Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical properties of the porcine pericardium extracellular matrix cross-linked with glutaraldehyde and tannic acid

Dąbrowska Karolina Zofia, Turek Artur, Grzejda Rafał, Kobielarz Magdalena

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2022

|

Vol. 24, no. 3

21--31

EN

The aim of this study was to determine the influence of factors such as temperature and glutaraldehyde (GA) concentration on the mechanical properties of porcine pericardia, in order to propose the recommended optimal conditions of a cross-linking process. It was also to verify whether tannic acid (TA), a natural cross-linking agent that stabilizes collagenous tissues by a different mechanism than GA, may positively influence the strength of pericardium. Methods: The samples were incubated at various temperatures (4, 22, and 37 °C) and GA concentration solutions (0.6, 1.5 and 3%) for 7 days. Three series were selected and additionally cross-linked with 0.3% TA for another 7 days. Mechanical properties of cross-linked pericardium samples, i.e., ultimate tensile strength (UTS) and elastic modulus (E) were measured in uniaxial tensile testing. The hyperelastic model for incompressible materials – isotropic by Ogden [24] and anisotropic by Fung [7] were utilized to describe the mechanical behaviour of treated pericardium. Results: The temperature has an influence on cross-linking effects; the lowest values of UTS were reported for specimens cross-linked at 22 °C, while the mechanical properties of series treated at 4 °C or 37 °C were comparable. At a particular temperature of incubation, the GA concentrations have not affected the mechanical properties of tissues. The dependence between mechanical parameters and agent concentration was only observed for specimens treated with GA at 37 °C. Conclusions: The conditions of the cross-linking process affect the mechanical properties of the porcine pericardium. Room temperature (22 °C) and the concentration of 1.5% GA occurred to be ineffective. The mechanical properties of GA-treated pericardium were improved by an additional TA cross-linking.

2

Wpływ fotooksydacji w obecności błękitu metylenowego na właściwości mechaniczne osierdzia świni

Turek A., Kobielarz M., Cwalina B., Będziński R.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

99--103

PL

Eliminacja najczęstszych wad stabilizacji tkanek zwierzęcych bogatych w kolagen jest przyczyną poszukiwań nowych metod ich przetwarzania. Celem przedstawionych badań było określenie właściwości mechanicznych osierdzia włóknistego świni domowej po fotostabilizacji przez 8 h i 24 h w obecności światła białego (50 W) i 0,05% roztworu błękitu metylenowego. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem testu jednoosiowego rozciągania tkanek ze stałą prędkością 0,3 mm/s, w warunkach pełnego ich uwodnienia w 0,9% roztworze chlorku sodu. Przeprowadzone badania ujawniły istotne zmniejszenie siły zrywającej w przypadku tkanek poddanych fotooksydacji, przy zachowaniu ich sztywności i wartości wydłużenia. W prezentowanych badaniach wykazano, iż fotostabilizacja wpływa na właściwości mechaniczne osierdzia.

EN

The elimination of the most frequent drawbacks resulting from stabilization of animal collagen-rich tissues is the reason for seeking novel methods of their processing. The aim of this work was the determination of mechanical properties of fibrous porcine pericardium after 8 h and 24 h photostabilization in the presence of visible light (50 W) and 0.05% solution of methylene blue. Uniaxial tensile test of tissue specimens was performed with constant rate at 0.3 mm/s, in the condition of full-hydration in 0.9% sodium chloride solution. The studies showed significant decrease of failure force in the case of photooxidized tissues, with preservation of the stiffness and values of maximum extension. The studies have shown that photostabilization influences the mechanical properties of pericardium.

3

Morphological studies of tissues stabilized by glutaraldehyde and tannic acid

Turek B., Marcinkowski A., Cwalina B., Nożyński J., Dzierżewicz Z.

Engineering of Biomaterials

|

2009

|

Vol. 12, no. 89-91

32--34

EN

Despite the disadvantages of glutaraldehyde (GA)-stabilization of tissues, it is the method most often used for xenogeneic tissues preparation. Nowadays, partial elimination of drawbacks of this method is achieved by using GA in the mixture with other crosslinking reagents, which completes the stabilization effects and acts synergistically. The aim of this work was to determine microstructure and nanostructure of porcine pericardium stabilized by GA and tannic acid (TA). The microstructure was examined by optical microscopy and the nanostructure by atomic force microscopy (AFM). Different results on the level of micro- and nanostructure were observed. No essential changes in the tissue morphology after crosslinking with GA and TA were observed under optical microscope, but significant morphological differences were revealed in AFM studies.

4

Wpływ jonów glinu na strukturę tkanki osierdzia świni, badanej z użyciem EPR - metody znaczników spinowych

Cwalina B., Dul L., Jastrzębska M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 47-53

30--33

PL

Celem pracy była ocena zmian struktury tkanek osierdzia świni, poddanych działaniu jonów glinu (w postaci siarczanu AI2(SO4)3 oraz wodorotlenku AI2O3xnH2O w preparacie ALUSAL), z zastosowaniem spektroskopii EPR - metody znaczników spinowych (znacznik spinowy: 4-izotiocyjaniano-TEMPO; 4ITCTO). Wykazano, że traktowanie tkanki osierdzia świni jonami glinu prowadzi do zwiększenia sztywności struktury wewnętrznej tkanki. Ujawniły to zmiany kształtu widma EPR znacznika 4ITCTO związanego z tkanką. Jakkolwiek efekty stabilizacji tkanki jonami AI3+ i aldehydem glutarowym są podobne, jednak mechanizmy sieciowania białek tkankowych są różne.

EN

The aim of this work was to elucidate changes in the structure of porcine pericardium tissues treated with the aluminium ions (in the form of sulphate salt AI2(SO4)3 or hydroxide AI2O3xnH2O in the ALUSAL preparation), using the EPR spectroscopy - spin labeling method (spin tabel: 4-lsothiocyanato-TEMPO; 4ITCTO). It has been demonstrated that the treatment of the porcine pericardium tissue with aluminium ions leads to enlargement of stiffness of the tissue intemal structure. It was visible by the shape changes in the EPR spectra of 4ITCTO label attached with the tissue. Although results of the tissue stabilization by Al3+ ions and glutaraldehyde are similar, however mechanisms of the tissue proteins cross-linking are different.

5

Zastosowanie EPR - metody znaczników spinowych do badania wpływu jonów żelaza i chromu na strukturę tkanki osierdzia świni

Cwalina B., Dul L., Jastrzębska M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2003

|

R. 6, nr 30-33

82-84

PL

Badano zmiany struktury tkanek osierdzia świni, poddanych działaniu soli chromu i żelaza: szczawianu chromowo(III)-potasowego, siarczanu żelaza (II) i siarczanu żelaza (III), z zastosowaniem spektroskopii EPR - metody znaczników spinowych (znacznik spinowy: 4-izotiocyjaniano-Tempo; ITCTO). Wykazano, że tkanka osierdzia świni ulega modyfikacji pod wpływem jonów Cr(III), Fe(II) oraz Fe(III). Na podstawie badań makroskopowych oraz wyników badań EPR stwierdzono, że spośród zastosowanych substancji chemicznych, najbardziej efektywnym odczynnikiem sieciującym był siarczan żelaza (III). Ponadto wyniki badań EPR - metody znaczników spinowych sugerują, że szczawian chromowo(III)-potasowy modyfikuje tkankę osierdzia na innej drodze niż związki żelaza. Wyjaśnienie tego mechanizmu wymaga dalszych badań.

EN

Investigated were changes in the structure of porcine pericardium tissues treated with the chromium and ferro-salts: chromium(III)-potassium oxalate, ferro(II) sulphate and ferro(III) sulphate, using the EPR spectroscopy - spin labeling method (spin label: 4-isothiocyanato-Tempo; ITCTO). It has been demonstrated that the porcine pericardium tissue undergoes modification under the action of Cr(III), Fe(II) and Fe(III) ions. Based on the macroscopic examinations and results of EPR studies one ascertained that from among used chemical substances, the most effective crosslinking reagent was the ferro(III) sulphate. Besides, results of the EPR investigations - spin labeling method suggest that the chromium (III)-potassium oxalate modifies the pericardium tissue on other way, than the ferro compounds. Explanation of this mechanism requires further researches.

6

Wpływ promieniowania ultrafioletowego i światła widzialnego na strukturę tkanki osierdzia świni

Cwalina B., Turek A., Nożyński J., Jastrzębska M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2003

|

R. 6, nr 30-33

85-88

PL

Analizowano wpływ promieniowania ultrafioletowego (UV) i światła widzialnego (VIS) na strukturę tkanek osierdzia świńskiego, wykorzystując badania profili elektroforetycznych białek uwalnianych z tkanek i histologiczne badania struktury tkanek. Wykazano, że tkanki osierdzia poddane naświetlaniu UV lub VIS w czasie 1 h lub dłuższym mogą ulegać procesowi fotodegradacji.

EN

Analyzed was an effect of ultraviolet radiation (UV) and visible light (VIS) on structure of porcine pericardium tissue, by means of investigations of eletrophoretic profiles of proteins extracted from tissue structure. It has been demonstrated that the pericardium tissues treated with UV or VIS-radiation for 1 h or longer may undergo the photodegradation process.