Name: a chitosan based, laser activated thin film surgical adhesive, 'surgilux': preparation and demonstration
Uploaded: 2012-10-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration at JoVE.com

Forfatterne anerkender en bevilling fra National Health og Medical Research Council i Australien (NHMRC # 1.000.674) til LJR Foster.

1. Fremstilling af SurgiLux Solution <ol><li> En 2% (v / v) opløsning af eddikesyre anvendelse af deioniseret vand i et rent bægerglas, anvender en laminar strømningshætte for at undgå forurening. </li><li> Afvej 0,02% (vægt / volumen) af kromoforen, indocyaningrøn, ICG, i et sterilt Eppendorf-rør, at røret er omviklet med sølvfolie at forhindre lysgennemtrængning. </li><li> Under anvendelse af en ren, engangspipette, omkring 1 ml fortyndet eddikesyreopløsning overføres til røret for at opløse farvestof...

<ol>
	<li>Kjaergard, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suture+support:+is+it+advantageous.">Suture support: is it advantageous.</a> Am. J. Surg. 182, 15S-20S (2001).</li><li>Lauto, A., Mawad, D., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesive+biomaterials+for+tissue+reconstruction.">Adhesive biomaterials for tissue reconstruction.</a> J. Chem. Tech. Biotech. 83, 464-472 (2008).</li><li>Fung, L. C., Mingin, G. C., Massicotte, M., Felsen, D., Poppas, D. P. <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+temperature+on+tissue+thermal+injury+and+wound+strength+after+photochemical+wound+closure.">Effects of temperature on tissue thermal injury and wound strength after photochemical wound closure.</a> Lasers Surg. Med. 25, 285-290 (1999).</li><li>Piribo, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Glues &amp; Sealants: Industry Background Report. , (2005).</li><li>Lauto, A., Hook, J., Doran, M., Camacho, F., Poole-Warren, L. A., Avolio, A., Foster, L. J. R. <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-welding:+in+vitro+characterisation.">Chitosan adhesive for laser tissue-welding: in vitro characterisation.</a> Lasers Surg. Med. 36, 193-201 (2005).</li><li>Lauto, A., Stoodley, M., Marcel, H., Avolio, A., Sarris, M., McKenzie, G., Sampson, D. D., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+and+in+vivo+tissue+repair+with+laser-activated+chitosan+adhesive.">In vitro and in vivo tissue repair with laser-activated chitosan adhesive.</a> Lasers Surg. Med. 39, 19-27 (2007).</li><li>Lauto, A., Foster, L. J. R., Avolio, A., Sampson, D., Raston, C., Sarris, M., McKenzie, G., Stoodley, M. <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> J. Photomed. Laser. Surg. 26 (3), 227-234 (2008).</li><li>Mar&#231;al, H., Badylak, S. F., Sellaro, T. L., Lauto, A., Foster, L. J. R., Mahler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coalescence+of+decellularized+tissue+scaffolds,+laser-activated+chitosan+bioadhesive+and+olfactory+ensheathing+cells+for+tissue+repair+and+regeneration+of+the+spinal+cord.">The coalescence of decellularized tissue scaffolds, laser-activated chitosan bioadhesive and olfactory ensheathing cells for tissue repair and regeneration of the spinal cord.</a> Lasers Med. Sci. 23 (1), 96 (2008).</li><li>Foster, L. J. R., Thomson, K., Marcal, H., Butt, J., Watson, S., Wakefield, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+chitosan-vancomycin+composite+biomaterial+as+a+laser+activated+surgical+adhesive+with+regional+antimicrobial+activity.">A chitosan-vancomycin composite biomaterial as a laser activated surgical adhesive with regional antimicrobial activity.</a> Biomacromolecules. 11 (12), 3563-3570 (2010).</li><li>Shahbazi, J., Marcal, H., Watson, S., Wakefield, D., Sarris, M., Foster, L. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sutureless+sealing+of+penetrating+corneal+wounds+using+a+laser-activated+thin+film+adhesive.">Sutureless sealing of penetrating corneal wounds using a laser-activated thin film adhesive.</a> Lasers Surg. Med. , .</li><li>Meyers, M. A., Chen, P. -. Y., Lin, A. Y. -. M., Seki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+materials:+Structure+and+mechanical+properties.">Biological materials: Structure and mechanical properties.</a> Prog. Mater. Sci. 53 (1), 1-206 (2008).</li></ol>

Chitosan kan fås i en række forskellige molekylvægte og med forskellige grader af deactylation (DDA). Variationer i chitosan renhed kan føre til tilstedeværelsen af ​​partikler i SurgiLux opløsning, centrifugering anvendes til at eliminere disse og bør resultere i en transparent grøn opløsning. Imidlertid kan filtrering også anvendes som en ekstra eller alternativ fremstillingstrin. Som med enhver materialebearbejdning, variationer, såsom chitosan DDA og molekylvægt, har konsekvenser for de fysisk-kemisk...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagens / udstyr </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfrit) </td></tr><tr><td> Chitosan </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448.877 </td><td></td></tr><tr><td> Indocyaningrønt </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I2633 </td><td> Også kendt som Cardiogreen </td></tr><tr><td> Eddikesyre </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320.099 </td><td></td></tr><tr><td> Infra-rød diode laser med fiber levering. (808 nm, 120 mW, Beam kerne 200 um) </td><td> CNI Lasers </td><td> Fc-808 </td><td> Variabel system op til 5 W </td></tr><tr><td> Laser sikkerhedsbriller </td><td> CNI Lasers </td><td> LS-G </td><td></td></tr><tr><td> Tensile testapparat </td><td> Instron Pty Ltd </td><td> 5542 </td><td> 50 N vejecelle </td></tr></tbody></table>

a chitosan based, laser activated thin film surgical adhesive, 'surgilux': preparation and demonstration

Suturer er en 4.000 år gammel teknologi, der fortsat er den &quot;gyldne standard&quot; for sårlukning i kraft af deres reparation styrke (~ 100 kPa). Imidlertid kan suturer fungere som nidus for infektion og i mange procedurer er i stand til at bevirke sårheling eller forstyrre funktionel vævsregenerering. En Kirurgiske klæbemidler og klæbemidler, såsom dem baseret på fibrin og cyanoacrylater, er blevet udviklet som alternativer til suturer til reparation af sådanne sår. De nuværende kommercielle klæbestoffer har også betydelige ulemper, der spænder fra virale og prion overførsel og mangel på reparation styrke som med fibrinlim, til væv toksicitet og mangel på biokompatibilitet for de cyanoacrylat-klæbemidler. Endvidere tiden tilgængelige kirurgiske klæbemidler tendens til at være gel-baseret og kan have udvidet hærdetider, der begrænser deres anvendelse. 2 Tilsvarende kan anvendelsen af UV-lasere letter tværbindende mekanismer i protein-baserede eller albumin &#39;solunderværker &quot;kan føre til DNA-skader, mens laser væv svejsning (LTW) prædisponerer termisk skader på væv. 3 På trods af deres ulemper, lim og LTW har erobret omkring 30% af sårlukning markedet rapporteres at være på over 5 milliarder US $ om året, en betydelig bevis på behovet for suturfri teknologi. fire I jagten på suturfri teknologi, vi har anvendt chitosan som et biomateriale til udvikling af en fleksibel, tynd film, laser-aktiveret kirurgisk klæbemiddel betegnes &quot;SurgiLux«. Denne hidtil ukendte bioadhæsive anvender en unik kombination af biomaterialer og fotonik, der er FDA godkendt og anvendt med succes i mange forskellige biomedicinske anvendelser og produkter. SurgiLux overvinder alle ulemperne forbundet med suturer og nuværende kirurgiske klæbemidler (se tabel 1). I denne præsentation rapporterer vi den relativt enkel protokol til fremstilling af SurgiLux og demonstreredens laseraktivering og væv svejsestyrke. SurgiLux film klæbe til kollagent væv uden kemisk modifikation, såsom tværbinding og ved bestråling under anvendelse af en forholdsvis lav-drevne (120 mW) infrarød laser i stedet for UV-lys. Chitosan film har en naturlig, men svagt klæbende tiltrækning til collagen (~ 3 kPa), laser aktivering af chitosan baserede SurgiLux film fremhæver styrken af denne adhæsion ved polymerkædens interaktioner som følge af forbigående varmeudvidelse. 5. Uden dette &quot;aktivering&quot;-proces , er SurgiLux film let fjernes. 6-9 SurgiLux er testet både in vitro og in vivo på forskellige væv, herunder nerve-, tarm, dura mater og hornhinder. I alle tilfælde er det påvist god biokompatibilitet og ubetydelig termisk beskadigelse som følge af bestråling. 6-10

Centrifugering fører til en transparent grøn opløsning, som forøger viskositeten efter opbevaring ved 4-6 ° C. Efter henstand i 3 uger, er den grønne løsning omdannet til en gennemsigtig grøn SurgiLux film cirka 20 mikrometer tyk, og som det fremgår af videoen, er let fleksibel. Ved bestråling med laseren, den SurgiLux film bindinger til vævet. Dette kan observeres ved kanterne af filmen, hvor vævet synes at kontrahere som laserstrålen passerer over filmen (figur 2).</st...

Watch this Scientific Journal Video about A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration at JoVE.com

A Chitosan Based, Laser Activated Thin Film Surgical Adhesive, 'SurgiLux': Preparation and Demonstration

Fremstilling af en hidtil ukendt, fleksibel tynd film kirurgisk klæbemiddel fra FDA godkendte ingredienser, chitosan og indocyaningrøn er beskrevet. Binding af dette klæbemiddel til kollagent væv gennem en enkel aktiveringsproces med en laveffekt infrarød laser påvises.

En Chitosan Based, Laser aktiveret Thin Film Kirurgisk Adhesive, &#39;SurgiLux&#39;: Forberedelse og Demonstration

Sutures are a 4,000 year old technology that remain the 'gold-standard' for wound closure by virtue of their repair strength (~100 KPa). However, sutures ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Constructing a Collagen Hydrogel for the Delivery of Stem Cell-loaded Chitosan Microspheres

Konstruktion af et Collagen hydrogel til levering af stamcelle-loaded chitosanmikrosfærer

Multipotent stem cells have been shown to be extremely useful in the field of regenerative medicine1-3. However, in order to use these cells effectively ...

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

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

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Oprettelse Lim og Opløseligt Gradienter for Imaging Cell Migration med Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive

Indsættelse af Fleksibel Neural Probes Brug Stive Afstivninger Attached med Biodissolvable Adhesive

Microelectrode  arrays for neural interface devices that are made of biocompatible thin-film  polymer are expected to have extended functional lifetime ...

Development of Amelogenin-chitosan Hydrogel for In Vitro Enamel Regrowth with a Dense Interface

Development of Amelogenin-chitosan Hydrogel for In Vitro Enamel Regrowth with a Dense Interface

Udvikling af Amelogenin-chitosan Hydrogel for<em&gt; In Vitro</em&gt; Emalje genvækst med en tæt grænseflade

Biomimetic enamel reconstruction is a significant topic in material science and dentistry as a novel approach for the treatment of dental caries or ...

Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance

Custom-designet laser-baserede Varme Apparater til Udløst Frigivelse af cisplatin fra varmefølsom Liposomer med magnetisk resonans billede Vejledning

Liposomes have been employed as drug delivery systems to target solid tumors through exploitation of the enhanced permeability and retention (EPR) effect ...

Automated Lipid Bilayer Membrane Formation Using a Polydimethylsiloxane Thin Film

Automatiseret lipiddobbeltlagsmembranen Formation Ved hjælp af en Polydimethylsiloxan Thin Film

An artificial lipid bilayer, or black lipid membrane (BLM), is a powerful tool for studying ion channels and protein interactions, as well as for ...

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

Image-styret, Laser-baserede Fremstilling af vaskulær-afledte Mikrofluid Networks

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

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

Tør Film Photoresist-baserede elektrokemisk mikrofluid Biosensor Platform: Enhed fabrikation, On-chip Assay forberedelse og drift

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...