本文關(guān)鍵詞：基于人血清白蛋白與明膠的醫(yī)用軟組織粘合劑的研究

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【摘要】：隨著醫(yī)療水平的迅速提高,用于人工器官、外科修復(fù)或理療修復(fù)的生物醫(yī)學(xué)材料受到越來越多的重視。應(yīng)用于各種組織修復(fù)的輔助縫合制品或單獨應(yīng)用于組織閉合的軟組織粘合劑也得到了廣泛的關(guān)注。目前國內(nèi)應(yīng)用于臨床的軟組織粘合劑主要有纖維蛋白類及氰基丙烯酸酯類,而國外在基于上述兩種類型粘合劑的基礎(chǔ)上還研究開發(fā)了一種作為輔助性止血材料應(yīng)用于急性A型主動脈夾層修復(fù)的軟組織粘合劑,商品名為BioGlue。它以提純的質(zhì)量分數(shù)為45%的牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)與質(zhì)量分數(shù)為10%的戊二醛為組成成分,使用時,按照體積比4：1的比例由特定的雙筒注射器在待修復(fù)處進行適量涂抹。BSA中帶有側(cè)鏈伯胺基的賴氨酸、待修復(fù)處的組織蛋白及戊二醛的醛基之間發(fā)生親核加成反應(yīng),從而產(chǎn)生化學(xué)性封閉作用而達到輔助治療的目的。然而,隨著BioGlue臨床應(yīng)用的不斷增加,針對它的不良反應(yīng)報告也逐日增多,諸如局部組織壞死、血栓癥、器官功能衰竭等。因此,研制開發(fā)一款新型的醫(yī)用軟組織粘合劑勢在必行。 本課題以國外已上市產(chǎn)品BioGlue為參照,旨在研制一種新型醫(yī)用軟組織粘合劑,以豐富國內(nèi)醫(yī)用粘合劑的市場。選取人血清白蛋白(human serum albumin, HSA)、明膠及戊二醛為基本組成成分,通過對各種醫(yī)用軟組織粘合劑配方的篩選、體外理化性能測定、體外毒性測定,并對篩選出的粘合劑進行了體內(nèi)系統(tǒng)性的功能評價,包括材料的體內(nèi)降解率、體內(nèi)生物相容性以及急性全身毒性,明確優(yōu)于BioGlue或與之各方面性能相當(dāng)?shù)男滦歪t(yī)用軟組織粘合劑。 1新型軟組織粘合劑組成成分及濃度、比例的篩選 借鑒前人研究基礎(chǔ),以國外上市產(chǎn)品BioGlue為對照,固定各種蛋白質(zhì)與戊二醛的體積比4：1,通過測定膠凝時間,分別篩選出合適的蛋白質(zhì)濃度與戊二醛濃度,以此確定每一種新型軟組織粘合劑的組成。實驗確定的各組樣品分別為：對照樣品S1為BioGlue,即組成為45%的BSA溶液與10%的戊二醛溶液；樣品S2為45%的HSA溶液與10%的戊二醛溶液；樣品S3為26%的明膠溶液與4%的戊二醛溶液；樣品S4為含16%尿素的26%的明膠溶液與8%的戊二醛溶液；樣品S5為比例為7：1的混合蛋白質(zhì)溶液(45%的HSA與26%的明膠組成,下同)與8%的戊二醛溶液；樣品S6為比例為6：2的混合蛋白質(zhì)溶液與6%的戊二醛溶液；樣品S7為比例為5：3的混合蛋白質(zhì)溶液與5%的戊二醛溶液。 2篩選出的軟組織粘合劑體外理化性能的測定 參照YY/T0729《組織粘合劑粘接性能試驗方法》及前人研究基礎(chǔ),將粘合劑粘接于刮去脂肪層的豬皮條塊一端,利用電腦式單柱拉力試驗機進行粘合強度的測定。將中間帶有一個針孔的豬小腸黏膜固定于壓力測試機上,涂抹軟組織粘合劑形成一個密封的薄膜,通過測定使薄膜針孔處破裂的最大壓力來判定粘合劑的密封效果。家兔心臟取血后抗凝,并用其進行各組粘合劑對兔血的溶血性考察。結(jié)果表明,S2、S3、S5的傷口閉合強度與密封效果均與對照BioGlue無顯著性差異,表明這三個樣品的理化性能與BioGlue相似；而S4、S6、S7的理化性能則弱于BioGlue。溶血率實驗則表明,所有的實驗組及對照組粘合劑均不表現(xiàn)溶血性。 3各種軟組織粘合劑浸提液對小鼠成纖維細胞L929的體外毒性評價 參照GB/T16886《醫(yī)療器械生物學(xué)評價第12部分：樣品制備與參照樣品》中的規(guī)定,對各種軟組織粘合劑按照1g/5mL培養(yǎng)基的比例進行2倍于規(guī)定濃度的浸提,37℃浸提24h。通過預(yù)實驗與前人研究,采用每孔7000個細胞的密度接種于96孔細胞培養(yǎng)板上,于給藥48h后進行MTT檢測；采用每孔2×106個細胞的密度接種于6孔細胞培養(yǎng)板上,于給藥24h后進行細胞周期檢測。結(jié)果表明,S2、S6、S7對細胞增殖的抑制情況與對照組無顯著性差異,表明這三個樣品與BioGlue對細胞的毒性相當(dāng),而S3、S4、S5對細胞增殖的抑制情況與對照組存在顯著性差異,其中S3、S5毒性較低,S4毒性較高。所有樣品組與對照組均將細胞周期阻滯于G2期,表明樣品組及對照組均對細胞存在一定的體外毒性,還需要通過動物體內(nèi)實驗進行系統(tǒng)性考察。 4各種軟組織粘合劑在大鼠及小鼠體內(nèi)的生物學(xué)評價 基于各種軟組織粘合劑體外理化性能與細胞毒性的測定結(jié)果,繼續(xù)對樣品組與對照組粘合劑進行體內(nèi)評價。具體參照GB/T14233《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗方法第2部分：生物試驗方法》與GB/T16886《醫(yī)療器械生物學(xué)評價國家標準》,系統(tǒng)考察軟組織粘合劑在Wistar大鼠體內(nèi)的降解情況及生物相容性,以及浸提液對昆明小鼠的急性全身毒性。研究結(jié)果表明,所有含HSA的樣品組S2、S5、S6、S7及含BSA的對照組S1的體內(nèi)降解率均較低,考察12w后降解仍不到40%,但蛋白質(zhì)成分單純?yōu)槊髂z的樣品S3、S4則表現(xiàn)出相對較高的降解率,12w后降解可達90%以上。HE染色結(jié)果表明,所有樣品組及對照組炎癥反應(yīng)均逐漸降低,12w后幾乎觀察不到炎癥反應(yīng)的存在；VG染色結(jié)果表明,埋植一段時間后,所有組別的大鼠均有皮下纖維囊增生的情況出現(xiàn),隨著時間的延長,均表現(xiàn)為致密且囊壁變�。患毙匀矶拘越Y(jié)果表明,所有樣品組及對照組均無明顯的急性全身毒性。 本研究取得的主要研究成果有： (1)通過參考已上市產(chǎn)品BioGlue的配方及國內(nèi)外關(guān)于醫(yī)用粘合劑的研究,設(shè)計出幾種基于HSA與明膠的醫(yī)用軟組織粘合劑,并通過測定其膠凝時間來篩選各種粘合劑中HSA、明膠及戊二醛的最適濃度及比例。 (2)參照YY/T0729《組織粘合劑粘接性能試驗方法》,利用電腦式單柱拉力試驗機,測定各種軟組織粘合劑在豬皮上的粘合強度；同時利用壓力機測定各種粘合劑的密封效果。研究表明,S2、S3、S5的傷口閉合強度及密封性與對照BioGlue相比均無顯著性差異,而S4、S6、S7的傷口閉合強度與密封性則與對照存在顯著性差異,且均低于對照組。而溶血率實驗則表明所有粘合劑均不會產(chǎn)生溶血現(xiàn)象。這提示我們S2、S3、S5可能會有比較好的體外及體內(nèi)相容性與順應(yīng)性。 (3)評價了各種軟組織粘合劑對小鼠成纖維細胞L929的體外毒性,包括MTT法測定其對細胞增殖的抑制及流式細胞術(shù)測定浸提液對L929細胞周期的影響兩部分。研究表明,S2、S6、S7對細胞增殖的抑制情況與對照組相比無顯著性差異,表明這三個樣品與BioGlue對細胞的毒性相當(dāng),而S3、S4、S5對細胞增殖的抑制情況與對照組相比則存在顯著性差異,其中S3、S5毒性較低,S4毒性較高。流式結(jié)果則表明所有樣品組與對照組均將細胞周期阻滯于G2期,表明所有粘合劑均對細胞存在一定程度的毒性作用。 (4)對各種軟組織粘合劑在Wistar大鼠及昆明小鼠的體內(nèi)作用情況進行了考察。結(jié)果顯示,對于體內(nèi)降解而言,單純含有明膠的樣品S3、S4更優(yōu)于對照S1,其他樣品則與S1相當(dāng)；對于體內(nèi)生物相容性而言,在12w的考察期內(nèi),所有樣品組大鼠均表現(xiàn)出與對照組類似的炎癥變化及纖維囊增生變化過程；對于急性全身毒性而言,所有實驗組與對照組小鼠體重均逐日增加,未見任何不良反應(yīng),可以初步認為各組粘合劑浸提液基本安全,對任何性別的小鼠均不存在急性全身毒性。 結(jié)果表明,通過測定膠凝時間篩選出合適的組分及比例,進一步測定理化性能、體外毒性、體內(nèi)性能,可以初步確定S2、S3、S5是有望替代BioGlue的新型醫(yī)用軟組織粘合劑。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R318.08

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊榮杰,喬麗坤,李雪春,何吉宇;物理交聯(lián)聚乙烯醇凝膠中氫鍵作用研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2004年11期

2 劉昌勝;磷酸鈣骨水泥的制備及其應(yīng)用研究[J];材料導(dǎo)報;2001年02期

3 俞天智,楊汝棟;蘆丁與血清白蛋白的作用研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2003年04期

4 Kirkpatrik C J;田文華;;生物材料體外評價的理論與應(yīng)用[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;1991年05期

5 曾國蓉;馮地旺;鄧德賢;尹莘;周承邦;楊學(xué)霖;;新型醫(yī)用粘合劑:α-氰基丙烯酸1,2-異丙叉甘油酯的合成[J];中國膠粘劑;1993年01期

6 宋靖;李軍;鄧聯(lián)東;董岸杰;;用于透皮吸收制劑的親水性壓敏膠的制備與性能[J];中國膠粘劑;2005年12期

7 夏毅然,徐永祥,劉文冰,趙成如;醫(yī)用粘合劑的研究及應(yīng)用進展[J];化工新型材料;2003年04期

8 周衛(wèi)新;袁永健;石儉莉;虞小松;;壓敏膠粘劑的研究進展[J];化工新型材料;2009年09期

9 李靜,董鄭姣;醫(yī)用膠加氫氧化鈣作深齲墊底材料的臨床應(yīng)用[J];河南醫(yī)藥信息;2003年01期

10 于衛(wèi)強;張修銀;翁維民;邊益明;阮丹平;閔敏;;不同粘結(jié)劑對瓷-牙本質(zhì)粘結(jié)剪切強度的研究[J];臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志;2007年06期

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本文編號：1237592