KR100455919B1 - The method for inhibition of wound contraction using dermal ring sprint - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피부의 창상 수축을 억제하는 방법 및 성장인자 또는 창상 치료 약물의 효능을 평가하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 창상의 수축을 최소화할 뿐만 아니라, 창상의 자연 치유 속도를 지연시키고, 창상 치유 단계를 세분화하므로써, 치유 기전의 조직학적 분석에 유리하며, 창상 주변부로부터 세포들의 이동에 어떠한 장애도 없기 때문에 순수한 창상 치유 기전을 평가하는데 매우 유용하다.The present invention relates to a method for inhibiting wound contraction of the skin and a method for evaluating the efficacy of a growth factor or a wound treatment drug. The present invention not only minimizes the contraction of the wound, but also delays the rate of natural healing of the wound and refines the wound healing stage, which is advantageous for histological analysis of the mechanism of healing and because there is no obstacle to the movement of cells from the periphery of the wound. Very useful for evaluating pure wound healing mechanisms.
Description
본 발명은 피부의 창상 수축을 억제하는 방법 및 성장인자 또는 창상 치료약물의 효능을 평가하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inhibiting wound contraction of the skin and a method for evaluating the efficacy of a growth factor or a wound therapeutic drug.
피부는 체온의 유지뿐만 아니라 외부 환경으로부터의 자극이나 오염원으로부터 생체를 보호하는 기능을 담당하는 기관이다. 이러한 피부의 방어력에 영향을 미칠 수 있는 조직 손상(창상)은 여러 가지 복합적인 창상치유단계-손상부위의 수축과 더불어 가피(scab) 형성 등의 과정을 거쳐 수복되는데, 일반적으로 창상의 치유 단계는 염증반응기(inflammation), 육아조직형성기(granulation tissue formation), 그리고 피부구조의 재구성(remodeling)등의 과정을 거쳐 수복된다고 한다(참조: Dyson M., Young S., Pendle C.L., et al. Comparison of the effects of moist and dry conditions on dermal repair., 1998.J invest Dermatol91: 434).The skin is an organ that is responsible for not only maintaining body temperature but also protecting the living body from irritation or contamination from the external environment. Tissue damage that can affect the skin's defenses (wounds) is repaired through a number of complex wound healing stages, including the formation of a scab along with the contraction of the wound. Inflammation, granulation tissue formation, and remodeling of the skin's structure have been restored (Dyson M., Young S., Pendle CL, et al. Comparison of the effects of moist and dry conditions on dermal repair., 1998. J invest Dermatol 91: 434).
작은 크기의 피부 손실인 경우 수축과 더불어 복합적인 조직반응에 의해 쉽게 치유되지만, 화상과 같이 피부손실이 넓을 경우 과도한 반흔조직의 수축(contracture)에 의한 기능장애가 나타날 수 있기 때문에 창상치유의 평가와 체계적인 분석이 요구되고 있다(참조: Baur P.S., Barratt G., Linares H.A., et al. Wound contractions, scar contractures and myofibroblasts: A classical case sturdy., 1978J Trauma18(1): 8-22).In case of small skin loss, it is easily healed by complex tissue reactions with contraction.However, when skin loss such as burns is wide, functional damage due to excessive contraction of scar tissue may appear. Analysis is required (Baur PS, Barratt G., Linares HA, et al. Wound contractions, scar contractures and myofibroblasts: A classical case sturdy., 1978 J Trauma 18 (1): 8-22).
피부의 창상 치유기전을 이해하기 위한 동물로서 돼지(immobile skin)와 설치류(mobile skin) 등이 이용되고 있지만, 돼지의 경우 사람의 피부구조와 유사하다고 하지만 실험동물의 조작에 있어 어려운 점이 많고, 비용이 많이 들어간다는 단점을 갖고 있다. 이에 비하여 설치류의 경우 무엇보다도 손쉽게 조작할 수 있어다양한 조건에 따른 분석이 가능하고, 경제적이기 때문에 현재 많이 이용되고 있다. 그러나 설치류의 창상은 일반적으로 주변조직의 빠른 수축과 더불어 6-7일 정도면 새로운 피부가 형성되기 때문에, 이러한 짧은 시간 내에 정확한 창상 치유단계의 평가가 어려웠다. 또한 창상유발 후 치유제의 효능에 대한 평가에서 창상자체의 수축에 의한 치유인지 또는 약물에 의한 치유인지 정확하게 판단할 수 없었던 것도 사실이다(참조: Davidson J.M. Animal models for wound repair., 1998.Arch Dermatol Res290: S1. 및 McGrath M. Healing of the open wound. In Rudolph R.(ed): Problems in Aesthetic Surgery. Biological causes and Clinical Solutions. 1986. S. Louis, CV Mosby, 13-48).Pigs (immobile skin) and rodents (mobile skin) are used as animals to understand the wound healing mechanism of skin. However, pigs are similar to human skin structure, but there are many difficulties in manipulating experimental animals. This has a disadvantage of entering a lot. On the other hand, rodents can be easily manipulated above all, and can be analyzed according to various conditions. However, because rodent wounds generally form new skin in about 6-7 days with rapid contraction of surrounding tissues, it is difficult to assess the exact wound healing stage within these short periods of time. In addition, it was true that the evaluation of the efficacy of the healing agent after wound injuries could not accurately determine whether the wound was cured by contraction or drug-treated. (Davidson JM Animal models for wound repair., 1998. Arch Dermatol Res 290: S1. And McGrath M. Healing of the open wound.In Rudolph R. (ed): Problems in Aesthetic Surgery.Biological causes and Clinical Solutions. 1986. S. Louis, CV Mosby, 13-48).
이러한 점을 극복하기 위한 방법으로 창상수축을 최대한 억제시켜 치유지연을 유도할 수 있다면 창상 치유의 여러 단계뿐만 아니라 창상 치유기전을 이해하는 데 많은 도움을 줄 수 있다고 생각되어 왔다. 이를 위해 세포독성제(cytotoxic agents), 콜키신(colchicine) 등의 약물 투여, 방사선 조사를 통한 수축억제, 전 피부층(full-thickness) 또는 부분 피부 접합(partial skin graft) 그리고 인공진피구조물 등의 피부이식, 및 포대(bandage) 혹은 외부보정(external devices)등과 같이 물리적으로 창상수축을 억제시키는 기술이 이용되고 있다. 하지만 약물에 의한 수축 억제기술은 약물에 대한 부작용으로 기대하지 않는 다른 결과를 보여줄 수 있고, 피부이식이나 포대 또는 외부보정은 소동물(마우스 또는 랫드)에 적용하기가 매우 어렵다(참조: Joseph H.L., Anderson G.L., Barker J.H., et al. Inhibition of wound contraction with colchicine and D-penicillamine., 1996.J Sirg Res61(1): 197. ; Grillo H.C. Origin of fibroblasts in wound healing : an autoradiographic study of inhibition of cellular proliferation by local x-irradiation., 1963.Ann Surg157: 453. ; Boyce S.T., Glafkides M.C., Foreman T.J., Hansbrough J. F. Reduced wound contraction after grafting of full-thickness burns with a cllagen and chondroitin-6-sulfate(GAG). dermal skin substitute and coverage with biobrane., 1988.J Burn Care Rehabil9(4): 364. ; Abercrombie M., James D.W., Newcombe J.F. Wound contraction in rabbit skin, studied by splinting the wound margins., 1960.J Anat94: 170. ; 및 Agren M.S. and Mertz P.M. Are excessive granulation tissue formation and retarded wound contraction due to decreased collagenase activity in wounds in tight-skin mice?, 1994.Br J Dermatol131(3): 337).As a way to overcome this problem, it has been thought that it can be helpful to understand the wound healing mechanism as well as the various stages of wound healing if it can induce the healing delay by suppressing the wound contraction as much as possible. For this purpose, the administration of drugs such as cytotoxic agents, colchicine, suppression of shrinkage through irradiation, full-thickness or partial skin graft, and skin grafts such as artificial dermal structures Techniques for physically inhibiting wound shrinkage, such as, and bandages or external devices, are used. However, drug-induced contraction suppression techniques may produce different results than expected as a side effect of the drug, and skin grafts, bags or external corrections are very difficult to apply to small animals (mouse or rats) (see Joseph HL, Anderson GL, Barker JH, et al. Inhibition of wound contraction with colchicine and D-penicillamine., 1996.J Sirg Res 61 (1): 197 .; Grillo HC Origin of fibroblasts in wound healing: an autoradiographic study of inhibition of cellular proliferation by local x-irradiation., 1963. Ann Surg 157: 453 .; Boyce ST, Glafkides MC, Foreman TJ, Hansbrough JF Reduced wound contraction after grafting of full-thickness burns with a cllagen and chondroitin-6-sulfate (GAG) .. dermal skin substitute and coverage with biobrane, 1988. J Burn Care Rehabil 9 (4):. 364.; Abercrombie M., James DW, Newcombe JF Wound contraction in rabbit skin, studied by splinting the wound margins, 1960. J Anat 94: 170 .; and Agren MS and Mertz PM Ar e excessive granulation tissue formation and retarded wound contraction due to decreased collagenase activity in wounds in tight-skin mice ?, 1994. Br J Dermatol 131 (3): 337).
본 발명은 간단한 도구 사용 및 비교적 용이한 방법으로 피부의 창상 수축을 억제 하는 방법을 제공한다. 이로써 전반적 창상치유 단계를 지연시키고 세분화 할 수 있어, 창상에 대한 약물의 평가, 및 개별적 혹은 복합적 성장인자들의 투여 효과를 분석하는데 매우 효과적인 수단을 제시한다.The present invention provides a method for inhibiting wound shrinkage of the skin in a simple tool use and relatively easy manner. This can delay and refine the overall wound healing stage, suggesting a very effective means for evaluating the drug for wounds and analyzing the effects of individual or multiple growth factors.
도 1 은1
스프린트 군과 대조군에서 창상 수축을 비교한 것으로서,As a comparison of wound contractions in the sprint group and the control group,
(A)는 동일한 실험 동물에서의 링 스프린트 장착군 및 대조군의 창상 수축을 육안 관찰한 것이고,(A) is a visual observation of the wound shrinkage of the ring sprint loaded group and the control group in the same experimental animal,
(B)는 동일한 부위에서 링 스프린트 장착군 및 대조군의 창상 수축의 육안 관찰한 것이며;(B) is visual observation of wound shrinkage of the ring sprint loaded group and the control group at the same site;
도 2 는2
창상 수축 억제율의 비교로서,As a comparison of wound shrinkage inhibition rate,
녹색은 링 스프린트 장착군,적색은 대조군의 수축율을 나타내고;Green indicates the shrinkage of the ring sprint loaded group, and red control group;
도 3 은3 is
창상 수축 7일 째 조직 사진으로, 화살표는 창상의 길이를 표시하며;Wound constriction Tissue photograph at 7 days, arrow indicates length of wound;
도 4 는4 is
창상 3일 후 대조군과 스프린트 군의 조직 사진으로, 40×사진에서의 흰색 화살표는 창상의 깊이를 나타내고, 400×사진에서의 PMN는 백혈구, Fibroblast는 섬유아세포로서 섬유아세포의 수에 있어 차이가 있고;Three days after the wound, the control group and the sprint group were photographed with white arrows in the 40 × photograph showing the depth of the wound, PMN in the 400 × photograph, white blood cells, and Fibroblast as the fibroblasts. ;
도 5 는5 is
창상 7일 후 조직 사진으로, 40×사진에서 Regenerated epithelium는 재생 표피로 그 재생 부위에 차이가 있음을 보이고, 400×사진은 섬유아세포 생성모습에 차이가 있으며;Tissue photograph after 7 days of wound, 40 × photograph shows that the regenerated epithelium is the regenerated epidermis and its regeneration site is different, and 400 × photograph shows the difference in fibroblast formation;
도 6 은6 is
창상 12일 후의 조직 사진으로, 40×사진에서 화살표의 길이는 창상의 깊이를 나타내고, 400×사진에서는 세포들 간격에 있어 큰 차이가 나타나고;In the tissue photograph after 12 days of wounding, the length of the arrow in the 40 × photograph indicates the depth of the wound, and in the 400 × photograph, there is a large difference in the cell spacing;
도 7 은7 is
창상 15일 후의 조직 사진으로, 40×사진에서 화살표는 표피를 표시하고, 400×사진은 콜라겐 형성 모습의 차이를 보이며;Tissue photograph 15 days after the wound, the arrows in the 40 × photographs indicated the epidermis, and the 400 × photographs showed a difference in the appearance of collagen formation;
도 8 은8 is
α-SMA 염색의 조직 사진으로, 반응이 나타나는 시간과 부위에 있어 차이가 있고;Tissue picture of α-SMA staining, with differences in time and site of response;
도 9 는9 is
창상에서의 성장인자 bFGF 효능을 평가한 것으로, 그 효과가 유지됨을 보인다.The growth factor bFGF efficacy in the wound was evaluated, showing that the effect was maintained.
본 발명은 피부의 창상 수축을 억제하는 방법 및 성장인자 또는 창상치료 약물의 효능을 평가하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of inhibiting wound contraction of the skin and a method of evaluating the efficacy of a growth factor or a wound treatment drug.
창상 수축을 억제하는 방법에 사용되는 도구로 링 스프린트는 창상 수축력에대해 그 형상의 변함이 없이 유지될 수 있고, 피부와 접촉하여 알러지 반응을 일으키지 않는 소재로서, 예로서 플라스틱, 금속, 목재 등이 이용된다. 링의 형태로 직경은 창상 보다 2 ㎜ 정도 크면 되고, 두께는 재료의 형상을 유지하기에 적합한 정도로서 각 재료마다 다르나, 평균적으로 1.8 ㎜ 이다. 높이는 약 2.8 ㎜ 이다. 스프린트는 그 자체로 피부와 접촉할 수 있지만, 바람직하게는 피부의 알러지 반응을 최대한 억제하기 위하여 면, 실크 등 천연 섬유로 만들어진 테잎으로 감아서 사용한다. 이러한 링 스프린트를 장착 부위에 올려놓고 링 스프린트와 피부 및 근육층을 함께 봉합사로 결찰한다. 바람직하게는 12 내지 16 군데에서 결찰하여 링 스프린트를 단단하게 고정시킨다. 링 스프린트를 장착한 후 링 내에 근육층의 손상없이 둥글게 창상면을 오려낸다.As a tool used in the method of suppressing wound shrinkage, the ring sprint can be maintained without changing its shape with respect to the wound shrinkage force and does not cause an allergic reaction in contact with the skin, for example, plastic, metal, wood, etc. Is used. In the form of a ring, the diameter needs to be about 2 mm larger than the wound, and the thickness is appropriate for maintaining the shape of the material, which is different for each material, but averages 1.8 mm. The height is about 2.8 mm. The sprint can be in contact with the skin by itself, but is preferably wound with a tape made of natural fibers such as cotton and silk to maximize the skin's allergic reaction. This ring sprint is placed on the mounting site and the ring sprint and the skin and muscle layers are ligated together with a suture. Preferably, the ring sprint is firmly fixed by ligation at 12 to 16 sites. After the ring sprint is fitted, the cut surface is rounded off without damaging the muscle layer in the ring.
또한, 본 발명은 상기와 같이 창상의 수축이 억제된 상태에서 성장인자 혹은 창상의 치료 약물을 투여하므로써, 그 효능을 평가할 수 있는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for evaluating the efficacy by administering a growth factor or a therapeutic drug for a wound in a state where the contraction of the wound is suppressed as described above.
하기의 실시예는 본 발명의 효과를 보이기 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The following examples are provided to show the effects of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
실시예Example
링 스프린트 장착군Ring Sprint Mount
5 ㎖ 의 주사기를 두께 5 ㎜ 의 크기로 잘랐다. 사포(sand paper)로 양 절단면을 갈아 두께 2 ㎜ 의 평평한 절단면을 가진 링을 제조하였다. 면 헝겊 테이프로 링을 감아 재질의 날카로운 면이 드러나지 않도록 하였다. Ethylene Oxide 가스로 멸균하여 보관하였다.5 ml syringes were cut to a size of 5 mm thick. Both cut surfaces were ground with sand paper to make a ring having a flat cut surface having a thickness of 2 mm. The ring is wrapped with cotton cloth tape to prevent the sharp side of the material from being revealed. Sterilized with ethylene oxide gas and stored.
발브(Balb)/씨(C) 마우스(수컷, 20 g)의 전신 마취를 위해서 케타민과 자일라진의 (케타민 90 ㎎/㎏, 자일라진 10 ㎎/㎏) 혼합물 0.1 ㎖ 을 복강내에 투여하였다. 마취된 동물의 등허리 부위 털을 전기 클리퍼로 자르고 니트크림(일동제약주식회사)을 이용하여 모근으로부터 털을 제거하였다. 노출된 부위를 70%의 에탄올로 소독하였다.0.1 ml of a mixture of ketamine and xylazine (Ketamine 90 mg / kg, Xylazine 10 mg / kg) was administered intraperitoneally for general anesthesia of Balb / C mice (male, 20 g). The hair of the back of the anesthetized animal was cut with an electric clipper and the hair was removed from the hair root using knit cream (Ildong Pharmaceutical Co., Ltd.). The exposed area was disinfected with 70% ethanol.
실험동물의 등허리 부위에 링 스프린트를 올려놓고 링과 피부 및 근육층을 함께 2-0 실크 봉합사로 14 군데 결찰하여 링을 고정시켰다. 8 ㎜ 바이옵시 펀치(biopsy punch)로 창상을 유도한 후, 근육층이 손상되지 않도록 가위로 창상면을 둥글게 오려내었다.A ring sprint was placed on the back of the experimental animal, and the ring was fixed by ligating 14 rings with 2-0 silk suture together. After the wound was induced with an 8 mm biopsy punch, the wound surface was rounded off with scissors so as not to damage the muscle layer.
대조군Control
링 스프린트를 실험동물의 피부에 올려놓고 압박한 다음 8 ㎜ 바이오 펀치 및 가위로 창상면을 둥글게 오려내었다.The ring sprint was placed on the skin of the experimental animal and pressed, and then the wound surface was rounded off with an 8 mm bio punch and scissors.
실험 1. 창상의 수축과 치유단계의 육안 관찰Experiment 1. Visual observation of wound shrinkage and healing
1) 동일한 실험동물에서 링 스프린트 장착 부위와 비장착 부위의 창상 수축 억제율을 창상 유발 직후, 3일 및 7일째 날에 각각 육안 관찰하여 도 1(A)에 나타내었다. 3일째 날에 링 스프린트 장착 부위의 창상의 면적에는 거의 변화가 없었지만, 비장착 부위는 다소 수축되어 있음을 관찰할 수 있었다. 7일째 날에 링 스프린트 장착 부위에서도 약간의 수축이 관찰되기 시작하지만, 비장착 부위의 창상 부위가 거의 보이지 않을 정도로 수축한 것에 비해서는 그 수축률이 현저히 저하되었음을 확인할 수 있었다.1) Inhibition of wound shrinkage of the ring sprint mounting portion and the non-mounting portion in the same experimental animal was visually observed on the 3rd and 7th day immediately after the induction of the wound, and is shown in FIG. On the third day, there was almost no change in the area of the wound of the ring sprint attachment site, but it was observed that the non-attachment site was somewhat shrunk. On the 7th day, slight shrinkage was also observed at the ring sprint mounting site, but it was confirmed that the shrinkage rate was significantly lower than that of the wound site at the non-mounting site.
2) 링 스프린트 장착군과 대조군의 창상 수축 억제율을 창상 유발 직후, 7일 및 15일째 날에 각각 육안 관찰하여 도 1(B)에 나타내었다. 7일째 날에 링 스프린트 장착군과 대조군에서 현저한 창상 수축의 차이를 보였다. 대조군에서는 창상 수축이 빠르게 일어났으며, 창상 후 약 7일째 날부터 재생된 피부에 의해 창상표면이 매우 매끈한 모습이었다. 이에 비해 동물 모델에서는 15일이 경과한 후, 비로소 창상표면이 매끈한 모습을 확인할 수 있었지만, 대조군에 비해 창상의 면적이 훨씬 넓었다.2) The wound shrinkage inhibition rate of the ring sprint-mounted group and the control group was visually observed immediately after the wound induction and on the 7th and 15th days, respectively, and is shown in FIG. 1 (B). On day 7, there was a significant difference in wound shrinkage between the ring sprint group and the control group. In the control group, the wound contraction occurred rapidly, and the wound surface was very smooth due to the regenerated skin from about 7 days after the wound. On the other hand, after 15 days, the wound surface was smooth in the animal model, but the wound area was much larger than the control group.
하기 표 1은 7일째 날까지 창상의 면적을 비교 측정한 것이다.Table 1 below is a comparative measurement of the wound area by day 7.
CC: Cranio-Caudal direction(머리에서 꼬리 방향으로 길이 측정)CC: Cranio-Caudal direction (length measurement from head to tail direction)
DV: Dorso-Ventral direction(배에서 등쪽 방향으로 길이 측정)DV: Dorso-Ventral direction
SD: 표준 편차SD: standard deviation
표 1의 결과를 도 2 의 그래프로 나타내었다.The results of Table 1 are shown in the graph of FIG.
표 1과 도 2로부터 7일째 날까지 링 스프린트 장착군의 창상은 약 1 내지 1.5 ㎜ 수축한데 비해, 대조군에서는 4.5 내지 5 ㎜ 수축하는 큰 차이를 보여, 본 발명의 방법이 창상 수축 억제에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.The wound of the ring sprint mounting group shrinks about 1 to 1.5 mm from the table 1 and the 7th day from FIG. 2, but shows a large difference of 4.5 to 5 mm shrinkage in the control group, so that the method of the present invention has an excellent effect on suppressing wound shrinkage. It was confirmed that there is.
실험 2. 창상 수축과 치유 단계의 조직학적 분석Experiment 2. Histological Analysis of Wound Contraction and Healing Stages
조직 절편의 제조Preparation of Tissue Sections
링 스프린트 장착군과 대조군을 3일, 7일, 12일 및 21일자에 탄산가스를 이용하여 희생시켰으며, 조직은 10% 중성 포르말린 완충 용액으로 고정하였다. 일반적인 조직 처리과정을 거쳐 4㎛ 두께의 절편을 만든 후에 H&E로 염색하였다. 창상 유발 후 3일, 7일, 12일 및 15일째 날의 조직 사진을 도4, 도 3 및 5, 도 6 및 도 7에 각각 나타내었다.Ring sprint loaded groups and controls were sacrificed using carbon dioxide on days 3, 7, 12, and 21, and tissues were fixed in 10% neutral formalin buffer solution. After normal tissue treatment, 4 μm thick sections were made and stained with H & E. Tissue photographs of 3, 7, 12 and 15 days after the induction of wounds are shown in FIGS. 4, 3 and 5, 6 and 7, respectively.
조직 분석Tissue analysis
도 3 에서 화살표는 창상의 길이로 링 스프린트 장착군은 대조군에 비해 훨씬 길었다. 이것은 창상의 깊이가 도 4 의 40×사진 및 도 6의 40×사진과 같이 대조군에 비해 링 스프린트 장착군에서 얕은 것으로 나타난 것과 일치되는 결과로서 창상의 수축력에 대해 스프린트가 일정한 장력으로 대응하여 수축을 저지하고 있기 때문이며, 이로써 본 발명 방법의 창상 수축 억제 효과를 가시적으로 확인할 수 있었다.The arrow in FIG. 3 is the length of the wound and the ring sprint mounting group was much longer than the control group. This is consistent with the appearance of the depth of the wound in the ring sprint mounting group as compared to the control, as shown in the 40 × picture of FIG. 4 and the 40 × picture of FIG. 6. This is because it inhibits the wound shrinkage effect of the method of the present invention visually confirmed.
창상 3일째 날 대조군에는 백혈구들이 가피를 형성하고 있으며, 도 4의 400×사진에서 피하직에는 주변 결합조직으로부터 들어온 섬유아세포들과 백혈구들이 관찰되었고, 따라서 이미 섬유아세포가 주변 결합조직으로부터 상당수 이동하였음을 알 수 있었다. 반면, 링 스프린트 장착군에서는 창상밑바닥(wound bed)에 백혈구가 가피(scab)를 형성하고 있고, 도 4의 400×사진상으로 백혈구는 많이 관찰되었으나 섬유아세포는 간혹 보여, 아직 그 이동이 진행되지 않았음을 확인할 수 있었다. 한편, 링 스프린트 장착군과 대조군 모두 주변 결합조직으로부터 백혈구가 창상부위로 이동하여 염증 반응기(imflammation phase)로 판단되었으며, 창상 주변부위에서는 표피가 재생되었다.On the third day of the wound, the white blood cells form a crust in the control group, and in the 400 × photograph of FIG. 4, fibroblasts and leukocytes from the peripheral connective tissue were observed in the subcutaneous tissue. And it was found. On the other hand, in the ring sprint-mounted group, white blood cells form a scab on the wound bed, and many white blood cells were observed in 400 × photographs of FIG. I could confirm the note. On the other hand, in both the ring sprint mounting group and the control group, leukocytes moved from the peripheral connective tissue to the wound site, which was determined as an inflammatory reactor, and the epidermis was regenerated at the wound site.
창상 7일째가 되었을 때, 도 5 의 40×사진에서와 같이 링 스프린트 장착군은 창상 주변부만 재생된 표피로 덮여 있고, 중심부는 가피로 덮여 있었으나, 대조군은 창상 전체를 재생된 표피가 덮고 있었다. 400×사진으로 대조군은 창상 주변뿐만 아니라 중심부에서도 섬유아세포들이 빽빽히 들어차 있는 것이 관찰되어 이미 육아조직형성기(granulation tissue formation)임을 알 수 있었다. 반면, 링 스프린트 장착군은 창상 주변부에서만 재생 표피를 확인할 수 있었고, 이것이 창상 중심부로 이동하는 모습을 관찰 할 수 있었다. 또한 백혈구, 섬유아세포, 혈관들이 관찰되었다. 그러나, 재생된 표피 밑에서만 섬유아세포들이 밀도있게 관찰되어 창상주변부에서는 육아조직형성기이나, 창상 중심부는 여전히 가피가 덮고 있으며, 이제 막 섬유아세포들이 증식되고 백혈구들이 침윤되어 창상중심부에서는 아직 염증반응기로 치유 단계가 세분화 되었음을 확인할 수 있었다.At the 7th day of wounding, the ring sprint mounting group was covered with the regenerated epidermis only in the periphery of the wound, as shown in 40 × photograph of FIG. In the 400 × photographs, the control group was observed to be densely packed with fibroblasts in the center as well as around the wound, indicating that it was already granulation tissue formation. On the other hand, the ring sprint-mounted group was able to see the regenerated epidermis only at the periphery of the wound, and observed it moving to the center of the wound. Leukocytes, fibroblasts, and blood vessels were also observed. However, fibroblasts are densely observed only under the regenerated epidermis, so granulomatous tissues are formed in the periphery of the wound, but the core of the wound is still covered. We can see that the steps are broken down.
창상 12일째 날에서 도 6의 400×사진에서 대조군은 창상의 대부분에서 섬유아세포들이 수적으로 감소하여 일정한 거리를 두고 존재하며, 핵의 형태가 불규칙하게 보이기 시작해 초기 재구성기(remodeling phase)에 진입했음을 알 수 있었다. 반면, 링 스프린트 장착군은 창상 주변부에서는 섬유아세포의 수적 감소와 일정한 방향성이 관찰되었으나, 창상 중심부에서는 섬유아세포의 수적 증가와 함께 많은 수의 백혈구가 존재하여 치유 단계가 지연되고 있음을 확인할 수 있었다.On day 12 of the wound, in the 400 × photograph of FIG. 6, the control group showed that fibroblasts in the majority of the wound decreased numerically and existed at a certain distance, and the shape of the nucleus began to appear irregular and entered the initial remodeling phase. Could know. On the other hand, in the ring sprint mounting group, the number of fibroblasts decreased and constant direction was observed at the periphery of the wound, but the number of leukocytes was present at the center of the wound and the healing stage was delayed.
창상 15일째 날에 이르러 도 7의 40×사진에서 링 스프린트 장착군의 표피는 매끈하고 균일한 두께로 덮여 있는 반면, 대조군에서는 두께가 고르지 못했다. 400×사진으로 대조군의 섬유아세포들은 이미 성숙되어 핵의 형태가 다양해 보이고 콜라겐 성분들이 두껍게 뭉쳐져 다발을 형성하고 있어 성숙된 재구성기였다. 반면, 링 스프린트 장착군에서는 섬유아세포들이 적당한 간격을 유지하고 일부 세포에서 핵의 형태가 굽어져 보이기 시작했다. 또한 섬유아세포들이 분비하는 콜라겐 성분들이 매우 미세하게 뭉쳐져 보이고, 백혈구들이 여전히 존재하여 미성숙된 재구성기였다.By day 15 of the wound, in the 40 × photograph of FIG. 7, the epidermis of the ring sprint mounting group was covered with a smooth and uniform thickness, while the thickness was uneven in the control group. The 400 × photographs showed that the fibroblasts of the control group had already matured and showed various forms of nuclei, and collagen components were thickly clustered together to form bundles. On the other hand, in the ring sprint loaded group, the fibroblasts began to bend at a moderate interval and the shape of the nucleus bent in some cells. In addition, the collagen components secreted by the fibroblasts appeared to be very finely aggregated, and white blood cells were still present, which was an immature reconstructor.
상기 결과로부터, 링 스프린트 장착군에서는 치유 과정이 지연되며, 하나의 창상 내에서 여러 치유 단계를 관찰되어 치유 단계가 세분화된다는 것을 확인할 수 있었다.From the above results, in the ring sprint mounting group, the healing process is delayed, and several healing stages are observed in one wound, thereby confirming that the healing stage is subdivided.
실험 3. 창상 수축 기전의 평가Experiment 3. Evaluation of Wound Contraction Mechanism
조직 염색Tissue staining
창상 수축의 또 하나의 기전으로 알려진 섬유아세포에 의한 수축을 확인하기위하여 실험 2와 같은 방법으로 만든 조직 절편을 면역조직화학방법으로 α-평활근액틴(α-smooth muscle actin; 이하 α-SMA)을 염색하였다. 스프린트 장착군과 대조군의 4일, 6일 및 8일째 날의 조직 사진을 도 8에 나타내었다.To confirm the contraction caused by fibroblasts known as another mechanism of wound contraction, tissue sections made in the same manner as in Experiment 2 were subjected to immunohistochemistry for α-smooth muscle actin (α-SMA). Stained. Tissue photographs of days 4, 6 and 8 of the sprint loaded group and the control group are shown in FIG. 8.
조직 분석Tissue analysis
도 8 에서 링 스프린트 장착군은 7일째 날에 창상 주변부의 재생된 표피 아래에서만 양성 반응을 보였으나, 대조군은 창상 전 부위에서 강한 양성 반응을 보였다. 링 스프린트 장착군은 12일과 21일에도 창상 중심부 및 표피층 밑에서 양성 반응을 보였으나, 대조군은 12일 이후부터 음성반응을 나타냈다.In FIG. 8, the ring sprint mounting group showed a positive reaction only under the regenerated epidermis of the wound periphery on the 7th day, but the control group showed a strong positive reaction before the wound site. The ring sprint group showed positive reactions in the center of the wound and under the epidermal layer on days 12 and 21, but the control group showed negative reactions after 12 days.
대조군은 창상 7일째 날 창상 전체에 걸쳐 강한 양성 반응을 보여 수축이 활발히 진행되고 있으며, 육아조직형성기임을 확인할 수 있었다. 그러나, 그 후로부터는 더 이상 양성 반응을 보이지 않아 창상치유단계의 육아조직형성기를 완전히 지난 상태였다. 반면, 링 스프린트 장착군은 창상 7일째 날에는 창상 주변부의 표피층 아래에서만 α-SMA 양성 반응을 보였으나, 12일째 날에 이르러 창상 중심부에서도 α-SMA 양성 반응을 보였다. 또한, 창상 21일째 날에도 창상 중심부 표피 바로 밑에서 α-SMA 의 미약한 양성 반응을 보여 아직 육아조기형성기가 완료되지 않았음을 알 수 있었다.The control group showed strong positive reactions throughout the wound on the 7th day of the wound, and the contraction was actively progressing, and it was confirmed that it was a granulation tissue formation phase. Since then, however, the reaction was no longer positive, and it was completely past the granulation tissue formation stage of the wound healing stage. On the other hand, the ring sprint-mounted group showed α-SMA positive reaction only under the epidermal layer on the periphery of the wound on the 7th day of the wound, but showed α-SMA positive reaction on the center of the wound by the 12th day. In addition, on day 21 of the wound, a slight positive reaction of α-SMA was found just below the epidermis in the center of the wound, indicating that the early granulation phase was not completed.
이것으로 본 발명의 방법에 의할 경우, 섬유아세포의 수축작용 단계가 상당히 지연됨은 물론, 창상내에 치유 단계가 세분화됨을 또 다시 확인할 수 있었다.By this method, the contraction step of the fibroblasts was significantly delayed as well as the healing step in the wound was further confirmed.
하기 표 2 는 창상 유발 후 경과일에 따른 조직의 관찰 결과를 정리한 것이다.Table 2 summarizes the observation results of the tissues after the wound induction.
실험 4. 섬유아세포 성장인자(bFGF) 효능의 평가 실험Experiment 4. Evaluation of Fibroblast Growth Factor (bFGF) Efficacy
실험군의 제조Preparation of Experiment Group
링 스프린트 장착군의 창상부위에 200 ng 의 섬유아세포 성장인자(basic fibroblast growth factor: bFGF)를 1회 투여한 후 옵사이트(Opsite, Smith & Nephew Medical LTD)로 창상을 덮었다. 대조군으로는 링 스프린트 장착군의 창상부위에 PBS(인산 완충 용액)를 1회 투여한 후 옵사이트로 덮었다. 2일, 4일, 6일 및 8일자에 실험 2와 같은 조직 처리 과정으로 4 ㎛ 두께의 절편을 만든 후에 H&E로 염색하였다. 조직 사진 결과를 도 9에 나타내었다.200 ng of basic fibroblast growth factor (bFGF) was administered to the wound site of the ring sprint mounting group and then wounded with Opsite, Smith & Nephew Medical LTD. As a control group, PBS (phosphate buffer solution) was once administered to the wound site of the ring sprint mounting group and then covered with an opsite. On the 2nd, 4th, 6th, and 8th days, 4 μm-thick sections were made by tissue treatment as in Experiment 2 and stained with H & E. Tissue photograph results are shown in FIG. 9.
실험군의 관찰Observation of the experimental group
창상을 옵사이트로 덮었으므로 창상의 수축은 거의 없었고, 따라서 대조군과의 육안적 차이를 구분할 수 없었으나, 조직학적 분석 결과 현저한 차이가 나타났다.Since the wound was covered with the opsite, there was almost no contraction of the wound. Therefore, the visual difference with the control group could not be distinguished, but the histological analysis showed a significant difference.
창상 2일째 날에 bFGF 투여 그룹에서는 대식 세포와 백혈구가 피부 점막하직으로 침윤되기 시작하였으며, 옵사이트 바로 밑에서 백혈구들의 군락이 존재하는 반면, 대조군에서는 창상 전 부분에 걸쳐 bFGF 투여군에 비해 백혈구의 세포수가 적었다.On the second day of wounding, macrophages and leukocytes began to infiltrate submucosa in the bFGF-administered group, and a group of leukocytes existed just below the opsite, whereas in the control group, the number of leukocytes in the bFGF-treated group was compared to the bFGF-treated group. I wrote it down.
4일째 날 도 9의 bFGF 투여군 사진에서 백혈구 장벽이 나타났고 섬유아세포의 수적 증가를 확인할 수 있었다. 창상 주변부에서는 표피가 재생되고 그 밑에 섬유아세포 및 혈관의 수가 증가되기 시작했다. 또한 피부 점막하직의 윗 부분은 얇게 호염기성의 염색성을 보였고, 백혈구의 수도 증가되었다. 반면, 대조군의 사진에서는 백혈구의 침윤만 확인되었다. 창상 주변부에서는 표피의 재생을 볼 수 있었으며, 섬유아세포의 증가를 볼 수 있었으나, 창상 중심부의 피부 점막하직은 여전히 백혈구의 수가 적었다.On day 4, the leukocyte barrier was shown in the bFGF-administered group of FIG. 9 and the number of fibroblasts was increased. At the periphery of the wound, the epidermis began to regenerate and underneath it increased the number of fibroblasts and blood vessels. In addition, the upper part of the submucosa of the skin showed thin basophilic staining and the number of white blood cells was increased. On the other hand, only the leukocyte infiltration was confirmed in the control photograph. In the periphery of the wound, epidermal regeneration was observed and fibroblasts were increased, but the submucosa of the center of the wound was still small in number of white blood cells.
6일째 날 도 9의 bFGF 투여군 사진에서 진피의 섬유아세포들은 일정한 방향성을 보이며 밀도가 높았다. 창상 주변부의 표피 세포층은 7 내지 9층이었으며, 세포와 세포 사이의 접합반(desmosome)은 관찰되지 않았다. 반면, 대조군은 섬유아세포들의 침윤은 확인되나 방향성은 보이지 않았고, 섬유아세포와 백혈구의 수가 bFGF 투여군에 비해 적게 관찰되었다.On the 6th day, the fibroblasts of the dermis showed high density and high density in the bFGF-administered group of FIG. 9. Epidermal cell layers in the periphery of the wound were 7 to 9 layers, and no desmosome between the cells was observed. In contrast, the control group showed infiltration of fibroblasts but no directionality, and the number of fibroblasts and leukocytes was less than that of the bFGF group.
8일째 날 bFGF 투여군 사진에서 섬유아세포들이 분비하는 ECM(extra cellular matrix)성분이 잘 발달되어 있었으며, 잘 발달된 섬유아세포들이 일정한 방향성을 가지고 있었다. 창상 주변부에서 재생된 표피 밑에는 섬유아세포들의 밀도가 더욱 높았으며, 특징적으로 크고 둥근 모습의 핵 내에는 현저한 핵소체가 1개 또는 2개씩 존재하였고, 세포들은 일정한 방향성을 나타내었다. 그러나 창상의 중심부에서는 여전히 섬유아세포의 침윤이 적었다. 반면, 대조군 사진에서도 섬유아세포의 수적 증가를 볼 수 있었지만, ECM 성분이 빈약하였으며, 성숙된 모습의 섬유아세포를 확인할 수 없었다.On the 8th day, the extracellular matrix (ECM) component of the fibroblasts was well developed in the bFGF-administered group, and the well-developed fibroblasts had a certain orientation. Fibroblasts had a higher density under the regenerated epidermis at the periphery of the wound, and one or two prominent nucleolus were present in the large, rounded nucleus, and the cells showed constant orientation. But in the center of the wound, fibroblasts still had less invasion. On the other hand, the control photograph showed an increase in the number of fibroblasts, but the ECM component was poor and no mature fibroblasts could be identified.
상기 실험 결과로부터 본 발명의 방법으로 창상 수축이 억제되더라도 성장인자의 효과는 유효하게 발휘될 수 있음을 확인하였다. 이는 본 발명의 창상 수축 억제 방법이 창상수축 억제 및 치유 속도만을 지연시킬 뿐, 창상의 치유 기전 자체는 유지하므로, 순수한 성장인자의 효과를 분석할 수 있는 훌륭한 수단이 될 수 있음을 보여주는 것이다.From the above experimental results, it was confirmed that even if the wound contraction is suppressed by the method of the present invention, the effect of growth factors can be effectively exerted. This shows that the wound shrinkage suppression method of the present invention only delays the wound shrinkage suppression and the healing rate, and maintains the healing mechanism of the wound itself, and thus can be an excellent means for analyzing the effect of pure growth factors.
본 발명은 피부의 창상 수축을 최소화하는 것이며, 아울러 창상의 자연 치유 속도를 지연시키고, 창상 치유 단계를 세분화하므로써, 치유 기전의 조직학적 분석에 유리하고, 창상 주변부로부터 세포들의 이동에 어떠한 장애도 없기 때문에 성장인자 혹은 약물의 순수한 창상 치유 기전을 평가하는데 매우 유용하다.The present invention minimizes wound shrinkage of the skin, and also delays the rate of natural healing of the wound and refines the stage of wound healing, which is advantageous for histological analysis of the healing mechanism, and there are no obstacles to the movement of cells from the periphery of the wound. This is very useful for evaluating the pure wound healing mechanism of growth factors or drugs.
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KR20190014663A (en) * | 2017-08-03 | 2019-02-13 | 가톨릭대학교 산학협력단 | Internal splint for inhibition of wound contraction and method for inhibition of wound contraction using the same |
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-
2001
- 2001-08-27 KR KR10-2001-0051667A patent/KR100455919B1/en active IP Right Grant
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