银离子金属复合材料生物创面膜的研究

【摘要】：皮肤损伤的治疗,需要清创,防止感染。生物创面膜是用预制的生物活性材料或组织(皮肤)模块覆盖创伤局部,起到皮肤屏障作用,为创面愈合提供一个有利的微环境,促进局部细胞增生和皮肤损伤的愈合,提高皮肤损伤愈合的速率,并减少甚至消除瘢痕。在创面的治疗中,抗感染是很重要的,微生物对抗生素的抗性是伤口治疗领域面临的主要问题。有研究表明金属离子具有良好的抗菌性,如银离子。银离子的抗菌机理是一个十分复杂的病理生理过程,当敷料吸收伤口渗出液后,纤维高度膨胀,抑制进入敷料的细菌进一步迁移,此时从纤维上释放下来的银离子可以杀死伤口渗出液中的细菌,阻止细菌的繁殖。 本室前期通过静电纺丝技术制备了RGD-重组蛛丝蛋白pNSR16(简称pNSR16)/聚乙烯醇(PVA)复合支架材料作为生物创面膜。实验中观察到虽然蛛丝蛋白具有较好的生物相容性,PVA安全低毒,但是存在抗菌性能不强的问题。本研究将硝酸银、pNSR16和PVA共混,静电纺丝制备pNSR16/PVA/硝酸银的银金属复合材料生物创面膜(简称含银创面膜),以期得到既具有优良的力学性能和较好的生物相容性,也具有良好的抗菌性的复合支架材料。 研究结果如下： 1.应用静电纺丝技术制备硝酸银浓度分别为0.5%、1%、1.5%、2%的含银创面膜,通过弹性性能、孔隙率、分布比、吸湿性、体外降解、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外线光谱(FTIR)等方法,表征不同银离子浓度的含银创面膜的力学和理化性能。结果表明,随着银离子浓度的增加,含银创面膜的断裂伸长率随之提高,孔隙率、分布比和孔径下降,但吸湿性能增强,降解速率逐渐加快。不同银离子浓度的含银创面膜的结晶度均较为稳定,银离子与pNSR16和PVA的结合方式是化学交联。 2.应用Matlab软件设计函数模型,确定含银创面膜的最佳银离子浓度。应用定积分求得银离子的最佳浓度为0.5%,设计抑菌圈和噻唑蓝(MTT)实验对理论计算进一步验证。实验结果表明,0.5%的含银创面膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均产生明显的抑菌圈。含银创面膜材料浸提液培养的成纤维细胞增殖性良好。 3.含银创面膜的血液相容性研究。0.5%含银创面膜的复钙化时间明显短于对照组医用胶原,在统计学上有显著性差异。0.5%含银创面膜的凝血性能优于医用胶原,对红细胞的破坏程度很小,符合生物材料的溶血要求。实验中也观察到随着银离子浓度的提高,含银创面膜的凝血性能不断增强。 4.含银创面膜应用于SD大鼠深Ⅱ度烫伤的研究。构建SD大鼠深Ⅱ度烫伤模型,0.5%含银创面膜覆盖大鼠烫伤创面,通过创面愈合时间、创面收缩率、皮肤含水率、羟脯氨酸含量等四个指标,对烫伤部位的修复效果进行评价。修复结果指出,动物烫伤创面整体愈合速度为0.5%含银创面膜医用胶原医用纱布,皮肤成纤维细胞的增殖及胶原合成速度明显高于医用纱布。 本研究制备的含银创面膜具有较好的理化特性和良好的生物相容性,应用于SD大鼠深Ⅱ度烫伤模型能促进创面的愈合。