【摘 要】
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与创伤相关的死亡超过30%是由于出血失控造成的,其中一半以上发生在获得有效止血之前。随着科学技术的发展,在过去的几年中,止血材料的发展速度加快。理想的创面止血材料应能迅速止血,易应用于不同类型的创面,具有生物相容性和组织相容性,易于清除或生物降解,易加工且可长期稳定储存。本论文针对目前止血材料的发展趋势,以天然多糖高分子材料为主体结合合成聚合物以及无机离子制备了一类多功能复合止血材料,全文的研究工
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与创伤相关的死亡超过30%是由于出血失控造成的,其中一半以上发生在获得有效止血之前。随着科学技术的发展,在过去的几年中,止血材料的发展速度加快。理想的创面止血材料应能迅速止血,易应用于不同类型的创面,具有生物相容性和组织相容性,易于清除或生物降解,易加工且可长期稳定储存。本论文针对目前止血材料的发展趋势,以天然多糖高分子材料为主体结合合成聚合物以及无机离子制备了一类多功能复合止血材料,全文的研究工作如下:（1）通过熔融纺丝技术制备了仿生聚乳酸（PLLA）纤维棉。受贻贝的启发,将不同质量百分比的多糖大分子海藻酸钠（SA）与多巴胺（DA）交联制备了 SD复合材料,并固定在纤维表面。为了进一步提高材料的止血性能和增加材料的抗菌性,不同摩尔浓度Fe3+通过与海藻酸盐的羧基和多巴胺的酚羟基螯合,将Fe3+搭载到0.5SD/PLLA复合材料上。经过FTIR、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、机械试验机、吸水率以及接触角进行了止血材料的基本表征。实验结果发现当SA质量浓度为0.5%,Fe3+摩尔浓度为20 mM时,止血效果最佳,体外止血时间最短为47秒,应用于大鼠肝脏止血时出血量为0.097g,止血时间为23秒。由于其强大的亲水性和蓬松的棉状结构,它可以吸收大量血液,浓缩血液成分加快凝血。此外,20Fe3+-0.5SD/PLLA止血纤维棉对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌性能。值得注意的是,它具有优越的血液相容性、细胞相容性和组织相容性。（2）采用上述多糖大分子海藻酸钠（SA）为主链,调节壳聚糖（CS）和多巴胺（DA）上氨基的摩尔比例,以EDC和NHS为交联剂,通过酰胺化反应制备了不同CS和DA接枝量的CS/SA/DA止血海绵。由于相互连通的微孔,亲水性和压缩恢复弹性,CS/SA/DA具有高吸水率（1300%～3700%）以及血液触发快速恢复性能。因此它以小颗粒的形式输送到狭窄深部伤口空腔中,接触血液后迅速扩大体积填充伤口阻止出血。体内外止血实验表明CS3/SA/DA1比商用明胶海绵和纱布具有更好的凝血能力,尤其在小鼠肝损伤模型和腿静脉模型。重要的是CS3/SA/DA1在兔肝缺损致死性不可压缩出血模型中表现出出色的止血性能。同时,CS3/SA/DA1止血海绵还显示出对革兰氏阳性和阴性细菌的有效抗菌特性。总之,CS3/SA/DA1止血海绵水触发形状恢复性能,机械性能,凝血能力,细胞相容性以及血液相容性方面的突出优势赋予CS3/SA/DA1止血海绵在狭窄深部不可压缩创伤止血中的潜在应用。（3）我们基于前期的Fe3+和壳聚糖均表现出良好的止血性能和抗菌性。以Fe3+为交联剂,通过调节羧甲基壳聚糖（CM）和明胶（G）的比例,制备了一种具有可控表面形态的仿生红细胞样（RBC-Like）水凝胶微球止血粉,用于浅表伤口的快速止血。值得注意的是,微球在干燥状态下与红细胞相似,表面为微孔结构,内部为中空结构,溶胀后可恢复微球形状。CMG1微球止血粉在体外全血凝固、体内大鼠肝脏和腿部动脉损伤模型中显示出最好的止血效果。该微球止血粉,对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）均表现出良好抗菌性能。此外,微球止血粉具有令人满意的降解性能、血液相容性、生物相容性和组织相容性。该研究表明,这些基于红细胞样的微球止血粉,通过形成聚集体成为伤口中的物理屏障。此外,微球表面的微孔通过吸收血液、聚集凝血因子、使其迅速膨胀加速止血。结果表明该微球止血粉在紧急止血领域具有潜在应用。本论文的研究结果表明天然多糖大分子结合合成聚合物以及无机离子表现出良好的止血性能、抗菌性能且具有良好的生物相容性。这种复合止血材料避免了单一材料所具有的缺点。PLLA纤维棉增强了海藻酸盐的力学性能,Fe3+离子的加入增强了复合材料的止血性能和抗菌性;此外海藻酸盐、壳聚糖以及多巴胺的不同比例调节,调节了复合材料的降解性以及力学性能;壳聚糖和Fe3+离子的有效结合制备了止血和抗菌性能优良的止血粉。这些天然多糖大分子止血材料所表现出的可降解、生物和组织相容性的多功能复合止血材料在临床具有广阔的应用前景。
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