可吸收甲殼素手術(shù)縫線的生物學(xué)功能和生物安全性研究
發(fā)布時(shí)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(lái),手術(shù)縫線一直是使用最廣泛的創(chuàng)傷閉合和修復(fù)材料。隨著二十世紀(jì)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(chǎng)。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(shì)在于縫線完成創(chuàng)傷閉合和修復(fù)功能后可被機(jī)體降解吸收,減少了縫線材料長(zhǎng)期保留造成的不必要的慢性組織炎癥反應(yīng)和機(jī)體排異反應(yīng),并免去了拆線的麻煩,降低了二次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。隨著臨床上手術(shù)縫合對(duì)縫線抗菌性、生物安全性和增益生理學(xué)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(lèi)可吸收縫線受到廣泛關(guān)注,成為研究的熱點(diǎn)。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(jìn)創(chuàng)傷愈合等多種生理學(xué)特性,其對(duì)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(yīng)用中存在降解時(shí)間較長(zhǎng)、機(jī)械性質(zhì)較差等問(wèn)題。 本研究以甲殼素為原料,采用醋酐高氯酸體系,制備了酰化甲殼素(Acylchitin,AC),并對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)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(duì)縫線的機(jī)械性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)定;對(duì);讱に乜p線的生物相容性和生物安全性進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià);以Vicryl Plus抗菌薇喬可吸收手術(shù)縫線(USP2-0,,Ethicon)為對(duì)照,在大鼠背部皮膚全層線性創(chuàng)口模型上進(jìn)行功能性縫合,評(píng)價(jià)了;讱に乜p線的愈創(chuàng)功能和應(yīng)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(xì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果如下: (1) FTIR和XRD譜圖表征了AC樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)合CHN元素分析,測(cè)定;又β式咏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(biāo)準(zhǔn);AC膜片的細(xì)胞毒性評(píng)級(jí)為1級(jí),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(yīng)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(xì)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(biāo)準(zhǔn);縫線機(jī)械性質(zhì)測(cè)定結(jié)果顯示,縫線的斷裂抗張強(qiáng)度為13.42±1.13N,斷裂伸長(zhǎng)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(xué)要求;兩周內(nèi)縫線在大鼠皮下保留了63.0%的初始抗張強(qiáng)度,能夠滿足創(chuàng)傷初期對(duì)創(chuàng)口閉合的力學(xué)要求。 (3)AC縫線(USP2-0)的生物相容性和生物安全性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示:縫線無(wú)明顯細(xì)胞毒性,皮內(nèi)刺激反應(yīng)極輕微,無(wú)明顯的全身毒性反應(yīng),對(duì)血液系統(tǒng)無(wú)明顯影響;縫線在大鼠肌肉中降解時(shí)間為42d左右,引起的組織炎癥反應(yīng)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:AC縫線有良好的縫合預(yù)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(shí)間,提高了愈合率,組織炎癥反應(yīng)較輕,促進(jìn)了皮膚附屬器官再生和上皮化進(jìn)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(qiáng)度;AC縫線能促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)的合成,促進(jìn)成纖維細(xì)胞等各型功能細(xì)胞合成和羥脯氨酸(Hyp)分泌,促進(jìn)創(chuàng)傷皮膚愈合。 (5)AC纖維能夠顯著抑制人瘢痕成纖維細(xì)胞的分裂增殖和貼附延伸,抑制細(xì)胞TGF-β1的表達(dá)水平,抑制細(xì)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;讱に厥中g(shù)縫線的基本性質(zhì),評(píng)價(jià)了其生物安全性,并對(duì)其促進(jìn)皮膚創(chuàng)傷愈合和減少瘢痕作用進(jìn)行了初步研究,為今后該種縫線的臨床應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:R318.08
本文編號(hào):2464427
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:R318.08
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2464427
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