BP jako superlekka siatka i jako nowe urządzenie mocujące w chirurgii ogólnej -DM108/2008-B (DM108/2008-B)

Interesujące właściwości materiału, takie jak dobra wytrzymałość mechaniczna, przewodność elektryczna, niska gęstość, możliwość dostosowania porowatości, są ściśle związane z wewnętrznymi właściwościami nanorurek węglowych (CNT), z których wykonany jest BP. Wysokie rozwinięcie powierzchni CNT, oprócz promowania ich agregacji, pozwala na przygotowanie mikro- i nanoporowatych membran, które wykluczają przejście cząstek koloidalnych o średnicy większej niż 50 nm. Mikroporowata struktura zapewnia również BP wysoką zdolność wchłaniania cieczy, takich jak woda, dla której efekt kapilarny szybko przenika w materiał siatkowy. Może to być możliwa interpretacja szybkiej i skutecznej adhezji BP do wilgotnych tkanek biologicznych obserwowanej w naszych wstępnych badaniach nad skutkami wszczepionego BP in vivo.

Bioadhezja BP została udokumentowana we wstępnych eksperymentach ex vivo podczas mechanicznego peelingu (chirurgia na stole). Wyniki pokazały, że siła wymagana do umieszczenia BP z podpory organicznej jest znacznie większa niż wymagana w przypadku konwencjonalnej protezy wykonanej z sieci polimerowych, powszechnie stosowanej w chirurgii przepuklin u ludzi, mocowanej za pomocą kleju fibrynowego lub materiałów syntetycznych. Na podstawie tych ocen można by zastosować BP w chirurgii protetycznej.

Opierając się na tych ocenach i potencjale oferowanym przez zastosowanie BP w dziedzinie chirurgii protetycznej, w ramach tego projektu oczekuje się dalszych badań w celu opracowania nowej generacji materiałów protetycznych dla ludzi użytkowania, łatwe do wszczepienia przez chirurga bez konieczności stosowania szwów, grafów i/lub klejów biologicznych.

Przyczyny są następujące:

1. szwy: mogą zaciskać węzły naczyniowe (niedokrwienie-zanik) lub nerwy (przewlekły ból);
2. wykresy: umieszczanie ślepych i może powodować krwawienie lub ból;
3. kleje biologiczne: pochodzące z osocza dawców, a zatem mogą przenosić nieznane choroby.

Nadal nie wiadomo, czy BP ma odpowiednie właściwości mechaniczne, aby wytrzymać naprężenia występujące na ścianie jamy brzusznej. W każdym razie udokumentowana jest dobra bioadhezja do żywych tkanek i preparatów anatomicznych, ale tylko wtedy, gdy jest wilgotna.

Wykorzystując grupy funkcyjne obecne lub wprowadzone do struktury krystalicznej MWCNT (multiwall carbon nanorube) i/lub polimeru, możliwe będzie wszczepienie na powierzchnię mięśnia/powięzi materiału kompozytowego w celu uzyskania przyczepności. Ponadto do struktury krystalicznej MWCNT można wprowadzić biologicznie aktywne cząsteczki o działaniu przeciwdrobnoustrojowym, przeciwadhezyjnym, przeciwzapalnym lub przeciwbólowym, w celu modulowania odpowiedzi zapalnej i włączania wszczepionego materiału do włóknistej blizny.

Chcielibyśmy zbadać wpływ ekspozycji na fragmenty BP na zdrowe tkanki i komórki CaCo2 (skupisko raka jelita grubego), MCF-7 (Michigan Cancer Foundation-7), linię komórkową raka piersi oraz komórki hSC (zdrowe komórki mięśni gładkich) tętnica tarczowa.

Celem tego projektu jest uzyskanie wyników, które mogą ukierunkować poszukiwania ostatecznej realizacji urządzenia protetycznego do zastosowania w chirurgii jamy brzusznej człowieka.

Nasza Grupa Badawcza proponuje, aby obecny program badawczy posiadał wszystkie umiejętności potrzebne do osiągnięcia wszystkich celów.

Protokół sporządzono w odniesieniu do polityki środowiskowej i zasad etycznych dotyczących eksperymentów na modelach zwierzęcych, zgodnie z wytycznymi Unii Europejskiej (86/609/EWG-Europejska Wspólnota Gospodarcza) i włoskiej ustawy nr 116/ 92.

Parametry kliniczno-chemiczne badane z próbek krwi o objętości 1 ml będą następujące: BUN (azot mocznikowy we krwi), glukoza we krwi, kreatynina, sód, potas, wapń, magnez, albumina, całkowity poziom białek krwi, SGOT (transaminaza glutaminianowo-szczawiooctowa w surowicy), SGPT (transaminaza glutaminianowo-pirogronianowa w surowicy), GGT (galaktozylohydroksylizyloglukozylotransferaza), ALP (fosfataza alkaliczna) i frakcjonowana bilirubina, PT (czas protrombinowy), APTT/PTT (czas częściowej tromboplastyny ​​​​aktywowanej / czas protrombinowy), fibrynogen, CBC (morfologia krwi) wzór, subpopulacje limfocytów, białko C-reaktywne, szybkość opadania erytrocytów.

Ta procedura zostanie przeprowadzona w sedacji, po czym nastąpi kontrola masy ciała i pobranie próbki krwi. Ta sama procedura zostanie powtórzona dwukrotnie przy interwencji i po 35 dniach przy uśmierceniu.

W czasie składania ofiary zostaną przygotowane próbki anatomiczne wszystkich wnętrzności i miejsca implantacji, które zostaną zbadane histologicznie. Przygotowane zostaną próbki patohistologiczne do badań mikroskopowych. Części BP wszczepione w BPR1-BPR15 zostaną wycięte wraz z całą otaczającą tkanką powięziową, skórną i mięśniową. Te same procedury będą wykonywane również w grupie PRR16-PRR30.

Ból pooperacyjny, podobnie jak u człowieka, będzie łagodny, leczony będzie środkami przeciwbólowymi według technik standaryzowanych u ludzi. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​zwierzęta poddawane zabiegom protetycznym, zarówno grupa doświadczalna, jak i kontrolna, będą leczone profilaktycznie antybiotykami i lekami przeciwbólowymi bezpośrednio po zabiegu i będą pod ścisłą obserwacją.

Nawet na modelu zwierzęcym sterylność całego zabiegu chirurgicznego zapobiega stanom zapalnym, obrzękom, posocznicy i ropniom oraz zapewnia niski poziom bólu pooperacyjnego. W kolejnych dniach po zabiegu chirurgicznym należy spodziewać się umiarkowanego apetytu operowanych zwierząt i łagodnych objawów klinicznych związanych z okresem pooperacyjnym.

Wszystkie leczone zwierzęta będą codziennie obserwowane, aby dokładnie kontrolować ilość pokarmu, który zostanie spożyty, a tym samym potencjalną utratę apetytu. Będzie szukać śladów ewentualnych procesów zapalnych i zwyrodnieniowych skóry ściany brzucha, objawów infekcji lub odrzucenia protezy. Jeżeli utrata masy ciała będzie nadmierna (np. ponad 10% normalnej wagi zwierzęcia tej samej rasy, w tym samym wieku i w porównaniu z grupą kontrolną) lub zwierzę będzie wykazywać kliniczne objawy cierpienia pooperacyjnego bardziej niż normalnie , zostaną poddane znieczuleniu ogólnemu, a następnie usunięte.

Terapia przeciwbólowa i antybiotykoterapia w okresie pooperacyjnym będzie następująca:

Antybiotyk: enrofloksacyna 2,5 mg/kg mc./dobę domięśniowo przez 5/7 dni; i przeciwzapalne przeciwbólowe: ketoprofen, Findol 10%, 0,3 ml/10kg/d.i.m. przez 3/5 dni. W razie potrzeby zostanie podany również tramadol, 2-4 mg/kg/dobę w ciągu pierwszych 2-3 dni po interwencji. Rana chirurgiczna będzie sprawdzana codziennie.

Parametry kliniczno-chemiczne badane z próbek krwi o objętości 3 ml będą następujące: BUN (azot mocznikowy we krwi), glukoza we krwi, kreatynina, sód, potas, wapń, magnez, albumina, białkoemia całkowita i poziom białka we krwi, SGOT (transaminaza szczawiooctowa w surowicy ), SGPT (transaminaza glutaminianowo-pirogronianowa w surowicy), GGT (gamma-glutamylotransferaza), ALP (fosfataza alkaliczna) i frakcjonowana bilirubina, PT (czas protrombinowy), APTT/PTT (czas częściowej tromboplastyny ​​po aktywacji), fibrynogen, wzór CBC (pełna morfologia krwi) , subpopulacje limfocytów, białko C-reaktywne, szybkość sedymentacji erytrocytów.

Po uśmierceniu próbki organów zostaną utrwalone w 10% buforowanej formalinie, pocięte i wybarwione hematoksyliną i eozyną (H&E) do obserwacji histologicznej.