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国际高分子科学杂志》上/2012年/文章

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体积 2012年 |文章的ID 216137年 | https://doi.org/10.1155/2012/216137

埃里希·k . Odermatt导演Lutz恐慌,Rainer Bargon大卫·p·马丁Rizk西蒙·威廉姆斯说, MonoMax缝合:一个新的长期可吸收的单丝Poly-4-Hydroxybutyrate制成的缝合”,国际高分子科学杂志》上, 卷。2012年, 文章的ID216137年, 12 页面, 2012年 https://doi.org/10.1155/2012/216137

MonoMax缝合:一个新的长期可吸收的单丝Poly-4-Hydroxybutyrate制成的缝合

学术编辑器:Kibret Mequanint
收到了 2011年12月06
接受 2012年2月21日
发表 2012年5月30日

文摘

长期可吸收的单丝缝合线开发使用poly-4-hydroxybutyrate (P4HB)由biosynthetically生产均聚物的天然代谢物4-hydroxybutyrate。缝合,称为MonoMax,长期强度保留率。在12周,大小3 - 0 MonoMax缝合保留约50%的初始抗拉强度在活的有机体内一年,大大退化以最小的组织反应。相比之下,PDS II单丝缝合线(Ethicon Inc .,萨默维尔市,NJ)没有残余强度在活的有机体内后12周。在活的有机体内MonoMax缝合是主要由大量水解,水解,然后通过三羧酸循环退化。MonoMax兼容大大超过其他单丝缝合线,包含一个元素的弹性。其拉伸模量0.48绩点大约是三分之一的PDS II型纤维的价值提供了一个非常灵活和柔软的纤维结强度和安全性。这些特性是进一步提高纤维的弹性,也提高结安全,并可能防止伤口裂开。因为它的性能优势,这种缝合会发现临床效用长期强度保留率的应用程序中,需要更大的灵活性,特别是在程序像腹壁关闭伤口裂开仍然是一个重要的术后并发症。

1。介绍

合成可吸收缝合线的发展是最重要的一个临床伤口闭合和缝合技术的进步。相比肠线缝合,这些合成替代品通常有更大的拉伸强度,更统一的退化概要文件,和感染的发生率显著降低和组织反应。结果,有广泛的接受和使用合成可吸收缝合线,和这些产品现在最常用的手术缝合,伤口修复伤口暂时支持是必要的。

在1970年代早期,缝合制造商最初介绍了合成可吸收缝合线编织配置由polyglycolide(敌克松,戴维斯和卑鄙的人)或乙交酯和丙交酯共聚物(Vicryl Ethicon),因为这些材料太硬,单丝纤维难以处理(1]。然而,编织合成可吸收缝线)倾向于撕裂组织,并且可以加强通过编织结构的间隙感染。为了解决这些缺点,缝合制造商最初开发涂料减少组织阻力,但在1980年代引入新的聚合物用于单丝缝合线来减少组织拖感染率与编织缝合线的使用。因此,有一个广泛的合成,可吸收的编织和单丝缝合线。

第一个单丝可吸收合成缝线,PDS的均聚物p-dioxanone,介绍了1984年由Ethicon(美国新泽西州萨默维尔),并取消了一些相关的问题使用编织缝合线(1]。一种改进的版本,PDS II,后来由Ethicon引入。其他可吸收的单丝已经被引入,但总的来说现有的单丝可吸收缝合线不处理以及辫子,通常需要更多的打结抛出。此外,PDS II降低相对迅速的损失大约50%的最初力量注入使其不适合使用4 - 5周后,哪里需要再强度保留率。因此,仍有提升空间可吸收的单丝缝合线的性能。

解决当前现有可吸收的单丝缝合线的缺点,主要的研究工作开始开发一个P4HB缝合(MonoMax B.Braun),最柔软的合成可吸收的单丝缝合在临床使用。缝合是来自生物合成的聚酯称为poly-4-hydroxybutyrate (P4HB Tepha, Inc .)。这个新吸收性聚合物有望成为有用的各种医疗设备的应用程序,但看到它的第一个临床效用单丝缝合。摘要抗拉强度、断裂强度保留率,结强度,在体外在活的有机体内降解,生物相容性的P4HB缝合以及描述在活的有机体内的功能MonoMax缝合腹壁修复动物模型。这些参数在确定缝性能是至关重要的。额外的研究(此处没有描述)也一直在进行评估的临床表现MonoMax缝合腹壁修复并展示这个新单丝缝合线的性能优越。

2。实验方法

2.1。生物合成的Poly-4-Hydroxybutyrate

MonoMax缝合来源于poly-4-hydroxybutyrate均聚物,它是由Tepha, Inc .(列克星敦,妈,美国)使用专有的发酵过程(2]。尽管生产聚合物的生物方法,聚合物的化学结构非常简单(图1)和相似的结构,现有的合成可吸收生物材料如polyglycolide或聚-ε己内酯。聚合物材料属于一个更大的类称为polyhydroxyalkanoates (pha)所产生的大量的微生物(3- - - - - -5]。本质上这些聚酯生产存储颗粒细胞内和调节能量代谢(见[服务2- - - - - -5)和引用)。他们的商业利益也因为热塑性属性,和生产相对轻松地从可持续资源。虽然已经有相当大的努力开发其他医学应用PHA材料(3,4],P4HB目前唯一PHA通过USFDA和欧盟监管机构用于临床应用。

P4HB不是自然产生的任何野生型微生物,但可以在规模生产通过生物医学应用。几个已知生物合成途径产生P4HB [2,6,7]。值得注意的是,P4HB一直未遂的化学合成,但通常被认为是不可能产生足够高的聚合物分子量热塑性所必需的应用程序(8]。最近的理论计算试图阐明机械合成P4HB困难的原因(9]。Tepha公司生产P4HB利用基因工程大肠杆菌K12的微生物相结合的新的生物合成途径生产均聚物。聚合物积累不同的颗粒在细胞在发酵过程中,可提取的过程中一个非常纯粹的形式。通常情况下,收益率P4HB超过50克每升发酵肉汤在不到48小时使得大规模生产诱人。的1核磁共振谱纯化P4HB显示三个特征峰与聚合物的结构一致(1核磁共振(400 MHz, CDCl3)δ= 1.94 (2 h), 2.37 (t2 h,J= 7.4赫兹),4.10 (t2 h,J= 6.6赫兹)。没有发现无关的山峰,否则表明样品中可溶性有机污染物的存在或其他单体的聚合物成分。

重量平均分子量(w)的聚合物被发现400 - 600 kDa的凝胶渗透色谱法(GPC)在氯仿相对于聚苯乙烯标准的狭窄的多分散性。这w非常适合高强度纤维单丝缝合线的熔融纺丝。内毒素含量的纯化聚合物,鲎变形细胞溶解产物(LAL)试验,很低,远远低于需求建立了医疗设备。

2.2。准备MonoMax缝合

Poly-4-hydroxybutyrate聚合物是球状的,熔融挤压成单丝,淬火,画与拉伸率6 - 11 x的多级回火过程以形成缝合纤维和达到预期的强度和处理MonoMax缝合的属性。

2.3。灭菌MonoMax缝合

单丝纤维MonoMax缝合的均匀长度,包装在环氧乙烷灭菌袋和暴露于寒冷的环氧乙烷(EtO)灭菌周期。随机抽样证实了不育的直接转移到测试媒体/ USP标准测试方法 。环氧乙烷灭菌周期后来验证。表示残差(EtO epichlorohydrine电解珩磨,乙二醇如)被发现在2 ppm后曝气(10]。

2.4。MonoMax缝合的机械性能

从多个很多无菌单丝纤维的拉伸性能测定使用通用机械测试人员根据过程描述在美国药典(USP)测试标准手术缝合线(USP的拉伸性能 )[11]。缝合直径确定按照USP标准通过三个测量样品的两端和中间,除了外植样本,是由平均直径测量样品的两端。这样做是为了防止破坏性的中间部分外植拉伸试验前样品。单丝的拉伸性能测定样品使用英斯特朗3535一个或茨威格Z005万能试验机配有气动纤维控制使用一个计200毫米的长度,和应变率的300毫米/分钟。在测试过程中,打破记录的位置。样品被拒绝,如果突破发生在控制(即。在标距长度)。值直接抗拉强度,杨氏模量,elongation-to-break,结抗拉强度测定。后者的价值决定按照欧洲药典中描述的过程(12]。P4HB缝合的抗弯刚度测量使用弗兰克56585抗弯刚度测试装置,应用的速度测定6°/ s (max。30°角;保持时间2秒),测量长度为1.0毫米,1 mN的预先加力。

2.5。在体外MonoMax单丝的退化

消毒P4HB单丝缝合纤维大小3 - 0在Dulbeco孵化的磷酸盐(pH值7.4;37°C)来确定在这些条件下稳定的单丝。结果比较来控制样品相同的纤维研究的许多测试开始时没有任何缓冲溶液预处理。叠氮化钠(0.05% wt /卷)是包含在缓冲区作为抗微生物剂。样品被移除,t= 1、2、3、4、6、8、12、16、20周后孵化和抗拉强度测试。此外,稳定的P4HB缝合决心的加速模型在体外退化。在3 M盐酸缝合是孵化37°C。样本直接拉伸试验和删除w决定后5、24和48小时孵化。图像加速后纤维的形态在体外退化,缝合不那么集中孵化2 M盐酸水溶液为7天,为了获取更详细地退化过程。

2.6。在活的有机体内断裂强力保留MonoMax单丝的环氧乙烷灭菌后缝合

皮下植入兔子一项研究被用来比较强度保留MonoMax缝合的PDS II缝合(Ethicon, Inc .)作为控制。缝合线决心的力量保留1,2,3,4,5,6、12、16、20周后植入日期。总共18 SPF白化兔子(新西兰白,查尔斯河德国GmbH,体重2 - 3公斤)被随意分配到终止的间隔,两只兔子每个时间点。在准备手术,皮毛是剪从该地区在脊椎旁的肌肉和与70%酒精擦洗。兔子被的肌内注射麻醉剂量氯胺酮和甲苯噻嗪应用40毫克/公斤(氯胺酮)和6毫克/公斤(甲苯噻嗪)。植入前、包包含环氧乙烷消毒卷的大小3 - 0 MonoMax缝合了大约150厘米的无菌字段和链长度从卷被削减。小线圈是由缝合线为了日后植入皮下组织。同样的步骤是重复使用PDS二世的90厘米站作为参考样本。后三个横向切口3厘米长脊柱的两侧,小皮下形成的口袋,和缝合线圈放置在口袋里。MonoMax纤维植入在左边,虽然PDS二控制样本植入脊柱的右边。 The skin was closed with atraumatic nonabsorbable suture material (Premilene, B. Braun) and finally sealed with a tissue adhesive (Histoacryl, B. Braun). At appropriate intervals, the designated rabbits were euthanized by an intravenous injection of 0.3 mL/kg T61. The skin of the rabbits was opened by a longitudinal incision along the spinal column, and extreme care was used during the dissection to avoid damaging the implants. The three MonoMax suture samples and three PDS II control suture samples from each animal were explanted, put in prelabeled containers and prepared for the tensile strength measurements. Straight pull tensile strengths and knot pull strengths of the explanted suture fibers were determined as described above according to USP (11]。拉伸试验后,剩下的纤维碎片被保留w通过GPC分析(聚合物GmbH是一家现代化的标准服务,美因茨,德国)。GPC测量进行了对聚苯乙烯使用氯仿洗脱液和校准标准。

2.7。在体外打结的研究

评估的结安全缝合,以下在体外测试程序开发的模拟现实生活中的行为外科医生执行一个结。对于这个测试,缝合系在一根塑料管直径9厘米,和链的两端打结紧密与外科结(2 = 1),形成一个循环根据Tera Aberg [13]。结后,缝合回路被切断在相反的结的位置。这导致一个缝合链 结称为外科结在中间(见图2)。

光纤的两端夹在拉力试验机和结链拉开了遍历100毫米/分钟的速度。如果缝线断裂结的10个样本,结婚(KSF)被定义为安全因素 。如果结解开,当施加一个力对一个或多个样品(满分10分),另一个十个样品准备和测试如上,但另一方结。结安全因子(KSF)为每个额外增加1把所需的第一个外科结(2 = 1)。然后KSF被定义为额外的数量又需要防止所有十个结解开一个外力时样本。一个结安全因子(KSF) 2 - 4被证明是优秀的单丝。

2.8。生物相容性测试

在这一节中描述的测试执行建立环氧乙烷消毒的生物相容性MonoMax缝合按照国际标准iso - 10993”医疗器械生物学评价第1部分:评估和测试”(14]。生物相容性测试执行NAMSA(俄亥俄州)和测试包括:细胞毒性、刺激和敏感,全身毒性、基因毒性、致癌性、生殖毒性、与血液相互作用,当地植入后效果。

2.9。组织学评价MonoMax缝合退化

检查质量吸收过程和组织反应参与降解过程中,环氧乙烷和γ辐射消毒MonoMax缝合线的脊椎旁的肌肉植入白色SPF-Wistar老鼠(Osteroda Freytox GmbH Schreiter博士,德国)。共有56个老鼠植入大小3 - 0 MonoMax使用床垫针缝合2厘米的材料将被放置在肌肉。区分不同的测试对象,环氧乙烷消毒缝合植入脊柱的左边,而伽马消毒缝合被放置在右边。植入前的肌肉,Wistar鼠被麻醉使用80毫克的氯胺酮和甲苯噻嗪12毫克/公斤的体重,剪无毛背面,皮肤用70%乙醇消毒。4厘米的皮肤被打开沿着脊柱正中切口和皮下组织以及脊椎旁肌肉准备。植入后,皮肤切口封闭了皮下缝合和密封使用组织粘合剂(Histoacryl BBraun)。动物被分发到终止日期根据方案表1


植入方案MonoMax USP 3 - 0
集团 时间的终止 动物的数量

1 4周p.op。 5
2 p.op 8周。 5
3 12周p.op。 5
4 16周p.op。 5
5 24周p.op。 6
6 32周p.op。 6
7 37周p.op。 6
8 p.op 42周。 6
9 50周p.op。 6
10 64周p.op。 6

p.op。:post操作。

在适当的终止日期,动物安乐死的有限公司2吸入,脊椎旁肌肉组织全部切除,标注准确,固定在4%中性缓冲福尔马林(NBF)及基质加工(嵌入式、分段和苏木精和伊红染色)进行宏观和微观评价一个合格的病理学家(韦伯博士劳动毛皮Veterinarmedizinische Diagnostik,坏Salzungen,德国)。

2.10。手术功能

性能和MonoMax缝合的手术功能评估软组织的兔子模型近似。本研究进行动物研究设施的弗里德里希·席勒大学在耶拿,德国乌尔里希博士的股票。全层腹部切口修复了MonoMax缝合或第二PDS缝合线(Ethicon, Inc .)作为比较的控制。十八(18)健康成年新西兰白兔(2.5 - 4公斤)被用于评估。肌肉内的感应和维护使用静脉麻醉后,腹部植入网站免费剪毛。在无菌条件下,腹部中线皮肤切口的长度4厘米,使用self-retainer和皮肤传播。两个靠近中央的肌肉和腹膜切口(3厘米长度)是运行和关闭运行3/0 PDS II或3/0 MonoMax缝合线(见图9)。全面控制止血后,使用可吸收Vicryl缝合皮肤被关闭。是特别注意确保距离皮肤研究缝合关闭植入网站至少2厘米。每只兔子被植入一个测试,一个控制缝合。动物是维持一段4、8、12周(每个时间点6只兔子),观察植入网站的日常,以确保适当的治疗。在适当的时间点,动物体重和牺牲的注射巴比妥酸盐和组织部分包含植入缝合切除的动物。观察了总值为疝指标缝合线的疲软和粘连。

3所示。结果

3.1。机械性能

MonoMax缝大小1的拉伸性能比较与PDS II, Monocryl, Biosyn [15],Maxon [16]缝合线在表2


缝合 化学成分 直径 (毫米) 南达科他州。 并口(N) 南达科他州。 可耐福天津公司(N) 南达科他州。 抗弯刚度(mN) 南达科他州。 杨氏模量(GPa) 南达科他州。

MonoMax Poly-4-hydroxybutyrate 0517年 0007年 118年 6、1 74年 3、1 363年 7 0485年 0 01
PDS二世 Poly-p-dioxanone 0532年 0008年 109年 4、9 63年 5、2 753年 72年 1370年 0,03
Monocryl Polyglecaprone 25 0531年 0002年 183年 7、3 92年 5、9 532年 21 0725年 0,03
Biosyn Glycomer 631 0538年 0005年 176年 24日,9 89年 10、5 679年 64年 0838年 0,03
Maxon Polyglyconate 0550年 0006年 177年 8、2 118年 9、3 794年 41 0941年 0,06年

从表是显而易见的2,大小1 MonoMax缝合比均聚物缝合,即PDS II。然而,这些均聚物不健壮如共聚物缝合线缝合,这是由一个ABA型嵌段共聚物结构与两个乙交酯硬段。应该注意的是,MonoMax缝合有最小直径的缝合线测试。这样做是为了保持MonoMax分级为直径接近USP规范。除了提供较高的抗拉强度,MonoMax缝合非常灵活。最低杨氏模量的值当前商业单丝缝合线,其抗弯刚度是表中列出的其他缝合线的一半左右2。Monocryl的抗弯刚度是最低的竞争缝合,但仍是1.5折的MonoMax缝合。低模量和弯曲刚度是重要的属性的值的MonoMax缝合提供处理好的缝合手术缝合和打结,和提高灵活性和柔软相比,目前的商业产品。除了灵活性,也是重要的表面光滑打结,允许结和重新定位在手术期间使用。表面光滑的结合与MonoMax缝合的灵活性提供了一个较低的缝合组织阻力,减少创伤缝合组织。表面光滑,无孔的单丝像MonoMax缝合也可以减少感染的机会由于间隙造成的毛细管效应,可以出现在编织,复丝缝合。

3.2。结MonoMax单丝的安全

由于其表面光滑,一些外科医生表示担忧的结安全单丝缝合线相对于编织缝合线。因此,许多外科医生传统上使用6把领带安全结时用单丝缝合。我们执行结安全测试尺寸1 MonoMax材料节中描述2.7,结婚外科2 = 1 (13]。结安全因素是由会计每额外所需方结结。由于软和联锁MonoMax表面缝合,一共只有4 - 5抛出( ; )就足以把一个安全的结,对应于一个结安全系数2到3(见表3)。


大小 KSF 大道可耐福天津公司(N) 南达科他州。

1 3 45岁的4 3、4
0 3 42岁的4 5、0
2 - 0 2 28日,4 3、2
3 - 0 2 20日,9 2、2

执行KSF后纤维的抗拉强度测试是明显低于结拉抗拉强度测量的各自的尺寸按照美国药典MonoMax缝合 (11]。这种行为的原因在于应用多个节(KSF方法),而不是使只有一个单结导致额外的摩擦力降低纤维的强度。

3.3。在体外MonoMax单丝的强度保留

保留的吸收性缝线断裂强度定义为: 3显示了在体外结拉抗拉强度(kpt)保留大小3 - 0 MonoMax和PDS II缝合在Dulbeco的磷酸盐(pH值7.4;37°C)一段20周。

大小3 - 0 MonoMax单丝显示高强度保持在第一次12周的潜伏期,当整体实力仍然几乎不变。这一时期是紧随其后的是减少强度保留20%到30%的缝合的初始强度,直到星期20,这是归因于一个缓慢水解聚合物。相比之下,PDS II缝合显示了一个更稳定的降低它的可耐福天津公司,保留平均价值8周后51%的初始强度,失去了几乎所有的抗拉强度在12周后,当只剩下7%的力量。

当比较的绝对结拉抗拉强度大小3 - 0缝合材料,最初的可耐福天津公司MonoMax缝合(36.2 N)明显高于PDS II (23.3 N),只有64%的初始MonoMax缝合强度(见表4)。


MonoMax USP 3 - 0 PDS II USP 3 - 0
[N] 南达科他州。 [N] [N] BSR (%) [N] 南达科他州。 [N] [N] BSR (%)

0 36岁,2 3,81 29日,4 42岁的1 One hundred. 23日,3 2、33 20日,5 27日,2 One hundred.
1 38岁的1 3,55 32岁的1 42岁的7 105年 20日,1 0,95 18日,5 21日7 86年
2 38岁的4 2,86 33岁的3 43岁的1 106年 16日5 0,92 15日,4 18日,2 71年
3 36岁,2 4、13 28日,2 41岁的3 One hundred. 15日9 0,64 15日,2 17日,2 68年
4 42岁的2 4,61 32岁,6 48岁,0 116年 18日,7 0,90 17日,2 20日,1 80年
6 39岁,5 2,84 33岁的7 44岁的1 109年 14日8 1,10 13日,6 16日5 63年
8 40岁,0 6,37 25日,4 51岁,2 110年 11日9 0,85 10、7 13日,3 51
12 39岁,7 3,49 32、4 41岁的6 104年 1、7 0,38 1,- 1 2、2 7
16 9日,2 5,55 3、2 16日,7 25 留言。 留言。 留言。 留言。 留言。
20. 10、7 2,57 8、3 16日,2 29日 留言。 留言。 留言。 留言。 留言。

在高酸性的条件下的加速在体外测试(3 M盐酸,37°C), MonoMax缝合经历更快速失去力量(见图4)。

这些极端条件下为了快速台架试验比较不同的大量的材料,而不是生理条件的代表。在48小时内,线性强度MonoMax大小以减少约15%的初始值在上述条件下。数据5(一个)5 (b)显示扫描电子显微摄影(SEM) MonoMax缝合之前和之后的一个类似的加速在体外退化在2 M盐酸37°C的解决方案显示7天一个先进国家引起的退化的水解消化缝合材料。数据5 (c)5 (d)显示的扫描电镜图像MonoMax缝合后12周在活的有机体内。在这个时期很明显,MonoMax缝合是由表面侵蚀退化以及大量水解,显示通过w分析。

3.4。在活的有机体内MonoMax单丝的强度保留率

在活的有机体内结拉抗拉强度(kpt)保留大小3 - 0 MonoMax缝合在一只兔子模型如图6在表的更多细节5第二,相比之下,PDS缝合同样大小的控制。


MonoMax USP 3/0 PDS II USP 3/0
周p.op。 [N] 南达科他州。 [N] [N] BSR (%) [N] 南达科他州。 BSR

0 36岁,2 3,81 29日,4 42岁的1 One hundred. 23日,3 2、3 20日,5 27日,2 One hundred.
1 37岁,0 2、17 34、5 41岁的6 102年 22日,6 1,- 1 20日8 24日,2 97年
2 34、5 3,05年 29日,4 39岁,3 95年 19日,1 4、3 8、3 22日,4 82年
3 36岁,9 83 23日,3 43岁的6 102年 16日6 1、3 14日,7 18日8 71年
4 30日0 80 20日,6 44岁的8 83年 15日8 1、5 13日,9 18日8 68年
6 20日8 78 3、5 34岁,3 57 11日,5 1、3 8、9 12日8 49
8 22日,1 4,94 15日0 30日,2 61年 7、1 1、9 2、8 8、8 30.
12 22日,1 6日,31日 11日8 33岁的3 61年 留言。 留言。 留言。 留言。 留言。
16 9日,2 5,55 3,0 16日,7 25 留言。 留言。 留言。 留言。 留言。
20. 10、7 2,57 7、8 16日,2 29日 留言。 留言。 留言。 留言。 留言。

我们可以看到在图6和表5,MonoMax缝合保留实力大大延长在活的有机体内比PDS II缝合。在8到12周内,大小3 - 0 MonoMax缝合仍保留约50%的初始结拉抗拉强度,而第二PDS保留50%后4到6周。此外,PDS二世不提供任何抗拉强度p.op 12周后缝合组织。MonoMax单丝,然而,仍然有大约20%到30%的最初力量在20周后植入。正如前面提到过的在体外测试(磷酸盐缓冲剂),绝对强度MonoMax缝合后20周的值对应于初始强度的46% PDS二世因为优越的初始强度MonoMax缝合。如图7的分子量MonoMax单丝逐渐减少在活的有机体内从一个初始值w286000 Da,缝合在一年内大幅退化(见部分3所示。6)。

3.5。MonoMax缝合线的生物相容性

P4HB缝合被发现的生物相容性好。测试结果如表所示6。缝合所有测试通过没有毒性的证据。


测试 方法 结果 备注

细胞毒性 MEM洗脱 通过了 没有证据表明细胞裂解或毒性
细胞毒性 琼脂糖覆盖 通过了 没有证据表明细胞裂解或毒性
刺激和致敏 皮内的反应性与盐和香油提取物 通过了 没有证据表明重要的刺激
刺激和致敏 最大化与盐和香油提取物致敏 通过了 没有证据表明延迟皮肤敏感
系统性毒性 与盐和香油提取物急性全身毒性 通过了 没有证据表明系统性毒性
系统性毒性 Material-mediated pyrogenicity 通过了 Nonpyrogenic
基因毒性、致癌性、生殖毒性 细菌回复突变研究生理盐水和乙醇提取物 通过了 摘要
基因毒性、致癌性、生殖毒性 在CHO细胞染色体畸变 通过了 非基因毒性
基因毒性、致癌性、生殖毒性 与盐和香油提取物小鼠微核研究 通过了 非基因毒性。没有证据表明细胞毒性。
当地植入后的效果 Subchronic植入 通过了 无刺激性
当地植入后的效果 慢性植入 通过了 无刺激性
与血 在体外溶血与盐水提取 通过了 Nonhemolytic

MonoMax缝合是biosynthetically来自天然代谢物4-hydroxybutyrate。这个单体是哺乳动物血清的正常成分已经被广泛研究,发生在各种各样的组织,包括大脑、心脏、肾、肝、肺、肌肉,和棕色脂肪17]。这些组织的单体的浓度范围从2.3到37.4 nmol / g的组织(或0.24至3.8毫克/公斤的组织,根据公式重量104克/摩尔的单体)。身体迅速代谢4-hydroxybutyrate通过三羧酸循环二氧化碳和水,它的半衰期是35分钟(18]。两个代谢前体4-hydroxy-butyrate单体,即1,较大影响和gamma-butyrolactone,都被彻底研究在两个国家卫生研究院赞助国家毒理学规划处(NTP)评估他们的毒理学的研究,基因毒性和致癌作用19,20.]。前体被发现缺乏有毒和致癌潜力,国家结核控制规划得出4-hydroxybutyrate也缺乏有毒和致癌潜力,因为快速和完整的转换前体代谢物。在这项研究之前,然而,poly-4-hydroxybutyrate的生物相容性均聚物没有充分评估在活的有机体内。研究聚合物的结果被发表在表6

3.6。组织学

周围的组织植入MonoMax单丝和第二PDS缝合线的管理进行了分析组织反应4、8、12、16、24、32岁,37岁,42岁,50和64周。Formalin-fixed组织样本从每个测试动物被董事会切割并且评估认证病理学家为以下:炎症、纤维化、出血、坏死、变性,外国碎片,涉及区域的相对大小。组织病理学评价表明,没有明显的迹象当地MonoMax缝合的毒性作用。环氧乙烷和gamma-sterilized MonoMax纤维样品显示出类似的组织行为学检查终止间隔。8周后p.op。,the tissue reaction was characterized primarily by the presence of mononuclear cells (macrophages, lymphocytes, and plasma cells) involved in the digestion of the capsule present around the fiber. Almost no granulocytic reaction was present at that time point and the suture fiber appeared intact (see Figure8(一个))。组织学的迹象消化的纤维由单核细胞(巨噬细胞)出现在24周。在这个时候,退化是明显的表面的纤维。32周p.op。结果表明纤维结构的分解和巨噬细胞吞噬作用,与巨噬细胞渗透整个纤维横截面。纤维材料出现非晶和肿胀(见图8 (c))。50周p.op后的组织学图像。表明一个完整的初始纤维结构的损失。孔隙充满了空泡的罚款,粒状材料,和细胞反应是出席植入网站。没有检测到粒细胞反应和所有组织样本显示低组织反应强度。在64周p.op之后。(见图8 (d)),没有纤维可以检测到两个四只动物。样品从另外两个动物有相似的组织学发现50周p.op一类的。组表现出纤维结构和空泡的,颗粒材料代替缝合。

总结结果,MonoMax单丝尺寸0 - 3显示了良好的生物相容性以及很低的组织反应在整个研究。24周后,MonoMax缝合与巨噬细胞的参与经历了一个逐步吞噬作用导致一个完整的损失50周p.op后的纤维结构。,当纤维取代了空泡的,颗粒状材料。最后,MonoMax单丝本质上是64周后吸收。

3.7。手术MonoMax单丝的功能

MonoMax缝合是评估在兔腹部软组织近似模型与PDS II控制(见图9)。

所有的动物( )太平无事地从手术中恢复,出现正常在剩余的课程研究(12周)。没有迹象显示疝或粘连的实验动物。宏观上关闭网站显示没有异常,伤口愈合没有打扰。组织的组织学检查手术切口行没有显示进步的愈合伤口裂开的证据在任何时间在学习。

4所示。讨论

MonoMax缝合纤维的熔融挤出制备poly-4-hydroxybutyrate均聚物的临床前评价作为一种新型可吸收的单丝缝合。MonoMax缝合的属性是与PDS II相比,另一个单丝缝合材料,以识别可能的临床新生物材料的好处。

如表所示2,MonoMax缝合可比拉伸和结强度PDS II缝合材料然而,MonoMax缝合是柔软和灵活的明显多于PDS II缝合或任何其他可吸收的单丝测试。这些属性可以量化测量杨氏模量的值和弯曲力的各自的缝合线。杨氏模量而言,MonoMax缝合的价值大约三分之一的价值PDS II缝合纤维。甚至比硬segment-soft段类型缝合线Monocryl和Biosyn MonoMax单丝的价值范围二分之一到三分之一这些缝合线的值。较低的杨氏模量有助于很好的结MonoMax单丝安全通过提供一个更灵活的缝合与柔软的纤维表面产生优越的联锁导致一个很好的结安全系数。因此,较低的结抛出的数量需要一个安全的结,导致少刺激性质量和潜在的异物反应。此外MonoMax纤维的内在弹性允许外科医生在将应用更多的张力结。

的低抗弯刚度值MonoMax纤维使外科缝合非常柔软和灵活的操纵,这是有利的,当外科医生使用缝合技术,包括亲密的半径。MonoMax缝合材料显示少内存及其纤维结束刺激比硬缝合纤维。这是一些重要的情况例如外科医生削减纤维短的距离结和必须覆盖纤维周围组织中结束。

的强度保留率MonoMax缝合是评估在体外在活的有机体内在体外,MonoMax单丝容易水解被发现低于目前可用的缝合材料,给缓慢愈合组织更多的安全。MonoMax缝合实际上是相当耐中性条件和维护强度超过12周。加速退化更为严重的酸性条件下可以实现。图4显示了加速退化概要文件的大小3 - 0 MonoMax缝合3 M盐酸48小时。在3 M盐酸,缝合失去约。一天内50%的初始抗拉强度退化的2天后90%。图6显示了在活的有机体内强度保留率的大小3 - 0 MonoMax单丝植入皮下组织的兔子。MonoMax纤维经历了一个相对较慢的降解过程在活的有机体内。随着测量从植入大小3 - 0缝合演示,MonoMax单丝纤维保留约50%的初始抗拉强度后3个月,这是一个明显比其他商用可吸收较慢的降解概要单丝(Maxon 50% BSR 28天后,PDS II 35天后)。因此,MonoMax纤维可能是一个很好的选择手术适应症包括并列的缓慢愈合组织如筋膜或腱缝合时当应用程序的缝合是不适当的。

的生物相容性MonoMax缝合在各种各样的证明在体外在活的有机体内生物相容性测试。组织学检查MonoMax单丝尺寸3 - 0的背肌肉纤维植入老鼠64周再次显示MonoMax缝合的很好的生物相容性没有任何不利影响。吞噬作用的最初迹象缝合的可见16周后,在32周,纤维显示表面退化与巨噬细胞最终贯穿整个纤维直径。50周后,纤维细粒状材料所取代,导致一个重要的质量吸收后64周。

最后,手术缝合的功能是在一只兔子模型腹部伤口关闭。MonoMax缝合的伤口裂开的表现良好,没有实例,疝或粘连被发现。也没有证据表明组织发炎或感染。

5。结论

MonoMax缝合,一个新的基于poly-4-hydroxybutyrate单丝缝合均聚物,已经被开发出来,它结合了高柔软最高的抗拉强度和杨氏模量最低的任何商用单丝吸收性缝线。此外,该缝合提供了大量的临床好处满足未满足的需求,包括长期强度保留率、组织阻力低,和结安全。

MonoMax缝合的生物相容性是细胞毒性的评价,刺激、致敏、急性全身毒性,pyrogenicity,基因毒性,subchronic系统性毒性和慢性毒性,和组织反应是评估肌肉内植入。所有的测试表明,MonoMax缝合提供了一个优良的生物相容性和生理整合的组织。吸收的大小3 - 0缝合被发现显著完成约64周。

手术功能研究是进行评估的性能MonoMax腹部软组织的缝合在一只兔子模型近似。全厚度腹部切口成功和满意修复MonoMax缝合不刺激组织或感染。这种缝合材料的特性在人类临床试验证明腹壁关闭(ISSAAC试验)21),对腹壁缝合被发现安全关闭后中线剖腹手术(22]。

考虑MonoMax缝合的优良性能,它可以是特别有用的缝合材料慢慢愈合组织。我们希望这个新缝合为外科医生提供一个替代更快降解可吸收缝合线或永久的伤口缝合时材料长期支持需要。

承认

Tepha公司愿意承认NIH SBIR批准号2 R44机身内部EB003644-02部分支持这项工作。

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