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

来源 :浙江大学动物科学学院 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuxuwanju
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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。
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