發(fā)布時間：2020-09-02 19:24

　　 皮膚是人體最大的器官,作為機體的第一道生物防御屏障,可防止細菌等微生物的入侵,也可使機體免受外界環(huán)境理化因素的傷害。在急性創(chuàng)傷、燒傷等因素的影響下,皮膚正常生理功能和屏障功能遭到破壞,導致水電解質(zhì)平衡紊亂、營養(yǎng)物質(zhì)丟失或感染等的發(fā)生,甚至威脅生命。本課題根據(jù)理想創(chuàng)傷敷料的特點,應用細菌纖維素(Bacterial cellulose,BC)、玉米醇溶蛋白(Zein)、乙基纖維素(Ethyl cellulose,EC)、王不留行黃酮苷(Vaccarin,Vac)、光敏劑(Protoporphyrin IX,PPIX)等基材或藥物進行創(chuàng)傷敷料的結構設計和研究,分別制備多層復合創(chuàng)傷敷料(Multilayer composite wound dressing,MC)的骨架層、促愈層和保護層,主要研究內(nèi)容和結論如下:利用木醋桿菌(Gluconacetobacter xylinum)制備了BC膜,利用溶液浸漬法制成負載Vac的細菌纖維素膜(BC/Vac),并對材料的理化性質(zhì)、力學性能、細胞毒性和藥物釋放等進行表征和評價。結果表明:BC和BC/Vac膜具有三維網(wǎng)狀結構,兩者的細胞毒性為0級,BC具有理想的生物相容性,BC/Vac膜具有促進細胞增殖的作用;BC干膜斷裂強度和楊氏模量高,不易變形,但呈現(xiàn)較低的斷裂伸長率,易碎裂。BC濕膜和BC/Vac復合膜具有一定的強度,延展性也較好,但表面濕滑,不易再加工和保存。同時通過藥物釋放實驗發(fā)現(xiàn),通過溶液浸漬法制備的BC/Vac復合膜在PBS溶液中出現(xiàn)了突釋。進一步探討機械性能良好且易再次加工和保存的細菌纖維素復合物,用于多層復合創(chuàng)傷敷料的制備。采用生物復合的方法,獲得BC/PETN(BC/Polyester nonwoven fabric)復合膜。結果表明:BC/PETN復合膜具有納米網(wǎng)狀結構、良好的柔韌性以及機械性能。親水性好,接觸角為37.4±5.6°;吸濕性高,24 h的吸水量可達到883%�？勺鳛楸菊n題多層復合創(chuàng)傷敷料結構設計中的骨架層。為制備具有多重效應的活性傷口敷料,利用靜電紡絲技術制備水穩(wěn)定性高的Zein/EC復合膜,并分別負載藥物Vac和PPIX,對上述復合膜進行結構表征和性能評價,結果表明:負載總聚合物質(zhì)量為2%的Zein/EC/Vac納米纖維膜顯示最優(yōu)的促細胞增殖效果,并且負載不同濃度藥物的Zein/EC/Vac納米纖維膜表現(xiàn)出良好的藥物緩釋能力。可作為本課題多層復合創(chuàng)傷敷料結構設計中的促愈層。通過抑菌圈實驗、平板菌落計數(shù)法和細菌穿透實驗觀察,發(fā)現(xiàn)負載光敏劑PPIX的Zein/EC/PPIX納米纖維膜能有效抑制細菌的生長,表現(xiàn)出理想的抗菌效果,其中負載低濃度光敏劑的Zein/EC/PPIX纖維膜顯示更優(yōu)的抗菌效果�？勺鳛楸菊n題多層復合創(chuàng)傷敷料結構設計中的保護層�；谏鲜鲅芯�,進一步制作多層復合創(chuàng)傷敷料。應用靜電紡絲技術將Zein/EC/Vac和Zein/EC/PPIX纖維分別沉積在BC/PETN復合膜的兩面,并用熱壓儀將三層結構加固,形成多層復合創(chuàng)傷敷料(MC)。制備小鼠急性皮膚損傷模型,將MC組設為實驗組,分別將無菌紗布(Control)和納米銀敷料(Nano-Ag)作為陰性和陽性對照組,應用于小鼠皮膚傷口進行觀察和作用機制研究。結果表明:MC組處理的小鼠傷口在造模后第10天,愈合率達到92.4%,顯著高于Control組。病理學結果顯示,在造模后第10天,MC組和Nano-Ag組創(chuàng)口緣已有新生表皮,肉芽組織填入,完成了組織重塑過程。應用蛋白質(zhì)免疫印跡技術測定MC組與Control組PI3K/Akt通路中Akt、p-Akt和eNOS以及VEGF的表達水平,發(fā)現(xiàn)造模后第10天Akt的磷酸化程度,造模后第3天、第7天、第10天eNOS的相對表達量,造模后第3天VEGF的相對表達量,MC組均高于Control組,具有顯著性差異。以上結果表明,應用本研究設計的多層復合創(chuàng)傷敷料處理傷口,可營造濕性愈合微環(huán)境,同時伴隨藥物的穩(wěn)定持續(xù)釋放,可能通過激活PI3K/Akt信號通路,促進傷口愈合。綜上,本研究基于細菌纖維素膜,利用靜電紡絲技術,負載具有促細胞增殖和抗菌作用的藥物,制備具有活性敷料特點的多層復合創(chuàng)傷敷料,并探討該敷料對創(chuàng)面愈合的影響及愈合作用機制,為臨床皮膚創(chuàng)傷的治療提供參考的思路和手段。
【學位單位】：江南大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08;TQ342.87
【部分圖文】：

第一章 緒論傷口敷料概述織的結構及功能織作為人體內(nèi)最大的器官，具有感覺、吸收、排泄、代謝和免疫時作為人體的第一道生理屏障，可保護人體免受外界環(huán)境的影響皮、真皮、皮下組織和各種附屬器構成。一般情況下，表皮細胞謝，不斷損傷與脫落，繼而由基底細胞增生補充，表皮、真皮和斷更新以維持皮膚的正常功能[1]。合的過程因引起的皮膚完整性受損都被視作是一種傷口，而傷口愈合是由度協(xié)調(diào)的過程完成（如圖 1-1 所示），主要由止血期、炎性反應和組織重構期互相重疊完成。

江南大學博士學位論文電紡絲、表面化學修飾、涂層或物理吸附。除了將藥物加載到靜電紡絲納米纖維中之外，還可以通過控制納米纖維膜結構（孔隙率），膜的厚度和膜生物降解性（時間）實現(xiàn)藥物釋放受控方式。將藥物或生物活性分子裝載到靜電紡絲納米纖維中作為后紡絲改性是產(chǎn)生納米纖維藥物釋放系統(tǒng)的最直接方法（圖 1-2）。

圖 1-3 整體學術思路和研究路線Fig. 1-3 Overall academic thinking and research route主要研究內(nèi)容主要包括：（1）將 BC 設計為骨架層，制備 BC/Vac 和 BC/PETN 復合膜，分別探討 BC 及其 BC 復合膜的結構特征、生物相容性、藥物釋放能力、吸濕性及其機械性能，從而探討 BC 及其復合膜作為多層復合創(chuàng)傷敷料骨架層的應用潛力。（2）利用靜電紡絲技術制備 Zein/EC/Vac 復合膜，進行結構表征，并評價負載不同濃度 Vac的靜電紡絲膜對細胞的增殖作用及藥物釋放效果，探討其作為多層創(chuàng)傷敷料促愈層的應用潛力。（3）利用靜電紡絲技術制備 Zein/EC/PPIX 膜，進行結構表征，并評價負載不同濃度 PPIX 的靜電紡絲膜的抗菌活性，探討其作為多層創(chuàng)傷敷料保護層的應用潛力。（4）基于前期研究結果，對多層復合創(chuàng)傷敷料進行結構設計，并觀察其形貌結構特點。將多層復合創(chuàng)傷敷料應用于小鼠急性全層皮膚組織損傷模型，在術后不同的天數(shù)觀察傷口愈合情況，并局部取材，應用病理組織切片和蛋白免疫印跡等實驗手段和方法探討多層復合創(chuàng)傷敷料對傷口愈合的作用效果和作用機制。最后，對本課題的全部工作進行總結，指出其中的不足之處，為后續(xù)的研究工作提供建議和方向。

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本文編號：2811000