospun scaffolds optimized for epithelial, fibroblast or smooth muscle cell-culture. Using a commercially available bioreactor system, we stably co-cultured the three cell-types to provide an in vitro model of the airway wall over an extended time period.
This model highlights the potential for such methods being employed in in vitro diagnostic studies investigating important inter-cellular cross-talk mechanisms or assessing novel pharmaceutical targets, by providing a relevant platform to allow the culture of fully differentiated adult cells within 3D, tissue-specific environments.

Adapting the Electrospinning Process to Provide Three Unique Environments for a Tri-layered In Vitro Model of the Airway Wall

Advancements in biomaterial technologies enable the development of three-dimensional multi-cell-type constructs. We have developed electrospinning protocols to produce three individual scaffolds to culture the main structural cells of the airway to provide a 3D in vitro model of the airway bronchiole wall.

تكييف عملية Electrospinning لتوفير ثلاث بيئات فريدة من نوعها لثلاثي الطبقات<em&gt; في المختبر</em&gt; نموذج جدار مجرى الهواء

Electrospinning is a highly adaptable method producing porous 3D fibrous scaffolds that can be exploited in in vitro cell culture. Alterations to ...

Minced Tissue in Compressed Collagen: A Cell-containing Biotransplant for Single-staged Reconstructive Repair

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped human cell culture facilities. These methods include isolation of cells in single cell suspension and several laborious and time-consuming events before transplantation back to the patient. Previous studies suggest that the body itself could be used as a bioreactor for cell expansion and regeneration of tissue in order to minimize ex vivo manipulations of tissues and cells before transplanting to the patient. The aim of this study was to demonstrate a method for tissue harvesting, isolation of continuous epithelium, mincing of the epithelium into small pieces and incorporating them into a three-layered biomaterial. The three-layered biomaterial then served as a delivery vehicle, to allow surgical handling, exchange of nutrition across the transplant, and a controlled degradation. The biomaterial consisted of two outer layers of collagen and a core of a mechanically stable and slowly degradable polymer. The minced epithelium was incorporated into one of the collagen layers before transplantation. By mincing the epithelial tissue into small pieces, the pieces could be spread and thereby the propagation of cells was stimulated. After the initial take of the transplants, cell expansion and reorganization would take place and extracellular matrix mature to allow ingrowth of capillaries and nerves and further maturation of the extracellular matrix. The technique minimizes ex vivo manipulations and allow cell harvesting, preparation of autograft, and transplantation to the patient as a simple one-stage intervention. In the future, tissue expansion could be initiated around a 3D mold inside the body itself, according to the specific needs of the patient. Additionally, the technique could be performed in an ordinary surgical setting without the need for sophisticated cell culturing facilities.

Tissue engineering often includes in vitro expansion in order to create autografts for tissue regeneration. In this study a method for tissue expansion, regeneration, and reconstruction in vivo was developed in order to minimize the processing of cells and biological materials outside the body.

الأنسجة المفروم في المضغوط الكولاجين: وBiotransplant التي تحتوي على خلية لإصلاح الترميمية نظموا وحيد

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped ...

Image-guided, Laser-based Fabrication of Vascular-derived Microfluidic Networks

This detailed protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation for the fabrication of vascular-derived microfluidic networks embedded in PEGDA hydrogels. Here, we describe the creation of virtual masks that allow for image-guided laser control; the photopolymerization of a micromolded PEGDA hydrogel, suitable for microfluidic network fabrication and pressure head-driven flow; the setup and use of a commercially available laser scanning confocal microscope paired with a femtosecond pulsed Ti:S laser to induce hydrogel degradation; and the imaging of fabricated microfluidic networks using fluorescent species and confocal microscopy. Much of the protocol is focused on the proper setup and implementation of the microscope software and microscope macro, as these are crucial steps in using a commercial microscope for microfluidic fabrication purposes that contain a number of intricacies. The image-guided component of this technique allows for the implementation of 3D image stacks or user-generated 3D models, thereby allowing for creative microfluidic design and for the fabrication of complex microfluidic systems of virtually any configuration. With an expected impact in tissue engineering, the methods outlined in this protocol could aid in the fabrication of advanced biomimetic microtissue constructs for organ- and human-on-a-chip devices. By mimicking the complex architecture, tortuosity, size, and density of in vivo vasculature, essential biological transport processes can be replicated in these constructs, leading to more accurate in vitro modeling of drug pharmacokinetics and disease.

This protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation to fabricate vascular-derived, biomimetic microfluidic networks embedded in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) hydrogels. These biomimetic microfluidic systems may be useful for tissue engineering applications, generation of in vitro disease models, and fabrication of advanced "on-a-chip" devices.

صورة موجهة، التصنيع القائم على الليزر من شبكات ميكروفلويديك المستمدة الأوعية الدموية.

This detailed protocol outlines the implementation of image-guided, laser-based hydrogel degradation for the fabrication of vascular-derived microfluidic ...

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By replicating the imaging environment, costly animal experiments to validate a technique may be circumvented. Predicting and optimizing the performance of in vivo and ex vivo imaging techniques requires testing on samples that are optically similar to tissues of interest. Tissue-mimicking optical phantoms provide a standard for evaluation, characterization, or calibration of an optical system. Homogenous polymer optical tissue phantoms are widely used to mimic the optical properties of a specific tissue type within a narrow spectral range. Layered tissues, such as the epidermis and dermis, can be mimicked by simply stacking these homogenous slab phantoms. However, many in vivo imaging techniques are applied to more spatially complex tissue where three dimensional structures, such as blood vessels, airways, or tissue defects, can affect the performance of the imaging system. 
This protocol describes the fabrication of a tissue-mimicking phantom that incorporates three-dimensional structural complexity using material with optical properties of tissue. Look-up tables provide India ink and titanium dioxide recipes for optical absorption and scattering targets. Methods to characterize and tune the material optical properties are described. The phantom fabrication detailed in this article has an internal branching mock airway void; however, the technique can be broadly applied to other tissue or organ structures.

Optical tissue phantoms are essential tools for calibration and characterization of optical imaging systems and validation of theoretical models. This article details a method for phantom fabrication that includes replication of tissue optical properties and three-dimensional tissue structure.

تصنيع وتوصيف أشباح الأنسجة البصرية التي تتضمن حداتها

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Dual Raster-Scanning Photoacoustic Small-Animal Imager for Vascular Visualization

Imaging of vascular networks on small animals has played an important role in basic biomedical research. Photoacoustic imaging technology has great potential for application in the imageology of small animals. The wide-field photoacoustic imaging of small animals can provide images with high spatiotemporal resolution, deep penetration, and multiple contrasts. Also, the real-time photoacoustic imaging system is desirable to observe the hemodynamic activities of small-animal vasculature, which can be used to research the dynamic monitoring of small-animal physiological features. Here, a dual-raster-scanning photoacoustic imager is presented, featuring a switchable double-mode imaging function. The wide-field imaging is driven by a two-dimensional motorized translation stage, while the real-time imaging is realized with galvanometers. By setting different parameters and imaging modes, in vivo visualization of small-animal vascular network can be performed. The real-time imaging can be used to observe pulse change and blood flow change of drug-induced, etc. The wide-field imaging can be used to track the growth change of tumor vasculature. These are easy to be adopted in various areas of basic biomedicine research.

A dual raster-scanning photoacoustic imager was designed, which integrated wide-field imaging and real-time imaging.

المزدوج النقطي المسح الضوئي photoacoustic صورة الحيوانات الصغيرة للتصور الأوعية الدموية

Imaging of vascular networks on small animals has played an important role in basic biomedical research. Photoacoustic imaging technology has great ...