Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto"

Método para evaluar la adhesividad por tracción de diferentes adhesivos cianoacrílicos

M.Sc. María Elena Cañizares Graupera,1 Lic. Suanet Hernández Urquia,2 Dr. Carlos Domínguez Álvarez3 y My. Juan Carral Novo4

Resumen

Una de las propiedades mecánicas más importantes de controlar en un adhesivo es su capacidad de adhesión. Esto se ve potenciado en el caso particular de adhesivos de tipo quirúrgico, cuando sean empleados en anastomosis arteriales o intestinales. La tensión a que serán sometidos los tramos unidos requiere de entera seguridad en cuanto a la fortaleza de la unión. Para el caso particular de adhesivos quirúrgicos con base cianoacrílica aparece descrito un método sencillo para medir esta unión. En este trabajo se ofrece una nueva variante que brinda una información primaria útil para ensayos de rutina, con el empleo de pocos recursos de fácil alcance. La técnica demostró que la composición en estudio no difería en su comportamiento de las composiciones comerciales análogas evaluadas de forma comparativa (0,42-0,45 Newton) y que la incorporación de la técnica histológica permitió apreciar que todas las composiciones adhesivas evaluadas sobrepasaban la fuerza necesaria para soportar tejidos, ya que la unión adhesiva se mantuvo intacta entre las 2 capas de tejido evaluadas.

DeCS: ADHESIVIDAD; TRACCION; CIANOACRILATOS; ADHESIVOS DE TEJIDOS; CIRUGIA.

Existe numerosa literatura donde se describe el empleo de adhesivos de base cianoacrílica en anastomosis de venas y arterias1-5 con resultados satisfactorios desde el punto de vista de su funcionalidad.

Aunque estos tipos de adhesivos precisan de evaluaciones toxicológicas más profundas, sobre todo de su comportamiento con el sistema hematológico e inmunológico, no cabe duda que es una excelente opción por la rapidez con que permiten actuar en los casos de accidentes fatales donde otras técnicas fallan.

Tener una idea de la tensión que pueda soportar un adhesivo quirúrgico o una sutura resulta fundamental y de especial valor cuando estos se empleen en técnicas de anastomosis. Determinadas zonas del organismo como el intestino, arterias y vasos soportan grandes presiones por su función inherente.

En la literatura se encontró un método in vivo simple para medir la unión (Heiss vonW, Guthy E, Faul P. Vergleichende Untersuchungen zur Reibfestigkeit geklebter und genähter Wunden. Internacional Symposium of Cyanoacrylates, Viena, Wiley Intersciences. 1986: p.275-8). En el ensayo se colocan pesas en los bordes de la herida sellada del animal vivo hasta que la herida se abra.

En nuestro caso se estableció también de forma muy simple un método in vitro. Este permitió llegar a valores que al compararlos con un producto comercial que sirvió de patrón de referencia marcó la trazabilidad de los resultados. Permitió además esclarecer que todos los adhesivos que se evaluaron están sobredimensionados.

Métodos

Se compararon los valores de adhesividad del cianoacrilato de N-butilo, tisuacryl (adhesivo de producción nacional) y bondoderm con el histoacryl blau de la B. Brawn. Para ello se le adicionó un suplemento a uno de los extremos del brazo de una balanza técnica, del cual pende un angular de aluminio al que se adhiere mediante el adhesivo y a la piel otro angular que queda sujeto a la base de la balanza, con superficie de 1 cm2 cada uno, según se muestra en la figura.

FIG. Equipo preparado para realizar las mediciones.

El procedimiento para efectuar la medición con el empleo de piel de ratas como sustrato para el ensayo fue el siguiente: se sacrificaron los animales con sobredosis de anestésico, se separó la piel del músculo en un área aproximada de 20 x 20 cm de la región del lomo del animal, se rasuró minuciosamente hasta que esta quedara completamente lisa y se conservó en disolución salina de sodio al 0,9 % a - 20 °C hasta su uso. La piel se lavó con agua destilada y se secó entre 2 láminas de papel de filtro antes de efectuar el experimento. Se realizaron cortes de la piel de 1 x 2 cm para cubrir el área de las láminas de aluminio y que sobrepasara 0,5 cm por 2 de sus extremos para poder doblarlas y pegarlas por la cara posterior de la lámina.

En dichos angulares se adhieren primero las pieles a los soportes metálicos, con el uso del propio adhesivo, y luego se unen las pieles entre sí; se usó 20 mL de adhesivo en cada unión y se ejerció compresión digital durante 1 min.

Se colocó un vaso de precipitado en uno de los platos de la balanza y se equilibró el brazo a cero colocando las pesas apropiadas en el otro plato. Se colocaron los angulares preparados en su posición al extremo de la balanza. Se comenzó a gotear agua por gravedad en el vaso de precipitados hasta que ocurrió la ruptura. Se determinó la masa del agua goteada para efectuar los cálculos mediante la expresión física:

F= m x a

donde:

m = masa del agua en kg
a = aceleración de la tierra (9,80 m/s2).
Y determinar la fuerza que soporta la adhesión.6

Concluido el ensayo, los tejidos se fijaron en formol neutro al 10 % para su estudio hístico. Las muestras se incluyeron en parafina, se colocaron de modo que permitieran un corte transversal que incluyera al polímero y las capas de tejido; se efectuaron cortes de 5 m en un micrótomo vertical de Leitz, se colorearon con hematoxilina/eosina y se observaron en un microscopio binocular Olympus a un aumento de 200 x.

Resultados

En la tabla se muestra los valores promedio de los 3 materiales evaluados con respecto al histoacryl que se utilizó como referencia. Nótese que el resultado promedio de cada producto muestra un valor muy próximo entre sí. La evaluación estadística de estos resultados utilizando t de Student demostró que no. En la figura 2 que corresponde a un corte histológico transversal de una muestra de piel luego de haber sido sometida al ensayo de adhesividad, la flecha indica la zona de polímero en forma de sandwich entre los 2 tramos de piel.

FIG. 2. Corte histológico transversal.

Discusión

La evaluación estadística indicó que el método resulta apropiado para determinar la pérdida de adhesividad de materiales adhesivos con recursos sencillos y de fácil acceso, al menos para ensayos de rutina.

Se demostró por histología que los adhesivos evaluados sobrepasan la adhesión necesaria para los tejidos, ya que el fallo que se detecta corresponde al sustrato, por lo que su poder adhesivo resulta superior al fisiológico.

Se recomienda el método desarrollado para su validación como vía alternativa para efectuar estos ensayos con pocos recursos pero con resultados confiables, ya que al incorporar un producto comercial que actúa como patrón de referencia, permite comparar estos resultados con los ensayos a que hayan sido sometidos los adhesivos comerciales, es decir, que permite su trazabilidad.

El método es lo suficiente sensible para detectar pérdidas de adhesión de productos de este género por cualquier motivo como pueden ser la contaminación con migrantes del envase. Desde el punto de vista ético resulta mejor que el descrito en la literatuta,6 porque al ser una evaluación in vitro se evita el sufrimiento de los animales de experimentación.

TABLA. Valores promedio, intervalos de confianza y desviación estándar para el ensayo de adhesividad de los diferentes materiales referidos al histoacryl

Producto	Histoacryl (referencia)	Cianoacrilato de N-butilo	Bondoderm	Tisuacryl
Resistencia a la ruptura	0,45 ± 0,05nt	0,41 ± 0,06nt	0,42 ± 0,2nt	0,45 ± 0,03nt
n	10	10	3	10
S	0,08	0,08	0,16	0,05
T cal.	-	1,14	0,38	0
T crit.	2,10	2,10	2,20	2,10

nt = Newton; n = número de réplicas; S = desviación estándar.

Summary

One of the important mechanical properties to be controlled in a tissue adhesive is its adhesiveness capacity. It is potentiated in the particular case of surgical adhesives when they are used in arterial or intestinal anastomosis. The tension to which the joined segments will be subjected requires a complete safety as regards the strenght of the joining. For the particular case of surgical adhesives with cyanoacrylic base it has been described a simple method to measure this joining. A new variant giving useful primary information for routine tests by using a few easily attainable resources is presented in this paper. The technique showed that the behavior of the composition under study was not different from the analogous commercial compositions that had been comparatively evaluated (0.42-0.45 Newton) and that the incorporation of the histological technique allowed to observe that all the evaluated adhesive compositions surpass the necessary force for supporting tissues, since the adhesive joining between the 2 layers of tissue evaluated was kept intact.

Subject headings: ADHESIVENESS; TRACTION; CYANOACRYLATES; TISSUE ADHESIVES; SURGERY.

Referencias Bibliográficas

1. Casanova R, Herrera GA, Vásconez, B, Velazquez, C, Grotting JC. Microarterial sutureless sleeve anastomosis using a polimeric adhesive. An Experimental Study. J Reconst Microsurg 1987;3(3):201-7.
2. Celik H, Caner H, Tahta K, Ozcan OE. Erbengi A, Onol B. Nonsuture closure of arterial defect by vein greft using isobutyl -2-cyanoacrylate as a tissue adhesive. J Neurosurg Sci 1991;35(2):83-7.
3. Takenaka H, Esato K, Ohara M, Zempo N. Sutureless anastomosis of blood vessels using cyanoacrylate adhesives. Jpan J Surg 1992;22:46-54.
4. Ang ES, Tan KC, Tan LH, Ng RT, Song IC. 2-octylcyanoacrylate-assisted microvascular anastomosis: comparison with a conventional suture technique in rat femoral arteries. J Reconstr Microsurg 2001;17(3):193-201.
5. Getzlaff S, Benz CA, Schilling D. Enteroscopic cyanoacrylate sclerotherapy of jejunal and gallbladder varices in a patient with portal hypertension. Endoscopy 2001;33(5):462-4.
6. Halliday D. Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Parte 1. La Habana: Editorial Científico-Técnica; 1966. p.105-63. (Edición Revolucionaria. )
   

Recibido: 30 de septiembre de 2003. Aprobado: 3 de noviembre de 2003.
M. Sc. María Elena Cañizares Graupera. Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto". Avenida Monumental, Habana del Este, CP 11700, Ciudad de La Habana, Cuba.

1 Master en Ciencias. Investigadora Auxiliar. Centro de Biomateriales, Universidad de La Habana.
2 Licenciada en Química. Centro de Biomateriales, Universidad de La Habana.
3 Especialista de I Grado en Anatomía Patológica. Hospital Clinicoquirúrgico "Hermanos Ameijeiras".
4 Especialista de I Grado en Cirugía General. Hospital Militar Central "Dr. Luis Díaz Soto".