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课题研究背景创伤失血是院前急救处置中最为棘手的环节,也是导致伤患死亡的最主要原因。失血控制的成功率将大大影响伤患的死亡率。现阶段常用的止血敷料包括高分子类和无机类。外军研究发现,无机止血材料的止血效率和环境适应性优于高分子材料,但沸石等无机类止血材料也存在一些体内残留、热致组织损伤等安全性问题。因此,院前紧急救治使用的止血剂除了止血性能优异,也要安全且易于去除。有研究曾报道了介孔沸石在棉纤维表面原位生长的方法,通过该种方法得到了一种沸石与棉纤维紧密结合的复合止血纱布材料。介孔二氧化硅颗粒（MSP）具有与沸石相似的硅氧四面体结构,相比沸石的生物相容性更佳,且功能可扩展性强。在棉纤维上原位合成MSP来制备一种有效的紧急止血敷料可能是更理想的选择。课题研究目的本课题拟选择合适硅源、采用相对低温且快速的方法制备MSP,通过原位负载技术将MSP负载在棉纤维上,形成介孔硅-棉纤维（MS-C）复合止血材料,并综合评价材料的理化性能、生物安全性、体外凝血性能和动物创伤模型应用情况。研究非均相体系中工艺条件与介孔材料的微观结构和表面性能之间的关联,阐明二氧化硅介孔材料可能的止血机制;进一步在无功能的纯棉纤维基材上原位负载MSP,最终形成能快速止血且生物相容性良好的复合止血材料;探索MSP在壳聚糖纤维上原位合成及功能拓展的方法,进一步研究有机-无机复合材料在止血、抗菌等方面功能拓展的可行性。课题研究内容（1）双硅源法制备介孔二氧化硅颗粒以TEOS及硅酸盐为硅源,P123为模板剂,利用水热法制备介孔二氧化硅颗粒,针对扩大孔径及止血性能提高进行工艺调控和优化研究。（2）棉纤维原位负载介孔硅的工艺研究按照理化性能及止血性能最佳的介孔二氧化硅颗粒的原料配比制备前驱体凝胶,控制水热反应条件使介孔硅在棉纤维上原位合成。研究颗粒在纤维上的负载情况以及复合材料的止血性能。（3）介孔二氧化硅止血纱布的制备及性能研究在水热法制备工艺基础上,引入微波法脱除模板剂的方式,缩短材料制备周期,进一步研究介孔硅-纱布复合止血材料的制备工艺及止血性能。（4）介孔硅-壳聚糖无纺布复合材料的止血研究将壳聚糖无纺布作为介孔硅原位合成的纤维基材,制备介孔硅-壳聚糖无纺布复合材料,并在复合材料中进一步接枝共聚咖啡酸,以增强复合材料的抗菌性能。课题研究方法（1）双硅源法制备MSP:调整TEOS和硅酸钠的摩尔比例,P123与乙醇的摩尔比例制备MSP,通过XRD、FT-IR、TEM、氮气吸附实验及体外凝血测试、体外细胞毒性测试来表征MSP的结构特性及止血性能,研究合成体系的变化对于介孔孔径的影响作用,并探究最佳凝血效果的MSP制备工艺。（2）棉纤维原位负载介孔硅的工艺研究:将前期筛选出的最佳MSP制备工艺用于复合材料的制备。将棉纤维基材投入前驱体凝胶后,经过水热晶化、模板剂脱除得到介孔硅-棉/纱布复合止血材料。通过SEM、氮气吸附实验等研究MSP在纤维上的负载情况,进一步通过体外凝血测试、动物创伤模型研究复合材料与MSP、CG在止血性能上的优劣。筛选出综合止血性能最佳且生物相容性良好的止血材料制备工艺。（3）介孔硅-壳聚糖无纺布复合材料的止血研究:使用壳聚糖无纺布作为纤维基材,以原位合成的方式将MSP负载于壳聚糖纤维上制备出复合止血材料,并在介孔硅-壳聚糖无纺布复合材料上接枝咖啡酸,得到介孔硅-壳聚糖/咖啡酸复合材料。通过FT-IR、氮气吸附以及SEM表征MSP负载情况以及咖啡酸与壳聚糖接枝共聚情况。进一步使用体外凝血测试、凝血机理测试以及体外抗菌测试对比壳聚糖无纺布与复合材料在止血性能、抗菌性能上的优劣,以探究无机材料与有机纤维结合的制备工艺。实验结果（1）调整介孔硅制备过程中的原料配比可以影响介孔材料的孔径,在两种硅源的比例为1:1的情况下,介孔硅孔径达到12 nm且孔道结构有序。CBT值相比Celox TM缩短了23.13%。（2）使用索式提取法及微波法进行模板剂的脱除,索式提取法反应时间长但是全程温度在90℃,反应条件易把控。微波法集热速度快,可以将模板剂脱除时间降低至40 min。（3）引入棉纤维基材原位负载MSP时,使用丙酮及NaOH对纤维预处理会提高颗粒的负载率以及复合材料的止血性能。以NaOH预处理的棉纤维为基材制备的MS-C1颗粒与棉纤维结合紧密程度高,负载率最高,负载均匀性好;在兔肝损伤出血模型中,其止血时间比空白组缩短了45%,相比CG缩短了36.8%,失血量降低至1.69 g。（4）在小鼠尾部离断模型中,复合棉材料比粉末止血材料的愈后创面更为清洁。此外,MS-C1在超声作用下的质量损失低于20%,CG质量损失超过40%。两种实验结果均可表明通过原位负载技术制备的复合止血材料能有效改善粉末残留的问题。（5）介孔硅可以通过原位负载的方式与壳聚糖纤维结合,并且协同增强壳聚糖无纺布的止血性能,将壳聚糖的体外凝血时间由88.33 s缩短至73.66 s。咖啡酸的引入也使得材料的抑菌率提高至80%。实验结论（1）原料体系中的TEOS与硅酸钠摩尔比例为1:1制备的介孔硅孔径为12nm,孔道结构稳定有序且止血效果最佳;（2）使用微波法脱除制备体系中的模板剂可将模板剂脱除时间缩短至40 min;（3）将MSP通过原位负载的原理负载于棉纤维可有效改善粉末残留的问题（4）介孔硅原位负载于棉纤维制备的复合止血纱布止血效果较好。在前驱体凝胶硅源比例为1:1,纱布由NaOH预处理,经微波加热脱除模板剂制备的MS-C1颗粒与纤维结合的紧密程度最好,在体外凝血实验与动物创伤模型中止血效果均优于CG,且生物相容性良好,有望成为一种新型院前止血敷料。