Name: tape: a biodegradable hemostatic glue inspired by a ubiquitous compound in plants for surgical application
Uploaded: 2016-06-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about TAPE: A Biodegradable Hemostatic Glue Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants for Surgical Application at JoVE.com

This study was supported by National Research Foundation of South Korea: Mid-career scientist grant (2014002855), and Ministry of Industry, Trade, and Natural Resources: World Premier Material Development Program. This work is also supported by in part by Center for Nature-inspired Technology (CNiT) in KAIST Institute for NanoCentury (KINC).

Todos os cuidados com os animais e as experiências sejam realizadas em conformidade com o protocolo ético fornecido pelo KAIST (Korea Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia) IRB (Institutional Review Board). Formação 1. TAPE <ol><li> Para a preparação de uma solução de AT, colocar um tubo de ensaio de vidro de 4 ml de tamanho sobre um agitador magnético, e adicionar 1 ml de água destilada com uma barra de agitação. Adicionar 1 g de ácido tânico para o frasco, e dissolvê-lo em água por agi...

<ol>
	<li>Leggat, P. A., Smith, D. R., Kedjarune, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+applications+of+cyanoacrylate+adhesives:+a+review+of+toxicity.">Surgical applications of cyanoacrylate adhesives: a review of toxicity.</a> ANZ J Surg. 77 (4), 209-213 (2007).</li><li>MacGillivray, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibrin+Sealants+and+Glues.">Fibrin Sealants and Glues.</a> J Cardiac Surg. 18 (6), 480-485 (2003).</li><li>Radosevich, M., Goubran, H. 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Sci. Technol. 24 (13), 2059-2077 (2010).</li><li>Lomova, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayer+Capsules+of+Bovine+Serum+Albumin+and+Tannic+Acid+for+Controlled+Release+by+Enzymatic+Degradation.">Multilayer Capsules of Bovine Serum Albumin and Tannic Acid for Controlled Release by Enzymatic Degradation.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 7 (22), 11732-11740 (2015).</li><li>Shin, M., Ryu, J. H., Park, J. P., Kim, K., Yang, J. W., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA/Tannic+Acid+Hybrid+Gel+Exhibiting+Biodegradability,+Extensibility,+Tissue+Adhesiveness,+and+Hemostatic+Ability.">DNA/Tannic Acid Hybrid Gel Exhibiting Biodegradability, Extensibility, Tissue Adhesiveness, and Hemostatic Ability.</a> Adv Funct Mater. 25 (8), 1270-1278 (2015).</li><li>Kozlovskaya, V., Kharlampieva, E., Drachuk, I., Chenga, D., Tsukruk, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responsive+microcapsule+reactors+based+on+hydrogen-bonded+tannic+acid+layer-by-layer+assemblies.">Responsive microcapsule reactors based on hydrogen-bonded tannic acid layer-by-layer assemblies.</a> Soft Matter. 6 (15), 3596-3608 (2010).</li><li>Oh, D. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid,+efficient,+and+facile+solution+for+dental+hypersensitivity:+The+tannin-iron+complex.">A rapid, efficient, and facile solution for dental hypersensitivity: The tannin-iron complex.</a> Sci Rep. 5, 10884 (2015).</li></ol>

Nós desenvolvemos uma classe inteiramente nova de fita adesiva chamada hemostática inspirado pela interação molecular resistente à água de um composto polifenólicos de origem vegetal, TA. TA é um tanino hidrolisável representante que tem atraído significativa atenção devido ao seu anti-oxidantes propriedades anti-bacterianas, anti-mutagénicos e anti-cancerígenas. O processo de fazer TAPE é extremamente simples, escalável e ambientalmente amigável, pois é apenas a mistura de...

Em uma década passado, foram feitos esforços para substituir as suturas e grampos cirúrgicos atuais para fechar feridas com adesivos biodegradáveis ​​/ bioabsorvíveis devido à sua conveniência no uso e baixa capacidade de invasão de tecidos durante os tratamentos cirúrgicos. Comercialmente disponíveis Tissue-adesivos são classificadas em quatro tipos: (1) derivados de cianoacrilato 1, (2) colas de fibrina formados por conversão enzimática de fibrinogénio em fibrina pela trombina polímeros 2,3, (3) materiais à base de proteínas, tais como quimicamente ou fisicamente albumina de ligação cruzada e / ou gelatina 4,5, e aqueles (4) à base de polímero sintético 6. Apesar de terem sido utilizados em muitas aplicações clínicas, todos os adesivos têm as suas próprias desvantagens intrínsecas e os inconvenientes que podem ser obstáculos à sua utilização generalizada. colas à base de cianoacrilato mostram elevada força de adesão para os tecidos, mas a sua sub-produtos tóxicos tais como o cianoacetato e o formaldeído formado durante a degradação, muitas vezes causar sinalgraus ificant de respostas inflamatórias 7. As colas de fibrina e albumina ou materiais à base de gelatina têm problemas de segurança no que respeita à transmissão de componentes infecciosos, tais como vírus de origem animal: plasma de sangue humano para colas de fibrina e animais, incluindo bovinos, frangos, porcos e peixes para colas à base de gelatina 8. Embora alguns adesivos à base de polímeros sintéticos foram aprovadas pela Federal Drug Administration (FDA), a maioria dos adesivos feitos de polímeros sintéticos continuam a ter dificuldade em minimizar as etapas do processo de fabrico e obtenção de biocompatibilidade 9. Mais importante, todas as colas sofrem de fraca resistência mecânica e adesão a tecidos molhados 10. Recentemente, adesivos de tecido biomiméticos inspirados por mexilhões marinhos 11-13, lagartixas 14, gecko com mexilhão 15 e worms endoparasitas 16 foram surgindo como alternativas promissoras para colas médicas atuais, devido à sua sintonizável mecânica epropriedades adesivas com biocompatibilidade. No entanto, até hoje, ainda existem questões a serem abordadas antes de se tornarem produtos comerciais 17. Aqui, descrevemos um tipo inteiramente novo de cola médica chamada fita que é preparado pela ligação de hidrogénio intermolecular entre uma molécula de adesivo derivado de planta, o ácido tânico (TA), e um polímero bio-inerte de poli (etileno glicol) (PEG), como o próprio nome indica. TA é um tanino hidrolisável representante ubiquitously encontrados durante o metabolismo secundário de plantas. Ele tem atraído muita atenção devido às suas propriedades anti-oxidantes, anti-mutagénicas, e propriedades anti-cancerígenas e tem sido demonstrado que participam em interacções supramoleculares com muitos polímeros, tais como poli (N -isopropylacrylamide) (PNIPAM) e poli (N - vinilpirrolidona) (PVPON), para formar a camada por camada (LbL) filmes 18-20 e drogas de libertação de microcápsulas 21-23. No presente estudo, nós descobrimos que o TA pode actuar como uma eficientefragmento funcional adesiva resistente à água para formar um adesivo médico, TAPE. Por simples mistura com TA, uma incrustação não-PEG polímero torna-se uma cola supramolecular com 2,5 vezes maior força de adesão em comparação com a cola de fibrina comerciais, e esta adesão foi mantido durante até 20 ciclos de fixação e distanciamento, mesmo na presença de água . A sua capacidade hemostática foi testado num modelo de hemorragia fígado in vivo e mostrou boa capacidade hemostático para parar o sangramento dentro de poucos segundos. TAPE tem o seu significado importante em um campo relacionado como o primeiro adesivo derivado de plantas que podem revelar uma nova visão sobre a resolução dos inconvenientes de problemas atuais com abordagens bio-inspirados. Esperamos também que o uso generalizado de fita em uma variedade de aplicações médicas e farmacêuticas, tais como muco-adesivos, adesivos de liberação de drogas, molhos de cuidados de feridas, e outras devido ao seu método de preparação simples, escalabilidade, a taxa de biodegradação sintonizável, bem como ADHES resistentes wet-altamentepropriedades de íons.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Tannic acid</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>403040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethylene oxide), 4-arm, hydroxy terminated</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>565709</td>
			<td>Averge Mn ~10,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(ethylene glycol)</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>373001</td>
			<td>Average Mn 4,600</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy punch</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>33-36</td>
			<td>Diameter = 6 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aron Alpha&#174;</td>
			<td>Toagosei Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Instant glue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal testing machine (UTM)</td>
			<td>Instron</td>
			<td>5583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes</td>
			<td>SPL life science</td>
			<td>60015</td>
			<td>1.5 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>SPL life science</td>
			<td>10090</td>
			<td>90 x 15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5011</td>
			<td>1x PBS ingredient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate dibasic</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5136</td>
			<td>1x PBS ingredient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Duchefa biochemie</td>
			<td>S0520.5000</td>
			<td>1x PBS ingredient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubating shaker</td>
			<td>Lab companion</td>
			<td>SIF6000R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICR mice</td>
			<td>Orient bio</td>
			<td>Normal ICR mouse</td>
			<td>6 weeks, 30-35 g, male</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiletamine-zolazepam (Zoletil 50)</td>
			<td>Virbac</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PrecisionGlideTM needle (18 G)</td>
			<td>BD</td>
			<td>302032</td>
			<td>18 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>1001 125</td>
			<td>Diameter = 125 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Bemis Flexible Pakaging</td>
			<td>PM996</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tape: a biodegradable hemostatic glue inspired by a ubiquitous compound in plants for surgical application

Este vídeo descreve o protocolo simples para a preparação de cola cirúrgica biodegradável que tem uma capacidade hemostático eficaz e uma maior força de aderência resistente à água do que os adesivos de tecidos comerciais. adesivos médicos têm atraído grande atenção como potenciais ferramentas alternativas para suturas e grampos devido à sua conveniência em uso com capacidade de invasão mínima. Embora existam vários protocolos para o desenvolvimento de adesivos de tecido incluindo aqueles comercialmente disponíveis, tais como colas de fibrina e materiais à base de cianoacrilato, em geral eles requerem uma série de sínteses químicas de moléculas orgânicas, ou métodos de proteína de purificação complicadas, em caso de materiais impulsionado-bio (ie, cola de fibrina). Além disso, o desenvolvimento de colas cirúrgicas apresentem altos propriedades adesivas, mantendo biodegradabilidade ainda é um desafio devido a dificuldades na obtenção de um bom desempenho no ambiente molhado do corpo. Nós ilustramos um novo método para preparar umcola médica, conhecida como fita, por a separação à base de peso de um agregado supramolecular imiscível em água formada depois de uma mistura física de uma molécula adesiva resistente a húmido derivado de plantas, t Annic Um cid (TA), e um bem conhecido biopolímero, poli (etileno) glicol (PEG). Com a abordagem, fita mostra a força de aderência elevada, o que é 2,5 vezes mais do que a cola de fibrina comerciais, na presença de água. Além disso, a fita é biodegradável em condições fisiológicas e pode ser utilizado como uma cola hemostático potente contra sangramento tecido. Esperamos que o uso generalizado de fita em uma variedade de ambientes médicos e aplicações de entrega de medicamentos, tais como polímeros de muco-adesão, depósitos de drogas, entre outros.

A fita é um agregado supramolecular que estabelece-se após a centrifugação da mistura das duas soluções aquosas que contêm ácido tartárico (1 g / ml em água destilada) e PEG (1 g / ml em água destilada) com 2: 1 razão em volume (Figura 1A). A proporção de mistura é o fator chave para atingir alta força de adesão; Quando a fita é formado por uma proporção de 2: 1 de mistura, 20 unidades de o grupo hidroxilo (-OH) em 25 unidades de AT interagem com cada...

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TAPE: A Biodegradable Hemostatic Glue Inspired by a Ubiquitous Compound in Plants for Surgical Application

Nós descrevemos o protocolo simples de preparar cola médica biodegradável que tem uma capacidade hemostática eficaz. A fita é um agregado supramolecular imiscível em água, preparado através da mistura de ácido tânico, um composto ubíquo encontrado em plantas, e poli (etileno) glicol, dando origem a 2,5 vezes maior aderência resistente à água em comparação com a cola de fibrina comerciais.

TAPE: Uma biodegradável Hemostática Glue Inspirado por um Composto Ubiquitous em plantas para aplicação cirúrgica

This video describes the simplest protocol for preparing biodegradable surgical glue that has an effective hemostatic ability and greater water-resistant ...

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