Name: doxycycline loaded collagen-chitosan composite scaffold for the accelerated healing of diabetic wounds
Uploaded: 2021-08-21T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Doxycycline Loaded Collagen-Chitosan Composite Scaffold for the Accelerated Healing of Diabetic Wounds at JoVE.com

Die Autoren danken Dr. Ashish D Wadhwani. (Assistenzprofessor und Leiter, Department of Pharmaceutical Biotechnology, JSS College of Pharmacy, Ooty, Indien) für die Unterstützung bei In-vitro-Zelllebensfähigkeitsstudien.
Die Autoren danken dem Department of Science and Technology - Fund for Improvement of Science and Technology Infrastructure in Universities and Higher Educational Institutions (DST-FIST), Neu-Delhi, für die Unterstützung unserer Abteilung.
Die Autoren danken auch Herrn Sanju. S und Herr Sriram. Narukulla M. Pharm Studenten für ihre Unterstützung beim Videodreh.
Diese Forschung wurde von der JSS Academy of Higher Education & Research (JSSAHER) unterstützt.

Alle durchgeführten Tierverfahren wurden vom institutionellen Tierethischen Komitee des JSS College of Pharmacy, Ooty, Indien, genehmigt.
1. Herstellung von DOX-beladenen porösen Gerüsten durch Gefriertrocknungsverfahren
<ol><li>Fügen Sie 1,2 g COL zu 100 ml Wasser (z. B. Millipore) hinzu und halten Sie es zum Anschwellen beiseite.</li>
	<li>Rühren Sie die geschwollene COL-Dispersion über Nacht bei 2000 U / min um, um eine vollständige Auflösung von COL zu gewährleisten.</li>
	<li>C...

<ol>
	<li>. IDF Diabetes Atlas, 9th edn Available from: <a target="_blank" href="https://www.diabetesatlas.org">https://www.diabetesatlas.org</a> (2019)</li><li>Falanga, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing+and+its+impairment+in+the+diabetic+foot.">Wound healing and its impairment in the diabetic foot.</a> The Lancet. 366 (9498), 1736-1743 (2005).</li><li>Frykberg, R. 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K., 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=Human+beta+defensins+may+be+a+multifactorial+modulator+in+the+management+of+diabetic+wound.">Human beta defensins may be a multifactorial modulator in the management of diabetic wound.</a> Wound Repair and Regeneration. 28 (3), 416-421 (2020).</li><li>Caley, M. P., Martins, V. L., O'Toole, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metalloproteinases+and+wound+healing.">Metalloproteinases and wound healing.</a> Advances in Wound Care. 4 (4), 225-234 (2015).</li><li>Reiss, M. J., 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=Matrix+metalloproteinase-9+delays+wound+healing+in+a+murine+wound+model.">Matrix metalloproteinase-9 delays wound healing in a murine wound model.</a> Surgery. 147 (2), 295-302 (2010).</li><li>Gill, S. E., Parks, W. 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R., 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=Curcumin+loaded+chitosan+nanoparticles+impregnated+into+collagen-alginate+scaffolds+for+diabetic+wound+healing.">Curcumin loaded chitosan nanoparticles impregnated into collagen-alginate scaffolds for diabetic wound healing.</a> International Journal Of Biological Macromolecules. 93, 1519-1529 (2016).</li><li>Hsieh, W. -. C., Chang, C. -. P., Lin, S. -. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+method+for+the+analysis+of+hydroxyproline+in+biological+tissues.">A simplified method for the analysis of hydroxyproline in biological tissues.</a> Clinical Biochemistry. 29 (3), 225-229 (1996).</li><li>Charulatha, V., Rajaram, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+different+crosslinking+treatments+on+the+physical+properties+of+collagen+membranes.">Influence of different crosslinking treatments on the physical properties of collagen membranes.</a> Biomaterials. 24 (5), 759-767 (2003).</li><li>Rehakova, M., Bako&#353;, D., Vizarova, K., Sold&#225;n, M., Jur&#237;ckov&#225;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+collagen+and+hyaluronic+acid+composite+materials+and+their+modification+by+chemical+crosslinking.">Properties of collagen and hyaluronic acid composite materials and their modification by chemical crosslinking.</a> Journal of Biomedical Materials Research: An Official Journal of The Society for Biomaterials and The Japanese Society for Biomaterials. 30 (3), 369-372 (1996).</li><li>Chang, M. -. Y., 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=Doxycycline+enhances+survival+and+self-renewal+of+human+pluripotent+stem+cells.">Doxycycline enhances survival and self-renewal of human pluripotent stem cells.</a> Stem Cell Reports. 3 (2), 353-364 (2014).</li><li>Dovi, J. V., He, L. K., DiPietro, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+wound+closure+in+neutrophil-depleted+mice.">Accelerated wound closure in neutrophil-depleted mice.</a> Journal of Leukocyte Biology. 73 (4), 448-455 (2003).</li><li>Lindeman, J. H., Abdul-Hussien, H., van Bockel, J. 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Das Hauptziel dieser Studie war es, die Wirkung von DOX-geladenen COL-CS-Gerüsten auf die DW-Heilung bei Ratten zu bestimmen. CL und NCL wurden in Bezug auf Morphologie, Quellindex, In-vitro-Freisetzungskinetik und Biokompatibilität hergestellt und bewertet.
Charakterisierung des DOX-belasteten NCL- und CL-Gerüsts Die vorbereiteten Gerüste erwiesen sich als porös mit miteinander verbundenen Poren. Diese miteinander verbundenen Poren gewährleisten die poröse, schwammi...

Diabetes mellitus (DM) ist ein Zustand, bei dem das Versagen des Körpers, Insulin zu liefern oder auf seine Ergebnisse bei abnormaler Verdauung von einfachen Zuckern zu reagieren, zu einem Anstieg des Blutzuckers führt 1. Die folgenreichste und erdrückendste Verwicklung von DM ist die diabetische Wunde (DW). Rund 25% der Patienten mit DM haben die Möglichkeit, im Laufe ihres Lebens eine DW aufzubauen 1. Die behinderte Heilung von DW ist auf eine Triopathie der DM anzuführen: Immunpathie, Vaskulopathie und Neuropathie. Wenn DW unbehandelt bleibt, kann es zu einer Gangränentwicklung kommen, was zur Entfernung des betroffenen Organs führt 2.
Viele Behandlungen, wie die Unterweisung der Patienten (Wund täglich untersuchen, die Wunde reinigen, Aktivitäten vermeiden, die Druck auf die Wunde erzeugen, regelmäßige Glukoseüberwachung usw.), Kontrolle ihres Blutzuckers, Wunddebridement, Druckabladung, medizinisches Verfahren, hyperbare Sauerstofftherapie und neuartige Therapien sind in der Praxis 3,4. Die Mehrheit dieser Medikamente erfüllt nicht alle Voraussetzungen, die für die DW-Versorgung angesichts der multifaktoriellen pathophysiologischen Zustände und unerwarteten Kosten im Zusammenhang mit diesen Arzneimitteln unerlässlich sind 5. Obwohl die DW-Pathogenese multifaktoriell ist, wird die anhaltende Entzündung mit ungeeignetem Gewebemanagement als der eigentliche Grund für die verzögerte Heilung in DWs 5,6angegeben.
Erhöhte Spiegel von Entzündungs- und Entzündungsmediatoren bei DW führen zu verminderten Wachstumsfaktoren, die für eine verzögerte Wundheilung verantwortlich sind 2,6. Eine unsachgemäße bildung extrazelluläre Matrix (ECM) in DWs ist auf erhöhte Konzentrationen von Matrixmetalloproteinasen (MMPs) zurückzuführen, die für den schnellen Abbau von gebildetem ECM verantwortlich sind. Bei MMPs wird MMP-9 als hauptvermittler gemeldet, der für anhaltende Entzündungen und schnellen ECM-Abbau verantwortlich ist 7. Es wird festgestellt, dass die lokale Behandlung mit einem entzündungshemmenden Medikament, das die erhöhten MMP-9-Spiegel senkt, die kutane Homöostase, die Rahmenanordnung und eine bessere Heilung von DWs 8,9wieder herstellt.
Doxycyclin (DOX), ein MMP-9-Inhibitor, wurde ausgewählt, um die erhöhten Spiegel von MMP-9 zu unterdrücken, einem wichtigen Entzündungsmediator, der für anhaltende Entzündungen in DWs 10,11,12verantwortlich ist . Darüber hinaus besitzt DOX Antioxidans (produzieren freie Hydroxy- und Phenoxyradikale, die in der Lage sind, sich mit reaktiven Sauerstoffspezies zu binden) 13 und antiapoptotische (hemmen die Caspaseexpression und mitochondriale Stabilisierung) 14 Aktivitäten, die für die Behandlung von DW unerlässlich sind. Die Anordnung von Gerüsten, die DOX, Kollagen (COL) und Chitosan (CS) enthalten, wurde gewählt. Die Wahl von COL hängt davon ab, wie es hilft, den notwendigen Rahmen für mechanische Festigkeit und Geweberegeneration bereitzustellen 15. Auf der anderen Seite ist CS strukturell homolog zu Glykosaminoglykan, verbunden mit mehreren Wundheilungsphasen. Es wird auch berichtet, dass CS eine signifikante antibakterielle Eigenschaft besitzt 15. Daher ist das COL / CS-Gerüst von DOX formuliert, um die anhaltende Entzündung zu unterdrücken, gefolgt von der Unterstützung der Matrixbildung für eine erfolgreiche Wundheilung bei DM-Zuständen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-ethyl-(3-3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC)</td>
			<td>Merck Millipore, Mumbai, India</td>
			<td>E7750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-(N-morpholino) ethane sulfonic acid (MES)</td>
			<td>Merck Millipore, Mumbai, India</td>
			<td>137074</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-(4, 5 dimethyl thiazole-2 yl) -2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)</td>
			<td>Thermo Fisher, Mumbai, India</td>
			<td>M6494</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deep freezer verticle</td>
			<td>Labline Instruments, Kochi, India</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dialysis sack</td>
			<td>Merck Millipore, Mumbai, India</td>
			<td>D6191-Avg. flat width 25 mm (1.0 in.), MWCO 12,000 Da</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Doxycycline</td>
			<td>Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India</td>
			<td>D9891</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elisa kit</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>RMP900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Escherichia coli (E. coli)</td>
			<td>National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India</td>
			<td>NCIM 2567</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merck Millipore, Mumbai, India</td>
			<td>100983</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lyophilizer-SZ042</td>
			<td>Sub-Zero lab instruments, Chennai, India</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical Stirrer-RQ-122/D</td>
			<td>Remi laboratory instruments, Mumbai, India</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium molecular weight Chitosan</td>
			<td>Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India</td>
			<td>18824</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome-RM2135</td>
			<td>Leica, U.K</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse embryonic fibroblast cells (3T3-L1)</td>
			<td>National Centre for Cell Sciences, Pune, India</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiple plate reader -Inifinte M200 Pro</td>
			<td>Tecan Instruments, Switzerland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-hydroxy succinimide (NHS)</td>
			<td>Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India</td>
			<td>130672</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa)</td>
			<td>National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India</td>
			<td>NCIM 2036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscopy (SEM)-S-4800</td>
			<td>Hitachi, India</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide (NaOH) pellets</td>
			<td>Qualigen fine chemicals, Mumbai, India</td>
			<td>Q27815</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staphylococcus aureus (S. aureus)</td>
			<td>National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India</td>
			<td>NCIM 5022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staphylococcus epidermis (S. epidermis)</td>
			<td>National Collection of Industrial Microorganisms, Pune, India</td>
			<td>NCIM 5270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptozotocin (STZ)</td>
			<td>Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Mumbai, India</td>
			<td>14653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Type-1 rat Collagen</td>
			<td>Sigma chemicals Co. Ltd, Mumbai, India</td>
			<td>C7661</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultraviolet&#8211;visible spectroscopy-1700</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

doxycycline loaded collagen-chitosan composite scaffold for the accelerated healing of diabetic wounds

Eine Hauptkomplikation des Diabetes mellitus sind diabetische Wunden (DW). Die verlängerte Entzündungsphase bei Diabetes behindert die weiteren Stadien einer Verletzung, was zu einer verzögerten Wundheilung führt. Wir haben Doxycyclin (DOX) aufgrund seiner antibakteriellen Eigenschaften und seiner berichteten entzündungshemmenden Eigenschaften als potenzielles Medikament der Wahl ausgewählt. Die aktuelle Studie zielt darauf ab, DOX-belastete Kollagen-Chitosan-nicht-vernetzte (NCL) & vernetzte (CL) Gerüste zu formulieren und ihre Heilungsfähigkeit bei diabetischen Erkrankungen zu bewerten. Das Charakterisierungsergebnis von Gerüsten zeigt, dass das DOX-CL-Gerüst im Vergleich zum DOX-NCL-Gerüst eine ideale Porosität, eine geringe Quell- und Abbaurate und eine anhaltende Freisetzung von DOX aufwies. Die In-vitro-Studien zeigen, dass das DOX-CL-Gerüst biokompatibel war und das Zellwachstum im Vergleich zu CL-Gerüst-behandelten und Kontrollgruppen verbesserte. Die antibakteriellen Studien haben gezeigt, dass das DOX-CL-Gerüst gegen die häufigsten Bakterien in DW wirksamer war als das CL-Gerüst. Unter Verwendung des Streptozotocin- und fettreichen diätinduzierten DW-Modells wurde eine signifikant (p≤0,05) schnellere Wundkontraktionsrate in der DOX-CL-Gerüst-behandelten Gruppe im Vergleich zu denen in CL-Gerüst-behandelten und Kontrollgruppen beobachtet. Der Einsatz des DOX-CL-Gerüsts kann sich als vielversprechender Ansatz für die lokale Behandlung von DWs erweisen.

Charakterisierung des DOX-belasteten NCL- und CL-Gerüsts Bei der visuellen Untersuchung wurde festgestellt, dass das NCL- und CL-Gerüst cremefarben war. Außerdem scheinen beide Gerüste wie ein Schwamm zu sein, steif und unelastisch, wenn sie körperlich untersucht werden. REM-Bilder der NCL- und CL-Gerüste sind in Abbildung 1 dargestellt. Aus der Abbildung wurde deutlich, dass die Porengröße nach der Vernetzung durch die Bildung intermolekularer Verbindungen abgeno...

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Doxycycline Loaded Collagen-Chitosan Composite Scaffold for the Accelerated Healing of Diabetic Wounds

Das präparierte DOX-CL-Gerüst erfüllte die Voraussetzungen für einen idealen DW-Verband in mechanischer Festigkeit, Porosität, Wasseraufnahme, Abbaurate, Verzögertfreisetzung, antibakterieller, Biokompatibilität und entzündungshemmender Eigenschaften, die als wesentlich für die Wiederherstellung von geschädigtem Gewebe in DWs angesehen werden.

Doxycyclin-belastetes Kollagen-Chitosan-Verbundgerüst zur beschleunigten Heilung diabetischer Wunden

One major complication of diabetes mellitus is diabetic wounds (DW). The prolonged phase of inflammation in diabetes obstructs the further stages of an ...

Die aktuelle Forschungsarbeit sind doxycyclinbeladene Kollagen-Chitosan-Verbundgerüste zur beschleunigten Heilung diabetischer Wunden. Diabetes ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die durch erhöhte Blutzuckerwerte gekennzeichnet ist. Je länger die Zeit, in der der Einzelne Diabetes hat, desto höher ist das Risiko für Komplikationen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nephropathie, Neuropathie, Retinopathie und Fußschäden usw.Nervenschäden in den Füßen und auch eine schlechte Durchblutung der Füße erhöhen das Risiko verschiedener Fußkomplikationen. Wenn sie unbehandelt bleiben, können diese Wunden letztendlich Zehen-, Fuß- oder Beinamputationen erfordern. Ungefähr 25% der Patienten mit Diabetes mellitus haben die Möglichkeit, in ihrem Leben eine diabetische Wunde aufzubauen.Das therapeutische Management von diabetischen Wunden bleibt bis heute eine Hürde, die es zu überwinden gilt. Obwohl die Pathophysiologie der diabetischen Wunde multifaktoriell ist, wird angenommen, dass die lokale Behandlung mit entzündungshemmenden Medikamenten die erhöhten MMP-9-Spiegel senken und die kutane Homöostase-Rahmenanordnung wiederherstellen und die Heilung bei diabetischen Wunden veranlassen könnte. Doxycyclin, der MMP-9-Inhibitor, wurde in dieser Studie ausgewählt, um diese erhöhten MMP-9-Spiegel zu unterdrücken, ein wichtiges entzündungsförderndes Molekül, das für die anhaltende Entzündung diabetischer Wunden verantwortlich ist.Auf der anderen Seite faszinieren Biomaterialien den Menschen seit mehreren Jahrzehnten und stehen im Mittelpunkt vieler bahnbrechender medizinischer Durchbrüche für eine effiziente Medikamenten- und makromolekulare Verabreichung und Entwicklung maßgeschneiderter biomedizinischer Geräte. Daher haben wir mit dieser kurzen Einführung ein mit Doxycyclin beladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst vorbereitet, um die verzögerte Heilung bei diabetischen Wunden zu beschleunigen. Dies ist Bharat Kumar Reddy, Forschungsstipendiat vom Department of Pharmaceutics, JSS College of Pharmacy, Ooty, Indien.Heute sind wir hier, um uns mit dem Verfahren zu befassen, wie man ein mit Doxycyclin beladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst für die beschleunigte Heilung von diabetischen Wunden vorbereitet. Werfen wir einen Blick in die Prozedur, wie man sich vorbereitet. Wir werden 1,2% Kollagenlösung vorbereiten, für die wir 1,2 Gramm Typ-I-Kollagen nehmen, das aus Rattenschwanz stammt.Dazu fügen wir 100 ml Millipore-Wasser hinzu und halten es eine halbe Stunde lang beiseite, damit sich das Kollagen in Wasser wölben kann. Im nächsten Schritt wurden 0,8% Chitosanlösung hergestellt, für die wir 0,8 Gramm Mittelmolekulares Chitosan einnehmen, und dies wurde mit 100 ml 1% Essigsäure gemischt. Auch diese Lösung haben wir eine halbe Stunde lang beiseite gelegt.Nach einer halben Stunde wurden beide Lösungen über Nacht bei einer Drehzahl von 2000 zum mechanischen Rühren unterzogen. Zu der über Nacht gerührten Kollagenlösung fügen wir langsam ein Gramm Doxycyclin hinzu. Und die Lösung, die dieses Kollagen und Doxycyclin enthielt, wurde für eine halbe Stunde Rühren bei einer Drehzahl von 2000 unterzogen.Zu dieser Lösung fügen wir langsam über Nacht gerührte Chitosanlösung hinzu. Und das, stellen Sie sicher, dass es als physikalische Mischung gekennzeichnet ist, die Doxycyclin, Kollagen, Chitosan enthält. Diese physikalische Mischung haben wir für eine weitere halbe Stunde Rühren bei einer Drehzahl von 2000 unterzogen.Nach einer halben Stunde wurde diese physikalische Mischung in entsprechende Aluminiumformen überführt, die abmessungen von zwei bis zwei Zentimetern und einer Dicke von 0,5 Zentimetern haben. Später wurden diese Formen in einen Metallbehälter überführt. Dieser Metallbehälter enthielt die Aluminiumformen, wurde dem Tiefgefrieren unterzogen.Nach 24 Stunden können wir deutlich die erstarrte physikalische Mischung sehen, die Doxycyclin, Kollagen und Chitosan enthält. Diese erstarrte physikalische Mischung wurde weiter zur Lyophilisierung unterzogen. Die Lyophilisierung wurde bei minus 85 Grad plus oder minus vier Grad Celsius für 72 Stunden durchgeführt.Nach 72 Stunden wurde das lyophilisierte Material aus dem Lyophilisator entnommen. Und hier können wir deutlich die vollständig getrocknete physikalische Mischung sehen, die nichts anderes als als Doxycyclin-geladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst bekannt ist. Diese Gerüste wurden zur Vernetzung unterzogen Um die Vernetzung durchzuführen, wurde zunächst ein MES-Puffer durch Die Entnahme von 0,488 Gramm MES und 15 ml Wasser hergestellt, aus denen wir 20 ml MES-Puffer herausnehmen und separat in Ihr Becherglas übertragen.Zu diesen 20 ml Becherglas wurden 50 mg Doxycyclin-geladenes Kollagen-Chitosan hinzugefügt. Und das Einweichen dieses Gerüsts wurde für eine halbe Stunde durchgeführt. Nach einer halben Stunde wurde das mit Doxycyclin beladene Kollagen-Chitosan-Gerüst aus dem 20 ml MES-Puffer entnommen.Darüber hinaus wurde es in einer Lösung eingeweicht, die 19,5 ml MES-Puffer, 0,1264 Gramm EDC und 0,014 Gramm NHS enthielt. Das Einweichen wurde für ein Zeitintervall von vier Stunden durchgeführt, um die Vernetzung abzuschließen. Nach der Vernetzung wurde das vernetzte Doxycyclin-beladene Kollagen-Chitosan-Gerüst aus der Lösung entnommen und in einen Behälter überführt, der im Verfahren zuvor detailliert beschrieben wurde, und es wurde separat getrocknet.Hier können wir deutlich das nicht vernetzte und vernetzte Gerüst zusammen mit den gleichen Bildern sehen. Aus den Bildern geht hervor, dass die Vernetzung des Gerüsts aufgrund der Bildung starker intramolekularer Bindungen zu einer verminderten Porengröße führte. Männliche Wistar-Ratte wurde genommen und die zwei in zwei Zentimeter Markierung wurde auf die dorsale Thoraxregion gezeichnet.Um die Markierung herum wurde eine Exzisionswunde erzeugt und die Wundverfolgung auf einem OHP-Blatt durchgeführt. Die Spur der Wunde wurde mit Hilfe einer grafischen Methode gemessen. Die am Tier entstandene Wunde betrug etwa 176 mm.Später wurde die entstandene Wunde mit einem vernetzten Doxycyclin-geladenen Kollagen-Chitosan-Gerüst mit dem Primärverband behandelt und 21 Tage lang überwacht. Sobald das Tier aus der Anästhesie geborgen war, wurde jedes Tier einzeln eingesperrt. Und diese Tiere wurden mit normaler Ernährung und Wasser gefüttert.Alle Tiere wurden nach dem Erzeugen der Wunde in drei Gruppen eingeteilt, in denen jede Gruppe sechs Tiere enthielt. Hier können wir deutlich den Unterschied zwischen Nulltag und sieben Tagen sehen, in denen die Doxycyclin-belastete vernetzte Gerüstwundreduktion bei etwa 48% lag Und in diesem Bild können wir deutlich den Unterschied zwischen dem Tag 14 und Tag 21 aller Gruppen sehen, in denen doxycyclinbeladenes Kollagen-vernetztes Gerüst um 99% geheilt wurde Der geheilte Bereich wurde isoliert und für histopathologische Studien mit Hilfe der HMB-Färbung verarbeitet. Hier können wir deutlich die reepithelisierte Epidermis am Tag 21 im mit Doxycyclin beladenen Kollagen-Chitosan-Gerüst sehen.Während im Kontroll- und Vernetzungsgerüst nichts als Placebo, noch die Epidermis gebildet werden musste. Wie unsere eigene Studie haben die hergestellten Doxycyclin-vernetzten Gerüste viele ideale Eigenschaften gezeigt, wie gute mechanische Festigkeit, Biokompatibilität, Wasseraufnahme mit verzögerter Freisetzung sowie antibakterielle und entzündungshemmende Eigenschaften. Diese Gerüste können eine ideale Dosisform für die Behandlung von diabetischen Wunden sein.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Der Bau einer Kollagen-Hydrogel für die Lieferung von Stem Cell-beladenen Chitosan-Mikrokügelchen

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 ...

Forschung

Biotechnik

Tissue Engineering: Construction of a Multicellular 3D Scaffold for the Delivery of Layered Cell Sheets

Tissue Engineering: Aufbau eines Multizelluläre 3D Gerüst für die Lieferung von Layered Zellschichten

Many tissues, such as the adult human hearts, are unable to adequately regenerate after damage.2,3 Strategies in tissue engineering propose innovations to ...

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

Herstellung von robusten Naturfaser-Preforms Verwendung Bakteriencellulose als Binder

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

An Injectable and Drug-loaded Supramolecular Hydrogel for Local Catheter Injection into the Pig Heart

Eine injizierbare and Drug belasteten supramolekulares Hydrogel für Lokale Catheter Injection in die Pig Herz

Regeneration of lost myocardium is an important goal for future therapies because of the increasing occurrence of chronic ischemic heart failure and the ...

Composite Scaffolds of Interfacial Polyelectrolyte Fibers for Temporally Controlled Release of Biomolecules

Verbund Scaffolds für Grenzflächen Polyelectrolyte Fasern für zeitlich kontrollierte Freisetzung von Biomolekülen

Various scaffolds used in tissue engineering require a controlled biochemical environment to mimic the physiological cell niche. Interfacial ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

Die Herstellung von Inverted Kolloid-Kristallen Poly (Ethylenglycol) Scaffold: Eine dreidimensionale Zellkultur-Plattform für Leber-Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

Scaffold-supported Transplantation of Islets in the Epididymal Fat Pad of Diabetic Mice

Gerüstgestützte Transplantation von Inseln in der epididymalen Fettauflage von diabetischen Mäusen

Islet transplantation has been clinically proven to be effective at treating type 1 diabetes. However, the current intrahepatic transplantation strategy ...

An Ultrasonic Tool for Nerve Conduction Block in Diabetic Rat Models

Ein Ultraschall Werkzeug für die Nervenleitung blockieren in diabetischen Ratten Modelle

Nerve conduction block with a high intensity-focused ultrasound (HIFU) transducer has been performed in normal and diabetic animal models recently. HIFU ...

A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

Eine Net Schimmel basierende Methode der dreidimensionalen Gerüst-freie Herzgewebe Schöpfung

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in the Adult Rat

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface C-RPNI in the Adult Rat

Herstellung der Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in der Erwachsenenratte

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is ...