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Hydrogel-coated needles prevent puncture site bleeding in arteriovenous fistula and arteriovenous grafts in rats - 09/10/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112113 
Yanhua Xu a, c, 1, Zhiju Wang c, e, 1, Shunbo Wei b, c, 1, Peng Sun b, c, Hualong Bai b, c, , Jing’an Li d,
a Department of Internal Medicine, First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Henan, China 
b Department of Vascular and Endovascular Surgery, First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Henan, China 
c Key Vascular Physiology and Applied Research Laboratory of Zhengzhou City, Henan, China 
d School of Material Science and Engineering & Henan Key Laboratory of Advanced Magnesium Alloy & Key Laboratory of Materials Processing and Mold Technology (Ministry of Education), Zhengzhou University, Henan, China 
e Department of Physiology, Medical school of Zhengzhou University, Henan, China 

Correspondence to: Department of Vascular and Endovascular Surgery, First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Henan 450052, China.Department of Vascular and Endovascular Surgery, First Affiliated Hospital of Zhengzhou UniversityHenan450052China⁎⁎Correspondence to: School of Material Science and Engineering, Zhengzhou University, Henan 450001, China.School of Material Science and Engineering, Zhengzhou UniversityHenan450001China

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Abstract

Introduction

Imperfect hemostasis after arteriovenous fistula (AVF) and arteriovenous graft (AVG) cannulation can cause a hematoma or pseudoaneurysm and leads to poor satisfaction. We hypothesized that a hydrogel-coated needle would effectively and rapidly stop bleeding after vascular cannulation in a rat AVF and AVG model.

Method

A hydrogel comprised of sodium alginate (SA), hyaluronic acid (HA), and calcium carbonate was coated onto the surface of suture needles using a rotating system. The needles were observed using scanning electron microscopy (SEM) and immunofluorescence. Rat AVF with or without renal failure and AVG were punctured using bare and hydrogel-coated needles. The tissues were examined by histology.

Result

The hydrogel was successfully coated onto the surface of 30 G needles and confirmed by SEM. Hydrogel-coated needles rapidly stopped bleeding after AVF and AVG cannulation in rat.

Conclusion

In this preliminary animal research, hydrogel-coated needles can stop AVF and AVG puncture-site bleeding; but additional clinical studies are needed to justify whether it is still effective in clinical.

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Graphical abstract




ga1

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Highlights

Hydrogel-coated needles stopped the AVF and AVG puncture-site bleeding in rat.
A new arteriovenous graft model was established in rat.
The coating process can be easily achieved by a self-made rotating system.

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Keywords : Hemostasis, Hydrogel, Needle, Arteriovenous fistula, Arteriovenous graft, Puncture, Cannulation


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Vol 143

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