載生物活性玻璃仿生納米纖維薄膜制備及促進(jìn)創(chuàng)面愈合研究.pdf

1、在創(chuàng)傷修復(fù)過(guò)程中，常規(guī)敷料的主要作用是給創(chuàng)傷愈合提供最好的環(huán)境，包括減輕疼痛、防止再次傷害、感染，及時(shí)改善患者營(yíng)養(yǎng)狀況并提供合適的傷口護(hù)理，這樣的處理能保證大部分創(chuàng)傷能較為快速地愈合。但是，各種慢性難愈合型創(chuàng)傷往往起源于組織病變和細(xì)菌感染，比如糖尿病足、褥瘡等，常規(guī)敷料就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決臨床問(wèn)題，這給該領(lǐng)域研究人員提出了巨大挑戰(zhàn)。
　　本論文將圍繞生物玻璃在創(chuàng)面愈合方面的獨(dú)特功效，著力于糖尿病足等慢性創(chuàng)面的創(chuàng)面護(hù)理問(wèn)題，開(kāi)展新型多功能

2、性生物活性敷料研究。首先，本論文探究了殼聚糖(CS)-明膠(GEL)復(fù)合物(C/G)的電紡的可行性，從而構(gòu)建具備仿細(xì)胞外基質(zhì)納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的仿生型敷料;其次，通過(guò)引入具有優(yōu)異抑菌、促進(jìn)血管化和創(chuàng)面愈合等諸多功能的生物玻璃納米粒(BG)，制備出G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜敷料;此外，本論文還進(jìn)一步通過(guò)建立大鼠皮膚深2度燙傷模型，探討了生物玻璃本身在促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面的生物學(xué)效應(yīng)。本論文的具體研究進(jìn)展和成果如下。
　　1.C/G復(fù)合

3、物電紡納米纖維薄膜優(yōu)化制備研究
　　將CS和GEL分別溶于稀醋酸溶液和去離子水，并按兩種聚合物比例進(jìn)行混合，進(jìn)行高壓靜電紡絲制膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)CS與GEL之比為1∶19、3∶17和5∶15時(shí)均能形成納米纖維薄膜，再提高GEL含量后可紡性顯著下降。與此同時(shí)，這種可紡性還與二者的濃度密切相關(guān)，維持GEL濃度不變?cè)黾覥S含量比例可紡性較差，因而在維持二者上述比例情況下，GEL濃度逐漸降低能獲得光滑均勻的納米纖維和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、良好的復(fù)合

4、電紡薄膜;同時(shí)，納米纖維直徑隨CS的減少而有所增增大。為了更好的發(fā)揮CS組分止血、抗感染、防黏連等特性，本論文后續(xù)研究工作將二者比例維持在3∶17，同時(shí)確定了最適紡絲電壓為15 kV，最適的電紡間距為15 cm。
　　2.G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜制備研究
　　首先，運(yùn)用溶膠-凝膠法制備基于45S5生物玻璃的新型生物玻璃BG，各氧化物基本組成為:36.4 SiO2，22.5 CaO，14.5 B2O3，9.2 P2O5，

5、0.4 CuO，0.4 ZnO，13.9K2O，3.7 Na2O(wt％)，并經(jīng)球磨獲得粒徑在840-1660nm范圍的超細(xì)顆粒粉體。結(jié)合上述電紡條件，開(kāi)展BG摻雜納米纖維薄膜制備和表征分析。結(jié)果顯示，BG的添加的量達(dá)到15％時(shí)仍能獲得良好微結(jié)構(gòu)的復(fù)合薄膜，且經(jīng)檢測(cè)該BG復(fù)合薄膜內(nèi)能穩(wěn)定釋放析出多元生物活性無(wú)機(jī)離子組合物。其次，BG的加入能增強(qiáng)了C/G復(fù)合纖維電紡膜的抗拉伸力學(xué)性能，含15％BG的G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄比純有機(jī)C/

6、G復(fù)合納米纖維薄膜的拉伸強(qiáng)度增加了2.8倍以上，楊氏模量也提高了一倍，薄膜斷裂伸長(zhǎng)率增加了1.5倍。而且，BG能調(diào)節(jié)C/G復(fù)合納米纖維薄的親水性，親水性發(fā)生逐漸下降的趨勢(shì)給創(chuàng)面防黏連勢(shì)必帶來(lái)良好效果。再次，通過(guò)G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄膜大鼠皮下包埋實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加BG的G/C-0BG復(fù)合納米纖維薄膜和沒(méi)添加BG的G/C-0BG復(fù)合納米纖維薄膜都具有良好的生物相容性和生物降解性，這得益于殼聚糖和明膠作為敷料的天生的優(yōu)勢(shì)。此外，本論文還初

7、步探討了介孔納米微球代替BG可紡性實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果證明顆粒直徑在～300 nm的介孔球能維持C/G的可紡性，獲得具有珍珠項(xiàng)鏈形態(tài)的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合電紡絲薄膜，這一發(fā)現(xiàn)勢(shì)必在開(kāi)拓載藥-緩釋型慢性創(chuàng)面功能敷料方面獲得突破。
　　3.生物玻璃體內(nèi)外生物學(xué)效應(yīng)研究
　　為了進(jìn)一步證明本論文研究中BG對(duì)創(chuàng)面愈合方面的多種效應(yīng)，還開(kāi)展了體外抑菌實(shí)驗(yàn)和大鼠皮膚深2度燙傷模型試驗(yàn)。結(jié)果表明，本文合成的添加B元素和Zn元素的BG對(duì)于細(xì)菌A.vis

8、cosus和E.coli，比45S5的抑菌效果好;本合成的多種BG比常規(guī)生理鹽水擦拭處理、殼聚糖處理具有更為顯著的促進(jìn)創(chuàng)面愈合效果，同時(shí)在抗感染、創(chuàng)面結(jié)痂效率、新血管形成等方面也顯示出獨(dú)特的生物效應(yīng)，從而推論本論文研究制備的G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄在解決慢性創(chuàng)面方面講顯示巨大的應(yīng)用潛力。
　　總之，本論文初步開(kāi)發(fā)出一種具有仿生微納結(jié)構(gòu)并具有顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合的新型G/C-nBG復(fù)合納米纖維薄敷料，這一研究成果預(yù)期對(duì)解決臨床上大量