The effects of low-intensity ultrasound in bioabsorbable self-reinforced poly-L-lactide -fixed cancellous bone fracture

The purpose of the present study was to investigate the effects of low-intensity ultrasound on bioabsorbable self-reinforced poly-L-lactide (SR-PLLA) screws and on fracture healing after SR-PLLA device fixation in experimental and clinical cancellous bone fracture. In the first experimental study, the assessment of the mechanical strengths of the SR-PLLA screws was performed after 12 weeks of daily 20-minute ultrasound exposure in vitro. In the second experimental study, 32 male Wistar rats with an experimental distal femur osteotomy fixed with an SR-PLLA rod were exposed for daily low-intensity ultrasound treatment for 21 days. The effects on the healing bone were assessed. The clinical studies consist of three prospective, randomized, and placebo-controlled series of dislocated lateral malleolar fractures fixed with one SR-PLLA screw. The total number of the patients in these series was 52. Half of the patients were provided randomly with a sham ultrasound device. The patients underwent ultrasound therapy 20 minutes daily for six weeks. Radiological bone healing was assessed both by radiographs at two, six, nine, and 12 weeks and by multidetector computed tomography (MDCT) scans at two weeks, nine weeks, and 18 months. Bone mineral density was assessed by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). The clinical outcome was assessed by both Olerud-Molander scoring and clinical examination of the ankle. Low-intensity ultrasound had no effects on the mechanical properties and degradation behaviour of the SR-PLLA screws in vitro. There were no obvious signs of low-intensity ultrasound-induced enhancement in the bone healing in SR-PLLA-rod-fixed metaphyseal distal femur osteotomy in rats. The biocompatibility of low-intensity ultrasound treatment and SR-PLLA was found to be good. In the clinical series low-intensity ultrasound was observed to have no obvious effects on the bone mineral density of the fractured lateral malleolus. There were no obvious differences in the radiological bone healing times of the SR-PLLA-screw-fixed lateral malleolar fractures after low-intensity ultrasound treatment. Low-intensity ultrasound did not have any effects on radiological bone morphology, bone mineral density or clinical outcome 18 months after the injury. There were no obvious findings in the present study to support the hypothesis that low-intensity pulsed ultrasound enhances bone healing in SR-PLLA-rod-fixed experimental metaphyseal distal femur osteotomy in rats or in clinical SR-PLLA-screw-fixed lateral malleolar fractures. It is important to limit the conclusions of the present set of studies only to lateral malleolar fractures fixed with an SR-PLLA screw.

Development of a new flexor tendon repair technique performed with bioabsorbable poly-L/D-lactide (PLDLA) suture

Sormen koukistajajännevamman korjauksen jälkeisen aktiivisen mobilisaation on todettu johtavan parempaan toiminnalliseen lopputulokseen kuin nykyisin yleisesti käytetyn dynaamisen mobilisaation. Aktiivisen mobilisaation ongelma on jännekorjauksen pettämisriskin lisääntyminen nykyisten ommeltekniikoiden riittämättömän vahvuuden vuoksi. Jännekorjauksen lujuutta on parannettu kehittämällä monisäieommeltekniikoita, joissa jänteeseen tehdään useita rinnakkaisia ydinompeleita. Niiden kliinistä käyttöä rajoittaa kuitenkin monimutkainen ja aikaa vievä tekninen suoritus. Käden koukistajajännekorjauksessa käytetään yleisesti sulamattomia ommelmateriaaleja. Nykyiset käytössä olevat biohajoavat langat heikkenevät liian nopeasti jänteen paranemiseen nähden. Biohajoavan laktidistereokopolymeeri (PLDLA) 96/4 – langan vetolujuuden puoliintumisajan sekä kudosominaisuuksien on aiemmin todettu soveltuvan koukistajajännekorjaukseen. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää välittömän aktiivisen mobilisaation kestävä ja toteutukseltaan yksinkertainen käden koukistajajännekorjausmenetelmä biohajoavaa PLDLA 96/4 –materiaalia käyttäen. Tutkimuksessa analysoitiin viiden eri yleisesti käytetyn koukistajajänneompeleen biomekaanisia ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa ydinompeleen rakenteellisten ominaisuuksien – 1) säikeiden (lankojen) lukumäärän, 2) langan paksuuden ja 3) ompeleen konfiguraation – vaikutuksen selvittämiseksi jännekorjauksen pettämiseen ja vahvuuteen. Jännekorjausten näkyvän avautumisen todettiin alkavan perifeerisen ompeleen pettäessä voima-venymäkäyrän myötöpisteessä. Ydinompeleen lankojen lukumäärän lisääminen paransi ompeleen pitokykyä jänteessä ja suurensi korjauksen myötövoimaa. Sen sijaan paksumman (vahvemman) langan käyttäminen tai ompeleen konfiguraatio eivät vaikuttaneet myötövoimaan. Tulosten perusteella tutkittiin mahdollisuuksia lisätä ompeleen pitokykyä jänteestä yksinkertaisella monisäieompeleella, jossa ydinommel tehtiin kolmen säikeen polyesterilangalla tai nauhamaisen rakenteen omaavalla kolmen säikeen polyesterilangalla. Nauhamainen rakenne lisäsi merkitsevästi ompeleen pitokykyä jänteessä parantaen myötövoimaa sekä maksimivoimaa. Korjauksen vahvuus ylitti aktiivisen mobilisaation jännekorjaukseen kohdistaman kuormitustason. PLDLA 96/4 –langan soveltuvuutta koukistajajännekorjaukseen selvitettiin tutkimalla langan biomekaanisia ominaisuuksia ja solmujen pito-ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa verrattuna yleisimmin jännekorjauksessa käytettävään punottuun polyesterilankaan (Ticron®). PLDLA –langan todettiin soveltuvan hyvin koukistajajännekorjaukseen, sillä se on polyesterilankaa venymättömämpi ja solmujen pitävyys on parempi. Viimeisessä vaiheessa tutkittiin PLDLA 96/4 –langasta valmistetulla kolmisäikeisellä, nauhamaisella jännekorjausvälineellä tehdyn jännekorjauksen kestävyyttä staattisessa vetolujuustestauksessa sekä syklisessä kuormituksessa, joka simuloi staattista testausta paremmin mobilisaation toistuvaa kuormitusta. PLDLA-korjauksen vahvuus ylitti sekä staattisessa että syklisessä kuormituksessa aktiivisen mobilisaation edellyttämän vahvuuden. Nauhamaista litteää ommelmateriaalia ei aiemmin ole tutkittu tai käytetty käden koukistajajännekorjauksessa. Tässä tutkimuksessa ommelmateriaalin nauhamainen rakenne paransi merkitsevästi jännekorjauksen vahvuutta, minkä arvioidaan johtuvan lisääntyneestä kontaktipinnasta jänteen ja ommelmateriaalin välillä estäen ompeleen läpileikkautumista jänteessä. Tutkimuksessa biohajoavasta PLDLA –materiaalista valmistetulla rakenteeltaan nauhamaisella kolmisäikeisellä langalla tehdyn jännekorjauksen vahvuus saavutti aktiivisen mobilisaation edellyttämän tason. Lisäksi uusi menetelmä on helppokäyttöinen ja sillä vältetään perinteisten monisäieompeleiden tekniseen suoritukseen liittyvät ongelmat.

Studies on the biosynthesis of β-n-oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid, the Lathyrus sativus neurotoxin

The biosynthesis of β-N-oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid (ODAP), HOOC· CO·NH·CH2·CH(NH2·COOH is of interest, since this neurotoxin has been isolated from the seeds of Lathyrus sativus, the consumption of which causes the disease neurolathyrism in humans. The concentration of this non-protein amino acid in the seeds increases on germination. When the seeds are germinated in the presence of [14C2]- oxalic acid, the isolated ODAP is labelled exclusively in the oxalyl moiety. An oxalyl- CoA synthetase requiring the obligatory presence of ATP, CoA and Mg2+ can be demonstrated in crude extracts of the seedlings. When l-α,β-diaminopropionic acid is incubated with the enzyme in the presence of the components for oxalyl activation, net formation of ODAP can be shown. The enzymic reaction is specific to the β-amino group of l-α,β-diaminopropionic acidm and the higher homologues like α,γ-diaminobutyric acid, ornithine and lysine are inactive in this system. ODAP is not formed with α,β-diaminopropionic acid when the enzyme extract is prepared from Pisum sativum although oxalyl-CoA formation can be demonstrated.

Biochemical Characterization Of Β-N-Oxalyl-L-Α,Β-Diaminopropionic Acid, The Lathyrus Sativus Neurotoxin As An Excitant Amino Acid

Abstract—β-N-Oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid (ODAP), the toxin isolated from the seeds of Luthyrus sativus produces head retraction, tremors and convulsions when injected into a variety of experimental animals. In 12-day-old rats, it has been found that the convulsive behaviour is accompanied by profound biochemical changes in the brain. The brain homogenates prepared from ODAP injected animals show a higher rate of respiration. There is a decrease in the brain glucose, glycogen, ATP, phosphocreatine and acetylcholine levels of the convulsing animals. The inorganic phosphate, lactic acid and acetylcholineesterase levels increase. These results establish that ODAP is a typical convulsant.

The Isolation and Characterization of β-N-Oxalyl-L-α,β-Diaminopropionic Acid: A Neurotoxin from the Seeds of Lathyrus sativus

A neurotoxic compound has been isolated from the seeds of Lathyrus sativus in 0.5% yield and characterized as β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid. The compound is highly acidic in character and forms oxalic acid and diaminopropionic acid on acid hydrolysis. The compound has a specific rotation of -36.9° and has apparent pK values in the order of 1.95, 2.95, and 9.25, corresponding to the two carboxyl and one amino functions, respectively. The compound has been synthesized by reacting an aqueous methanolic solution of the copper complex of L-α,β-diaminopropionic acid prepared at pH 4.5-5.0 with dimethyl oxalate under controlled pH conditions and isolating the compound by chromatography on a Dowex 50-H+ column after precipitating the copper. The compound induced severe neurological symptoms in day-old chicks at the level of 20 mg/chick, but not in rats or mice. It also inhibited the growth of several microorganisms and of the insect larva Corcyra cephalonica Staint. L-Homoarginine had no neural action in chicks. It is suggested that the neurotoxic compound is species specific in its action and may be related to "neurolathyrism" associated with the human consumption of L. sativus seeds.

Biosynthesis of β-N-oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid, the lathyrus sativus neurotoxin

The biosynthesis of β-N-oxalyl-l-α,β-diaminopropionic acid (ODAP) the Lathyrus sativus neurotoxin has been found to follow the scheme depicted below: {A figure is presented}. The first reaction is catalysed by oxalyl-CoA synthetase which has properties similar to that of the enzyme in peas. The second reaction is catalysed by another enzyme which is specific to L. sativus and is designated as oxalyl-CoA-α,β-diaminopropionic acid oxalyl transferase. The enzymes have been purified by about 60-fold and their properties studied. A partial resolution of the two enzyme activities has been achieved using CM-sephadex columns.

Enantiodivergent Formal Total Synthesis of Aspercyclide C from L-(+)-Tartaric Acid

The enantiodivergent formal syntheses of both enantiomers of aspercyclide C is accomplished. Starting from L-(+)-tartaric acid, the key protected allylic alcohol, (3R,4R)-4-(methoxy-methoxy) non-1-en-3-ol is prepared, and is then elaborated into both enantiomers of 3-(4-methoxybenzyl)oxy]non-1-en-4-ol via Mitsunobu inversion. Esterification with a known biaryl acid, followed by ring-closing metathesis and deprotection completes the syntheses.

Hydrogen-Bond-Directed Nonlinear-Optical Organic Materials - Evidence For The Control Of 2nd-Harmonic Generation Activities From The X-Ray Crystal-Structures Of The Complexes Of L-Tartaric Acid With M-Anisidine and P-Toluidine

Several substituted anilines were converted to binary salts with L-tartaric acid. Second harmonic generation (SHG) activities of these salts were determined. The crystal packing in two structures, (i) m-anisidinium-L-tartrate monohydrate (i) and (ii) p-toluidinium-L-tartrate (2), studied using X-ray diffraction demonstrates that extensive hydrogen bonding steers the components into a framework which has a direct bearing on the SHG activity