丝素海绵生物敷料的性能及其修复兔全层皮肤缺损的实验研究

摘要

皮肤损伤是在日常生活、战争、疾病、意外事故中经常发生的组织损伤，这时需要为创面提供及时的覆盖物，以达到创面保护和促进愈合的目的。因此，急需开发性能优异、价格合适，并拥有自主知识产权的新型创伤敷料以满足临床需要。鉴于天然高分子生物敷料的优势，我们采用丝素蛋白为原料，进行了新型生物敷料的开发研究。
　　 丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，独特的理化性能使其成为生物材料的优良来源之一。丝素蛋白可以通过多种方法制备成纤维状、粉末状、膜状、凝胶状和海绵状等多种形态的材料，并能够通过氨基酸侧链的化学修饰来改变表面性能和固定生长因子。丝素材料的降解性也能通过改变材料的制作工艺和材料中β-片层结晶的含量来调控，丝素材料用作药物缓释载体的研究也有很大进展。来自人体的多种细胞可在丝素蛋白材料上黏附和生长，体内和体外试验均证明其具有良好的生物相容性，丝素蛋白材料已成功用于多种人体组织的再生修复研究。
　　 在前期的研究中，我们已经制备出新型的丝素海绵材料，具有很好的孔径结构和细胞相容性。本研究采用类似的方法制成丝素海绵生物敷料(FS)，测试了其作为生物敷料的所必须具备的一些基本性能，如透湿性保湿性能、抗菌药物缓释性能及敷料抗菌性能。并进一步采用动物实验，与临床常用的猪皮生物敷料(PS)作对照，进行了修复兔全层皮肤缺损的疗效研究和组织学评价。
　　 实验结果表明FS的持水性高达1310.00％，可以在伤口愈合初期吸收大量创面渗液，以保持伤口清洁防止产生积液。FS相对较为缓慢的水蒸发率又使其在用于较为干燥的创面时，可以保持相对较长时间的保湿功效。FS的透湿率为101.24g/(m2h)，与PS无显著性差异，可以维持创面湿润环境。在FS中添加一定浓度的抗菌药物磺胺嘧啶银(SD-Ag)，可以在37℃环境的生理盐水中持续缓释，且每日释放量相差不大。“溶出性抑菌产品实验”结果显示：含200μg/mlSD-Ag的FS对创面常见的感染菌如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌，均可在24h内达到100％的抑菌率。这说明FS中SD-Ag的持续缓释可以起到较强的持续抑菌作用，有效地抑制细菌对创面的侵染，并为FS中其它药物、细胞生长因子和调节素的添加与缓释研究提供了很好的思路。另外，辐射剂量为15kGy的γ-射线辐射灭菌方式，对FS的力学性能和丝素蛋白的主链结构没有产生明显影响。
　　 进一步的动物试验，与PS进行对照，治疗兔全层皮肤缺损。试验过程中，所有伤口无一例发生细菌感染现象。敷用FS的伤口完全愈合时间与伤口愈合率均与敷用PS存在显著差异，伤口愈合后新生皮肤平整，颜色与周围正常皮肤基本一致，并随时间推移由原伤口周围向中央开始长出毛发。而PS侧伤口愈合后皮肤表面较为粗燥，颜色与周围皮肤颜色差异较大。伤口组织学分析表明，敷用FS的伤口的上皮率比敷用PS的伤口显著增大，FS能明显促进上皮细胞的迁移和胶原纤维的形成，并较早地实现皮肤功能的重建。总之，进一步的动物实验说明FS与临床常用的PS相比，能够明显缩短伤口的愈合时间，提高伤口愈合率并改善伤口愈合后的表面外观。
　　 本研究结果表明FS具备作为一种良好伤口敷料的基本性质，动物实验证实比临床常用的PS能更好地促进全层皮肤缺损的愈合，为今后FS的临床试验提供理论依据和数据参考，也为开发新的丝素蛋白材料的研究提供思路。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1引 言

1.1丝素蛋白材料的结构与特性

1.2丝素蛋白材料的类型及其应用研究

1.2.1丝素纤维材料

1.2.2丝素蛋白膜

1.2.3丝素蛋白凝胶

1.2.4丝素纳米无纺网

1.3丝素蛋白多孔海绵材料的研究

1.3.1丝素蛋白多孔材料的类型和制备方法

1.3.2丝素多孔材料的性能研究

1.3.3丝素多孔材料用于组织再生修复的研究

1.4生物敷料的研究

1.4.1最佳伤口敷料的要求

1.4.2生物敷料的优势和种类

1.4.3丝素蛋白多孔材料用作生物敷料的研究

1.5本研究的立题依据于研究目的

2丝素海绵生物敷料的材料性能

2.1实验材料和方法

2.1.1丝素材料的准备

2.1.2丝素海绵敷料的性能试验

2.2实验结果与分析

2.2.1透湿性能分析

2.2.2持水性能和水蒸发性能分析

2.2.3药物缓释性能分析

2.2.4抑菌性能分析

2.2.5辐射灭菌对材料的影响分析

2.3本章小结

3丝素海绵生物敷料的疗效研究与组织学研究

3.1试验材料与方法

3.1.1试验材料

3.1.2实验方法

3.2结果与讨论

3.2.1伤口外观与伤口愈合时间分析

3.2.2伤口愈合率分析

3.2.3伤口组织学分析

3.3本章小结

4结论与展望

4.1丝素海绵生物敷料的材料性能

4.2丝素海绵生物敷料的组织学研究

4.3研究意义与展望

参考文献

作者简介

硕士期间发表论文