可吸收甲殼素手術(shù)縫線的生物學功能和生物安全性研究
發(fā)布時間:2019-04-24 11:58
【摘要】:手術(shù)和外傷中組織的創(chuàng)傷不可避免,近兩百年來,手術(shù)縫線一直是使用最廣泛的創(chuàng)傷閉合和修復材料。隨著二十世紀七十年代聚乙交酯(PGA)等合成高分子可吸收縫線的發(fā)展,可吸收手術(shù)縫線取得了巨大的商業(yè)成功,現(xiàn)今每年有13億美元市場。典型的可吸收手術(shù)縫線與非吸收手術(shù)縫線相比,優(yōu)勢在于縫線完成創(chuàng)傷閉合和修復功能后可被機體降解吸收,減少了縫線材料長期保留造成的不必要的慢性組織炎癥反應和機體排異反應,并免去了拆線的麻煩,降低了二次手術(shù)的風險。隨著臨床上手術(shù)縫合對縫線抗菌性、生物安全性和增益生理學功能等要求的日益增加,甲殼素(Chitin)和殼聚糖(Chitosan,CS)等天然高分子多糖類可吸收縫線受到廣泛關(guān)注,成為研究的熱點。甲殼素是一種天然高分子堿性多糖,具有良好的成纖維性、生物相容性、生物降解性、抗菌性、低免疫原性和促進創(chuàng)傷愈合等多種生理學特性,其對尿液、膽汁、胰液的耐受性高于其他常規(guī)高分子材料,具備成為優(yōu)秀可吸收手術(shù)縫線的潛力。但甲殼素縫線在臨床應用中存在降解時間較長、機械性質(zhì)較差等問題。 本研究以甲殼素為原料,采用醋酐高氯酸體系,制備了;讱に兀ˋcylchitin,AC),并對其化學結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生物學性質(zhì)進行了研究;采用傳統(tǒng)的濕法紡絲工藝制備了;讱に乩w維,并結(jié)合現(xiàn)代編織工藝,制備了一種新型可吸收多股單組分;讱に厥中g(shù)縫線(線徑0.30~0.35mm,USP2-0),并對縫線的機械性質(zhì)進行了系統(tǒng)測定;對酰化甲殼素縫線的生物相容性和生物安全性進行了系統(tǒng)評價;以Vicryl Plus抗菌薇喬可吸收手術(shù)縫線(USP2-0,,Ethicon)為對照,在大鼠背部皮膚全層線性創(chuàng)口模型上進行功能性縫合,評價了;讱に乜p線的愈創(chuàng)功能和應用于手術(shù)縫合的可行性;研究了;讱に乩w維與人增生性瘢痕成纖維細胞(human keloid fibroblasts,HKFs)的交互作用,探索了縫線材料與瘢痕發(fā)生的關(guān)系。主要的實驗結(jié)果如下: (1) FTIR和XRD譜圖表征了AC樣品的化學結(jié)構(gòu),結(jié)合CHN元素分析,測定酰基接枝率接近2;AC樣品的基本理化性質(zhì)符合生物醫(yī)用材料的質(zhì)量標準;AC膜片的細胞毒性評級為1級,符合生物醫(yī)用材料的要求;AC膜片在大鼠皮下組織150d左右降解完全,在肌肉組織140d左右降解完全,引起的組織炎癥反應輕微,具備良好的組織相容性和體內(nèi)降解性。 (2)可吸收AC多股單組分手術(shù)縫線(USP2-0)的水分、灰分、吸水率、重金屬含量、細菌內(nèi)毒素含量等基本理化性質(zhì)符合生物醫(yī)用材料的質(zhì)量標準;縫線機械性質(zhì)測定結(jié)果顯示,縫線的斷裂抗張強度為13.42±1.13N,斷裂伸長率為16.77±2.67%,柔順性和持結(jié)性良好,能夠滿足上皮、肌肉等組織縫合的力學要求;兩周內(nèi)縫線在大鼠皮下保留了63.0%的初始抗張強度,能夠滿足創(chuàng)傷初期對創(chuàng)口閉合的力學要求。 (3)AC縫線(USP2-0)的生物相容性和生物安全性評價結(jié)果顯示:縫線無明顯細胞毒性,皮內(nèi)刺激反應極輕微,無明顯的全身毒性反應,對血液系統(tǒng)無明顯影響;縫線在大鼠肌肉中降解時間為42d左右,引起的組織炎癥反應較輕,具有良好的組織相容性和生物降解性。 (4)大鼠背部皮膚全層線性創(chuàng)口功能性縫合動物實驗結(jié)果顯示:AC縫線有良好的縫合預期,在愈合初期成功行使了皮膚創(chuàng)口閉合功能;AC縫線有效縮短了皮膚全層線性創(chuàng)口的愈合時間,提高了愈合率,組織炎癥反應較輕,促進了皮膚附屬器官再生和上皮化進程,膠原纖維的排列方向更接近于正常皮膚,形成較高的傷口抗張強度;AC縫線能促進轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)的合成,促進成纖維細胞等各型功能細胞合成和羥脯氨酸(Hyp)分泌,促進創(chuàng)傷皮膚愈合。 (5)AC纖維能夠顯著抑制人瘢痕成纖維細胞的分裂增殖和貼附延伸,抑制細胞TGF-β1的表達水平,抑制細胞分裂增殖和膠原沉積,減少羥脯氨酸的分泌。 總之,本論文研究了一種新型可吸收多股單組分酰化甲殼素手術(shù)縫線的基本性質(zhì),評價了其生物安全性,并對其促進皮膚創(chuàng)傷愈合和減少瘢痕作用進行了初步研究,為今后該種縫線的臨床應用提供了實驗依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R318.08
本文編號:2464427
[Abstract]:......
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R318.08
【參考文獻】
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本文編號:2464427
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