Silk hydrogels for tissue repair ar

Silk hydrogels for tissue repair are usually pre-formed via chemical or physical treatments from silk solutions. For many medical applications, it is desirable to utilize injectable silk hydrogels at high concentrations (>8%) to avoid surgical implantation and to achieve slow in vivo degradation of the gel. In the present study, injectable silk solutions that formed hydrogels in situ were generated by mixing silk with low-molecular-weight polyethylene glycol (PEG), especially PEG300 and 400 (molecular weight 300 and 400 g mol?1). Gelation time was dependent on the concentration and molecular weight of PEG. When the concentration of PEG in the gel reached 40–45%, gelation time was less than 30 min, as revealed by measurements of optical density and rheological studies, with kinetics of PEG400 faster than PEG300. Gelation was accompanied by structural changes in silk, leading to the conversion from random coil in solution to crystalline ?-sheets in the gels, based on circular dichroism, attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The modulus (127.5 kPa) and yield strength (11.5 kPa) determined were comparable to those of sonication-induced hydrogels at the same concentrations of silk. The time-dependent injectability of 15% PEG–silk hydrogel through 27 G needles showed a gradual increase of compression forces from ?10 to 50 N within 60 min. The growth of human mesenchymal stem cells on the PEG–silk hydrogels was hindered, likely due to the presence of PEG, which grew after a 5 day delay, presumably while the PEG solubilized away from the gel. When 5% PEG–silk hydrogel was subcutaneously injected in rats, significant degradation and tissue in-growth took place after 20 days, as revealed by ultrasound imaging and histological analysis. No significant inflammation around the gel was observed. The features of injectability, slow degradation and low initial cell attachment suggests that these PEG–silk hydrogels are of interest for many biomedical applications, such as anti-fouling and anti-adhesion.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Hydrogels ไหมสำหรับการซ่อมแซมเนื้อเยื่อปกติก่อนมีรูปแบบทางเคมี หรือทางกายภาพบำบัดจากโซลูชั่นไหม สำหรับโปรแกรมประยุกต์ทางการแพทย์มากมาย มันเป็นสิ่งที่ต้องใช้ hydrogels ไหมยาที่ความเข้มข้นสูง (> 8%) เพื่อหลีกเลี่ยงการผ่าตัดประดิษฐ์ และ เพื่อให้บรรลุการลดประสิทธิภาพในสัตว์ทดลองที่ช้าของเจ ในการศึกษาปัจจุบัน โซลูชั่นไหมยาที่เกิดขึ้นใน situ hydrogels สร้างขึ้น โดยผสมไหมกับต่ำโมเลกุลน้ำหนัก polyethylene glycol (PEG), โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PEG300 และ 400 (น้ำหนักโมเลกุล 300 และ 400 กรัมโมล? 1) เวลา gelation ถูกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและน้ำหนักโมเลกุลของ PEG เมื่อความเข้มข้นของ PEG ในเจถึง 40 – 45%, gelation เวลาไม่น้อยกว่า 30 นาที เปิดเผย โดยวัดความหนาแน่นออปติคอลและการศึกษา rheological กับจลนพลศาสตร์ของ PEG400 เร็วกว่า PEG300 พร้อมกับเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผ้าไหม นำไปสู่การแปลงจากม้วนสุ่มในโซลูชันการผลึก gelation ? -แผ่นในเจ ตาม dichroism กลม ไฟฟ้าเคร...สะท้อนรวมกอินฟราเรดการแปลงฟูรีเยและเอ็กซ์เรย์การเลี้ยวเบน โมดูลัส (127.5 kPa) และผลผลิตความแข็งแรง (11.5 kPa) ขึ้นได้เทียบเท่ากับบรรดา hydrogels sonication เกิดที่ความเข้มข้นเดียวกันไหม Injectability ขึ้นอยู่กับเวลาของ hydrogel PEG – ผ้าไหม 15% ผ่านเข็ม 27 G แสดงให้เห็นว่า เพิ่มสมดุลของบีบบังคับจาก? 10 50 N ภายใน 60 นาที การเติบโตของเซลล์มนุษย์ mesenchymal ก้านบน hydrogels PEG-ผ้าไหมเป็นผู้ที่ขัดขวาง อาจเนื่องจากของ PEG ซึ่งเพิ่มขึ้นหลังจากเลื่อนวัน 5 สันนิษฐานว่าในขณะ PEG solubilized จากเจ เมื่อ subcutaneously hydrogel PEG – ผ้าไหม 5% ถูกฉีดในหนู เนื้อเยื่อในเจริญเติบโตและย่อยสลายที่สำคัญเกิดขึ้นหลังจาก 20 วัน เปิดเผย โดยอัลตร้าซาวด์เกี่ยวกับภาพ และสรีรวิทยาการวิเคราะห์ ไม่อักเสบที่สำคัญรอบเจถูกตรวจสอบ ลักษณะการทำงานของ injectability สลายตัวช้า และแนบเซลล์เริ่มต้นต่ำสุดที่แนะนำว่า hydrogels PEG – ผ้าไหมเหล่านี้จะน่าสนใจสำหรับหลายทางชีวการแพทย์ ป้องกัน fouling และยึดเกาะป้องกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไฮโดรเจลผ้าไหมสำหรับการซ่อมแซมเนื้อเยื่อมักจะเกิดขึ้นก่อนผ่านทางเคมีหรือการรักษาทางกายภาพจากการแก้ปัญหาไหม สำหรับการใช้งานทางการแพทย์จำนวนมากก็เป็นที่พึงปรารถนาที่จะใช้ผ้าไหมฉีดไฮโดรเจลที่มีความเข้มข้นสูง (> 8%) เพื่อหลีกเลี่ยงการผ่าตัดปลูกถ่ายและเพื่อให้บรรลุช้าในการย่อยสลายร่างกายของเจล ในการศึกษาการแก้ปัญหาไหมฉีดไฮโดรเจลที่ก่อตัวขึ้นในแหล่งกำเนิดถูกสร้างขึ้นโดยการผสมผ้าไหมที่มีโมเลกุลต่ำน้ำหนัก (พีอีจี) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PEG300 และ 400 (น้ำหนักโมเลกุล 300 และ 400 กรัม mol 1?) เวลาเจลขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและน้ำหนักโมเลกุลของ PEG เมื่อความเข้มข้นของ PEG ในเจลถึง 40-45% เวลาเจน้อยกว่า 30 นาทีในขณะที่เปิดเผยโดยการวัดความหนาแน่นของแสงและการศึกษาการไหลด้วยจลนศาสตร์ของ PEG400 เร็วกว่า PEG300 เจลที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในผ้าไหมที่นำไปสู่​​การแปลงจากขดลวดแบบสุ่มในการแก้ปัญหาเพื่อผลึก? -sheets ในเจลที่อยู่บนพื้นฐาน dichroism วงกลมสะท้อนทั้งหมดจางฟูเรียร์อินฟราเรดและ X-ray diffraction โมดูลัส (127.5 กิโลปาสคาล) และความแข็งแรงผลผลิต (11.5 ปาสคาล) กำหนดถูกเปรียบเทียบกับของไฮโดรเจล sonication ที่เกิดขึ้นที่ความเข้มข้นเดียวกันของผ้าไหม injectability ขึ้นกับเวลา 15% ไฮโดรเจล PEG-ไหมผ่านเข็ม G 27 แสดงให้เห็นว่าค่อยๆเพิ่มขึ้นของกองกำลังบีบอัดจากไหน? 10-50 ไม่มีข้อความภายใน 60 นาที การเจริญเติบโตของมนุษย์เซลล์ต้นกำเนิด mesenchymal บนไฮโดรเจล PEG-ผ้าไหมถูกขัดขวาง, น่าจะเกิดจากการปรากฏตัวของ PEG ซึ่งขยายตัวหลังจากที่ล่าช้าวันที่ 5 สันนิษฐานว่าขณะที่ PEG ละลายออกไปจากเจล เมื่อ 5% ไฮโดรเจล PEG-ผ้าไหมถูกฉีดเข้าใต้ผิวหนังในหนูการย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญและเนื้อเยื่อในการเจริญเติบโตที่เกิดขึ้นหลังจาก 20 วันตามที่เปิดเผยโดยการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์และการวิเคราะห์เนื้อเยื่อวิทยา ไม่มีการอักเสบอย่างมีนัยสำคัญทั่วเจลเป็นที่สังเกต คุณสมบัติของ injectability ย่อยสลายช้าและเซลล์เริ่มต้นต่ำที่แนบมาแสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้ไฮโดรเจล PEG-ผ้าไหมเป็นที่สนใจสำหรับการใช้งานทางการแพทย์เป็นจำนวนมากเช่นการป้องกันการเปรอะเปื้อนและป้องกันการยึดเกาะ