تركيبات حيوية فعالة ذات مسامية نانوية وسماكة نانوية لتشكيل أغشية للتطبيقات الطبية الحيوية

نشكركم على زيارة موقع Nature.com. يُعاني متصفحكم من محدودية دعم CSS. للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح مُحدّث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان استمرار الدعم، سنعرض الموقع بدون أنماط CSS وجافا سكريبت.
يُعدّ النزيف غير المنضبط أحد الأسباب الرئيسية للوفاة. ويضمن تحقيق الإرقاء السريع بقاء المصاب على قيد الحياة، وذلك كإجراء إسعاف أولي أثناء القتال وحوادث المرور وعمليات الحد من الوفيات. يمكن لهيكل مركب مُدعّم بألياف نانوية مسامية (NFRCS)، مُشتق من تركيبة بسيطة لتشكيل غشاء مُرقئ (HFFC) كمرحلة مستمرة، أن يُحفّز ويُعزّز عملية الإرقاء. يعتمد تطوير NFRCS على تصميم جناح اليعسوب. يتكون هيكل جناح اليعسوب من أجنحة عرضية وطولية، وترتبط أغشية الجناح ببعضها للحفاظ على سلامة البنية المجهرية. تُغطي تركيبة HFFC سطح الألياف بشكل متجانس بغشاء بسمك نانومتري، وتربط سماكة القطن (Ct) الموزعة عشوائيًا (المرحلة المُشتتة) لتشكيل بنية نانوية مسامية. يُقلّل الجمع بين المرحلتين المستمرة والمُشتتة تكلفة المنتج بمقدار عشرة أضعاف مقارنةً بالمنتجات المتوفرة تجاريًا. يمكن استخدام مواد NFRCS المعدلة (مثل السدادات القطنية أو الأساور) في العديد من التطبيقات الطبية الحيوية. وقد خلصت الدراسات التي أُجريت على الحيوانات الحية إلى أن مادة Cp NFRCS المطورة تحفز وتعزز عملية التخثر في موضع التطبيق. وبفضل بنيتها النانوية المسامية، تستطيع NFRCS تعديل البيئة الدقيقة والتأثير على المستوى الخلوي، مما يؤدي إلى التئام أفضل للجروح في نموذج جرح الاستئصال.
قد يُشكل النزيف غير المُسيطر عليه أثناء القتال، وأثناء العمليات الجراحية، وفي حالات الطوارئ، خطرًا جسيمًا على حياة الجرحى1. وتؤدي هذه الحالات إلى زيادة عامة في مقاومة الأوعية الدموية الطرفية، مما يُسبب صدمة نزفية. وتُعتبر التدابير المناسبة للسيطرة على النزيف أثناء الجراحة وبعدها مُهددة للحياة2،3. ويؤدي تلف الأوعية الدموية الكبيرة إلى فقدان كميات هائلة من الدم، مما ينتج عنه معدل وفيات يصل إلى 50% أو أقل في القتال، و31% أثناء الجراحة1. ويؤدي فقدان الدم الهائل إلى انخفاض حجم الدم في الجسم، مما يُقلل من نتاج القلب. كما أن زيادة مقاومة الأوعية الدموية الطرفية الكلية، والتدهور التدريجي في الدورة الدموية الدقيقة، يُؤديان إلى نقص الأكسجة في أعضاء دعم الحياة. وقد تحدث الصدمة النزفية إذا استمرت الحالة دون تدخل فعال1،4،5. وتشمل المضاعفات الأخرى تفاقم انخفاض حرارة الجسم والحماض الاستقلابي، بالإضافة إلى اضطراب التخثر الذي يُعيق عملية التخثر. وترتبط الصدمة النزفية الشديدة بارتفاع خطر الوفاة6،7،8. في حالات الصدمة من الدرجة الثالثة (المتفاقمة)، يُعد نقل الدم ضروريًا لبقاء المريض على قيد الحياة أثناء الجراحة وبعدها، نظرًا لمخاطر المضاعفات والوفيات. وللتغلب على جميع هذه الحالات الخطيرة، قمنا بتطوير دعامة مركبة مدعمة بألياف نانوية مسامية (NFRCS) تستخدم تركيزًا ضئيلًا من البوليمر (0.5%)، وذلك باستخدام مزيج من البوليمرات المرقئة القابلة للذوبان في الماء.
باستخدام تقوية الألياف، يمكن تطوير منتجات فعّالة من حيث التكلفة. تشبه الألياف المرتبة عشوائيًا بنية جناح اليعسوب، مع توازنها بالخطوط الأفقية والرأسية على الأجنحة. تتصل العروق العرضية والطولية للجناح بغشاء الجناح (الشكل 1). يتكون نظام NFRCS من خيوط قطنية مقواة كنظام داعم يتميز بقوة فيزيائية وميكانيكية أفضل (الشكل 1). نظرًا لانخفاض تكلفته وجودة تصنيعه، يفضل الجراحون استخدام خيوط القطن أثناء العمليات الجراحية وتغيير الضمادات. وبالتالي، وبالنظر إلى فوائده المتعددة، بما في ذلك أكثر من 90٪ من السليلوز البلوري (الذي يساهم في تعزيز النشاط المرقئ)، تم استخدام Ct كنظام هيكلي لـ NFRCS9,10. وبالتالي، وبالنظر إلى فوائده المتعددة، بما في ذلك أكثر من 90٪ من السليلوز البلوري (الذي يساهم في تعزيز النشاط المرقئ)، تم استخدام Ct كنظام هيكلي لـ NFRCS9,10. وبالتالي, تتمتع نفسها بميزة كبيرة حيث أنها > 90% من الخلايا الكريستالية (مشرقة بشكل أفضل) النشاط الحراري)، Ct تم استخدامه في الأنظمة الهيكلية الصلبة NFRCS9,10. لذلك، ونظرًا لفوائده العديدة، بما في ذلك السليلوز البلوري بنسبة >90% (المشارك في زيادة النشاط الإرقائي)، تم استخدام Ct كنظام هيكلي NFRCS9,10.تم اختباره على نطاق واسع بنسبة 90٪ من 90٪ من NFRCS9،10 هذا هو الحال.نسبة مئوية عالية من الوزن الزائد> 90%لذلك، ونظرًا لفوائده العديدة، بما في ذلك أكثر من 90٪ من السليلوز البلوري (يساعد على تعزيز النشاط المرقئ)، تم استخدام Ct كدعامة لـ NFRCS9,10.تم تغطية سطح مادة Ct (لوحظ تشكل طبقة رقيقة نانوية) وربطها بتركيبة مُرَقِّئة للدم (HFFC). تعمل HFFC كطبقة ماتريجيل، حيث تربط جزيئات Ct الموضوعة عشوائيًا. ينقل التصميم المُطوَّر الإجهاد داخل الطور المُشتَّت (ألياف مُقوِّية). من الصعب الحصول على هياكل نانوية مسامية ذات قوة ميكانيكية جيدة باستخدام تركيزات منخفضة من البوليمر. إضافةً إلى ذلك، ليس من السهل تخصيص قوالب مختلفة لتطبيقات طبية حيوية متنوعة.
يوضح الشكل مخططًا لتصميم نظام NFRCS استنادًا إلى بنية جناح اليعسوب (أ). تُظهر هذه الصورة تشابهًا مقارنًا لبنية جناح اليعسوب (حيث تتشابك الأوردة المتقاطعة والطولية للجناح)، بالإضافة إلى صورة مجهرية مقطعية لنظام Cp NFRCS (ب). تمثيل تخطيطي لنظام NFRCS.
تم تطوير أغشية NFRCs باستخدام HFFC كمرحلة مستمرة لمعالجة القيود المذكورة أعلاه. يتكون HFFC من بوليمرات مختلفة مُرَقِّئة للدم، بما في ذلك الكيتوزان (كبوليمر رئيسي مُرَقِّئ للدم) مع ميثيل السليلوز (MC)، وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC 50 cp)، وبولي فينيل الكحول (PVA) (125 kDa) كبوليمر داعم يُعزز تكوين الخثرة. أدى إضافة بولي فينيل بيروليدون K30 (PVP K30) إلى تحسين قدرة امتصاص الرطوبة لأغشية NFRCs. أُضيف بولي إيثيلين جلايكول 400 (PEG 400) لتحسين الترابط البوليمري في مزائج البوليمرات المُترابطة. طُبِّقت ثلاثة تركيبات مختلفة من HFFC المُرَقِّئة للدم (Cm HFFC، وCh HFFC، وCp HFFC)، وهي: الكيتوزان مع MC (Cm)، والكيتوزان مع HPMC (Ch)، والكيتوزان مع PVA (Cp)، على Ct. أكدت دراساتٌ عديدةٌ أجريت في المختبر وعلى الحيوانات فعاليةَ مادة NFRCS في وقف النزيف وتسريع التئام الجروح. ويمكن استخدام المواد المركبة التي توفرها NFRCS لتصميم أشكالٍ مختلفةٍ من الدعامات لتلبية احتياجاتٍ محددة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل نظام NFRCS ليصبح ضمادة أو لفافة لتغطية منطقة الإصابة بالكامل في الأطراف السفلية وأجزاء أخرى من الجسم. وبالنسبة لإصابات الأطراف الناتجة عن القتال تحديدًا، يمكن تعديل تصميم NFRCS ليغطي نصف الذراع أو الساق بالكامل (الشكل التكميلي S11). كما يمكن تحويل NFRCS إلى سوار معصم باستخدام غراء الأنسجة، والذي يُستخدم لوقف النزيف الناتج عن إصابات المعصم الخطيرة الناجمة عن محاولات الانتحار. هدفنا الرئيسي هو تطوير نظام NFRCS بأقل قدر ممكن من البوليمر، بحيث يمكن توفيره لشريحة واسعة من السكان (الذين يعيشون تحت خط الفقر) ووضعه في حقيبة الإسعافات الأولية. يتميز نظام NFRCS بتصميمه البسيط والفعال والاقتصادي، مما يعود بالنفع على المجتمعات المحلية، وقد يكون له تأثير عالمي.
تم شراء الكيتوزان (بوزن جزيئي 80 كيلو دالتون) والأمارانث من شركة ميرك، الهند. كما تم شراء هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز 50 سنتي بواز، وبولي إيثيلين جليكول 400، وميثيل سليلوز من شركة لوبا كيمي المحدودة، مومباي. أما كحول البولي فينيل (بوزن جزيئي 125 كيلو دالتون) (محلل بنسبة 87-90%) فقد تم شراؤه من شركة ناشيونال كيميكالز، غوجارات. وتم شراء بولي فينيل بيروليدين K30 من شركة مولي كيم، مومباي، بينما تم شراء المسحات المعقمة من شركة راماراجو سيرجري كوتون ميلز المحدودة، تاميل نادو، باستخدام ماء Milli-Q (نظام تنقية المياه Direct-Q3، شركة ميرك، الهند) كناقل.
طُوِّرَ مركب NFRCS باستخدام طريقة التجفيف بالتجميد11،12. حُضِّرَت جميع تركيبات HFFC (الجدول 1) باستخدام مُحَرِّك ميكانيكي. حُضِّرَ محلولٌ من الكيتوزان بتركيز 0.5% باستخدام حمض الخليك بتركيز 1% في الماء عن طريق التحريك المستمر بسرعة 800 دورة في الدقيقة على مُحَرِّك ميكانيكي. أُضِيفَ الوزن الدقيق للبوليمر المُحمَّل، والمُشار إليه في الجدول 1، إلى محلول الكيتوزان، وحُرِكَ حتى الحصول على محلول بوليمر صافٍ. أُضِيفَ كلٌّ من PVP K30 وPEG 400 إلى المزيج الناتج بالكميات المُشار إليها في الجدول 1، واستمر التحريك حتى الحصول على محلول بوليمر لزج صافٍ. عُولِجَ حمام محلول البوليمر الناتج بالموجات فوق الصوتية لمدة 60 دقيقة لإزالة فقاعات الهواء المحتبسة من مزيج البوليمر. كما هو موضح في الشكل التكميلي S1(b)، وُزِّعَ الكيتوزان بالتساوي في كل بئر من صفيحة (قالب) ذات 6 آبار مُدعَّمة بـ 5 مل من HFFC.
عُولجت الصفيحة ذات الستة آبار بالموجات فوق الصوتية لمدة 60 دقيقة لتحقيق ترطيب وتوزيع متجانسين لمركب HFFC في شبكة Ct. ثم جُمدت الصفيحة عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة 8-12 ساعة. بعد ذلك، جُففت الصفائح المجمدة بالتجميد لمدة 48 ساعة للحصول على تركيبات مختلفة من NFRCS. يُستخدم الإجراء نفسه لإنتاج أشكال وهياكل مختلفة، مثل السدادات القطنية أو السدادات القطنية الأسطوانية، أو أي شكل آخر لتطبيقات مختلفة.
يُذاب وزن دقيق من الكيتوزان (80 كيلو دالتون) (3%) في حمض الخليك بنسبة 1% باستخدام محرك مغناطيسي. يُضاف إلى محلول الكيتوزان الناتج 1% من بولي إيثيلين جلايكول 400 ويُحرك لمدة 30 دقيقة. يُسكب المحلول الناتج في وعاء مربع أو مستطيل ويُجمد عند درجة حرارة -80 درجة مئوية لمدة 12 ساعة. تُجفف العينات المجمدة بالتجميد لمدة 48 ساعة للحصول على مادة Cs13 المسامية.
خضع مركب NFRCS المُطوَّر لتجارب باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) (جهاز Shimadzu 8400 s FTIR، طوكيو، اليابان) لتأكيد التوافق الكيميائي للكيتوزان مع البوليمرات الأخرى14،15. وقد تم الحصول على أطياف FTIR (نطاق الطيف من 400 إلى 4000 سم-1) لجميع العينات المختبرة بإجراء 32 مسحًا.
تم تقييم معدل امتصاص الدم (BAR) لجميع التركيبات باستخدام الطريقة الموصوفة من قِبل تشين وآخرون16 مع تعديلات طفيفة. جُففت جسيمات NFRKs المُطورة لجميع التركيبات في فرن تفريغ عند 105 درجة مئوية طوال الليل لإزالة المذيب المتبقي. وُضع 30 ملغ من NFRCS (الوزن الأولي للعينة - W0) و30 ملغ من Ct (عينة تحكم موجبة) في أطباق منفصلة تحتوي على مزيج مُسبق من سترات الصوديوم بنسبة 3.8%. عند فترات زمنية مُحددة مُسبقًا، أي 5 و10 و20 و30 و40 و60 ثانية، أُزيلت جسيمات NFRCS ونُظفت أسطحها من الدم غير الممتص بوضع العينات على Ct لمدة 30 ثانية. حُسب الوزن النهائي للدم الذي امتصته جسيمات NFRCS16 (W1) عند كل نقطة زمنية. احسب النسبة المئوية لمعدل امتصاص الدم باستخدام الصيغة التالية:
تم تحديد زمن تخثر الدم (BCT) وفقًا لما ذكره وانغ وآخرون17. حُسب زمن تخثر الدم الكامل (دم الفئران الممزوج مسبقًا بـ 3.8% سترات الصوديوم) في وجود NFRCS كزمن تخثر الدم لعينة الاختبار. وُضعت مكونات NFRCS المختلفة (30 ملغ) في قوارير ذات غطاء لولبي سعة 10 مل، وحُضنت عند درجة حرارة 37 درجة مئوية. أُضيف 0.5 مل من الدم إلى القارورة، ثم أُضيف 0.3 مل من محلول كلوريد الكالسيوم بتركيز 0.2 مولار لتنشيط عملية تخثر الدم. بعد ذلك، قُلبت القارورة كل 15 ثانية (حتى 180 درجة) حتى تتشكل جلطة دموية متماسكة. يُقدّر زمن تخثر الدم للعينة بعدد مرات قلب القوارير17،18. بناءً على زمن تخثر الدم، تم اختيار تركيبتين مثاليتين من NFRCS، وهما Cm وCh وCp، لإجراء المزيد من الدراسات التحليلية.
تم تحديد زمن التجلط الدموي (BCT) لتركيبات Ch NFRCS وCp NFRCS بتطبيق الطريقة الموصوفة من قِبل لي وآخرون19. وُضعت عينات من Ch NFRCS وCp NFRCS وCs (عينة تحكم موجبة) بمساحة 15 × 15 مم2 في أطباق بتري منفصلة (عند 37 درجة مئوية). خُلط دم يحتوي على 3.8% سترات الصوديوم مع 0.2 مولار من كلوريد الكالسيوم بنسبة حجمية 10:1 لبدء عملية التجلط. وُضع 20 ميكرولتر من خليط دم الفئران المحتوي على 0.2 مولار من كلوريد الكالسيوم على سطح العينة ووُضعت في طبق بتري فارغ. أما عينة التحكم فكانت عبارة عن دم صُبّ في أطباق بتري فارغة بدون Ct. عند فترات زمنية ثابتة (0، 3، و5 دقائق)، أُوقف التجلط بإضافة 10 مل من الماء منزوع الأيونات إلى طبق العينة دون تحريك الخثرة. تخضع كريات الدم الحمراء غير المتخثرة (الكريات الحمراء) للانحلال الدموي في وجود الماء منزوع الأيونات وتُطلق الهيموجلوبين. تم قياس مستوى الهيموجلوبين في أوقات مختلفة (HA(t)) عند 540 نانومتر (λmax للهيموجلوبين) باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية. واعتُبر الامتصاص المطلق للهيموجلوبين (AH(0)) في الدقيقة 0 من 20 ميكرولتر من الدم في 10 مل من الماء منزوع الأيونات معيارًا مرجعيًا. وحُسب امتصاص الهيموجلوبين النسبي (RHA) للدم المتخثر من نسبة HA(t)/HA(0) باستخدام نفس دفعة الدم.
باستخدام جهاز تحليل النسيج (Texture Pro CT V1.3 Build 15، بروكفيلد، الولايات المتحدة الأمريكية)، تم تحديد خصائص التصاق مادة NFRK بالأنسجة المتضررة. تم الضغط على طبق أسطواني مفتوح القاع على السطح الداخلي لجلد الخنزير (بدون طبقة الدهون). وُضعت العينات (Ch NFRCS وCp NFRCS) عبر قنية في قوالب أسطوانية لضمان التصاقها بجلد الخنزير. بعد حضانة لمدة 3 دقائق في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية)، تم تسجيل قوة التصاق NFRCS بمعدل ثابت قدره 0.5 مم/ثانية.
تتمثل الميزة الرئيسية للمواد اللاصقة الجراحية في زيادة تخثر الدم مع تقليل فقدانه. تم تقييم التخثر بدون فقدان في NFRCS باستخدام طريقة منشورة سابقًا مع تعديلات طفيفة19. يُصنع أنبوب طرد مركزي صغير (2 مل) (قطره الداخلي 10 مم) بفتحة 8 × 5 مم2 على أحد جوانبه (لتمثيل جرح مفتوح). يُستخدم NFRCS لإغلاق الفتحة، ويُستخدم شريط لاصق لإغلاق الحواف الخارجية. يُضاف 20 ميكرولتر من محلول كلوريد الكالسيوم 0.2 مولار إلى أنبوب الطرد المركزي الصغير الذي يحتوي على مزيج سترات الصوديوم 3.8%. بعد 10 دقائق، تُزال أنابيب الطرد المركزي الصغيرة من الأطباق، ويُحدد مقدار الزيادة في كتلة الأطباق نتيجة لتدفق الدم من NFRK (ن = 3). يُقارن فقدان الدم في Ch NFRCS وCp NFRCS مع Cs.
تم تحديد سلامة عينات NFRCS الرطبة وفقًا للطريقة الموصوفة من قِبل ميشرا وتشودري مع تعديلات طفيفة. ضع عينة NFRCS في دورق إرلنماير سعة 100 مل مع 50 مل من الماء، وحركها لمدة 60 ثانية دون تكوين طبقة علوية. يتم إجراء فحص بصري وتحديد أولويات العينات بناءً على سلامتها الفيزيائية وفقًا لطريقة جمعها.
تمت دراسة قوة ارتباط HFFC بـ Ct باستخدام طرق منشورة سابقًا مع تعديلات طفيفة. وقُيِّمَت سلامة الطلاء السطحي بتعريض NFRK لموجات صوتية (محفز خارجي) في وجود ماء فائق النقاء (Ct). وُضِعَت عينات NFRCS المُطوَّرة (Ch NFRCS وCp NFRCS) في كأس مملوء بالماء، وعُولِجَت بالموجات فوق الصوتية لمدة 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، و30 دقيقة على التوالي. بعد التجفيف، استُخدِم الفرق المئوي بين الوزن الأولي والنهائي لـ NFRCS لحساب النسبة المئوية لفقدان المادة (HFFC). وأكدت تجارب BCT المخبرية قوة الارتباط أو فقدان المواد السطحية. تُوفِّر كفاءة ارتباط HFFC بـ Ct تخثر الدم وطلاءً مرنًا على سطح Ct22.
تم تحديد تجانس نظام NFRCS المُطوَّر عن طريق اختبار BCT لعينات (30 ملغ) مأخوذة من مواقع عامة مختارة عشوائيًا من نظام NFRCS. اتبع إجراء اختبار BCT المذكور سابقًا لتحديد مدى توافق نظام NFRCS. يضمن التقارب بين العينات الخمس تغطية سطحية موحدة وترسيبًا متجانسًا لمركب HFFC في شبكة Ct.
تم تحديد مساحة التلامس الدموي الاسمية (NBCA) وفقًا للطريقة المذكورة سابقًا مع بعض التعديلات. يتم تخثير الدم عن طريق وضع 20 ميكرولتر من الدم بين سطحي دعامات Ct وCh NFRCS وCp NFRCS وCs. بعد ساعة واحدة، يتم فصل جزئي الدعامة وقياس مساحة الجلطة يدويًا. يُعتبر متوسط ​​ثلاث قياسات هو قيمة NBCA NFRCS19.
استُخدم تحليل امتصاص البخار الديناميكي (DVS) لتقييم فعالية نظام NFRCS في امتصاص الماء من البيئة الخارجية أو من موضع الإصابة المسؤول عن بدء التخثر. يقوم نظام DVS بتقييم أو تسجيل امتصاص البخار وفقدانه في العينة وزنيًا باستخدام ميزان فائق الحساسية بدقة كتلة تبلغ ±0.1 ميكروغرام. ويتم توليد ضغط بخار جزئي (رطوبة نسبية) بواسطة جهاز تحكم إلكتروني في تدفق الكتلة حول العينة عن طريق مزج غازات حاملة مشبعة وجافة. وفقًا لإرشادات دستور الأدوية الأوروبي، وبناءً على النسبة المئوية لامتصاص الرطوبة بواسطة العينات، تم تصنيف العينات إلى 4 فئات (0-0.012% وزن/وزن - غير مسترطب، 0.2-2% وزن/وزن مسترطب قليلاً، 2-15% مسترطب بشكل معتدل، و> 15% مسترطب جدًا)23. وفقًا لإرشادات دستور الأدوية الأوروبي، وبناءً على النسبة المئوية لامتصاص الرطوبة بواسطة العينات، تم تصنيف العينات إلى 4 فئات (0-0.012% وزن/وزن - غير مسترطب، 0.2-2% وزن/وزن مسترطب قليلاً، 2-15% مسترطب بشكل معتدل، و> 15% مسترطب جدًا)23.وفقًا لتوصيات دستور الأدوية الأوروبي، وبناءً على النسبة المئوية لامتصاص الرطوبة بواسطة العينات، تم تقسيم العينات إلى 4 فئات (0-0.012% وزن/وزن - غير مسترطب، 0.2-2% وزن/وزن مسترطب قليلاً، 2-15%).% هزاز للغاية و > 15% هزاز للغاية)23. (23) 23.يجب أن تكون مقاومة للماء 4 类(0-0.012% w/w- 非吸湿性、0.2-2% w/w)轻微吸湿性、2-15% 适度吸湿،> 15% 非常吸湿)23.يجب أن يتم استخدام الماء المقطر في الماء للحصول على أفضل النتائج ((0-0.012% W/w- نسبة الوزن المسموح بها 、 、 、 0.2-2% وزن/وزن 、 2-15% نسبة الوزن الزائد ,> 15% وزن/وزن 23.وفقًا لتوصيات دستور الأدوية الأوروبي، يتم تقسيم العينات إلى 4 فئات حسب النسبة المئوية للرطوبة التي تمتصها العينة (0-0.012% بالوزن - غير مسترطبة، 0.2-2% بالوزن مسترطبة قليلاً، 2-15% بالوزن).% هزاز كبير، > 15 % هزاز للغاية) 23. 23.تم تحديد كفاءة امتصاص الرطوبة لـ NFCS X NFCS و TsN NFCS باستخدام محلل DVS TA TGA Q5000 SA. خلال هذه العملية، تم الحصول على وقت التشغيل والرطوبة النسبية ووزن العينة في الوقت الفعلي عند 25 درجة مئوية. يتم حساب محتوى الرطوبة عن طريق تحليل دقيق لكتلة NFRCS باستخدام المعادلة التالية:
MC هي رطوبة NFRCS. m1 – الوزن الجاف لمضادات الالتهاب غير الستيرويدية. m2 هي كتلة NFRCS في الوقت الفعلي عند رطوبة نسبية معينة.
تم تقدير إجمالي مساحة السطح باستخدام تجربة امتصاص النيتروجين بالنيتروجين السائل بعد تفريغ العينات عند 25 درجة مئوية لمدة 10 ساعات (< 7 × 10–3 تور). تم تقدير إجمالي مساحة السطح باستخدام تجربة امتصاص النيتروجين بالنيتروجين السائل بعد تفريغ العينات عند 25 درجة مئوية لمدة 10 ساعات (< 7 × 10–3 تور). يتم تقييم درجة الجودة العالية من خلال تجربة امتصاص بعض المواد بعد عملية الامتصاص عند 25 درجة مئوية إلى 10 درجات مئوية (< 7 × 10–3 درجات مئوية). تم تقدير إجمالي مساحة السطح باستخدام تجربة امتصاص النيتروجين مع النيتروجين السائل بعد تفريغ العينات عند 25 درجة مئوية لمدة 10 ساعات (< 7 × 10–3 تور).درجة حرارة 25 درجة مئوية تصل إلى 10 درجة مئوية (< 7 × 10-3 تور) وتتراوح درجة الحرارة بين 10 و 10 درجة مئوية.25 درجة مئوية يتم تعزيز درجة الحموضة العالية باستخدام تجارب الامتصاص التي يتم الحصول عليها بعد الدعم образцов в течение 10 ساعات عند 25 درجة مئوية (< 7 × 10-3 топ). تم تقدير إجمالي مساحة السطح باستخدام تجارب امتصاص النيتروجين مع النيتروجين السائل بعد تفريغ العينات لمدة 10 ساعات عند 25 درجة مئوية (< 7 × 10-3 تور).تم تحديد المساحة السطحية الكلية وحجم المسام وحجم مسام NFRCS باستخدام جهاز Quantachrome من NOVA 1000e، النمسا باستخدام برنامج RS 232.
حضّر محلولًا من كريات الدم الحمراء بنسبة 5% (باستخدام محلول ملحي كمخفف) من الدم الكامل. ثم انقل جزءًا من محلول HFFC (0.25 مل) إلى صفيحة ذات 96 بئرًا، وأضف إليه 0.1 مل من كريات الدم الحمراء بنسبة 5%. حضّن المزيج عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة 40 دقيقة. واعتُبر مزيج من كريات الدم الحمراء والمصل عينة تحكم موجبة، ومزيج من المحلول الملحي وكريات الدم الحمراء عينة تحكم سالبة. تم تحديد التراص الدموي وفقًا لمقياس ستاجيتزكي. المقاييس المقترحة هي كالتالي: + + + + تجمعات حبيبية كثيفة؛ + + + وسادات سفلية ملساء ذات حواف منحنية؛ + + وسادات سفلية ملساء ذات حواف ممزقة؛ + حلقات حمراء ضيقة حول حواف الوسادات الملساء؛ – (سلبي) زر أحمر منفصل في مركز البئر السفلي.
تمت دراسة التوافق الحيوي لجسيمات NFRCS وفقًا لطريقة المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) (ISO10993-4، 1999)26،27. استُخدمت الطريقة الوزنية الموصوفة من قِبل سينغ وآخرون. أُجريت تعديلات طفيفة لتقييم تكوّن الخثرة في وجود جسيمات NFRCS أو على سطحها. حُضنت 500 ملغ من جسيمات Cs وCh NFRCS وCp NFRCS في محلول ملحي مُخفف بالفوسفات (PBS) لمدة 24 ساعة عند 37 درجة مئوية. بعد 24 ساعة، أُزيل محلول PBS وعُولجت جسيمات NFRCS بـ 2 مل من الدم المحتوي على 3.8% سترات الصوديوم. أُضيف 0.04 مل من محلول CaCl2 بتركيز 0.1 مولار إلى سطح جسيمات NFRCS المحضونة. بعد 45 دقيقة، أُضيف 5 مل من الماء المقطر لإيقاف التخثر. عُولج الدم المتخثر على سطح NFRK بمحلول فورمالدهيد بتركيز 36-38%. جُففت الخثرات المثبتة بالفورمالدهيد ووُزنت. قُدّرت نسبة التخثر بحساب وزن الكأس الخالي من الدم والعينة (عينة التحكم السلبية) ووزن الكأس المحتوي على الدم (عينة التحكم الإيجابية).
كخطوة أولية للتأكيد، تم فحص العينات تحت المجهر الضوئي لفهم قدرة طبقة HFFC السطحية، وشبكة Ct المترابطة، وشبكة Ct على تكوين المسام. تم تقطيع مقاطع رقيقة من Ch وCp من NFRCS باستخدام شفرة مشرط. وُضع المقطع الناتج على شريحة زجاجية، وغُطي بغطاء زجاجي، وثُبتت حوافه بالغراء. فُحصت الشرائح المُجهزة تحت المجهر الضوئي، والتقطت صور لها بتكبيرات مختلفة.
تم تصوير ترسب البوليمر في شبكات Ct باستخدام المجهر الفلوري بناءً على الطريقة التي وصفها رايس وآخرون 29. تم خلط تركيبة HFFC المستخدمة في التركيبة مع صبغة فلورية (أمارانث)، وتم تحضير NFRCS (Ch & Cp) وفقًا للطريقة المذكورة سابقًا. تم خلط تركيبة HFFC المستخدمة في التركيبة مع صبغة فلورية (أمارانث)، وتم تحضير NFRCS (Ch & Cp) وفقًا للطريقة المذكورة سابقًا.تم خلط تركيبة HFFC المستخدمة في التركيبة مع صبغة فلورية (أمارانث) وتم الحصول على NFRCS (Ch و Cp) وفقًا للطريقة المذكورة سابقًا.تم تصميم تقنية HFFC بواسطة NFRCS (Ch & Cp).تم تصميم تقنية HFFC بواسطة NFRCS (Ch & Cp).تم خلط تركيبة HFFC المستخدمة في التركيبة مع صبغة فلورية (أمارانث) وحصلت على NFRCS (Ch و Cp)، كما ذكرنا سابقًا.تم تقطيع شرائح رقيقة من NFRK من العينات المُستخلصة، ووضعها على شرائح زجاجية، وتغطيتها بأغطية زجاجية. فُحصت الشرائح المُجهزة تحت مجهر فلوري باستخدام مرشح أخضر (310-380 نانومتر). والتقطت الصور بتكبير 4x لفهم علاقات Ct وترسب البوليمر الزائد في شبكة Ct.
تم تحديد تضاريس سطح NFRCS Ch و Cp باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM) المزود بذراع TESP فائق الدقة في وضع النقر: 42 نيوتن/متر، 320 كيلوهرتز، نصف قطر الانحناء 2-5 نانومتر، من شركة Bruker، تايوان. حُددت خشونة السطح باستخدام الجذر التربيعي المتوسط ​​(RMS) بواسطة برنامج (معالج صور المسبار الماسح). عُرضت مواقع مختلفة من NFRCS على صور ثلاثية الأبعاد للتحقق من تجانس السطح. يُعرَّف الانحراف المعياري للنتيجة لمنطقة معينة بأنه خشونة السطح. استُخدمت معادلة RMS لتحديد خشونة سطح NFRCS31.
أُجريت دراسات باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح ذي الانبعاث الميداني (FESEM) من نوع SU8000، HI-0876-0003، من شركة هيتاشي، طوكيو، لفهم مورفولوجيا سطح كريات الدم الحمراء غير المتبلورة (NFRCS) من نوعي Ch وCp، والتي أظهرت زمن بقاء أفضل من كريات الدم الحمراء غير المتبلورة من نوع Cm. أُجريت دراسة FESEM وفقًا للطريقة الموصوفة من قِبل تشاو وآخرون32 مع تعديلات طفيفة. تم مزج 20 إلى 30 ملغ من كريات الدم الحمراء غير المتبلورة من نوعي Ch وCp مسبقًا مع 20 ميكرولتر من سترات الصوديوم بتركيز 3.8% ممزوجة مسبقًا بدم الفئران. أُضيف 20 ميكرولتر من كلوريد الكالسيوم بتركيز 0.2 مولار إلى العينات المعالجة بالدم لبدء عملية التخثر، ثم حُضنت العينات في درجة حرارة الغرفة لمدة 10 دقائق. بالإضافة إلى ذلك، أُزيلت كريات الدم الحمراء الزائدة من سطح كريات الدم الحمراء غير المتبلورة عن طريق الشطف بمحلول ملحي.
عُولجت العينات اللاحقة بمحلول غلوتارالدهيد بتركيز 0.1%، ثم جُففت في فرن هواء ساخن عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لإزالة الرطوبة. طُليت العينات المجففة وحُللت.32 وشملت الصور الأخرى التي تم الحصول عليها أثناء التحليل: تكوّن الخثرة على سطح ألياف القطن الفردية، وترسب البوليمر بين ألياف القطن، وشكل كريات الدم الحمراء، وسلامة الخثرة، وشكل كريات الدم الحمراء في وجود ألياف القطن غير المعالجة. فُحصت مناطق ألياف القطن غير المعالجة، ومناطق ألياف القطن المعالجة بالكولين والكلوربيوم بعد حضنها مع الدم، بحثًا عن الأيونات العنصرية (الصوديوم، والبوتاسيوم، والنيتروجين، والكالسيوم، والمغنيسيوم، والزنك، والنحاس، والسيلينيوم).33 قارن نسب الأيونات العنصرية بين العينات المعالجة وغير المعالجة لفهم تراكم الأيونات العنصرية أثناء تكوّن الخثرة وتجانسها.
تم تحديد سُمك طبقة طلاء Cp HFFC السطحية على سطح Ct باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح ذي الانبعاث الميداني (FESEM). قُطعت المقاطع العرضية لـ Cp NFRCS من الهيكل، ثم طُليت بالترذيذ. فُحصت عينات الطلاء الناتجة باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح ذي الانبعاث الميداني، وقُيس سُمك طبقة الطلاء السطحية.
يوفر التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية (micro-CT) تصويرًا ثلاثي الأبعاد عالي الدقة وغير متلف، مما يسمح بدراسة التركيب البنيوي الداخلي لـ NFRK. يستخدم هذا التصوير حزمة أشعة سينية تمر عبر العينة لتسجيل معامل التوهين الخطي الموضعي للأشعة السينية فيها، مما يساعد في الحصول على معلومات مورفولوجية. تم فحص الموقع الداخلي لـ Ct في Cp NFRCS وCp NFRCS المعالج بالدم باستخدام micro-CT لفهم كفاءة الامتصاص وتخثر الدم في وجود NFRCS.37,38,39 أُعيد بناء البنى ثلاثية الأبعاد لعينات Cp NFRCS المعالجة وغير المعالجة بالدم باستخدام micro-CT (V|tome|x S240، فينيكس، ألمانيا). باستخدام برنامج VG STUDIO-MAX الإصدار 2.2، تم التقاط عدة صور بالأشعة السينية من زوايا مختلفة (تغطية مثالية 360 درجة) لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد لـ NFRCS. تمت إعادة بناء بيانات الإسقاط المجمعة إلى صور ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج 3D ScanIP Academic البسيط المقابل.
بالإضافة إلى ذلك، ولتحديد توزيع الجلطة، أُضيف 20 ميكرولتر من الدم المُحضر مسبقًا والمُضاف إليه سترات الصوديوم، و20 ميكرولتر من محلول كلوريد الكالسيوم بتركيز 0.2 مولار، إلى جهاز NFRCS لتحفيز عملية تخثر الدم. تُرِكت العينات المُجهزة لتتصلب. عُولج سطح جهاز NFRK بمادة غلوتارالدهيد بتركيز 0.5%، ثم جُفِّف في فرن هواء ساخن عند درجة حرارة 30-40 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. جرى مسح الجلطة الدموية المتكونة على جهاز NFRCS، وإعادة بنائها، ثم تصويرها ثلاثي الأبعاد.
أُجريت اختبارات مضادة للبكتيريا على مستخلص Cp NFRCS (الأفضل مقارنةً بمستخلص Ch NFRCS) باستخدام الطريقة الموصوفة سابقًا مع تعديلات طفيفة. حُدِّد النشاط المضاد للبكتيريا لكلٍّ من Cp NFRCS وCp HFFC باستخدام ثلاثة كائنات دقيقة مختلفة [المكورات العنقودية الذهبية (بكتيريا موجبة الغرام)، والإشريكية القولونية (بكتيريا سالبة الغرام)، والمبيضات البيضاء (C. albicans)] النامية على أجار في أطباق بتري داخل حاضنة. لُقِّح 50 مل من معلق مزرعة البكتيريا المخفف بتركيز 10⁵-10⁶ وحدة تشكيل مستعمرة/مل على وسط الأجار بشكل متجانس. صُبَّ الوسط في طبق بتري وتُرِك ليتصلب. حُفرت آبار على سطح طبق الأجار لملئها بـ HFFC (3 آبار لـ HFFC و1 للتحكم السلبي). أُضيف 200 ميكرولتر من HFFC إلى 3 آبار، و200 ميكرولتر من محلول الفوسفات الملحي (PBS) ذي الرقم الهيدروجيني 7.4 إلى البئر الرابع. على الجانب الآخر من طبق بتري، ضع قرصًا من سيبروفلوكساسين (Cp NFRCS) بقطر ١٢ مم على الآجار المتصلب، ثم رطّبه بمحلول فوسفات ملحي (PBS) بدرجة حموضة ٧.٤. تُعتبر أقراص سيبروفلوكساسين، وأمبيسيلين، وفلوكونازول معايير مرجعية لبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية، والإشريكية القولونية، والمبيضات البيضاء. قِس قطر منطقة التثبيط يدويًا، والتقط صورة رقمية لها.
بعد الحصول على الموافقة الأخلاقية المؤسسية، أُجريت الدراسة في كلية كاستوربا الطبية للتعليم والبحوث في مانيبال، كارناتاكا، جنوب الهند. تمت مراجعة بروتوكول تجربة TEG في المختبر والموافقة عليه من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية في كلية كاستوربا الطبية، مانيبال، كارناتاكا (رقم اللجنة: 674/2020). تم اختيار المشاركين من بين متبرعين متطوعين بالدم (تتراوح أعمارهم بين 18 و55 عامًا) من بنك الدم بالمستشفى. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على نموذج موافقة مستنيرة من المتطوعين لجمع عينات الدم. استُخدم اختبار TEG الأصلي (N-TEG) ​​لدراسة تأثير تركيبة Cp HFFC على الدم الكامل الممزوج مسبقًا بسترات الصوديوم. يُعرف اختبار N-TEG على نطاق واسع بدوره في الإنعاش عند نقطة الرعاية، مما يُسبب مشاكل للأطباء نظرًا لاحتمالية حدوث تأخير ذي دلالة سريرية في النتائج (اختبارات التخثر الروتينية). أُجري تحليل N-TEG باستخدام الدم الكامل. تم الحصول على موافقة مستنيرة وتاريخ طبي مفصل من جميع المشاركين. لم تشمل الدراسة مشاركين يعانون من مضاعفات تخثر الدم أو اضطرابات التخثر، مثل الحمل/فترة ما بعد الولادة أو أمراض الكبد. كما استُبعد من الدراسة الأفراد الذين يتناولون أدوية تؤثر على سلسلة التخثر. أُجريت فحوصات مخبرية أساسية (الهيموجلوبين، زمن البروثرومبين، الثرومبوبلاستين المنشط، وعدد الصفائح الدموية) لجميع المشاركين وفقًا للإجراءات القياسية. يحدد تحليل N-TEG لزوجة الخثرة الدموية، وبنيتها الأولية، وتفاعل الجزيئات، وتقوية الخثرة، وتحللها. يوفر تحليل N-TEG بيانات بيانية ورقمية حول التأثيرات الجماعية لعدة عناصر خلوية والبلازما. أُجري تحليل N-TEG على حجمين مختلفين من محلول Cp HFFC (10 ميكرولتر و50 ميكرولتر). ونتيجة لذلك، أُضيف 1 مل من الدم الكامل مع حمض الستريك إلى 10 ميكرولتر من محلول Cp HFFC. أضف 1 مل من (محلول Cp HFFC + دم معالج بالسترات)، و340 ميكرولتر من الدم المختلط إلى 20 ميكرولتر من طبق TEG يحتوي على 0.2 مولار من كلوريد الكالسيوم. بعد ذلك، تم وضع أطباق TEG في جهاز TEG® 5000، بالموجات فوق الصوتية لقياس R، وK، وزاوية ألفا، وMA، وG، وCI، وTPI، وEPL، وLY 30% من عينات الدم في وجود Cp HFFC41.
تمت مراجعة بروتوكول الدراسة الحيوية واعتماده من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان المؤسسية (IAEC) في كلية كاستوربا للطب، معهد مانيبال للتعليم العالي، مانيبال (IAEC/KMC/69/2020). أُجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقًا لتوصيات لجنة مراقبة التجارب على الحيوانات والإشراف عليها (CPCSEA). أُجريت جميع دراسات NFRCS الحيوية (2 × 2 سم²) على إناث فئران ويستار (بوزن 200 إلى 250 غرامًا). تم تكييف جميع الحيوانات عند درجة حرارة 24-26 درجة مئوية، مع توفير الغذاء والماء لها بشكل حر. قُسّمت جميع الحيوانات عشوائيًا إلى مجموعات مختلفة، تتكون كل مجموعة من ثلاثة حيوانات. أُجريت جميع الدراسات وفقًا لتقرير دراسات الحيوانات: تقرير التجارب الحيوية 43. قبل بدء الدراسة، تم تخدير الحيوانات عن طريق الحقن داخل الصفاق بمزيج من 20-50 ملغ من الكيتامين (لكل كيلوغرام من وزن الجسم) و2-10 ملغ من الزيلازين (لكل كيلوغرام من وزن الجسم). بعد انتهاء الدراسة، تم حساب حجم النزيف بتقييم الفرق بين الوزن الابتدائي والنهائي للعينات، واعتُبر متوسط ​​القيم المُستخلصة من الاختبارات الثلاثة هو حجم النزيف في العينة.
تم تطبيق نموذج بتر ذيل الفأر لفهم قدرة NFRCS على تعديل النزيف في حالات الصدمات، أو القتال، أو حوادث المرور (نموذج الإصابة). قُطع 50% من الذيل بشفرة مشرط ووُضع في الهواء لمدة 15 ثانية لضمان النزيف الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، وُضعت عينات اختبارية على ذيل الفأر بالضغط (Ct، Cs، Ch NFRCS، وCp NFRCS). تم تسجيل النزيف وPCT للعينات الاختبارية (ن = 3)17،45.
تمّ التحقق من فعالية نظام التحكم بالضغط NFRCS في القتال باستخدام نموذج للشريان الفخذي السطحي. يتم كشف الشريان الفخذي، ثمّ ثقبه بمِبزل قياس 24G، ويُترك لينزف خلال 15 ثانية. بعد ملاحظة نزيف غير مُسيطر عليه، تُوضع عينة الاختبار في موضع الثقب مع الضغط عليها. مباشرةً بعد وضع عينة الاختبار، يُسجّل زمن التخثر وتُراقَب كفاءة الإرقاء خلال الدقائق الخمس التالية. تكرر الإجراء نفسه باستخدام السيزيوم (Cs) والكلوريد Ct46.
اقترح داولينغ وآخرون (47) نموذجًا لإصابة الكبد لتقييم قدرة المواد المرقئة على وقف النزيف في سياق النزيف أثناء الجراحة. تم تسجيل زمن التلامس بين الكبد والجهاز العصبي المركزي (BCT) لعينات Ct (مجموعة التحكم السلبية)، وإطار Cs (مجموعة التحكم الإيجابية)، وعينات Ch NFRCS، وعينات Cp NFRCS. تم كشف الوريد الأجوف العلوي للكبد للفأر عن طريق إجراء شق بطني وسطي. بعد ذلك، تم استئصال الجزء البعيد من الفص الأيسر باستخدام مقص. تم عمل شق في الكبد بشفرة مشرط وتركه ينزف لبضع ثوانٍ. وُضعت عينات اختبار Ch NFRCS وCp NFRCS، التي تم وزنها بدقة، على السطح المتضرر دون أي ضغط إيجابي، وتم تسجيل زمن التلامس بين الكبد والجهاز العصبي المركزي (BCT). ثم تم تطبيق ضغط على مجموعة التحكم (Ct)، متبوعًا بإطار Cs (30 ثانية، 47 ثانية) دون إحداث أي ضرر.
أُجريت اختبارات التئام الجروح في الجسم الحي باستخدام نموذج جرح استئصالي لتقييم خصائص التئام الجروح لأغشية NFRCSs المطورة والمصنوعة من البوليمر. تم اختيار نماذج الجروح الاستئصالية وإجراء الاختبارات وفقًا لطرق منشورة سابقًا مع تعديلات طفيفة19،32،48. تم تخدير جميع الحيوانات كما هو موضح سابقًا. استُخدمت أداة خزعة دائرية (12 مم) لعمل شق عميق دائري في جلد الظهر. تم تغطية مواقع الجروح المُجهزة بضمادات Cs (مجموعة التحكم الإيجابية)، وCt (مع العلم أن ضمادات القطن تعيق التئام الجروح)، وCh NFRCS، وCp NFRCS (المجموعة التجريبية)، بالإضافة إلى ضمادة تحكم سلبية بدون أي علاج. في كل يوم من أيام الدراسة، تم قياس مساحة الجرح في جميع الفئران. استُخدمت كاميرا رقمية لالتقاط صورة لمنطقة الجرح ووضع ضمادة جديدة. تم حساب نسبة إغلاق الجرح باستخدام الصيغة التالية:
استنادًا إلى نسبة التئام الجروح في اليوم الثاني عشر من الدراسة، تم استئصال جلد الفئران من المجموعة الأفضل ((Cp NFRCS ومجموعة التحكم) ودراسته باستخدام صبغة H&E وصبغة ماسون ثلاثية الألوان. استنادًا إلى نسبة التئام الجروح في اليوم الثاني عشر من الدراسة، تم استئصال جلد الفئران من المجموعة الأفضل ((Cp NFRCS ومجموعة التحكم) ودراسته باستخدام صبغة H&E وصبغة ماسون ثلاثية الألوان.استنادًا إلى نسبة التئام الجروح في اليوم الثاني عشر من الدراسة، تم استئصال جلد الفئران من المجموعة الأفضل ((Cp NFRCS) ومجموعة التحكم) وفحصه عن طريق التلوين بالهيماتوكسيلين-إيوسين وماسون ثلاثي الألوان.أفضل 12 قطعة من مستلزمات السفر في العالم((Cp (NFRCS) و和对照组) من خلال سلاسل المفاتيح، وH&E في H&E وMasson في نهاية المطاف.أفضل 12 قطعة من مستلزمات السفر في العالم((Cp (NFRCS) و和对照组) 的大鼠皮肤،进行H&E染色،和眳组)تم استئصال الفئران في المجموعة الأفضل ((Cp NFRCS) ومجموعات التحكم) لتلوين الهيماتوكسيلين والأيوسين وتلوين ماسون ثلاثي الألوان بناءً على نسبة إغلاق الجرح في اليوم 12 من الدراسة.تم تنفيذ إجراء التلوين وفقًا للطرق الموصوفة سابقًا49،50. باختصار، بعد التثبيت في الفورمالين بنسبة 10%، جُففت العينات باستخدام سلسلة من الكحولات المتدرجة التركيز. استُخدم الميكروتوم للحصول على مقاطع رقيقة (بسماكة 5 ميكرومتر) من النسيج المستأصل. عُولجت المقاطع الرقيقة المتسلسلة من عينات الضبط وعينات Cp NFRCS بالهيماتوكسيلين والإيوسين لدراسة التغيرات النسيجية المرضية. استُخدم صبغ ماسون ثلاثي الألوان للكشف عن تكوّن ألياف الكولاجين. دُرست النتائج المُتحصل عليها بشكلٍ مُعمى من قِبل أخصائيي علم الأمراض.
تمت دراسة استقرار عينات Cp NFRCS في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية / 60٪ رطوبة نسبية ± 5٪) لمدة 12 شهرًا. تم فحص Cp NFRCS (تغير لون السطح ونمو الميكروبات) بصريًا واختباره لمقاومة التآكل عند الطي وBCT وفقًا للطرق المذكورة أعلاه والموضحة في قسم المواد والأساليب.
تم فحص قابلية التوسع والتكرار لتقنية Cp NFRCS من خلال تحضير Cp NFRCS بحجم 15×15 سم². بالإضافة إلى ذلك، تم استئصال عينات بوزن 30 ملغ (n = 5) من أجزاء مختلفة من Cp NFRCS، وتم تقييم زمن التلامس بين الخلايا الجذعية والخلايا الجذعية (BCT) للعينات المدروسة كما هو موضح سابقًا في قسم الطرق.
لقد سعينا إلى تطوير أشكال وهياكل متنوعة باستخدام تركيبات Cp NFRCS لتطبيقات طبية حيوية مختلفة. تشمل هذه الأشكال أو التكوينات مسحات مخروطية الشكل لعلاج نزيف الأنف، وإجراءات طب الأسنان، ومسحات أسطوانية الشكل لعلاج نزيف المهبل.
يتم التعبير عن جميع مجموعات البيانات كمتوسط ​​± انحراف معياري وتم تحليلها بواسطة ANOVA باستخدام Prism 5.03 (GraphPad، سان دييغو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية) متبوعًا باختبار المقارنات المتعددة لبونفيروني (*p<0.05).
جميع الإجراءات التي أُجريت في الدراسات البشرية كانت متوافقة مع معايير المعهد والمجلس الوطني للبحوث، بالإضافة إلى إعلان هلسنكي لعام 1964 وتعديلاته اللاحقة، أو معايير أخلاقية مماثلة. تم إبلاغ جميع المشاركين بخصائص الدراسة وطبيعتها التطوعية. تبقى بيانات المشاركين سرية بمجرد جمعها. تمت مراجعة بروتوكول تجربة TEG في المختبر والموافقة عليه من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية في كلية كاستوربا الطبية، مانيبال، كارناتاكا (رقم اللجنة: 674/2020). وقّع المتطوعون على استمارة الموافقة المستنيرة لجمع عينات الدم.
أُجريت جميع الإجراءات في الدراسات على الحيوانات وفقًا لمنهجية كلية الطب بجامعة كاستوبا، معهد مانيبال للتعليم العالي، مانيبال (IAEC/KMC/69/2020). وصُممت جميع التجارب على الحيوانات وفقًا لإرشادات لجنة مراقبة التجارب على الحيوانات والإشراف عليها (CPCSEA). ويلتزم جميع المؤلفين بإرشادات ARRIVE.
تم تحليل أطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) لجميع مركبات NFRCS ومقارنتها بطيف الكيتوزان الموضح في الشكل 2أ. تظهر قمم طيفية مميزة للكيتوزان (المسجلة) عند 3437 سم⁻¹ (تداخل تمدد OH وNH)، و2945 و2897 سم⁻¹ (تمدد CH)، و1660 سم⁻¹ (إجهاد NH₂)، و1589 سم⁻¹ (انحناء N–H)، و1157 سم⁻¹ (تمدد جسر O-)، و1067 سم⁻¹ (تمدد C–O، هيدروكسيل ثانوي)، و993 سم⁻¹ (تمدد CO، Bo-OH). يوضح الجدول التكميلي S1 قيم طيف امتصاص FTIR لمركبات NFRCS للكيتوزان (المُبلغ)، والكيتوزان النقي، وCm، وCh، وCp. أظهرت أطياف الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) لجميع أنواع الكيتوزان المقوى بالألياف النانوية (Cm، Ch، وCp) نفس نطاقات الامتصاص المميزة للكيتوزان النقي دون أي تغييرات ملحوظة (الشكل 2أ). وأكدت نتائج FTIR عدم وجود تفاعلات كيميائية أو فيزيائية بين البوليمرات المستخدمة في تطوير الكيتوزان المقوى بالألياف النانوية، مما يشير إلى أن هذه البوليمرات خاملة.
توصيف مركبات Cm NFRCS وCh NFRCS وCp NFRCS وCs في المختبر. (أ) يمثل طيف الأشعة تحت الحمراء المُجمّع لمركبات الكيتوزان وCm NFRCS وCh NFRCS وCp NFRCS تحت الضغط. (ب) أ) معدل امتصاص الدم الكامل لمركبات NFRCS Cm وCh وCp وCg (ن = 3)؛ أظهرت عينات Ct معدل امتصاص أعلى نظرًا لكفاءة امتصاص المسحة القطنية العالية؛ ب) الدم بعد امتصاص الدم. توضيح للعينة الممتصة. تمثيل بياني لزمن التلامس مع الدم (BCT) لعينة الاختبار C (كان لـ Cp NFRCS أفضل زمن تلامس مع الدم (15 ثانية، ن = 3)). تم عرض البيانات في C و D و E و G كمتوسط ​​± الانحراف المعياري، وتمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري، ***p < 0.0001. تم عرض البيانات في C و D و E و G كمتوسط ​​± الانحراف المعياري، وتمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري، ***p < 0.0001. يتم تقديم البيانات في C، وD، وE، وG على أنها تباعد قياسي، والألواح المتقدمة تمثل تباعدًا قياسيًا، *** ع <0,0001. يتم عرض البيانات في C و D و E و G كمتوسط ​​± انحراف معياري، وتمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري، ***p<0.0001. C、D、E وG 中的数据显示为平均值± SD، 误差线代表SD،***p <0.0001. C、D、E وG 中的数据显示为平均值± SD، 误差线代表SD،***p <0.0001. البيانات في C وD وE وG توضح كيف تكون المسافة بين الشبكة والانغلاق القياسي، واللوحات المتقدمة تمثل معيارًا отклонение, ***p <0,0001. يتم عرض البيانات في C و D و E و G كمتوسط ​​± انحراف معياري، وتمثل أشرطة الخطأ الانحراف المعياري، ***p<0.0001.


تاريخ النشر: 13 أغسطس 2022