Komposisi bioaktif pembentuk film nanoporous lan nanothick kanggo aplikasi biomedis

Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Ing sawetoro wektu, kanggo mesthekake dhukungan terus, kita bakal nerjemahake situs tanpa gaya lan JavaScript.
Pendarahan sing ora bisa dikontrol minangka salah sawijining panyebab utama pati.Nampa hemostasis kanthi cepet njamin kaslametané subyek minangka pertolongan pertama sajrone pertempuran, kacilakan lalu lintas, lan operasi pengurangan pati.Nanoporous fiber-reinforced composite scaffold (NFRCS) asalé saka komposisi pembentuk film hemostatik (HFFC) sing prasaja minangka fase sing terus-terusan bisa micu lan ningkatake hemostasis.Pangembangan NFRCS adhedhasar rancangan sayap capung.Struktur swiwi capung kasusun saka swiwi transversal lan longitudinal, lan membran swiwi disambungake kanggo njaga integritas struktur mikro.HFFC seragam nutupi permukaan serat kanthi film kanthi ketebalan nanometer lan nyambungake ketebalan katun (Ct) sing disebarake kanthi acak (fase kasebar) kanggo mbentuk struktur nanoporous.Kombinasi fase terus-terusan lan kasebar nyuda biaya produk nganti sepuluh kaping dibandhingake karo produk sing kasedhiya ing komersial.NFRCS sing dimodifikasi (tampon utawa gelang) bisa digunakake ing macem-macem aplikasi biomedis.Panaliten ing vivo nyimpulake manawa Cp NFRCS sing dikembangake nyebabake lan nambah proses koagulasi ing situs aplikasi.NFRCS bisa ngowahi lingkungan mikro lan tumindak ing tingkat sel amarga struktur nanoporous sing nyebabake penyembuhan tatu sing luwih apik ing model tatu eksisi.
Pendarahan sing ora bisa dikendhaleni sajrone pertempuran, intraoperatif lan kahanan darurat bisa nyebabake ancaman serius kanggo nyawane sing tatu1.Kahanan kasebut luwih ndadékaké paningkatan sakabèhé resistensi pembuluh darah perifer, sing ndadékaké kejut hemorrhagic.Langkah-langkah sing cocog kanggo ngontrol pendarahan sajrone lan sawise operasi dianggep bisa ngancam nyawa2,3.Kerusakan pembuluh gedhe nyebabake mundhut getih sing akeh, nyebabake tingkat kematian ≤ 50% ing pertempuran lan 31% sajrone operasi1.Mundhut getih sing akeh nyebabake nyuda volume awak, sing nyuda output jantung.Peningkatan resistensi vaskular perifer total lan gangguan mikrosirkulasi sing progresif nyebabake hipoksia ing organ sing ndhukung urip.Kejut hemoragik bisa kedadeyan yen kondisi kasebut terus tanpa intervensi efektif1,4,5.Komplikasi liyane kalebu progresi hipotermia lan asidosis metabolik, uga kelainan koagulasi sing ngalangi proses koagulasi.Kejut hemoragik sing abot digandhengake karo risiko kematian sing luwih dhuwur6,7,8.Ing kejut kelas III (progresif), transfusi getih penting kanggo kaslametan pasien sajrone morbiditas lan mortalitas intraoperatif lan pasca operasi.Kanggo ngatasi kabeh kahanan sing ngancam nyawa ing ndhuwur, kita wis ngembangake scaffold komposit serat nanoporous (NFRCS) sing nggunakake konsentrasi polimer minimal (0,5%) nggunakake kombinasi polimer hemostatik sing larut banyu.
Kanthi nggunakake tulangan serat, produk sing larang regane bisa dikembangake.Serat sing disusun kanthi acak kaya struktur sayap capung, diimbangi karo garis horisontal lan vertikal ing swiwi.Vena transversal lan longitudinal saka swiwi komunikasi karo membran swiwi (Gambar 1).NFRCS kasusun saka Ct dikuatake minangka sistem scaffold kanthi kekuatan fisik lan mekanik sing luwih apik (Gambar 1).Amarga keterjangkauan lan pakaryan, ahli bedah luwih seneng nggunakake pengukur benang katun (Ct) sajrone operasi lan dressing. Mula, nimbang macem-macem keuntungan, kalebu> 90% selulosa kristal (imparts ing penambahan aktivitas hemostatic), Ct digunakake minangka sistem balung saka NFRCS9,10. Mula, nimbang macem-macem keuntungan, kalebu> 90% selulosa kristal (imparts ing penambahan aktivitas hemostatic), Ct digunakake minangka sistem balung saka NFRCS9,10. Следовательно, учитывая его многочисленные преимущества, в том числе > 90% кристаллической целлюлозы (sistem operasi) ой активности), Ct использовали в качестве скелетной системы NFRCS9,10. Mulane, diwenehi akeh keuntungan, kalebu> 90% selulosa kristal (melu aktivitas hemostatic tambah), Ct digunakake minangka sistem balung NFRCS9,10.因此,考虑到它的多重益处,包括> 90% 的结晶纤维素(有助于增强止血活性K,NC0 血活性佉, NF01架系统.因此,考虑到它的多重益处,包括> 90%Mulane, diwenehi akeh keuntungan, kalebu liwat 90% selulosa kristal (mbantu ningkatake aktivitas hemostatic), Ct digunakake minangka scaffold kanggo NFRCS9,10.Ct dilapisi superfisial (formasi film kandel nano diamati) lan disambungake karo komposisi pembentuk film hemostatik (HFFC).HFFC tumindak kaya matrigel a, nyekeli acak diselehake Ct bebarengan.Desain sing dikembangake ngirimake stres ing fase sing disebarake (serat penguat).Iku angel kanggo entuk struktur nanoporous kanthi kekuatan mekanik sing apik kanthi nggunakake konsentrasi polimer minimal.Kajaba iku, ora gampang kanggo ngatur cetakan sing beda kanggo aplikasi biomedis sing beda.
Gambar kasebut nuduhake diagram desain NFRCS adhedhasar struktur sayap capung (A).Gambar iki nuduhake analogi komparatif saka struktur swiwi capung (vena intersecting lan longitudinal swiwi sing saling nyambungake) lan photomicrograph cross-sectional Cp NFRCS (B).Perwakilan skematis saka NFRCS.
NFRC dikembangake nggunakake HFFC minangka fase terus-terusan kanggo ngatasi watesan ing ndhuwur.HFFC kasusun saka macem-macem polimer hemostatik pembentuk film kalebu kitosan (minangka polimer hemostatik utama) kanthi metilselulosa (MC), hidroksipropil metilselulosa (HPMC 50 cp) lan polivinil alkohol (PVA)) (125 kDa) minangka polimer pendukung sing ningkatake pembentukan trombus.tatanan.Penambahan polyvinylpyrrolidine K30 (PVP K30) nambah kapasitas nyerep kelembapan saka NFRCS.Polietilen glikol 400 (PEG 400) ditambahake kanggo nambahi ikatan silang polimer ing campuran polimer terikat.Telung komposisi hemostatik HFFC (Cm HFFC, Ch HFFC lan Cp HFFC), yaiku kitosan kanthi MC (Cm), kitosan kanthi HPMC (Ch), lan kitosan kanthi PVA (Cp), ditrapake ing Ct.Maneka warna studi karakterisasi in vitro lan in vivo wis ngonfirmasi aktivitas penyembuhan hemostatik lan tatu saka NFRCS.Bahan komposit sing ditawakake NFRCS bisa digunakake kanggo ngatur macem-macem bentuk scaffolding kanggo nyukupi kabutuhan tartamtu.
Kajaba iku, NFRCS bisa diowahi minangka bandage utawa gulung kanggo nutupi kabeh area cedera ing ekstremitas ngisor lan bagean awak liyane.Khusus kanggo ciloko awak pertempuran, desain NFRCS sing dirancang bisa diganti dadi setengah lengen utawa sikil lengkap (Tambahan Gambar S11).NFRCS bisa digawe dadi gelang nganggo lem jaringan, sing bisa digunakake kanggo mungkasi getihen saka ciloko bangkekan bunuh diri sing abot.Tujuan utama kita yaiku ngembangake NFRCS kanthi polimer sethithik sing bisa dikirim menyang populasi gedhe (ing ngisor garis kemiskinan) lan bisa diselehake ing kit pertolongan pertama.Desain sing prasaja, efisien, lan ekonomis, NFRCS entuk manfaat kanggo komunitas lokal lan bisa nduwe pengaruh global.
Chitosan (bobot molekul 80 kDa) lan amaranth dituku saka Merck, India.Hydroxypropyl methylcellulose 50 Cp, polyethylene glycol 400 lan methylcellulose dituku saka Loba Chemie Pvt.LLC, Mumbai.Polivinil alkohol (bobot molekul 125 kDa) (87-90% hidrolisis) dituku saka National Chemicals, Gujarat.Polyvinylpyrrolidine K30 dituku saka Molychem, Mumbai, swab steril dituku saka Ramaraju Surgery Cotton Mills Ltd., Tamil Nadu, kanthi banyu Milli Q (sistem pemurnian banyu Direct-Q3, Merck, India) minangka operator.
NFRCS dikembangake nggunakake metode lyophilization11,12.Kabeh komposisi HFFC (Tabel 1) disiapake nggunakake pengaduk mekanik.Siapke solusi kitosan 0,5% nggunakake asam asetat 1% ing banyu kanthi terus diaduk ing 800 rpm ing pengaduk mekanik.Bobot pas saka polimer sing dimuat sing dituduhake ing Tabel 1 ditambahake ing larutan kitosan lan diaduk nganti larutan polimer sing cetha dipikolehi.PVP K30 lan PEG 400 ditambahake menyang campuran asil ing jumlah sing dituduhake ing Tabel 1, lan aduk terus nganti solusi polimer viscous sing cetha.Bath asil saka solusi polimer sonicated kanggo 60 menit kanggo mbusak umpluk online kepepet saka dicampur polimer.Minangka ditampilake ing Gambar Tambahan S1 (b), Ct disebarake kanthi rata ing saben sumur saka piring 6 sumur (jamur) sing ditambah karo 5 ml HFFC.
Plat enem sumur iki sonicated kanggo 60 min kanggo entuk wetting seragam lan distribusi HFFC ing jaringan Ct.Banjur beku piring enem sumur ing -20 ° C suwene 8-12 jam.Piring beku wis diliofilisasi sajrone 48 jam kanggo entuk macem-macem formulasi NFRCS.Prosedur sing padha digunakake kanggo ngasilake wangun lan struktur sing beda-beda, kayata tampon utawa tampon silinder, utawa wangun liyane kanggo aplikasi sing beda.
Kitosan sing ditimbang kanthi akurat (80 kDa) (3%) dibubarake ing asam asetat 1% nggunakake pengaduk magnetik.Kanggo solusi chitosan sing diasilake ditambahake 1% PEG 400 lan diaduk nganti 30 menit.Tuangake solusi sing diasilake menyang wadhah persegi utawa persegi panjang lan beku ing -80 ° C suwene 12 jam.Sampel beku dilyofilisasi sajrone 48 jam kanggo entuk Cs13 keropos.
NFRCS sing dikembangake ditindakake eksperimen nggunakake spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) (Shimadzu 8400 s FTIR, Tokyo, Jepang) kanggo ngonfirmasi kompatibilitas kimia kitosan karo polimer liyane14,15.Spektrum FTIR (jembaré kisaran spektral saka 400 nganti 4000 cm-1) kabeh sampel sing dites dijupuk kanthi nindakake 32 scan.
Tingkat penyerapan getih (BAR) kanggo kabeh formulasi dievaluasi nggunakake metode sing diterangake dening Chen et al.16 kanthi modifikasi tipis.NFRK sing dikembangake kabeh komposisi dikeringake ing oven vakum kanthi suhu 105 ° C sewengi kanggo mbusak sisa pelarut.30 mg NFRCS (bobot sampel awal - W0) lan 30 mg Ct (kontrol positif) diselehake ing piring kapisah sing ngemot premix 3,8% sodium sitrat.Ing interval wektu sing wis ditemtokake, yaiku 5, 10, 20, 30, 40 lan 60 detik, NFRCS dicopot lan permukaane diresiki saka getih sing ora diserap kanthi nyelehake conto ing Ct sajrone 30 detik.Bobot pungkasan getih sing diserap dening NFRCS 16 dianggep (W1) ing saben titik wektu.Hitung persentase BAR nggunakake rumus ing ngisor iki:
Wektu pembekuan getih (BCT) ditemtokake kaya sing dilapurake dening Wang et al.17 .Wektu sing dibutuhake kanggo getih wutuh (getih tikus sing dicampur karo 3,8% natrium sitrat) kanggo beku ing ngarsane NFRCS diitung minangka BCT saka sampel tes.Maneka warna komponen NFRCS (30 mg) dilebokake ing botol tutup sekrup 10 ml lan diinkubasi ing 37 ° C.Getih (0,5 ml) ditambahake menyang vial lan 0,3 ml 0,2 M CaCl2 ditambahake kanggo ngaktifake koagulasi getih.Pungkasan, walik vial saben 15 detik (nganti 180 °) nganti gumpalan sing kuwat.BCT saka sampel kira-kira dening nomer flips vails17,18.Adhedhasar BCT, rong komposisi optimal saka NFRCS Cm, Ch lan Cp dipilih kanggo sinau karakterisasi luwih lanjut.
BCT saka Ch NFRCS lan Cp NFRCS komposisi ditemtokake dening ngleksanakake cara diterangake dening Li et al.19 .Selehake 15 x 15 mm2 Ch NFRCS, Cp NFRCS, lan Cs (kontrol positif) menyang piring Petri sing kapisah (37 °C).Getih sing ngandhut natrium sitrat 3,8% dicampur karo 0,2 M CaCl2 kanthi rasio volume 10:1 kanggo miwiti proses pembekuan getih.20 µl campuran getih tikus CaCl2 0,2 ​​M ditrapake ing permukaan sampel lan dilebokake ing piring Petri kosong.Kontrol kasebut getih diwutahake menyang piring Petri kosong tanpa Ct.Ing interval tetep 0, 3, lan 5 menit, mungkasi pembekuan kanthi nambahake 10 ml banyu deionisasi (DI) menyang sampel sing ngemot sajian tanpa ngganggu gumpalan kasebut.Eritrosit sing ora koagulasi (eritrosit) ngalami hemolisis ing ngarsane banyu deionisasi lan ngeculake hemoglobin.Hemoglobin ing titik wektu beda (HA(t)) diukur ing 540 nm (λmax hemoglobin) nggunakake spektrofotometer UV-Vis.Penyerapan mutlak hemoglobin (AH(0)) ing 0 menit saka 20 µl getih ing 10 ml banyu deionisasi dijupuk minangka standar referensi.Penyerapan hemoglobin relatif (RHA) saka getih sing dikumpulake diitung saka rasio HA(t)/HA(0) nggunakake kumpulan getih sing padha.
Nggunakake analisa tekstur (Texture Pro CT V1.3 Build 15, Brookfield, USA), sifat adesif NFRK kanggo jaringan sing rusak ditemtokake.Pencet piring silinder sing mbukak ing jero kulit daging babi (tanpa lapisan lemak).Sampel (Ch NFRCS lan Cp NFRCS) ditrapake liwat kanula menyang cetakan silinder kanggo nggawe adhesi ing kulit babi.Sawise inkubasi menit 3 ing suhu kamar (RT) (25 ° C.), kekuatan adesif NFRCS dicathet ing tingkat konstan 0,5 mm / sec.
Fitur utama sealant bedah yaiku nambah pembekuan getih nalika nyuda mundhut getih.Coagulation lossless ing NFRCS dievaluasi nggunakake metode sing diterbitake sadurunge kanthi modifikasi tipis 19.Gawe tabung microcentrifuge (2 ml) (diameter njero 10 mm) kanthi bolongan 8 × 5 mm2 ing sisih siji tabung centrifuge (nuduhake tatu sing mbukak).NFRCS digunakake kanggo nutup bukaan lan tape digunakake kanggo nutup pinggiran njaba.Tambah 20 µl CaCl2 0,2 ​​M menyang tabung microcentrifuge sing ngemot premix natrium sitrat 3,8%.Sawise 10 menit, tabung microcentrifuge dicopot saka piring lan paningkatan massa pasugatan ditemtokake amarga aliran getih metu saka NFRK (n = 3).Mundhut getih Ch NFRCS lan Cp NFRCS dibandhingake karo Cs.
Integritas udan NFRCS ditemtokake adhedhasar metode sing diterangake dening Mishra lan Chaudhary21 kanthi modifikasi cilik.Selehake NFRCS ing 100 ml Erlenmeyer flask karo 50 ml banyu lan swirl kanggo 60 s tanpa mbentuk ndhuwur.Inspeksi visual lan prioritas conto kanggo integritas fisik adhedhasar koleksi.
Kekuwatan ikatan HFFC menyang Ct ditliti nggunakake metode sing diterbitake sadurunge kanthi modifikasi cilik.Integritas lapisan permukaan ditaksir kanthi mbabarake NFRK menyang gelombang akustik (stimulus eksternal) ing ngarsane banyu milliQ (Ct).NFRCS Ch NFRCS lan Cp NFRCS sing dikembangake diselehake ing beaker sing diisi banyu lan sonicated kanggo 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, lan 30 menit.Sawise pangatusan, prabédan persentase antarane bobot awal lan pungkasan NFRCS digunakake kanggo ngetung persen mundhut materi (HFFC).In vitro BCT luwih ndhukung kekuatan naleni utawa mundhut saka bahan lumahing.Efisiensi ikatan HFFC karo Ct nyedhiyakake koagulasi getih lan lapisan elastis ing permukaan Ct22.
Homogenitas saka NFRCS sing dikembangake ditemtokake dening BCT saka sampel (30 mg) sing dijupuk saka lokasi umum NFRCS sing dipilih kanthi acak.Tindakake prosedur BCT sing kasebut sadurunge kanggo nemtokake kepatuhan NFRCS.Jarak antarane limang conto njamin jangkoan permukaan seragam lan deposisi HFFC ing bolong Ct.
Area kontak getih nominal (NBCA) ditemtokake kaya sing dilaporake sadurunge kanthi sawetara modifikasi.Coagulate getih kanthi clamping 20 µl getih ing antarane rong permukaan Ct, Ch NFRCS, Cp NFRCS lan Cs.Sawise 1 jam, rong bagean stent dipisahake lan diukur kanthi manual area gumpalan.Nilai rata-rata saka telung repetisi dianggep NBCA NFRCS19.
Analisis Dynamic Vapor Sorption (DVS) digunakake kanggo ngevaluasi efektifitas NFRCS kanggo nyerep banyu saka lingkungan njaba utawa saka situs ciloko sing tanggung jawab kanggo miwiti koagulasi.DVS ngevaluasi utawa nyathet panyerapan lan mundhut uap ing sampel kanthi gravimetri nggunakake imbangan ultra-sensitif kanthi resolusi massa ± 0.1 µg.Tekanan uap parsial (kelembapan relatif) digawe dening pengontrol aliran massa elektronik ing sakubenge sampel kanthi nyampur gas pembawa jenuh lan garing. Miturut pedoman Pharmacopeia Eropa, adhedhasar persentase penyerapan kelembapan dening conto, conto digolongake dadi 4 kategori (0-0.012% w/w− non-higroskopis, 0.2–2% w/w rada higroskopis, 2–15% higroskopis kanthi moderat, 2–15% higroskopis banget) lan > higroskopis. Miturut pedoman Pharmacopeia Eropa, adhedhasar persentase penyerapan kelembapan dening conto, conto digolongake dadi 4 kategori (0-0.012% w/w− non-higroskopis, 0.2-2% w/w rada higroskopis, 2–15 % higroskopis banget, 2–15 % higroskopis banget) lan > 2.Sesuai karo rekomendasi Farmakope Eropa, gumantung saka persentase panyerepan kelembapan dening sampel, sampel dibagi dadi 4 kategori (0-0.012% w / w - non-hygroscopic, 0.2-2% w / w rada higroskopis, 2- limalas%).% умеренно гигроскопичен и > 15% очень гигроскопичен)23. % cukup higroskopis lan > 15% higroskopis banget)23.根据欧洲药典指南,根据样品吸收水分的百分比,样品分为4 类(0-0.012% w/w/w- 湁% w/w- 青轻微吸湿性、2-15 % 适度吸湿,> 15% 非常吸湿)23.根据 欧洲 药典 指南 , 根据 吸收 水分 的 百分比 样品 分为 分为 分为 分为 分为 分为 w ( 0-0 类 0-0. 、、、、 0.2-2% W/w 轻微 、 2-15% 适度 吸湿 ,> 15 %非常吸湿)23.Sesuai karo rekomendasi saka Pharmacopoeia Eropa, conto dipérang dadi 4 kelas gumantung saka persentase kelembapan sing diserap dening sampel (0-0,012% bobot - non-hygroscopic, 0,2-2% bobot rada higroskopis, 2-15% bobot).% умеренно гигроскопичен, > 15 % очень гигроскопичен) 23. % higroskopis moderat, > 15% higroskopis banget) 23.Efisiensi higroskopis NFCS X NFCS lan TsN NFCS ditemtokake ing analisa DVS TA TGA Q5000 SA.Sajrone proses iki, wektu mlaku, kelembapan relatif (RH), lan bobot sampel wektu nyata ing 25 ° C24 dijupuk.Isi kelembapan diitung kanthi analisis massa NFRCS sing akurat nggunakake persamaan ing ngisor iki:
MC yaiku kelembapan NFRCS.m1 - bobot garing saka NSAIDs.m2 yaiku massa NFRCS wektu nyata ing RH tartamtu.
Luas permukaan total dikira nggunakake eksperimen adsorpsi nitrogen karo nitrogen cair sawise ngosongake sampel ing 25 °C suwene 10 jam (<7 × 10-3 Torr). Luas permukaan total dikira nggunakake eksperimen adsorpsi nitrogen karo nitrogen cair sawise ngosongake sampel ing 25 °C suwene 10 jam (<7 × 10-3 Torr). Общая площадь поверхности оценивалась с помощью эксперимента по адсорбции азота жидким азотом после опорожнраце опорожнец е 10 ч (< 7 × 10–3 Торр). Luas permukaan total dikira nggunakake eksperimen adsorpsi nitrogen karo nitrogen cair sawise sampel dikosongake ing 25 ° C suwene 10 jam (<7 × 10-3 Torr).在25°C 清空样品10 小时(< 7 × 10-3 Torr)后,使用液氮的氮吸附实验估计总表面积。25°C Общая площадь поверхности оценивалась с использованием экспериментов по адсорбции азота жидким азотом посление те 1 0 часов при 25°C (< 7 × 10-3 торр). Luas permukaan total dikira nggunakake eksperimen adsorpsi nitrogen karo nitrogen cair sawise sampel dikosongake sajrone 10 jam ing 25 ° C (<7 x 10-3 torr).Total area lumahing, volume pori lan ukuran pori NFRCS ditemtokake karo Quantachrome saka NOVA 1000e, Austria nggunakake piranti lunak RS 232.
Siapke 5% RBCs (saline minangka diluent) saka kabèh getih.Banjur transfer aliquot HFFC (0,25 ml) menyang piring 96 sumur lan massa RBC 5% (0,1 ml).Inkubasi campuran ing 37 ° C suwene 40 menit.Campuran sel getih abang lan serum dianggep minangka kontrol positif, lan campuran saline lan sel getih abang minangka kontrol negatif.Hemagglutination ditemtokake miturut skala Stajitzky.Skala sing diusulake yaiku: + + + + agregat granular sing padhet;+ + + bantalan ngisor Gamelan karo sudhut mlengkung;+ + bantalan ngisor Gamelan karo sudhut ambruk;+ dering abang sing sempit ing pinggir bantalan sing mulus;– (negatif) tombol abang diskrèt 12 ing tengah sumur ngisor.
Hemokompatibilitas NFRCS ditliti miturut metode International Organization for Standardization (ISO) (ISO10993-4, 1999)26,27.Metode gravimetri sing diterangake dening Singh et al.Modifikasi cilik digawe kanggo netepake pembentukan trombus ing ngarsane utawa ing permukaan NFRCS.500 mg Cs, Ch NFRCS lan Cp NFRCS diinkubasi ing saline buffered fosfat (PBS) suwene 24 jam ing suhu 37 ° C.Sawise 24 jam, PBS dibusak lan NFRCS diobati nganggo 2 ml getih sing ngemot 3,8% natrium sitrat.Ing permukaan NFRCS, tambahake 0,04 ml CaCl2 0,1 M menyang sampel sing diinkubasi.Sawise 45 menit, 5 ml banyu suling ditambahake kanggo mungkasi koagulasi.Getih koagulasi ing permukaan NFRK diobati nganggo larutan formaldehida 36-38%.Gumpalan sing diencerake karo formaldehida dikeringake lan ditimbang.Persentase trombosis dikira kanthi ngitung bobot kaca tanpa getih lan sampel (kontrol negatif) lan kaca kanthi getih (kontrol positif).
Minangka konfirmasi awal, conto kasebut digambarake ing mikroskop optik kanggo mangerteni kemampuan lapisan permukaan HFFC, Ct interconnected, lan jaringan Ct kanggo mbentuk pori-pori.Bagean tipis Ch lan Cp saka NFRCS dipotong nganggo pisau bedah.Bagean sing diasilake dilebokake ing slide kaca, ditutupi tutup tutup, lan pinggiran dipasang nganggo lem.Slide sing disiapake dideleng ing mikroskop optik lan foto dijupuk kanthi perbesaran sing beda.
Deposisi polimer ing jaringan Ct digambarake nggunakake mikroskop fluoresensi adhedhasar metode sing diterangake dening Rice et al.29. Komposisi HFFC sing digunakake kanggo formulasi dicampur karo pewarna fluoresensi (amaranth), lan NFRCS (Ch & Cp) disiapake miturut metode kasebut sadurunge. Komposisi HFFC sing digunakake kanggo formulasi dicampur karo pewarna fluoresensi (amaranth), lan NFRCS (Ch & Cp) disiapake miturut metode kasebut sadurunge.Komposisi HFFC sing digunakake kanggo formulasi dicampur karo pewarna fluoresensi (amaranth) lan NFRCS (Ch lan Cp) dipikolehi miturut metode sing kasebut sadurunge.将用于配方的HFFC 组合物与荧光染料(苋菜)混合,并按照前面提到的方法制 NFCh & Ch。将用于配方的HFFC 组合物与荧光染料(苋菜)混合,并按照前面提到的方法制 NFCh & Ch。Komposisi HFFC sing digunakake ing formulasi dicampur karo pewarna fluoresensi (Amaranth) lan ditampa NFRCS (Ch lan Cp), kaya sing kasebut sadurunge.Bagean tipis NFRK dipotong saka sampel sing dipikolehi, diselehake ing slide kaca, lan ditutupi tutup tutup.Mirsani slide sing wis disiapake ing mikroskop fluoresensi nggunakake saringan ijo (310-380 nm).Gambar dijupuk kanthi perbesaran 4x kanggo mangerteni hubungan Ct lan deposisi polimer sing berlebihan ing jaringan Ct.
Topografi permukaan NFRCS Ch lan Cp ditemtokake nggunakake mikroskop gaya atom (AFM) kanthi kantilever TESP ultra-tajam ing mode nutul: 42 N / m, 320 kHz, ROC 2-5 nm, Bruker, Taiwan.Kekasaran lumahing ditemtokake dening root mean square (RMS) nggunakake piranti lunak (Scanning Probe Image Processor).Various lokasi NFRCS padha render ing gambar 3D kanggo mriksa uniformity lumahing.Panyimpangan standar skor kanggo area tartamtu ditetepake minangka kekasaran permukaan.Persamaan RMS digunakake kanggo ngitung kasar permukaan NFRCS31.
Pasinaon adhedhasar FESEM ditindakake nggunakake FESEM, SU8000, HI-0876-0003, Hitachi, Tokyo, kanggo mangerteni morfologi permukaan Ch NFRCS lan Cp NFRCS, sing nuduhake BCT luwih apik tinimbang Cm NFRCS.Sinau FESEM ditindakake miturut metode sing diterangake dening Zhao et al.32 kanthi modifikasi cilik.NFRCS 20 nganti 30 mg Ch NFRCS lan Cp NFRCS wis dicampur karo 20 µl natrium sitrat 3,8% sing dicampur karo getih tikus.20 μl CaCl2 0,2 ​​M ditambahake ing sampel sing diobati getih kanggo miwiti koagulasi lan conto kasebut diinkubasi ing suhu kamar suwene 10 menit.Kajaba iku, keluwihan eritrosit dibusak saka permukaan NFRCS kanthi mbilas nganggo saline.
Sampel sakteruse diolah nganggo glutaraldehida 0,1% banjur dikeringake ing oven hawa panas ing suhu 37 ° C kanggo ngilangi kelembapan.Sampel garing dilapisi lan dianalisis 32 .Gambar liyane sing dipikolehi sajrone analisis yaiku pembentukan gumpalan ing permukaan serat katun individu, deposisi polimer antarane Ct, morfologi eritrosit (wujud), integritas gumpalan, lan morfologi eritrosit ing ngarsane NFRCS.Wilayah NFRCS sing ora diobati lan wilayah NFRCS sing diobati Ch lan Cp sing diinkubasi getih dipindai kanggo ion unsur (natrium, kalium, nitrogen, kalsium, magnesium, seng, tembaga lan selenium)33.Mbandhingake persentase ion unsur antarane conto sing diobati lan sing ora diobati kanggo mangerteni akumulasi ion unsur sajrone pembentukan bekuan lan homogeneitas beku.
Ketebalan lapisan permukaan Cp HFFC ing permukaan Ct ditemtokake nggunakake FESEM.Bagian salib Cp NFRCS dipotong saka kerangka lan dilapisi sputter.Sampel lapisan sputter sing diasilake diamati dening FESEM lan ketebalan lapisan permukaan diukur 34, 35, 36.
X-ray micro-CT nyedhiyakake pencitraan non-destruktif 3D kanthi resolusi dhuwur lan ngidini sampeyan sinau babagan struktur internal NFRK.Micro-CT nggunakake sinar X sing ngliwati sampel kanggo ngrekam koefisien atenuasi linier lokal saka sinar X ing sampel, sing mbantu entuk informasi morfologis.Lokasi internal Ct ing Cp NFRCS lan Cp NFRCS sing diobati getih ditliti dening mikro-CT kanggo mangerteni efisiensi penyerapan lan pembekuan getih ing ngarsane NFRCS37,38,39.Struktur 3D saka sampel Cp NFRCS sing diobati lan ora diobati direkonstruksi nggunakake micro-CT (V | tome | x S240, Phoenix, Jerman).Nggunakake piranti lunak VG STUDIO-MAX versi 2.2, sawetara gambar sinar-X dijupuk saka sudhut sing beda (saenipun jangkoan 360°) kanggo ngembangake gambar 3D kanggo NFRCS.Data proyeksi sing diklumpukake direkonstruksi dadi gambar volumetrik 3D nggunakake piranti lunak 3D ScanIP Academic sing cocog.
Kajaba iku, kanggo mangerteni distribusi gumpalan kasebut, 20 μl getih sitrat sing wis dicampur lan 20 μl saka 0,2 M CaCl2 ditambahake ing NFRCS kanggo miwiti pembekuan getih.Sampel sing wis disiapake ditinggalake nganti atos.Lumahing NFRK diolah nganggo glutaraldehida 0,5% lan dikeringake ing oven hawa panas ing suhu 30-40 ° C suwene 30 menit.Gumpalan getih sing dibentuk ing NFRCS dipindai, direkonstruksi, lan gambar 3D saka gumpalan getih digambarake.
Pengujian antibakteri ditindakake ing Cp NFRCS (paling apik dibandhingake karo Ch NFRCS) nggunakake metode sing diterangake sadurunge kanthi modifikasi cilik.Aktivitas antibakteri Cp NFRCS lan Cp HFFC ditemtokake nggunakake telung mikroorganisme uji beda [S.aureus (bakteri gram-positif), E.coli (bakteri gram-negatif) lan Candida putih (C.albicans)] sing tuwuh ing agar-agar ing piring Petri ing inkubator.Inokulasi seragam 50 ml suspensi kultur bakteri sing diencerke ing konsentrasi 105-106 CFU ml-1 menyang medium agar.Tuangake medium menyang sajian Petri lan supaya dadi solid.Sumur digawe ing permukaan piring agar kanggo ngisi HFFC (3 sumur kanggo HFFC lan 1 kanggo kontrol negatif).Tambahkan 200 µl HFFC ke 3 sumur dan 200 µl pH 7,4 PBS ke sumur ke-4.Ing sisih liya piring petri, lebokake disk Cp NFRCS 12 mm ing agar padat lan lembab nganggo PBS (pH 7,4).Ciprofloxacin, ampicillin lan tablet fluconazole dianggep minangka standar referensi kanggo Staphylococcus aureus, Escherichia coli lan Candida albicans.Ukur zona inhibisi kanthi manual lan njupuk gambar digital saka zona inhibisi.
Sawise disetujoni etika institusional, panliten kasebut ditindakake ing Kasturba Medical College of Education and Research ing Manipal, Karnataka, ing India kidul.Protokol eksperimen in vitro TEG wis dideleng lan disetujoni dening Komite Etika Institusi Kasturba Medical College, Manipal, Karnataka (IEC: 674/2020).Subjek direkrut saka donor getih sukarelawan (umur 18 nganti 55) saka bank getih rumah sakit.Kajaba iku, formulir idin informed dijupuk saka sukarelawan kanggo koleksi sampel getih.Native TEG (N-TEG) ​​​​digunakake kanggo nyinaoni efek formulasi Cp HFFC ing getih wutuh sing dicampur karo natrium sitrat.N-TEG diakoni sacara wiyar amarga perane ing resusitasi titik-perawatan, sing nggawe masalah kanggo dokter amarga potensial tundha asil klinis sing signifikan (tes koagulasi rutin).Analisis N-TEG ditindakake kanthi nggunakake getih wutuh.Informed consent lan riwayat medis rinci dijupuk saka kabeh peserta.Panaliten kasebut ora kalebu peserta kanthi komplikasi hemostatik utawa trombotik kayata meteng / postpartum utawa penyakit ati.Subjek sing njupuk obat-obatan sing mengaruhi kaskade koagulasi uga ora kalebu ing panliten kasebut.Tes laboratorium dhasar (hemoglobin, wektu prothrombin, tromboplastin sing diaktifake lan jumlah trombosit) ditindakake ing kabeh peserta miturut prosedur standar.N-TEG nemtokake viskoelastisitas gumpalan getih, struktur gumpalan awal, interaksi partikel, penguatan gumpalan, lan lisis gumpalan.Analisis N-TEG nyedhiyakake data grafis lan numerik babagan efek kolektif saka sawetara unsur seluler lan plasma.Analisis N-TEG ditindakake ing rong volume Cp HFFC sing beda (10 µl lan 50 µl).Akibaté, 1 ml getih wutuh karo asam sitrat ditambahake menyang 10 μl Cp HFFC.Tambah 1 ml (Cp HFFC + getih sitrat), 340 µl getih campuran menyang 20 µl 0,2 M CaCl2 ngemot piring TEG.Sawisé iku, piring TEG dimuat menyang TEG® 5000, US kanggo ngukur R, K, sudut alpha, MA, G, CI, TPI, EPL, LY 30% saka sampel getih ing ngarsane Cp HFFC41.
Protokol sinau in vivo dideleng lan disetujoni dening Komite Etika Kewan Institusi (IAEC), Sekolah Kedokteran Kasturba, Institut Pendidikan Tinggi Manipal, Manipal (IAEC/KMC/69/2020).Kabeh eksperimen kewan ditindakake miturut rekomendasi saka Komite Kontrol lan Pengawasan Eksperimentasi Kewan (CPCSEA).Kabeh studi NFRCS in vivo (2 × 2 cm2) ditindakake ing tikus Wistar wadon (bobot 200 nganti 250 g).Kabeh kewan diaklimatisasi ing suhu 24-26 ° C, kewan kasebut nduweni akses gratis menyang pangan lan banyu standar ad libitum.Kabeh kewan dipérang sacara acak dadi klompok sing béda-béda, saben klompok dumadi saka telung kewan.Kabeh pasinaon ditindakake miturut Studi Kewan: Laporan Eksperimen In Vivo 43 .Sadurunge sinau, kewan kasebut dibius kanthi administrasi intraperitoneal (ip) saka campuran 20-50 mg ketamin (saben 1 kg bobot awak) lan 2-10 mg xylazine (saben 1 kg bobot awak).Sawise sinau, volume getihen diitung kanthi ngevaluasi bedane antarane bobot awal lan pungkasan saka sampel, nilai rata-rata sing dipikolehi saka telung tes dijupuk minangka volume getihen saka sampel.
Model amputasi buntut tikus dileksanakake kanggo mangerteni potensial NFRCS kanggo modulasi pendarahan ing trauma, pertempuran, utawa kacilakan lalu lintas (model ciloko).Cut 50% saka buntut karo agul-agul scalpel lan panggonan ing udhara kanggo 15 s kanggo njamin getihen normal.Kajaba iku, conto tes diselehake ing buntut tikus kanthi ngetrapake tekanan (Ct, Cs, Ch NFRCS lan Cp NFRCS).Pendarahan lan PCT dilapurake kanggo spesimen uji (n = 3)17,45.
Efektivitas kontrol tekanan NFRCS ing pertempuran diselidiki ing model arteri femoral superfisial.Arteri femoralis katon, disusukan nganggo trocar 24G, lan getihen sajrone 15 detik.Sawise pendarahan sing ora bisa dikendhaleni diamati, spesimen tes diselehake ing situs tusukan kanthi tekanan ditrapake.Sanalika sawise aplikasi sampel tes, wektu pembekuan dicathet lan efisiensi hemostatik diamati sajrone 5 menit sabanjure.Prosedur sing padha diulang karo Cs lan Ct46.
Dowling et al.47 ngusulake model cedera ati kanggo netepake potensial hemostatik bahan hemostatik ing konteks pendarahan intraoperatif.BCT dicathet kanggo sampel Ct (kontrol negatif), kerangka Cs (kontrol positif), sampel Ch NFRCS, lan sampel Cp NFRCS.Vena cava suprahepatik tikus diekspos kanthi nindakake laparotomi median.Sawisé iku, bagian distal saka lobus kiwa dipotong nganggo gunting.Nggawe irisan ing ati kanthi bilah scalpel lan supaya getihen sawetara detik.Sampel uji Ch NFRCS lan Cp NFRCS sing ditimbang kanthi akurat diselehake ing permukaan sing rusak tanpa tekanan positif lan BCT dicathet.Kelompok kontrol (Ct) banjur ngetrapake tekanan diikuti Cs 30 s47 tanpa ngilangi ciloko.
Tes penyembuhan luka in vivo ditindakake kanthi nggunakake model tatu eksisi kanggo ngevaluasi sipat penyembuhan tatu saka NFRCS berbasis polimer sing dikembangake.Model tatu eksisi dipilih lan ditindakake miturut metode sing diterbitake sadurunge kanthi modifikasi cilik19,32,48.Kabeh kewan dibius kaya sing wis diterangake sadurunge.Gunakake punch biopsi (12 mm) kanggo nggawe irisan jero bunder ing kulit mburi.Situs tatu sing disiapake disandangi karo Cs (kontrol positif), Ct (ngenali yen bantalan katun ngganggu penyembuhan), Ch NFRCS lan Cp NFRCS (klompok eksperimen) lan kontrol negatif tanpa perawatan.Ing saben dina sinau, area tatu diukur ing kabeh tikus.Gunakake kamera digital kanggo njupuk gambar area tatu lan nganggo klambi anyar.Persentase penutupan tatu diukur kanthi rumus ing ngisor iki:
Adhedhasar persentase penutupan tatu ing dina kaping 12 panliten kasebut, kulit tikus saka klompok paling apik dipotong ((Cp NFRCS) lan klompok kontrol) lan ditliti kanthi pewarnaan H&E lan pewarnaan trichrome Masson. Adhedhasar persentase penutupan tatu ing dina kaping 12 panliten kasebut, kulit tikus saka klompok paling apik dipotong ((Cp NFRCS) lan klompok kontrol) lan ditliti kanthi pewarnaan H&E lan pewarnaan trichrome Masson.Adhedhasar persentase penutupan tatu ing dina kaping 12 panliten kasebut, kulit tikus saka klompok paling apik ((Cp NFRCS) lan klompok kontrol) dipotong lan diteliti kanthi pewarnaan hematoxylin-eosin lan trichrome Masson.根据研究第12天的伤口闭合百分比,切除最佳组((Cp NFRCS)和对照组)的大鼠皮肤,H&E佳组染色研究.根据研究第12天的伤口闭合百分比,切除最佳组((Cp NFRCS)和对照组)的大鼠皮肤,H&E系者Tikus ing klompok paling apik ((Cp NFRCS) lan kelompok kontrol) dipotong kanggo pewarnaan hematoxylin-eosin lan pewarnaan trichrome Masson adhedhasar penutupan tatu persen ing dina 12 sinau.Prosedur pewarnaan sing ditindakake ditindakake miturut metode sing diterangake sadurunge49,50.Sedhela, sawise fiksasi ing 10% formalin, conto didehidrasi nggunakake seri alkohol sing digradasi.Gunakake microtome kanggo njupuk bagean tipis (tebal 5 µm) saka jaringan sing dipotong.Bagian kontrol serial tipis lan Cp NFRCS diobati karo hematoxylin lan eosin kanggo nyinaoni owah-owahan histopatologi.Noda trichrome Masson digunakake kanggo ndeteksi pembentukan fibril kolagen.Asil sing dipikolehi ditliti kanthi buta dening ahli patologi.
Stabilitas sampel Cp NFRCS ditliti ing suhu kamar (25°C ± 2°C/60% RH ± 5%) suwene 12 sasi51.Cp NFRCS (perubahan warna permukaan lan pertumbuhan mikroba) dipriksa kanthi visual lan dites kanggo resistensi nyandhang lipatan lan BCT miturut cara ing ndhuwur sing wis kasebut ing bagean Bahan lan Metode.
Skalabilitas lan reproduksibilitas Cp NFRCS diteliti kanthi nyiapake Cp NFRCS kanthi ukuran 15 × 15 cm2.Kajaba iku, sampel 30 mg (n = 5) diekstrak saka macem-macem fraksi Cp NFRCS lan BCT saka sampel sing diteliti dievaluasi kaya sing diterangake sadurunge ing bagean Metode.
Kita wis nyoba ngembangake macem-macem wujud lan struktur nggunakake komposisi Cp NFRCS kanggo macem-macem aplikasi biomedis.Wangun utawa konfigurasi kasebut kalebu swab conical kanggo mimisan, prosedur dental, lan swab silinder kanggo pendarahan vagina.
Kabeh set data ditulis minangka rata-rata ± standar deviasi lan dianalisis dening ANOVA nggunakake Prism 5.03 (GraphPad, San Diego, CA, USA) ngiring dening Bonferroni's multi comparison test (* p <0.05).
Kabeh prosedur sing ditindakake ing studi manungsa padha karo standar Institut lan Dewan Riset Nasional, uga Deklarasi Helsinki 1964 lan amandemen sabanjure, utawa standar etika sing padha.Kabeh peserta diwenehi informasi babagan fitur sinau lan sifat sukarela.Data peserta tetep rahasia sawise diklumpukake.Protokol eksperimen in vitro TEG wis dideleng lan disetujoni dening Komite Etika Institusi Kasturba Medical College, Manipal, Karnataka (IEC: 674/2020).Sukarelawan mlebu informed consent kanggo ngumpulake sampel getih.
Kabeh prosedur sing ditindakake ing studi kewan ditindakake sesuai karo Fakultas Kedokteran Kastuba, Institut Pendidikan Tinggi Manipal, Manipal (IAEC/KMC/69/2020).Kabeh eksperimen kewan sing dirancang ditindakake sesuai karo pedoman Komite Kontrol lan Pengawasan Eksperimen Kewan (CPCSEA).Kabeh penulis ngetutake pedoman ARRIVE.
Spektrum FTIR saka kabeh NFRCS dianalisis lan dibandhingake karo spektrum kitosan sing ditampilake ing Gambar 2A.Puncak spektral karakteristik kitosan (direkam) ing 3437 cm-1 ( regangan OH lan NH, tumpang tindih), 2945 lan 2897 cm-1 (regangan CH), 1660 cm-1 (regangan NH2), 1589 cm-1 (lengkung N–H ), 1157 cm-1 (regangan jembatan O-3 cm-1), (9 strecth hidrotch7 cm-O-1), 1157 cm-1 (regangan jembatan O-3 cm-10), 10. (mulet CO, Bo-OH) 52.53.54.Tabel Tambahan S1 nuduhake nilai spektrum serapan FTIR NFRCS kanggo kitosan (reporter), kitosan murni, Cm, Ch, lan Cp.Spektrum FTIR kabeh NFRCS (Cm, Ch lan Cp) nuduhake pita panyerepan karakteristik sing padha karo kitosan murni tanpa owah-owahan sing signifikan (Gambar 2A).Asil FTIR dikonfirmasi ora ana interaksi kimia utawa fisik antarane polimer sing digunakake kanggo ngembangake NFRCS, nuduhake yen polimer sing digunakake ora inert.
Karakterisasi in vitro Cm NFRCS, Ch NFRCS, Cp NFRCS lan Cs.(A) nggambarake spektrum FTIR gabungan saka komposisi kitosan lan Cm NFRCS, Ch NFRCS lan Cp NFRCS ing kompresi.(B) a) Tingkat panyerapan getih sakabehe saka NFRCS Cm, Ch, Cp, lan Cg (n = 3);Sampel Ct nuduhake BAR sing luwih dhuwur amarga swab kapas nduweni efisiensi panyerepan sing luwih dhuwur;b) Getih sawise panyerepan getih Ilustrasi sampel sing diserap.Perwakilan grafis saka BCT sampel tes C (Cp NFRCS nduweni BCT paling apik (15 s, n = 3)). Data ing C, D, E, lan G dituduhake minangka rata-rata ± SD, lan bar kesalahan nuduhake SD, ***p <0.0001. Data ing C, D, E, lan G dituduhake minangka rata-rata ± SD, lan bar kesalahan nuduhake SD, ***p <0.0001. Данные в C, D, E и G представлены как среднее ± стандартное отклонение, а планки погрешностей представляют сталнот, ***0 станд, ***0 01. Data ing C, D, E, lan G ditampilake minangka rata-rata ± standar deviasi, lan kesalahan bar nuduhake standar deviasi, ***p<0,0001. C, D, E 和 G 中的数据显示为平均值± SD,误差线代表SD,***p < 0.0001. C, D, E 和 G 中的数据显示为平均值± SD,误差线代表SD,***p < 0.0001. Данные в C, D, E и G показаны как среднее значение ± стандартное отклонение, планки погрешностей представляют тнд, ***0 станд, ***0 01. Data ing C, D, E, lan G dituduhake minangka rata-rata ± standar deviasi, bar kesalahan nuduhake standar deviasi, ***p<0,0001.


Wektu kirim: Aug-13-2022