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一种伤口修复密封胶的研制及性能评价
作者：于慧光
来源：《新生代·上半月》2019年第05期
【摘要】：生物粘合剂具有良好的粘性与生物相容性，对于传统机械伤口的修复是一种很好的选择，目前在生物医学领域受到广泛的关注。传统的水凝胶力学性能差，缺乏细胞亲和性和组织粘附性，不能满足修复伤口的需求【1】。以聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和巯基化的胶原（COL-SH）为原料，制备水凝胶【2】。该快速交联生物可降解水凝胶以其优异的凝胶降解和生物活性等可为生物组织工程提供理想的三维活性多孔支架。 【关键词】： 生物粘合剂 聚乙二醇二丙烯酸酯 胶原 1、伤口修复水凝胶的优越性
为促进开放性伤口的愈合，临床上传统采用针线缝合、密封剂密封、或者重新连接破裂组织的方式，保护和修复创面，达到伤口愈合的目的。但是这些方法存在一定的缺陷，如对伤口造成二次机械损伤，细胞排斥免疫，粘附性低以及在生物环境中性能不良等问题【3】。近年来，国内外学者致力于研究具有粘性、弹性、生物相容性、无毒等优良性状的伤口密封水凝胶。水凝胶具有原位型促进伤口愈合的优点，因而关于该领域的研究在国内外掀起了热潮。例如，以硼酸为交联剂制备Cur（姜黄素）/PVA（聚乙烯醇）水凝胶，能够大规模合成，不受尺寸限制，并且能有效杀死细菌，加速大鼠皮肤创伤愈合【4】；肽修饰壳聚糖水凝胶促进成纤维细胞增殖，迁移和分泌以及促进生长因子的生长进.促进皮肤愈合【5】；由重组蛋白或白蛋白形成的用于外科手术粘合的生物粘合剂；由藻酸盐多糖制备的伤口敷料；利用可见光固化的肝素水凝胶，不仅可以引入生长因子，而且能够减少凝胶形成时间【6】；通过光交联重组人蛋白质原弹性蛋白，形成具有可调粘附性能的生物相容性和高弹性水凝胶密封剂【7】。水凝胶具有三维高度水合的聚合物网络，当放在溶液中时，与干重相比，可以容纳多达二十至四十倍的水。由于其独特的物理性质，这些网络可以成型或铸造成各种大小和形状。胶原作为天然的高亲水性的多肽类高分子，是生物体内的一种纤维蛋白，在人体中总蛋白含量中占25%-33%，大量存在于骨，软骨和皮肤中。采用胶原作为材料具有低免疫原性，胶原虽然是大分子物质 ，但结构重复性大，与其他具有免疫性的蛋白质相比，胶原的免疫原性非常低；胶原材料另一优势在于它与宿主细胞及组织之间良好的相互作用即生物相容性，其可与周围细胞表现出很好的相互作用，并成细胞的一部分，还可促进细胞的生长；胶原发达的四级结构使其具有一定的凝血作用，可促进血小板凝集和血浆结块；另外胶原还具备能被蛋白酶降解的特性 ，即可生物降解性【8】。聚乙二醇（PEG）具有水溶性，并可溶于绝大多数的有机溶剂，且具有生物相容性好、无毒、免疫原性低等特点，并且在生物体内可被较快代谢，通过肾排出体外，在体内不会有积累。PEG可将其许多优异性能赋予被修饰的物质，作为表面修饰材料，PEG还可有效延长水凝胶在体内的半衰期【9】。在本实验中，采用PEGDA（聚乙二醇二丙烯酸酯）与巯基化胶原为基本材料，进行自发交联，形成具有一定生物粘性的水凝胶。对PEG两端羟基进行双键修饰，得到PEGDA，其双键可与巯基化胶原的巯基发生键合，从而发生交