細(xì)菌纖維素基疝補(bǔ)片材料的制備與性能研究
本文關(guān)鍵詞:細(xì)菌纖維素基疝補(bǔ)片材料的制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:腹外疝是一種常見的外科疾病,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),全球每年新增腹外疝患者達(dá)2000萬(wàn),而我國(guó)每年新增患者為200-400萬(wàn),其中腹股溝疝患者占90%。目前,手術(shù)移植是臨床上治療的一種最為有效的方法,而無(wú)張力疝修補(bǔ)術(shù)是目前臨床采用的常規(guī)術(shù)式。近年來(lái)腹腔鏡疝修補(bǔ)術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐步在臨床中得到應(yīng)用。但目前國(guó)內(nèi)臨床上所應(yīng)用的人工補(bǔ)片材料中只有少數(shù)幾種可應(yīng)用于腹腔鏡修復(fù)術(shù),并且全部都需要進(jìn)口,價(jià)格昂貴;同時(shí)隨著腹外疝修補(bǔ)手術(shù)數(shù)量的不斷增加,術(shù)后感染已成為日益嚴(yán)重的臨床問題。因此研究開發(fā)一種性能優(yōu)良、患者舒適、且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人工補(bǔ)片材料具有重大意義。 細(xì)菌纖維素作為一種新興的納米生物材料,它具有精細(xì)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、良好的透氣透水性、高的抗張強(qiáng)度以及良好的生物相容性,被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用材料。膠原是構(gòu)成動(dòng)物體的重要蛋白質(zhì),具有其他合成材料無(wú)法比擬的生物相容性和生物活性,并具有細(xì)胞識(shí)別因子(RGD短肽)。殼聚糖季銨鹽,是天然抗菌劑-殼聚糖的季銨鹽衍生物,它具有良好的生物相容性和較強(qiáng)的抗菌能力,對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有良好的抗菌效果。本研究以細(xì)菌纖維素為基體,通過與膠原和羥丙基三甲基季銨鹽殼聚糖復(fù)合改性細(xì)菌纖維素,旨在制備出既具有良好的生物相容性與生物活性,同時(shí)又具有優(yōu)異的抗菌性能的人工補(bǔ)片材料。 首先,本研究采用溶液浸漬法和EDC/NHS化學(xué)交聯(lián)法制備了BC/COL復(fù)合材料。SEM、FTIR分析表明,膠原成功進(jìn)入到BC網(wǎng)絡(luò)中;BC/COL復(fù)合材料中膠原分布相對(duì)均勻,并且膠原含量與膠原溶液濃度和浸泡時(shí)間有關(guān)。試驗(yàn)范圍內(nèi),在0.25%的膠原溶液中浸泡24h得到的BC/COL中膠原含量最高,可達(dá)到13%以上;BC/COL在15min內(nèi)基本可達(dá)吸水平衡,并且吸水平衡時(shí)其體積(厚度)變化不明顯;與BC相比,BC/COL的拉伸強(qiáng)度明顯下降,但是斷裂伸長(zhǎng)率顯著提高,BC/COL復(fù)合中膠原含量越高伸長(zhǎng)率越大,最高可達(dá)30%左右,不過與天然腹壁的彈性形變能力相比仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。 為了進(jìn)一步提高BC/COL復(fù)合材料的抗菌性能,本研究采用溶液浸漬法制備不同HACC含量的BBC-H,并考察了HACC溶液濃度對(duì)BCC-H的理化性能、抗菌性能及生物相容的影響。SEM、FT-IR和Zeta電位分析表明HACC成功復(fù)合到BC/COL中;三種BCC-H材料(BCC-0.25H、BCC-0.5H和BCC-1.0H)均能在短時(shí)間內(nèi)(30min內(nèi))達(dá)到吸水平衡,且平衡含水率較BCC有顯著提高,,吸水平衡狀態(tài)下BCC-0.25H和BCC-0.5H體積變化不大,但BCC-1.0H體積膨脹較大;與BC/COL相比,復(fù)合HACC后BCC-H的斷裂伸長(zhǎng)率與拉伸強(qiáng)度均有明顯變化,其斷裂伸長(zhǎng)率隨HACC溶液濃度的增加而提高,拉伸強(qiáng)度隨HACC溶液濃度的增加而降低,并且濃度越高,變化越顯著。 BC自身沒有抗菌作用,而膠原改性后材料上粘附的細(xì)菌更多,但是浸泡HACC溶液后的BC/COL抗菌性能顯著提升,三種BCC-H材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均表現(xiàn)出良好的抗菌效果,BCC-1.0H材料對(duì)大腸桿菌的抑菌率達(dá)到99.8%,而且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率也達(dá)98.9%;BC和BC/COL均無(wú)細(xì)胞毒性,并且L929細(xì)胞在BC/COL浸提液中的生長(zhǎng)與增殖情況更優(yōu)于BC;三種BCC-H材料的基本無(wú)細(xì)胞毒性,HSF細(xì)胞在BC/COL表面的粘附、生長(zhǎng)與增殖情況稍優(yōu)于BCC-H各組,但各組材料上的細(xì)胞形態(tài)無(wú)明顯差異。隨著HACC含量的增加,相應(yīng)的BCC-H材料上的細(xì)胞數(shù)目有所降低,這說(shuō)明高濃度的HACC可能存在一定的細(xì)胞毒性。
【關(guān)鍵詞】:細(xì)菌纖維素 膠原 季銨鹽殼聚糖 人工補(bǔ)片 腹外疝
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:R318.08;R656.2
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第一章 緒論12-30
- 1.1 腹外疝12-18
- 1.1.1 腹外疝的概述12-13
- 1.1.2 腹外疝的病因13
- 1.1.3 腹外疝的治療13-16
- 1.1.4 腹外疝修補(bǔ)材料16-17
- 1.1.5 人工補(bǔ)片材料引發(fā)的相關(guān)并發(fā)癥17
- 1.1.6 理想的疝修補(bǔ)材料17-18
- 1.2 細(xì)菌纖維素18-23
- 1.2.1 細(xì)菌纖維素的結(jié)構(gòu)18
- 1.2.2 細(xì)菌纖維素的特征18-20
- 1.2.3 細(xì)菌纖維素的改性研究進(jìn)展20-22
- 1.2.4 細(xì)菌纖維素基復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用22-23
- 1.3 殼聚糖季銨鹽23-26
- 1.3.1 季銨鹽殼聚糖的性質(zhì)24-25
- 1.3.2 季銨鹽殼聚糖的抗菌機(jī)理及其抗菌性的影響因素25-26
- 1.4 本論文的研究目的意義及研究?jī)?nèi)容26-30
- 1.4.1 研究意義與目的26-27
- 1.4.2 研究主要內(nèi)容27-29
- 1.4.3 研究方案及路線29-30
- 第二章 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的制備與性能表征30-43
- 2.1 引言30
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-33
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及藥品30-31
- 2.2.2 細(xì)菌纖維素的制備與純化31
- 2.2.3 膠原溶液制備31
- 2.2.4 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的制備31-32
- 2.2.5 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的紅外分析(FTIR)32
- 2.2.6 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的微觀形貌觀察(SEM)32
- 2.2.7 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料中膠原含量的測(cè)定32
- 2.2.8 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試32
- 2.2.9 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合材料的吸水曲線測(cè)定32-33
- 2.2.10 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)33
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論33-42
- 2.3.1 BC/COL 的紅外光譜分析33-34
- 2.3.2 BC/COL 的微觀形貌34-35
- 2.3.3 BC/COL 中膠原的含量35-37
- 2.3.4 BC/COL 的力學(xué)性能分析37-39
- 2.3.5 BC/COL 的吸水曲線39
- 2.3.6 BC/COL 的細(xì)胞毒性分析39-42
- 2.4 本章小結(jié)42-43
- 第三章 抗菌性細(xì)菌纖維素/膠原的制備與表征43-55
- 3.1 引言43-44
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分44-46
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與藥品44
- 3.2.2 細(xì)菌纖維素的制備與純化44
- 3.2.3 季銨鹽殼聚糖的純化44
- 3.2.4 細(xì)菌纖維素/膠原復(fù)合水凝膠的制備44-45
- 3.2.5 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的制備45
- 3.2.6 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的紅外分析45
- 3.2.7 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的形貌觀察(SEM)45
- 3.2.8 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的表面 Zeta 電位測(cè)試45-46
- 3.2.9 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的吸水曲線測(cè)定46
- 3.2.10 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試46
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論46-53
- 3.3.1 紅外分析46-47
- 3.3.2 形貌觀察47-49
- 3.3.3 Zeta 電位分析49-50
- 3.3.4 吸水曲線50-52
- 3.3.5 力學(xué)性能測(cè)試52-53
- 3.4 本章小結(jié)53-55
- 第四章 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖的抗菌性能與生物相容性研究55-70
- 4.1 引言55
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分55-57
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與藥品55-56
- 4.2.2 試劑配制56-57
- 4.3 實(shí)驗(yàn)方法57-60
- 4.3.1 細(xì)菌纖維素/膠原-季銨鹽殼聚糖復(fù)合材料的抗菌性能評(píng)價(jià)57-58
- 4.3.2 細(xì)胞毒性試驗(yàn)58-59
- 4.3.3 BCC 與 BCC-H 的細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)59-60
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論60-69
- 4.4.1 抗菌性能評(píng)價(jià)60-64
- 4.4.2 細(xì)胞毒性分析64-65
- 4.4.3 細(xì)胞形態(tài)65-67
- 4.4.4 細(xì)胞活性與增殖67-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 第五章 結(jié)論與展望70-72
- 5.1 本文結(jié)論70-71
- 5.2 不足與展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果78-79
- 致謝79-80
- 附件80
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:細(xì)菌纖維素基疝補(bǔ)片材料的制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):379915
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