Surface Biomodification of Surgical Meshes Intended for Hernia Repair

• Autorzy: Ciechańska D. , Kazimierczak J. , Wietecha J. , Rom M.

Warianty tytułu

PL

Biomodyfikacja powierzchni siatek chirurgicznych przeznaczonych do zaopatrywania przepuklin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a method of producing a composite surgical mesh. A synthetic, macroporous mesh with mechanical properties similar to that of the abdominal wall and with reduced surface density compared to conventional surgical meshes was made of polypropylene (PP) monofilament. The mesh was used as a substrate for a layer of modified bacterial cellulose (MBC) produced by a microbial synthesis with the use of the Acetobacter xylinum strain. The PP mesh was coated with the MBC layer directly in the process of biosynthesis in liquid culture medium with the addition of chitosan modifier. During the resorption process, under the action of body enzymes, amino sugars are released from the MBC layer, which have the ability to stimulate tissue granulation and accelerate the wound healing process, while preventing formation of scars.

PL

W artykule przedstawiono sposób wytwarzania kompozytowych makroporowatych siatek chirurgicznych Makroporowate siatki, o właściwościach mechanicznych zbliżonych do anatomii brzucha i masie powierzchniowej obniżonej w stosunku do konwencjonalnej (masa powierzchniowa poniżej 80 g/m2, rozmiar mikro-porów powyżej 1 mm2, ciągliwość powyżej 16 N/cm), wykonanych z monofilamentu polipropylenowego, stanowiących matrycę dla biopolimeru wytwarzanego w drodze mikrobiologicznej syntezy. Modyfikację powierzchniową siatek polipropylenowych prowadzono bezpośrednio w procesie biosyntezy z udziałem bakterii Acetobacter xylinum w płynnym podłożu hodowlanym z dodatkiem modyfikatora chitozanowego. W trakcie resorpcji warstwy celulozowej uwalniane są oligomery chitozanu, które wykazują zdolność do stymulowania ziarninowania tkanki i przyspieszenia procesu gojenia ran, zapobiegając jednocześnie powstawaniu blizn.

Słowa kluczowe

EN

hernia; lightweight surgical mesh; semi-resorbable mesh; modified bacterial cellulose

PL

przepuklina; lekka siatka chirurgiczna; półresorbowalna siatka; makroporowata siatka chirurgiczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 6B (96)
• Strony: 107--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ciechańska D.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Kazimierczak J.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Wietecha J.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Rom M.

• Poland, Bielsko-Biała, University of Bielsko-Biala, Faculty of Materials and Environment Science, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials

Bibliografia

• 1. Trojanowski P, Witczak W, Najdecki M, Stanowski E. Własne doświadczenia w leczeniu olbrzymich przepuklin pooperacyjnych przy użyciu siatek dootrzewnowych, Pol Merk Lek 2007; XXII, 131: 376-378 (in Polish).
• 2. Amid P.K. Clasification of biomaterials and their related complications in abdominal wall hernia surgery. Hernia 1997; 1: 15-21.
• 3. Józefowicz M, Teresiński L, Biskupski A. Reakcja tkankowa na obecność niewchłanialnych siatek syntetycznych wszczepionych w ścianę brzucha i jej znaczenie w chirurgii przepuklin brzusznych, www.hernia.pl (in Polish).
• 4. Cobb WS, Kercher KW, Heniford BT., The argument for lightweight polypropylene mesh in hernia repair, Surg Innov. 2005 Mar; 12(1): 63-69.
• 5. Niekraszewicz A., Kucharska M., Wawro D., Struszczyk M., Kopias K., Rogaczewska A., Development of a Manufacturing Method for Surgical Meshes Modified by Chitosan, Fibres and Textiles in Eastern Europe 2007; 15, 3(62): 105-108.
• 6. Niekraszewicz A, Kucharska M, Struszczyk MH, Rogaczewska A, Struszczyk K. Investigation into biological, composite surgical meshes, Fibres and Textiles in Eastern Europe 2008; 16, 6 (71): 117-121.
• 7. Saxe JM, Ledgerwood AM, Lucas CE. Management of the difficult abdominal closure. Surg. Clin. North Am., 1993; 73 (2): 243-251.
• 8. Gentile AT, Feliciano PD, Mullins RJ, Crass RA, Eidemiller LR, Sheppard BC. The utility of polyglycolic acid mesh for abdominal access in patients with necrotizing pancreatitis, J. Am. Coll. Surg., 1998; 196 (3): 313-318.
• 9. Jonas R, Farah LF. Production and application of microbial cellulose. Polym. Degrad. Stab., 1998; 59: 101-106.
• 10. Ciechańska D, Struszczyk H, Kazimierczak J, Guzińska K, Pawlak, Kozłowska E, Matusiak G, Dutkiewicz M. New Electro-Acoustic Transducers Based on Modified Bacterial Cellulose. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2002; 10, 1 (36): 27-30.
• 11. Johnson DC, Winslow AR. Bacterial cellulose has potential application as new paper coating. Pulp. Pap. 1990; 64 (5): 105-107.
• 12. Kent RA, Stephens RS, Westland JA. Bacterial cellulose fiber provides an alternative for thickening and coating. Food Technol 1991; 45: 108-111.
• 13. Salata LA, Craig GT, Brook IM. In-vivo evaluation of a new membrane (Gengiflex) for guided bone regeneration. Divisional abstracts: The British Society of Dental Research. J Dent Res 1995; 74(3): 825.
• 14. Rebello C, Almeida DAD. Lima EM Jr, Dornelas MDP. Biofill a new skin substitute, our experience. Rev Bras Cir 1987; 77(6).
• 15. Fontana JD, de Souza AM, Fontana CK, Torriani IL, Moreschi JC, Gallotti BJ. Acetobacter cellulose pellicle as a temporary skin substitute. Appl Biochem Biotechnol 1990; 24–25: 253–264.
• 16. Bielecki S, Kołodziejczyk M, Kowalska K, Krystynowicz A, Pankiewicz T. A method of production of a cartilagelike biomaterial designed for reconstructive surgery, EP 2371401 A2.
• 17. Ciechańska D. Multifunctional Bacterial Cellulose/Chitosan Composite Materials for Medical Applications. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2004; 12, 4 (48): 69-72.
• 18. Ciechańska D, Wietecha J, Kaźmierczak D, Kazimierczak J. Biosynthesis of Modified Bacterial Cellulose in a Tubular Form. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2010; 18, 5 (82): 98-104.
• 19. Helenius G, Bäckdahl H, Bodin A, Nannmark U, Gatenholm P, Risberg B. In vivo biocompatibility of bacterial cellulose. J Biomed Mater Res 2006; 76A: 431–438.
• 20. Lee JW, Deng F, Yeomans WG, Allen AL, Gross RA, Kaplan DL. Direct Incorporation of Glucosamine and NAcetylglucosamine into Exopolymers by Gluconacetobacter xylinus (=Acetobacter xylinum) ATCC 10245: Production of Chitosan-Cellulose and Chitin-Cellulose Exopolymers. Applied and Environmental Microbiology, Sept. 2001; 3970– 3975.
• 21. Hestrin S, Schramm M. Synthesis of cellulose by Acetobacter xylinum. Biochem J 1954; 58: 345-352.
• 22. Miller GL, Analytical Chem 1959; 31: 426.
• 23. Turbak AF, El-Kafrawy A, Snyder FW, Auerbach AB. Solvent system for cellulose, Patent US 4,302,252, 1981.
• 24. Turbak AF. Newer Cellulose Solvent Systems. In: Wood and Agricultural Residues; Soltes E. J., Ed.; Academic Press: New York, 1983, pp. 87-99.
• 25. Ekmanis JL. Am Lab News, Jan/Feb 1987; pp. 10-11.
• 26. Bryjak M, Janecki T, Gancarz I, Smolińska K. Plazmowa modyfikacja membran polimerowych, Membrany. Teoria i Praktyka (in Polish) ed. R. Wódzki, Zeszyt III, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń 2009.
• 27. Brzozowska-Stanuch A, Rabiej S, Stanuch W. Wpływ warunków przyspieszonego starzenia-promieniowania UV i temperatury na poliamidy i polipropylen, (in Polish) Mechanika. Czasopismo techniczne, 1-M/2009; 106, 3: Wyd. Politechniki Krakowskiej.