摘要:

文题释义:
壳聚糖胶原海绵: 以壳聚糖、碳酸氢钠及胶原为基本原料,通过冷冻干燥方法制备复合海绵,使海绵兼具壳聚糖的抗菌止血性能及胶原良好的生物相容性和天然可降解性,碳酸氢钠的微发泡作用强化海绵的止血效果,用于降低伤口感染发生率,并促进组织愈合。
壳聚糖的抗菌机制: 带正电荷的壳聚糖分子和带负电荷的细菌细胞膜之间产生静电作用,引起细菌表面膜性质的改变和损坏,干扰DNA的复制与转录,从而抑制细菌的新陈代谢,导致细菌死亡,实验证实壳聚糖对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均有抑制作用。
背景: 胶原因具有良好的生物相容性和降解性能,常用于促进伤口愈合,但由于其不具备抗菌性能,不能预防伤口感染。
目的: 通过冷冻干燥法制备壳聚糖胶原海绵,使其兼具良好的抗菌及止血效果。
方法: 壳聚糖溶液与碳酸氢钠溶液在37 ℃下成凝胶态,利用冷冻干燥法制备壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原海绵作为实验组,以壳聚糖海绵及壳聚糖/碳酸氢钠海绵为对照组,扫描电镜观测海绵的微观形貌,测定其pH值、孔隙率、吸水倍数、降解率及对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率;利用CCK-8法和Live/Dead染色检测海绵浸提液的细胞毒性;使用大鼠截尾出血模型检测海绵的止血效果;建立大鼠皮肤创伤模型,通过苏木精-伊红染色及Masson染色观察海绵植入7 d后的组织愈合情况。
结果与结论: ①相较于其他两种海绵,壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原海绵的绵孔隙更大,外壁更粗糙,吸水性更强、孔隙率及吸水倍数更大;而且壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原海绵孔隙率均大于另外两种海绵(P < 0.01);平均吸水倍数复合海绵大于壳聚糖海绵(P < 0.000 1)和壳聚糖/碳酸氢钠海绵(P < 0.05);②抗大肠杆菌率检测结果显示:壳聚糖海绵>壳聚糖/碳酸氢钠海绵(P < 0.001)>壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵(P < 0.000 1);③抗金黄色葡萄球菌率检测结果显示:壳聚糖海绵>壳聚糖/碳酸氢钠海绵>壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵(P < 0.01);④壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵无细胞毒性且可促小鼠成纤维细胞(L929)增殖,促细胞增殖效果优于空白组(P < 0.05)、壳聚糖组(P < 0.000 1)与壳聚糖/碳酸氢钠组(P < 0.05);⑤壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵止血效果良好,优于其他三组;⑥壳聚糖/碳酸氢
钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵植入大鼠背部创口1周,周围皮肤无明显炎症反应,新生毛细血管及胶原含量明显高于其他两种海绵,皮肤组织恢复最佳;⑦上述数据证实,壳聚糖/碳酸氢钠/Ⅰ型胶原蛋白海绵生物相容性良好,具有良好的抗菌止血及促进组织愈合效果。
https://orcid.org/0000-0001-8594-6177(朱虹);https://orcid.org/0000-0002-7971-7180(张静莹)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料;口腔生物材料;纳米材料;缓释材料;材料相容性;组织工程
关键词: 壳聚糖, Ⅰ型胶原, 碳酸氢钠, 止血材料, 抗菌, 组织修复, 止血海绵, 伤口愈合
引用本文: 朱 虹, 林子恒, 何柔烨, 潘锦滨, 刘小川, 何晓玲, 张静莹. 壳聚糖胶原海绵的抗菌止血性能[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(16): 2525-2533.
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壳聚糖胶原海绵的抗菌止血性能