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《广东海洋大学》 2019年
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壳聚糖/罗非鱼多肽生物医用材料烫伤修复及止血性能研究

欧阳茜茜  
【摘要】:创伤是人体组织或器官最常见的疾病之一。局部战争、恐怖袭击、自然灾害及突发事故,如割伤、摔伤、坠落伤、车祸、烧伤及烫伤等均是创伤发生的重要原因。对创伤患者的治疗,不仅需要及时止血,还需要关注组织再生和功能的有效恢复。该类疾病具有较高的永久性疤痕发生风险,患者医疗负担重,心理压力大,威胁人类的健康。因此,如何有效控制创伤后出血,实现组织的快速修复和功能的有效恢复,是创伤修复生物医用材料研究开发的热点和难点。壳聚糖(CS)和罗非鱼多肽(TP)均具有良好生物相容性、生物可降解性,无毒、无免疫原性等多种生物活性,有开发成止血和创伤修复医用材料的巨大潜力。研究以CS和TP为原料,通过生物活性筛选、配比优化、材料成型及机制解析,不仅为基于壳聚糖/罗非鱼多肽的创伤修复生物医用材料制备奠定基础,还为海洋生物资源的高值化利用提供方法学借鉴。主要研究内容和结果如下:1、以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为指示菌,研究不同浓度和不同分子量CS对指示菌的抑菌活性。结果表明,随着浓度的增大,CS抑菌圈直径增大。分子量为100 kDa的CS对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好;分子量3.5 kDa和100 kDa的CS均对大肠杆菌有明显的抑菌作用,表明分子量为3.5 kDa和100 kDa的CS可满足皮肤创伤修复及止血材料对抑菌性能的需要。通过小鼠成纤维细胞(L929)评价了CS与TP的生物相容性。结果表明,CS和TP均无明显的细胞毒性,具有良好的生物相容性和抑制细胞凋亡的作用。通过观察CS和TP复合水凝胶对新西兰兔背部皮肤烫伤后愈合过程的影响,证明该水凝胶具有良好的抑菌活性和促进烫伤愈合的协同作用。2、通过建立AG490损伤人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的损伤模型,观察CS和TP复合物的损伤修复作用。结果表明,暴露于AG490后,HUVEC细胞活力下降,STAT3和VEGF表达降低;用质量比为3:7的CS与TP预处理后,细胞损伤减少,增殖活性增高,细胞凋亡率降低。机制研究发现该复合物能经JAK2/STAT3信号通路上调STAT3和VEGF表达。3、采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色谱(CD)技术,研究了不同比例的CS对TP二级结构的影响。发现当CS与TP的质量比为3:7时,TP的二级结构中反向平行先堆积成α螺旋,继而排列成β转角结构。以此复合比例制备的CS/TP水凝胶可显著加快伤口的愈合,促进肉芽组织中总蛋白和羟脯氨酸的合成,减轻创面局部的炎症反应,加速新生血管的生成和上皮化。Masson染色结果显示,水凝胶治疗组新西兰兔皮肤创面组织中胶原纤维密度均匀、排列有序,胶原蛋白含量较其他组显著升高。免疫组化结果显示复合水凝胶可显著上调上述创面组织中STAT3和VEGF的表达。4、采用离子交联法制备壳聚糖/罗非鱼多肽微球(CS/TPM),结果表明,TP在微球中的包封率和载药量分别为64.7%和10.6%;微球呈均匀的球形,表面光滑,平均粒径为15μm。TP微球化后的储存稳定性明显提高,且具良好的缓释效果。5、以CS/TPM为填料,构建壳聚糖/罗非鱼多肽复合海绵(S-CS/TPM),该海绵具有较好的吸水性和安全性(无细胞毒性)。体外止血评价结果表明,S-CS/TPM可加速血液凝固、具有低溶血性和促进红细胞吸附和血小板粘附。同时可以促进血液中纤维蛋白原向纤维蛋白的转化。新西兰兔耳动脉和股动脉止血评价结果发现,S-CS/TPM比CS海绵和CS/TPM具有更少的止血时间和出血量。体内和体外研究结果表明,S-CS/TPM是一种很有前景的止血材料。
【学位授予单位】:广东海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:R318.08;TB34

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