防海水浸泡胶原蛋白复合医用敷料研究
The Study on the Anti-immersed Collagen Combined Medical Dressing
胶原蛋白是一种常见的止血材料,具有良好的生物相容性和止血性能,可防止水分与体液的流失,与创面有很好的亲合性和粘合力,能够促使毛细血管形成,加速肉芽组织生长,可缩短创面愈合的时间,加速损伤组织的愈合,促进痊愈.壳聚糖同样是一种常见的止血促愈合生物材料,具备优秀的生物相容性和降解性,还具有一定程度抑菌性能,在创面愈合过程中,能保护创面不被细菌感染而继发炎症反应.海藻酸钙具有很强的吸液性能,能够保持创面湿润,利于创面愈合;同时其中的Ca2+能够在止血过程中与体液内的Na+进行交换,促进机体凝血酶的产生,从而加速机体自身凝血过程.本文采用Lee-White体外凝血法,通过单因素及正交实验,获得了关于胶原蛋白、壳聚糖以及海藻酸钙的最佳复合配方,采用冷冻干燥法,制备出一款胶原蛋白/海藻酸钙/壳聚糖冻干海绵(Collagen/Calcium Alginate/Chitosan Matrix,CCCM),通过动物实验和阻菌阻水实验来筛选防海水材料,与之结合初步形成一款防海水浸泡医用敷料,并对其表征结构、止血和促愈合功能以及生物安全性进行系统探究.采用静电纺丝技术在海藻酸盐敷料底布上纺出胶原蛋白/壳聚糖静电纺丝膜,通过割伤愈合实验、细胞毒性实验和全身急性毒性实验,初步探究开展了静电纺丝膜的促愈合功效和安全性评价研究.1.采用单因素实验,对胶原蛋白、海藻酸钙和壳聚糖进行体外凝血研究,获得三者各自较佳凝血浓度,通过正交实验,最终得到三者的最佳组合配方为胶原蛋白:海藻酸钙:壳聚糖=20 mg/m L:0.4 mg/m L:0.1 mg/m L.采用冷冻干燥技术制备CCCM冻干海绵,采用SEM(扫描电镜)、红外光谱、吸水性和孔隙率测试对CCCM冻干海绵进行结构表征,结果表明CCCM冻干海绵为多孔层状结构,具备良好的孔隙率以及吸水性能,胶原-壳聚糖-海藻酸盐之间发生了化学键连接,不是三种材料简单的复合.2.采用BCI(Blood Clotting Index)体外凝血实验,兔耳动脉止血模型、背部全皮层止血模型、肝脏止血模型,割伤愈合实验,以及血小板黏附实验,系统研究了复合CCCM冻干海绵的止血性能和促愈合性能.结果显示,CCCM冻干海绵具有良好的止血作用,能够有效缩短止血时间,减少出血量,从而达到快速止血的效果;能有效缩短创面愈合时间,降低炎症反应,促进多种创面愈合相关生长因子的表达.3.根据国家标准,采用细胞毒性实验、细胞克隆形成实验、致敏性实验、全身急性毒性实验和皮肤刺激性实验系统研究了该CCCM冻干海绵的生物安全性.结果表明,CCCM冻干海绵无明显细胞毒性,无致敏性和急性毒性,同时对皮肤不具备刺激性.4.采用静电纺丝技术,以海藻酸盐敷料为底布,将胶原蛋白/壳聚糖静电纺丝于海藻酸盐敷料,制备获得胶原蛋白/壳聚糖静电纺丝海藻酸盐敷料,采用割伤愈合实验、细胞毒性实验以及全身急性毒性实验,研究了该静电纺丝复合膜的促愈合功效和安全性.结果显示,该静电纺丝复合膜具备良好的促愈合功能,能有效缩短创面愈合时间,降低炎症反应,促进多种生长因子的表达,同时,该电纺膜无急性全身毒性,对细胞毒性小.5.建立海水浸泡动物模型,采用医疗行业标准,选用浙江医鼎医用敷料有限公司和淄博奈琦尔生物科技公司生产的高粘性PU膜(分别简称医鼎PU膜、奈琦尔PU膜)进行防海水浸泡、阻菌与阻水性能的测试,筛选获得医鼎PU膜能长时间有效防止海水浸泡,阻隔细菌与海水的浸透;防海水浸泡时间>6 h.将所筛选的PU膜通过医用生物胶与胶原蛋白/海藻酸钙/壳聚糖冻干海绵和胶原蛋白/壳聚糖静电纺丝海藻酸盐敷料粘合固定,初步制备两种防海水浸泡胶原蛋白医用敷料,采用防海水浸泡割伤愈合实验,研究这两种医用敷料的性能.研究表明,这两种医用敷料均能有效防止海水对伤口的侵染,促进伤口愈合,但可能是样本数量太少,故两者相比,差异不显著.
- 作者：
- 宗杰
- 学位授予单位：
- 上海海洋大学
- 专业名称：
- 食品科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 沈先荣
- 中图分类号：
- R318.08；TQ340.64
- 关键词：
- 胶原蛋白；壳聚糖；海藻酸钙；静电纺丝；止血促愈合；生物安全性
- Collagen; Calcium alginate; Chitosan; electrostatic spinning; hemostasis and wound healing; biosafety;