一种胶原/壳聚糖复合海绵生物敷料及其制备方法_3

文档序号:9313112阅读:来源:国知局
lized silver nanoparticles: in vitro and in vivo studies[J]. Journal of Materials Chemistry B, 2015, 3(15): 3032-3043.",其结果见表 3 所示。
[0039] 表3样品0、1、2、3、4的力学性能测试结果
[0040] 表3是样品0、1、2、3、4的力学性能测试结果,由表3可知,随着纳米TiO2含量增 加,敷料整体的抗拉强度逐渐提高,当纳米TiO2添加比例达到5%时,其抗拉强度为I. 6MPa, 但当纳米TiO2添加比例达7%时,敷料的抗拉强度下降为1.0 MPa,这可能是由于过多的纳米 TiO2不能与胶原、壳聚糖之间形成键合作用,自身发生了强烈的氢键作用,形成团聚,导致 复合敷料力学性能的下降。
[0041] 2. 7透气性 透气性是衡量伤口敷料好坏的重要指标,良好的透气性能可以保证伤口表面通畅的气 体交换,有利于表皮细胞的粘附、增殖、生长和迀移,同时有利于伤口渗出液的挥发,减少伤 口发炎的几率。
[0042] 对样品0、1、2、3、4进行透气性测试,其测试方法参照国标YY/T 0471. 2- 2004,其 结果见表4所示,从表4可以看出,样品0的水蒸气透过率达到3500 g*m2*24 h1,随着 纳米1102添加比例的增大,其水蒸气透过率有一定的下降,但下降的幅度不是很大,均在 3000g ? m 2 ? 24 h 1附近,当纳米TiO 2添加比例达到7%时,其伤口敷料的水蒸气透过率最 低,为2900g ? m2 ? 24 h \均能满足伤口敷料的透气性要求。
[0043] 表4样品0、1、2、3、4的透气性测试结果
[0044] 2. 8降解性 对胶原(Co 1 )、壳聚糖(CS )以及样品0、1、2、3、4进行溶菌酶降解实验,分别记录1、2、3、 4周后各样品剩余量占初始量的百分比,其结果见图6所示, 从图6可知,经过4周的降解,纯胶原降解了将近一半,剩余的胶原重量占初始量的 55%,纯壳聚糖与胶原/壳聚糖(样品0)的剩余重量均占初始量的69%,样品1、2、3、4均占初 始量的75%。胶原与壳聚糖复合后(样品0)能够明显地降低胶原的降解率,特别是在第1周 和第2周,样品0的剩余量为82%,而胶原的剩余量为65%,这要归功于壳聚糖的抗酶解性以 及壳聚糖与胶原之间形成的稳定的键合作用。随着不同比例的纳米TiO 2 (1%、3%、5%、7%)的 加入,胶原/壳聚糖复合海绵的降解率都有一定的下降,这是因为纳米级的1102水溶胶表 面具有大量的羟基,进入到胶原与壳聚糖分子之间,与胶原、壳聚糖未反应的羟基、氨基和 羧基之间形成较为稳定的氢键,增加了胶原、壳聚糖分子间的作用,提高了胶原/壳聚糖复 合物的稳定性。当纳米TiO 2的比例提高到7%时,胶原/壳聚糖/纳米TiO 2多孔海绵的稳 定性低于含5%纳米1102的,这可能是由于在共混的过程中,由于纳米TiO 2较多,纳米TiO2 分子之间形成了较为强的氢键作用,减少了其与胶原、壳聚糖分子之间形成氢键的几率,从 而降低了胶原/壳聚糖复合物整体的稳定性。
[0045] 2. 9抗菌性能 2. 9. 1对大肠杆菌的抑菌抗菌实验 采用抑菌圈法评价了样品〇、1、2、3、4对大肠杆菌的抑菌抗菌效果。具体操作是将各样 品放置于培养了大肠杆菌的培养皿,在37°C恒温恒湿培养箱中培养24h后得到的结果,如 图7所示。由图7可见,随着纳米TiO 2含量的增加,抑菌圈逐渐增大,说明添加纳米TiO 2的 复合敷料对大肠杆菌具有明显的抑制作用,且随着纳米TiO2浓度的提高,其抑制作用也越 来越强。
[0046] 2. 9. 2对金黄色葡萄球菌的抑菌抗菌实验 方法如下:①将各测试样品剪切成0. 5cmX 0. 5cm的正方形,置于紫外灯下照射30min, 充分灭菌处理。②在无菌操作台中,将灭菌后的样品置于24孔培养板中,加入0. 5ml金黄 色葡萄球菌菌液和0. 5ml生理盐水,于室温下静置培养2h。③轻轻用生理盐水将样品表面 多余的金黄色葡萄球菌菌液洗去,空气中干燥〇. 5h。然后将样品置于37°C恒温恒湿箱中培 养24h。④从恒温恒湿箱中取出样品,用2. 5%戊二醛溶液固定2~3h。⑤用乙醇溶液干燥 样品,然后喷金处理于扫描电镜(SEM)下观察拍照。结果如图8所示。
[0047] 由图8可见,未添加纳米TiO2的胶原/壳聚糖(样品0)伤口敷料表面有大量金黄 色葡萄球菌菌落的生成,说明胶原/壳聚糖伤口敷料对金黄色葡萄球菌没有明显的抑制作 用,对金黄色葡萄球菌的生长没有太大的影响。添加纳米110 2的试验组(样品1、2、3、4)对 金黄色葡萄球菌表现出良好的抑制作用,从图8中还可以看出单个金黄色葡萄球菌的直径 为I y m左右,随着纳米TiO2含量的增加,金黄色葡萄球菌菌落数逐渐减少,这说明纳米TiO2 对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用,添加纳米TiO2后能够给伤口提供一个清洁无菌的 愈合环境。
[0048] 2. 10红细胞聚集分析 在止血机理的研究中,血小板的粘附、聚集以及形成血栓是其重要的内容。胶原不仅能 够给血小板提供多种附着位点,同时能诱导血小板颗粒内容物的释放,刺激机体产生凝血 酶因子,进而生成凝血蛋白,包裹血小板和红细胞,形成血栓堵以住伤口破损处。
[0049] 壳聚糖的止血机理与胶原不同,它的止血机理不是依赖常规的血小板和凝血因子 的瀑布机制。在壳聚糖的止血机理中,最重要的一环是依靠与红细胞发生粘附聚集,进而使 血液快速凝固达到止血的目的。
[0050] 红细胞聚集分析方法: (一)光学显微镜观察 方法:1)分别取IOOmg的样品0、1、2、3、4溶于IOml 1%的醋酸溶液中,振荡使其充分 溶解,直至溶液呈透明状; 2)取上述溶液IOml于载玻片上,向载玻片添加50ml的红细胞(RBC),用移液枪枪头 拨动,使红细胞与各样品溶液充分混合均匀,添加少许生理盐水稀释混合溶液,于光学显微 镜下观察红细胞在不同时间段的聚集状态形态;由于样品〇、1、2、3、4表现基本没有什么差 另IJ,因此只附上样品3的红细胞聚集光学显微镜照片进行说明,如图9所示。
[0051] (二)扫描电镜观察 方法:将样品0、1、2、3、4剪切成0.5〇11\0.5〇]1的正方形结构置于24孔板中,在室温下 加入0. 5ml RBC和0. 5ml的生理盐水,静置培养2h,然后用生理盐水轻轻地将样品表面的 RBC洗去,空气中干燥0. 5h,再取少量的2. 5%戊二醛溶液固定2~3h,随后用乙醇溶液干 燥,最后喷金处理后,于扫描电镜(SEM)下观察红细胞的状态。
[0052] 结果分析:图9为样品3不同时间段红细胞聚集状态的扫描电镜照片。Omin时,可 以清楚地看到单个的红细胞,此时红细胞呈现游离状态,到IOmin时,单个游离的红细胞逐 渐出现粘附聚集,此时边缘处还能观察到单个游离的红细胞,到30min时,红细胞基本上粘 附聚集在一起,细胞之间紧密连接,形成块状或片状的结构,说明胶原/壳聚糖/纳米TiO 2 多孔支架对红细胞的聚集具有良好的促进作用。
[0053] 图10为样品0、1、2、3、4促进红细胞聚集的SEM图。从图10可以看出,加入纳米 1102后,红细胞之间紧紧地
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