DOI: 10.1039/d0bm01302a
組織粘合劑已廣泛應用于治療肺漏氣的外科手術中。然而,傳統粘合劑在潮濕條件下的界面強度較差。為了克服這一臨床問題,研究者對阿拉斯加狹鱈魚皮明膠進行了改性(C10-ApGltn),使其包含癸基(C10)基團,并使用靜電紡絲法制備了一種組織粘合性纖維片(AdFS)。與原始ApGltn(Org-ApGltn)片相比,C10-AdFS在粘附到豬胸膜時顯示出更高的破裂強度。破裂試驗后蘇木精-伊紅染色切片顯示,豬胸膜表面保留有致密的C10-AdFS層。評估了ApGltn的C10改性程度對破裂強度的影響。研究表明,13C10-AdFS具有最高的破裂強度。此外,用大鼠肺進行的離體實驗表明,13C10-AdFS(41cm H2O)表現出比Org-AdFS更高的破裂強度。13C10-AdFS中的癸基與細胞的疏水蛋白和脂質雙層相互作用,導致13C10-AdFS與胸膜之間的界面強度較高。此外,皮下植入大鼠背部的13C10-AdFS樣品在21天內完全降解,沒有任何嚴重的炎癥反應。上述結果表明13C10-AdFS是一種很有前途的治療肺漏氣的粘合材料。
圖1.具有不同改性比率的C10-ApGltn的合成和表征。(a)用癸基基團修飾ApGltn。(b)具有不同改性比率的C10-ApGltn樣品的FTIR光譜和(c)1H-NMR光譜:Org-ApGltn(黑線),13C10-ApGltn(藍線),20C10-ApGltn(紅線)和37C10-ApGltn(綠線)。
圖2.AdFSs的制備和理化特性。(a)13C10-AdFS的照片。(b)Org-AdFS(左)和13C10-AdFS(右)的SEM圖像。(c)具有不同改性比率的C10-AdFS的拉伸強度和(d)楊氏模量。(e)在37℃的鹽水中浸泡后,具有不同改性比率的Org-AdFS和C10-AdFS的溶脹行為。(f)施加水滴5s后,具有不同改性比率的Org-AdFS和C10-AdFS的水接觸角。所有實驗的樣品為在150℃下熱交聯5h的Org-AdFS(黑色),13C10-AdFS(藍色),20C10-AdFS(紅色)和37C10-AdFS(綠色)。所有AdFS的厚度均為200μm。數據顯示為三個或五個樣本的平均值±標準差(n=3或5)。*p<0.05,**p>0.05。
圖3.AdFSs在豬胸膜上的破裂強度。(a)具有不同水化時間的13C10-AdFS的破裂強度。AdFS的厚度為200μm,并在150℃下交聯5h。將PGA片材用作對照材料。(b)具有不同改性比率和交聯時間的C10-AdFS的破裂強度。AdFS厚度為200μm。(c)具有不同改性比率和厚度的C10-AdFS的破裂強度。所有AdFSs在150℃下交聯5h。(d)Org-AdFS、C10-AdFS和PGA片破裂后的組織學觀察,顯示整個樣品的橫截面(頂部)和上表面(底部)。比例尺為500μm(頂部)和50μm(底部)。(e)破裂時Org-AdFS、13C10-AdFS和PGA片的照片。比例尺為5mm。(f)在Org-AdFS、13C10-AdFS和PGA片的破裂強度測量中觀察到的斷裂模式(n=5)。AdFS在150℃下交聯5h;ADFS厚度為200μm。圖像中顯示了AdFS(S)和組織(T)。破裂強度測定中使用的樣品是Org-AdFS(黑色),13C10-AdFS(藍色),20C10-AdFS(紅色),37C10-AdFS(綠色)和PGA表(白色)。數據顯示為五個樣本的平均值±標準差(n=5)。*p<0.05,**p>0.05。
圖4.AdFSs在大鼠肺上的破裂強度。(a)顯示13C10-AdFS在大鼠肺部破裂強度測定的照片。比例尺為5mm。(b)C10-AdFS、Org-AdFS和PGA片的破裂強度,其厚度為200μm,在150℃下交聯5h。(c)破裂強度測定后AdFS和PGA片的組織學觀察。圖像中顯示了AdFS(S)和組織(T)。比例尺為50μm。數據表示為五個樣本的平均值±標準差(n=5)。*p<0.05,**p>0.05。
圖5.13C10-AdFS對豬胸膜和大鼠肺的粘附機制。
圖6.AdFS與L929細胞的細胞相容性。(a)L929細胞與AdFS裂解液孵育24小時的細胞活性。(b)在AdFS上培養24小時的L929細胞的細胞活性。(c)在AdFS上培養24小時的L929細胞的肌動蛋白/DAPI染色。數據顯示為三個樣本的平均值±標準差(n=3)。*p<0.05,N.S.:p>0.05。
圖7.在大鼠背部皮下植入Org-AdFS、13C10-AdFS和PGA片。(a)植入片材和周圍組織的照片。比例尺為5mm。(b)植入后第3、7、14和21天HE染色片材和周圍組織的橫截面。圖像中顯示了片材(S)和組織(T)。比例尺為100μm。