發(fā)布時間：2017-09-03 13:05

  本文關(guān)鍵詞：碳-硅橡膠的機(jī)械性能、生物安全性和抗細(xì)菌黏附性能評價

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【摘要】：研究背景和目的目前對先天性或外傷等原因造成的體表組織器官的畸形和缺損主要依靠手術(shù)的方法來修復(fù)和重建。采用軟組織填充材料在畸形和缺損部位進(jìn)行植入,是其主要的治療方式,也符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢 以“無創(chuàng)修復(fù)”替代“以創(chuàng)傷修復(fù)創(chuàng)傷”。作為能滿足臨床領(lǐng)域需要,擁有良好性能的“理想”材料,應(yīng)具備以下條件:1.良好的生物相容性;2.優(yōu)異的生物力學(xué)特性;3.穩(wěn)定的化學(xué)性能;4.非磁性、易于加工、消毒等。目前,整形外科常用材料如膨體聚四氟乙烯(e PTFE)、硅橡膠(Silicone rubber,SR)、β-磷酸三鈣(β-TCP)、羥基磷灰石(HA)、聚乳酸(PLA)等,以上材料各有利弊,無法滿足機(jī)體多樣性的要求,使之不能成為“理想”的軟組織充填材料,在臨床實際應(yīng)用上存在很多弊端。影響傳統(tǒng)軟組織植入材料硅橡膠(SR)臨床應(yīng)用效果的關(guān)鍵問題是SR的疏水性。對SR進(jìn)行改性,增強(qiáng)親水性,是增加其生物相容性、降低感染率的一個有效方法。前期研究中,本課題組采用碳離子(C)對SR進(jìn)行表面注入,得到碳-硅橡膠(Carbon ion implanted silicone rubber,C-SR),發(fā)現(xiàn)其細(xì)胞相容性增強(qiáng)。本實驗基于前期研究基礎(chǔ)上,采用邵氏A型硬度計和微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)對表面改性后的碳-硅橡膠材料進(jìn)行機(jī)械性能的評價;按照國家標(biāo)準(zhǔn)采用溶血實驗、植入實驗、刺激與致敏實驗、全身毒性實驗對改性材料的生物安全性進(jìn)行評價;同時采用一系列實驗研究不同細(xì)菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌)在改性材料的表面的生長、黏附情況進(jìn)行研究。以期研發(fā)出具有良好生物相容性同時具有抗細(xì)菌黏附性能的軟組織植入材料,為進(jìn)入臨床應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。研究方法研究分為三部分:第一部分:SR和C-SR的制作及理化性能檢測1.在25℃室內(nèi)環(huán)境下采用雙組份醫(yī)用液態(tài)硅橡膠,按模具制作成100mm×100mm×1mm大小的硅橡膠片,隨后通過離子注入機(jī)進(jìn)行1×1015 ion/cm2、3×1015ion/cm2、1×1016ion/cm2三種劑量的碳-硅橡膠制備,分別標(biāo)記為c1、c2、c3。2.使用邵氏a型硬度計和微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)對材料進(jìn)行硬度、撕裂強(qiáng)度、撕裂伸長率、抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測定。第二部分:參照《醫(yī)療器械生物學(xué)評價》,對sr和c-sr的生物安全性進(jìn)行評價1.按照國家溶血實驗標(biāo)準(zhǔn),對sr、c1、c2、c3的溶血率進(jìn)行測定;2.按照國家全身毒性實驗標(biāo)準(zhǔn),采用sr、c1、c2、c3的浸提液對sd大鼠進(jìn)行腹腔注射,檢測注射前后體重及肝腎功變化情況來判斷材料的毒性;3.按照國家植入實驗標(biāo)準(zhǔn),將sr、c1、c2、c3植入sd大鼠皮下,檢測術(shù)后7天、1個月、3個月、6個月材料周圍炎癥、包膜厚度情況,并作相關(guān)免疫組化染色分析;4.按照國家刺激實驗標(biāo)準(zhǔn),將sr、c1、c2、c3材料浸提液對豚鼠皮膚進(jìn)行刺激實驗;5.按照國家致敏實驗標(biāo)準(zhǔn),將sr、c1、c2、c3材料浸提液對豚鼠皮膚進(jìn)行致敏實驗;6.按照國家熱源實驗標(biāo)準(zhǔn),將sr、c1、c2、c3材料浸提液對家兔進(jìn)行耳尖靜脈注射后監(jiān)測體溫情況。第三部分:sr和c-sr表面抗細(xì)菌黏附性能評價1.平板菌落計數(shù)實驗:將四種材料分別置于菌液中1h和24h,其后采用恒溫震蕩器將其黏附細(xì)菌分離并涂布于培養(yǎng)平板上觀察,統(tǒng)計菌落數(shù);2.死活細(xì)菌染色:將四種材料分別置于菌液中1h和24h,其后分離材料表面細(xì)菌,用死活細(xì)菌染色試劑盒(lifetechnologylive/dead)對菌液進(jìn)行染色,并在激光共聚焦顯微鏡下觀察細(xì)菌死活情況,并采用ipp6.0對結(jié)果進(jìn)行分析;3.掃描電鏡觀察:將四種材料置于菌液中1h,將材料表面細(xì)菌進(jìn)行固定脫水噴金,并在掃描電鏡下觀察細(xì)菌的黏附情況。研究結(jié)果1.成功制備了硅橡膠片,采用多功能離子注入機(jī)成功制備了三張不同注入劑量的碳-硅橡膠(c1、c2、c3)。2.使用邵氏a型硬度計和微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī),對sr和c1、c2、c3進(jìn)行了硬度、抗拉強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、撕裂拉伸率檢測,通過對數(shù)據(jù)的分析得出,“c”離子的表面注入改性沒有影響硅橡膠的機(jī)械性能。3.溶血試驗結(jié)果得到三種硅橡膠(c1、c2、c3)的溶血率分別為0.1%、0.3%、0.4%,完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。4.對SD大鼠的肝腎功、體重等監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)異常增高或降低,無死亡情況,說明改性材料無毒性。5.對植入皮下材料周圍包膜組織進(jìn)行HE、Masson、CD4、CD68、TNF等染色,并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析得出,改性材料的炎性反應(yīng)、包膜增生情況明顯好于普通硅橡膠。6.材料浸提液對豚鼠皮膚進(jìn)行刺激實驗,進(jìn)行皮膚觀察和HE染色后得出,改性材料無刺激作用。7.材料浸提液對豚鼠皮膚進(jìn)行致敏實驗,進(jìn)行皮膚觀察和HE染色后得出,改性材料無致敏作用。8.材料浸提液行家兔耳尖靜脈注射后,通過測量肛溫進(jìn)行對比分析后得出改性材料無致熱源作用。9.培養(yǎng)平板細(xì)菌菌株生長情況得出,細(xì)菌在改性材料表面的黏附明顯少于普通硅橡膠,且隨著碳離子注入劑量的增加,細(xì)菌黏附情況降低。10.細(xì)菌死活免疫熒光染色結(jié)果顯示,活細(xì)菌在改性材料表面的黏附明顯少于普通硅橡膠,且隨著材料碳離子注入劑量的增加,活細(xì)菌黏附情況降低。11.掃描電鏡結(jié)果顯示,細(xì)菌在改性材料表面的黏附明顯少于普通硅橡膠,且隨著材料碳離子注入劑量的增加,細(xì)菌黏附情況降低。結(jié)論1.C-SR改性材料制作工序簡單,有保持了SR的良好機(jī)械性能;2.C-SR改性材料無溶血性、無毒性、無刺激作用、無致敏作用、無致熱源作用,改性材料植入老鼠體內(nèi)后周圍組織炎性癥狀輕于普通硅橡膠,包膜增生厚度小于普通硅橡膠;說明碳-硅橡膠具有良好的生物安全性和相容性。3.C離子表面注入降低了細(xì)菌在SR表面的黏附,且隨著注入劑量增加減少細(xì)菌黏附的作用更好,說明C-SR的應(yīng)用將會減少感染的發(fā)生率。
【關(guān)鍵詞】：硅橡膠 碳 離子注入 機(jī)械性能 生物安全性 細(xì)菌黏附
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R622;R318.08
【目錄】：

• 縮略語表4-6
• 英文摘要6-11
• 中文摘要11-14
• 第一章 前言14-17
• 第二章 碳-硅橡膠的制備和機(jī)械性能測定17-21
• 2.1 材料與方法17-19
• 2.2 結(jié)果19-20
• 2.3 討論20
• 2.4 小結(jié)20-21
• 第三章 碳-硅橡膠的生物安全性評價21-57
• 3.1 材料與方法21-26
• 3.2 結(jié)果26-54
• 3.3 討論54-55
• 3.4 小結(jié)55-57
• 第四章 碳-硅橡膠的抗細(xì)菌黏附實驗57-73
• 4.1 材料與方法57-61
• 4.2 結(jié)果61-71
• 4.3 討論71-72
• 4.4 小結(jié)72-73
• 全文總結(jié)73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 文獻(xiàn)綜述 隆乳術(shù)后感染80-89
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章89-90
• 致謝90

【參考文獻(xiàn)】

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1 史文紅;趙成如;;醫(yī)用硅橡膠及其制品[J];中國醫(yī)療器械信息;2009年11期

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本文編號：785138