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

Авторы благодарят доктора Ашиша Д. Вадхвани. (Доцент и заведующий кафедрой фармацевтической биотехнологии, Фармацевтический колледж JSS, Ути, Индия) за помощь в исследованиях жизнеспособности клеток in vitro.
Авторы хотели бы поблагодарить Департамент науки и технологий - Фонд совершенствования научно-технической инфраструктуры в университетах и высших учебных заведениях (DST-FIST), Нью-Дели, за поддержку нашего отдела.
Авторы также хотели бы поблагодарить г-на Санджу. С. и г-н Шрирам. Нарукулла М. Фарм студентам за поддержку в видеосъеме.
Это исследование было поддержано JSS Academy of Higher Education & Research (JSSAHER).

Все выполненные процедуры для животных были одобрены институциональным этическим комитетом по защите животных Фармацевтического колледжа JSS, Ути, Индия.
1. Подготовка пористых лесов, загруженных DOX методом сублимационной сушки
<ol><li>Добавьте 1,2 г COL к 100 мл воды (например, M...

<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. G., Banks, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+in+the+treatment+of+chronic+wounds.">Challenges in the treatment of chronic wounds.</a> Advances in Wound Care. 4 (9), 560-582 (2015).</li><li>Alexiadou, K., Doupis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+diabetic+foot+ulcers.">Management of diabetic foot ulcers.</a> Diabetes Therapy. 3 (1), 1-15 (2012).</li><li>Karri, V. V. S. 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=Current+and+emerging+therapies+in+the+management+of+diabetic+foot+ulcers.">Current and emerging therapies in the management of diabetic foot ulcers.</a> Current Medical Research and Opinion. 32 (3), 519-542 (2016).</li><li>Sanapalli, B. 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. C. <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+their+inhibitors:+regulators+of+wound+healing.">Metalloproteinases and their inhibitors: regulators of wound healing.</a> The International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 40 (6-7), 1334-1347 (2008).</li><li>Stechmiller, J., Cowan, L., Schultz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+doxycycline+as+a+matrix+metalloproteinase+inhibitor+for+the+treatment+of+chronic+wounds.">The role of doxycycline as a matrix metalloproteinase inhibitor for the treatment of chronic wounds.</a> Biological Research for Nursing. 11 (4), 336-344 (2010).</li><li>Griffin, M. O., Fricovsky, E., Ceballos, G., Villarreal, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetracyclines:+a+pleitropic+family+of+compounds+with+promising+therapeutic+properties.+Review+of+the+literature.">Tetracyclines: a pleitropic family of compounds with promising therapeutic properties. Review of the literature.</a> American Journal of Physiology-Cell Physiology. 299 (3), 539-548 (2010).</li><li>Burns, F., Stack, M., Gray, R., Paterson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+purified+collagenase+from+alkali-burned+rabbit+corneas.">Inhibition of purified collagenase from alkali-burned rabbit corneas.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 30 (7), 1569-1575 (1989).</li><li>Kraus, R. L., 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=Antioxidant+properties+of+minocycline:+neuroprotection+in+an+oxidative+stress+assay+and+direct+radical-scavenging+activity.">Antioxidant properties of minocycline: neuroprotection in an oxidative stress assay and direct radical-scavenging activity.</a> Journal of Neurochemistry. 94 (3), 819-827 (2005).</li><li>Yrj&#228;nheikki, J., Kein&#228;nen, R., Pellikka, M., H&#246;kfelt, T., Koistinaho, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetracyclines+inhibit+microglial+activation+and+are+neuroprotective+in+global+brain+ischemia.">Tetracyclines inhibit microglial activation and are neuroprotective in global brain ischemia.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 95 (26), 15769-15774 (1998).</li><li>Moura, L. I., Dias, A. M., Carvalho, E., de Sousa, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+on+the+development+of+wound+dressings+for+diabetic+foot+ulcer+treatment-a+review.">Recent advances on the development of wound dressings for diabetic foot ulcer treatment-a review.</a> Acta Biomaterialia. 9 (7), 7093-7114 (2013).</li><li>Natarajan, 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=Nanostructured+Lipid+Carriers+of+Pioglitazone+Loaded+Collagen/Chitosan+Composite+Scaffold+for+Diabetic+Wound+Healing.">Nanostructured Lipid Carriers of Pioglitazone Loaded Collagen/Chitosan Composite Scaffold for Diabetic Wound Healing.</a> Advances in Wound Care. 8 (10), 499-513 (2019).</li><li>Karri, V. V. S. 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. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphology+and+characterization+of+3D+micro-porous+structured+chitosan+scaffolds+for+tissue+engineering.">Morphology and characterization of 3D micro-porous structured chitosan scaffolds for tissue engineering.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 57 (2), 250-255 (2007).</li><li>Xie, Y., Chen, J., Xiao, A., Liu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibacterial+activity+of+polyphenols:+structure-activity+relationship+and+influence+of+hyperglycemic+condition.">Antibacterial activity of polyphenols: structure-activity relationship and influence of hyperglycemic condition.</a> Molecules. 22 (1913), 1-11 (2017).</li><li>Geerlings, S. E., Brouwer, E. C., Gaastra, W., Verhoef, J., Hoepelman, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+glucose+and+pH+on+uropathogenic+and+non-uropathogenic+Escherichia+coli:+studies+with+urine+from+diabetic+and+non-diabetic+individuals.">Effect of glucose and pH on uropathogenic and non-uropathogenic Escherichia coli: studies with urine from diabetic and non-diabetic individuals.</a> Journal of Medical Microbiology. 48 (6), 535-539 (1999).</li><li>Eloff, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sensitive+and+quick+microplate+method+to+determine+the+minimal+inhibitory+concentration+of+plant+extracts+for+bacteria.">A sensitive and quick microplate method to determine the minimal inhibitory concentration of plant extracts for bacteria.</a> Planta Medica. 64 (8), 711-713 (1998).</li><li>Reddy, G. K., Enwemeka, C. 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. H., Wolterbeek, R., Kleemann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Perspective.">Clinical Perspective.</a> Circulation. 119 (16), 2209-2216 (2009).</li><li>Zhang, C., Gong, W., Liu, H., Guo, Z., Ge, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+matrix+metalloproteinase-9+with+low-dose+doxycycline+reduces+acute+lung+injury+induced+by+cardiopulmonary+bypass.">Inhibition of matrix metalloproteinase-9 with low-dose doxycycline reduces acute lung injury induced by cardiopulmonary bypass.</a> International Journal Of Clinical And Experimental Medicine. 7 (12), 4975-4982 (2014).</li></ol>

Основной целью этого исследования было определение влияния нагруженного DOX каркаса COL-CS на заживление DW у крыс. CL и NCL были подготовлены и оценены с точки зрения морфологии, индекса набухания, кинетики высвобождения in vitro и биосовместимости.
Характеристика скафолдов NC...

Сахарный диабет (СД) - это состояние, при котором неспособность организма доставлять инсулин или реагировать на его результаты при аномальном переваривании простых сахаров приводит к всплеску уровня глюкозы в крови 1. Наиболее последовательным и сокрушимающим запутыванием СД является диабетическая рана (DW). Примерно 25% пациентов с СД имеют возможность создать DW в течение своей жизни 1. Затрудненное заживление DW относится к триопатии СД: иммунопатии, васкулопатии и нейропатии. Всякий раз, когда DW не лечат, это может привести к развитию гангрены, что приводит к удалению соответствующего органа 2.
Множество методов лечения, таких как инструктаж пациентов (ежедневно осматривать рану, очищать рану, избегать действий, которые создают давление на рану, периодический мониторинг глюкозы в крови и т. Д.), Контроль уровня глюкозы в крови, санация ран, разгрузка давления, медицинская процедура, гипербарическая кислородная терапия и передовые методы лечения находятся в практике 3,4. Большинство из этих препаратов не учитывают все предпосылки, жизненно важные для ухода dw в свете многофакторных патофизиологических условий и непредвиденных расходов, связанных с этими лекарствами 5. Несмотря на то, что патогенез DW является многофакторным, стойкое воспаление с ненадлежащим управлением тканями считается фактической причиной задержки заживления в DW 5,6.
Увеличение уровня воспалительных и провоспалительных медиаторов в DW приводит к уменьшению факторов роста, ответственных за задержку заживления ран 2,6. Неправильное образование внеклеточного матрикса (ECM) в ДВ относится к повышенным уровням матричных металлопротеиназ (MMP), ответственным за быструю деградацию сформированных ECM. В MMP MMP-9 сообщается как основной посредник, ответственный за длительное воспаление и быструю деградацию ECM 7. Утверждается, что местное лечение противовоспалительным препаратом, снижающим повышенный уровень ММП-9, восстанавливает кожный гомеостаз, каркасное расположение и побуждает к лучшему заживлению ДМО 8,9.
Доксициклин (DOX), ингибитор MMP-9, был выбран для подавления повышенных уровней MMP-9, основного медиатора воспаления, ответственного за стойкое воспаление в DWs 10,11,12. Кроме того, DOX обладают антиоксидантными (продуцируют свободные гидрокси и феноксирадики, способные связываться с активными формами кислорода) 13 и антиапоптотическими (ингибируют экспрессию каспазы и стабилизацию митохондрий) 14 активностями, которые необходимы для лечения DW. Было выбрано расположение фреймворков, содержащих DOX, коллаген (COL) и хитозан (CS). Выбор COL зависит от того, каким образом он помогает в обеспечении необходимых рамок, отвечающих за механическую прочность и регенерацию тканей 15. С другой стороны, CS структурно гомологичны гликозаминогликану, связанным с несколькими фазами заживления ран. Также сообщается, что КС обладает значительным антибактериальным свойством 15. Следовательно, каркас COL / CS DOX разработан для подавления длительного воспаления с последующей поддержкой формирования матрицы для успешного заживления ран в условиях СД.

<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

Одним из основных осложнений сахарного диабета являются диабетические раны (DW). Длительная фаза воспаления при диабете препятствует дальнейшим стадиям травмы, что приводит к задержке заживления ран. Мы выбрали доксициклин (DOX) в качестве потенциального препарата выбора из-за его антибактериальных свойств наряду с его противовоспалительными свойствами. Текущее исследование направлено на формулирование doX-нагруженных коллаген-хитозаном несшитых (NCL) и сшитых (CL) каркасов и оценку их заживляющей способности в диабетических состояниях. Результат характеристик каркасов показывает, что каркас DOX-CL обладает идеальной пористостью, низкой скоростью набухания и деградации и устойчивым высвобождением DOX по сравнению с каркасом DOX-NCL. Исследования in vitro показывают, что каркас DOX-CL был биосовместимым и усиливал рост клеток по сравнению с клетками, обработанными КАРКАСОМ CL, и контрольными группами. Антибактериальные исследования показали, что каркас DOX-CL был более эффективным, чем каркас CL против наиболее распространенных бактерий, обнаруженных в DW. Используя стрептозотоцин и модель DW с высоким содержанием жиров, наблюдалась значительно (p≤0,05) более высокая скорость сокращения раны в группе, обработанной каркасом DOX-CL, по сравнению с группами, обработанными каркасами CL, и контрольными группами. Использование каркаса DOX-CL может оказаться перспективным подходом для местного лечения ДМ.

Характеристика скафолдов NCL и CL, загруженных DOX При визуальном осмотре было обнаружено, что каркасы NCL и CL кремового цвета. Кроме того, оба каркаса кажутся похожими на губку, жесткими и неэластичными при физическом осмотре. SEM-изображения каркасов NCL и CL показаны на р?...

Watch this Scientific Journal Video about Doxycycline Loaded Collagen-Chitosan Composite Scaffold for the Accelerated Healing of Diabetic Wounds at JoVE.com

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

Подготовленный каркас DOX-CL удовлетворил предпосылки идеальной DW-повязки по механической прочности, пористости, водопоглощению, скорости деградации, замедленному высвобождению, антибактериальной, биосовместимости и противовоспалительным свойствам, которые считаются необходимыми для восстановления поврежденных тканей у ДВ.

Доксициклиновый композитный каркас с коллагеном и хитозаном для ускоренного заживления диабетических ран

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

Текущая исследовательская работа представляет доксициклиновые коллаген-хитозанные композитные каркасы для ускоренного заживления диабетических ран. Диабет является хроническим метаболическим заболеванием, характеризующимся повышенным уровнем глюкозы в крови. Чем дольше у человека диабет, тем выше риск осложнений, таких как сердечно-сосудистые заболевания, нефропатия, невропатия, ретинопатия и повреждение стопы и так далее.Повреждение нервов в ногах, а также плохой приток крови к стопам увеличивают риск различных осложнений стопы. Если их не лечить, эти раны могут в конечном итоге потребовать ампутации ног, стопы или ноги. Грубо говоря, 25% пациентов с сахарным диабетом имеют возможность нарастить диабетическую рану в течение своей жизни.Терапевтическое лечение диабетических ран остается препятствием на сегодняшний день, которое необходимо в конечном итоге преодолеть. Несмотря на то, что патофизиология диабетической раны является многофакторной, считается, что местное лечение противовоспалительными препаратами может снизить повышенный уровень MMP-9 и восстанавливает структуру кожного гомеостаза и вызывает заживление в диабетических ранах. Доксициклин, ингибитор MMP-9, был выбран в этом исследовании для подавления этих повышенных уровней MMP-9, основной воспалительной молекулы, ответственной за продолжающееся воспаление диабетических ран.С другой стороны, биоматериалы очаровывали людей в течение нескольких десятилетий и были в центре многих изменяющих правила игры медицинских прорывов для эффективной доставки лекарств и макромолекулярных средств и разработки индивидуальных биомедицинских устройств. Следовательно, с этим кратким введением мы подготовили доксициклиновый коллаген-хитозанный каркас для ослабления, чтобы ускорить задержку заживления в диабетических ранах. Это Бхарат Кумар Редди, научный сотрудник департамента фармацевтики, Фармацевтический колледж JSS, Ути, Индия.Сегодня мы здесь, чтобы рассмотреть процедуру, как приготовить доксициклиновые нагруженные коллаген-хитозановым каркасом для ускоренного заживления диабетических ран. Давайте загляните в процедуру, как подготовиться. Мы собираемся приготовить 1,2% раствора коллагена, для чего мы берем 1,2 грамма коллагена типа I, который происходит из крысиного хвоста.К этому мы добавляем 100 мл воды Millipore и откладываем ее в сторону в течение получаса, чтобы коллаген выпячивал в воде. На следующем этапе было приготовлено 0,8% раствора хитозана, для чего мы взяли 0,8 г хитозана средней молекулярной массы, и это было смешано со 100 мл 1% уксусной кислоты. Это решение тоже мы оставили в стороне на полчаса.Через полчаса оба раствора подвергали механическому перемешиваю в течение ночи при об/мин 2000. К перемешиваемым на ночь раствору коллагена мы медленно добавляем один грамм доксициклина. А раствор, содержащий этот коллаген и доксициклин, подвергали в течение получаса перемешивания при об/мин 2000.К этому раствору мы медленно добавляем на ночь перемешанный раствор хитозана. И это, убедитесь, что он помечен как физическая смесь, которая содержит доксициклин, коллаген, хитозан. Этой физической смеси мы подвергли еще полчаса перемешивания при об/мин 2000.Через полчаса эти физические смеси были перенесены в соответствующие алюминиевые формы, которые имеют размеры два на два сантиметра и толщину 0,5 сантиметра. Позже эти формы были перенесены в металлический контейнер. Эти металлические контейнеры, содержащие алюминиевые формы, подвергались глубокой заморозке.Через 24 часа мы можем ясно увидеть затвердевую физическую смесь, содержащую доксициклин, коллаген и хитозан. Эти затвердевые физические смеси дополнительно подвергали лиофилизации. Лиофилизацию проводили при минус 85 градусах плюс-минус четыре градуса Цельсия в течение 72 часов.Через 72 часа лиофилизированный материал вынимали из лиофилизатора. И здесь мы можем ясно видеть полностью высохшую физическую смесь, которая не что иное, как доксициклин, нагруженная коллагеном и хитозаном каркас. Эти каркасы были подвергнуты сшиваемости Для выполнения сшивки первоначально буфер MES был подготовлен путем взятия 0,488 грамма MES и 15 мл воды, из которой мы вынимаем 20 мл буфера MES и переносим отдельно в ваш клюш.К этим 20 мл якера добавляли 50 мг доксициклинового коллагена-хитозана. И замачивание этого эшафота выполнялось в течение получаса. Через полчаса нагруженный доксициклином коллаген-хитозанный каркас был вынут из буфера MES 20 мл.Кроме того, его вымазывали в растворе, содержащем 19,5 мл буфера MES, 0,1264 г EDC и 0,014 г NHS. Замачивание выполняли в течение четырехчасового интервала времени для завершения сшивки. После сшивки сшитый доксициклиновый каркас, нагруженный коллагеном-хитозаном, вынимали из раствора и переносили в контейнер, который был подробно описан в процедуре ранее, и сушили отдельно.Здесь мы можем четко видеть несшитые и сшитые каркасы вместе с теми же изображениями. Из снимков видно, что сшивание каркаса привело к уменьшению размера пор из-за образования прочных внутримолекулярных связей. Самец крысы Wistar был взят, и две в два сантиметра отметки были нарисованы на дорсальной грудной области.Вокруг метки была создана иссеченная рана, а отслеживание раны было взято на листе OHP. След раны измеряли с помощью графического метода. Рана, созданная на животном, составляла около 176 мм.Позже созданную рану обрабатывали сшитым доксициклиновым коллаген-хитозанным каркасом с первичной повязкой и контролировали в течение 21 дня. Как только животное было извлечено из анестезии, каждое животное было заключено в клетку индивидуально. И этих животных кормили нормальным рационом и водой.Все животные, после создания раны, были разделены на три группы, в каждой из которых содержалось по шесть животных. Здесь мы можем ясно видеть разницу между нулевым днем и семью днями, в течение которых снижение раны с сшитых каркасов, нагруженных доксициклином, составляло около 48% И на этом изображении мы можем ясно видеть разницу между днем 14 и днем 21 всех групп, в которых доксициклиновые коллагеновые сшитые каркасы были заживлены около 99% Зажившая область была выделена и обработана для гистопатологических исследований с помощью окрашивания HMB. Здесь мы можем ясно видеть реэпителизированный эпидермис на 21-й день в нагруженном доксициклином коллагеновом хитозановом каркасе.В то время как в контрольном и сшитом каркасе ничего, кроме плацебо, все же эпидермис должен был быть сформирован. Как и наше собственное исследование, подготовленные доксициклиновые сшитые каркасы продемонстрировали множество идеальных свойств, таких как хорошая механическая прочность, биосовместимость, поглощение воды с замедленным высвобождением, а также антибактериальные и противовоспалительные свойства. Эти каркасы могут быть идеальной формой дозиса для лечения диабетических ран.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Построение коллагена Гидрогель для доставки стволовых клеток, загруженных Хитозан микросфер

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 ...

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

Тканевая инженерия: Строительство многоклеточного 3D строительные леса на поставки слоистых сотовых листов

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

Производство надежных натуральное волокно заготовок с использованием бактериальной целлюлозы в качестве связующего

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

Инъекций и медикаментов загружены Супрамолекулярная Гидрогель для местного катетера для инъекций в сердце свиньи

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

Композитные Леса межфазного полиэлектролитных волокон для временного Controlled Release биомолекул

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

Изготовление Перевернутый коллоидный кристалл поли (этиленгликоль) строительные леса: трехмерная Cell Culture платформа для печени тканевой инженерии

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

Подмороженная трансплантация островков в эпидидимальной жировой клетке диабетических мышей

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

В модели диабетической крысы блока ультразвуковой инструмент для нервной проводимости

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

Чистый метод, основанный на плесень, создания эшафот бесплатный трехмерный сердечной ткани

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

Изготовление композитного регенеративного интерфейса периферических нервов (C-RPNI) во взрослой крысе

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