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

Författarna erkänner ett stipendium från National Health and Medical Research Council i Australien (NHMRC # 1.000.674) till LJR Foster.

1. Beredning av SurgiLux lösning <ol><li> Bered en 2% (v / v) lösning av ättiksyra med avjoniserat vatten i en ren glasbägare, använd en huva laminärt flöde för att undvika kontaminering. </li><li> Väg 0,02% (vikt / volym) av kromoforen, indocyaningrönt, ICG, i ett sterilt Eppendorf-rör, se röret lindas i silver folie för att förhindra ljuspenetrering. </li><li> Använd en ren, engångspipett, överför ca 1 ml av den utspädda ättiksyralösningen till röret att upplösa färgämnet, skaka försiktigt ...

<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>

Kitosan kan erhållas i en mängd olika molekylvikter och med olika grader av deactylation (DDA). Variationer i kitosan renhet kan leda till förekomsten av partiklar i SurgiLux lösning, centrifugering används för att eliminera dessa och bör resultera i en genomskinlig grön lösning. Emellertid kan filtreringen även användas som en extra eller alternativt tillverkningssteg. Som med alla material bearbetning, variationer, såsom kitosan DDA och molekylvikt, har konsekvenser för de fysiokemiska, biologiska och mat...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namn på reagens / utrustning </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (tillval) </td></tr><tr><td> Kitosan </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448.877 </td><td></td></tr><tr><td> Indocyaningrön </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I2633 </td><td> Även känd som Cardiogreen </td></tr><tr><td> Ättiksyra </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 320.099 </td><td></td></tr><tr><td> Infraröd diodlaser med fiber leverans. (808 nm, 120 mW, Bredd kärna 200 um) </td><td> CNI Lasrar </td><td> Fc-808 </td><td> Variabel system upp till 5 W effekt </td></tr><tr><td> Lasersäkerhet glasögon </td><td> CNI Lasrar </td><td> LS-G </td><td></td></tr><tr><td> Tensile testapparat </td><td> Instron Pty Ltd </td><td> 5542 </td><td> 50 N belastningscell </td></tr></tbody></table>

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

Suturer är en 4.000 år gammal teknik som förblir &quot;guldstandard&quot; för sårtillslutning på grund av sin styrka reparation (~ 100 kPa). Emellertid kan suturer verka som en nidus för infektion och i många förfaranden är oförmögna att åstadkomma sårläkning eller störa funktionell vävnadsregenerering. 1 Kirurgiska lim och bindemedel, såsom de baserade på fibrin och cyanoakrylater, har utvecklats som alternativ till suturer för reparation av sådana sår. De nuvarande kommersiella lim har också betydande nackdelar, allt från virus och prioner överföring och en bristande reparation styrka som med fibrinlim, till vävnadstoxicitet och en brist på biokompatibilitet för cyanoakrylat lim. Vidare, för närvarande tillgängliga kirurgiska bindemedel tenderar att vara gel-baserade och kan ha förlängts härdningstider vilket begränsar deras tillämpning. 2 Likaså kan användningen av UV-lasrar underlättar tvärbindande mekanismer i protein-eller albumin &quot;solders &quot;kan leda till skador på DNA, medan laser vävnad svetsning (LTW) predisponerar termisk skada på vävnader. 3 Trots sina nackdelar, lim och LTW har fångat cirka 30% av den sårförslutning marknaden rapporteras vara över 5 miljarder dollar per år, en betydande bevis på behovet av suturfri teknik. 4 I jakten på suturfri teknik vi har använt kitosan som biomaterial för att utveckla en flexibel, tunn film, laser-aktiverad kirurgisk lim kallas &quot;SurgiLux&quot;. Denna nya bioadhesiva använder en unik kombination av biomaterial och fotonik som FDA godkända och framgångsrikt används i en mängd olika biomedicinska tillämpningar och produkter. SurgiLux övervinner alla nackdelarna med suturer och aktuella kirurgiska lim (se tabell 1). I denna presentation rapporterar vi det relativt enkelt protokoll för tillverkning av SurgiLux och visadess laseraktivering och vävnad svetshållfasthet. SurgiLux filmer följer kollagen vävnad utan kemisk modifiering såsom tvärbindning och genom bestrålning med en jämförelsevis låg-powered (120 mW) infraröd laser istället för UV-ljus. Kitosan filmer har en naturlig, men svag klister attraktion till kollagen (~ 3 kPa), betonar laseraktivering av kitosan baserade SurgiLux filmer styrkan i denna vidhäftning genom polymer kedjan interaktioner till följd av övergående termisk expansion. 5 Utan denna &quot;aktivering&quot; process , är SurgiLux filmer lätt avlägsnas. 6-9 SurgiLux har testats både in vitro och in vivo på en mängd vävnader inklusive nerv, tarm, dura mäter och hornhinna. I samtliga fall visade god biokompatibilitet och försumbar termisk skada som en följd av bestrålning. 6-10

Centrifugering leder till en transparent grön lösning, vilket ökar viskositeten efter lagring vid 4-6 ° C. Efter att ha stått i 3 veckor, är den gröna lösningen omvandlas till en transparent grön SurgiLux film ca 20 mikrometer tjockt och, som visas i videon är lätt flexibel. Vid bestrålning med lasern, att SurgiLux filmen bindningarna till vävnaden. Detta kan observeras vid kanterna av filmen där vävnaden tycks ihop som laserstrålen passerar över filmen (figur 2).</s...

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

Tillverkningen av en roman, flexibel tunn film kirurgiskt klister från FDA godkända ingredienser, kitosan och indocyaningrön beskrivs. Bindning av detta bindemedel för kollagenartad vävnad genom en enkel process för aktivering med en låg effekt infraröd laser visas.

En Chitosan baserade, Laser aktiverad Thin Film kirurgiskt klister &quot;SurgiLux&quot;: Förberedelser och 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

Konstruera en Kollagen Hydrogel för leverans av Stem Cell-laddad kitosanmikrosfärer

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

Tillverkning och tillämpning av Rose Bengal-kitosan Films i 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

Skapa Lim och lösliga övertoningar för Imaging cellmigration med fluorescensmikroskopi

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

Insättning av Flexibel Neural Probes Använda Styva Förstyvningar 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

Utveckling av Amelogenin-chitosan Hydrogel för<em&gt; In Vitro</em&gt; Emalj Återväxt med en Tät gränssnitt

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

Skräddarsydda laserbaserade uppvärmningsanordning för utlöst Release av cisplatin från värmekänsliga liposomer med magnetresonanstomografi Vägledning

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

Automatiserad lipidbiskiktmembranet bildning med användning av en Polydimetylsiloxan 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

Bildstyrd, laserbaserade Tillverkning av Vascular-härledda Mikroflödes 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

Torr Film fotoresist-baserade elektrokemiska mikroflödessystem Biosensor plattform: Enhet Fabrication, On-chip Assay förberedelse och systemdrift

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