基于壳聚糖的水凝胶用于伤口敷料的研究进展

伤口敷料具有促进创面愈合和保护创面不受感染的特点,广泛应用于临床治疗.以天然多糖壳聚糖为原料构筑的水凝胶材料具有独特的三维网络结构和促进伤口愈合能力,在伤口敷料的应用方面受到关注.文章从水凝胶伤口敷料的性能要求如生物相容性、抗菌性能、黏合性和强度、止血性能及抗氧化性等出发,对近年来基于壳聚糖的水凝胶伤口敷料的设计和制备研究进行了总结与概括,并对该类水凝胶伤口敷料的未来发展和应用前景进行了展望.     

自愈合POSS-PEG杂化水凝胶的制备及其性能研究

自愈合水凝胶是一种新型仿生智能材料,近年来,由于这种新型材料的自愈合性能,受到人们广泛研究.本研究将亲水的烯丙基聚乙二醇(Allyl-PEG-OH)用“巯基-烯”点击反应连接到疏水的八巯基取代的八聚倍半硅氧烷(POSS-SH)上,然后通过Steglich酯化反应将醛基引入,合成两亲性醛基封端的聚乙二醇官能化八聚倍半硅氧烷(POSS-PEGCHO)交联剂.后与壳聚糖在酸性水溶液中通过席夫碱反应制备得到具有高机械强度、自愈合性能的POSS-PEG杂化水凝胶,并对其自愈合能力、内部微观形貌、机械性能、降解性、溶胀性及细胞相容性进行一系列的研究,探究其作为生物医用材料的潜在性.     

CS/PVA水凝胶的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为基体,以壳聚糖(CS)为功能性添加剂,采用冻融法与辐射法相结合的工艺技术制备出CS/PVA水凝胶.分别研究了吸收剂量和制备工艺对PVA水凝胶性能和SEM形貌的影响;研究了壳聚糖浓度和制备工艺对CS/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响;研究了CS/PVA水凝胶对大肠杆菌的抑菌效果.结果表明:采用先冻融后辐射方法制备PVA水凝胶,该制备工艺既解决了冻融法合成水凝胶不透明的问题,又解决了辐射法合成水凝胶起泡和强度较弱的问题. CS的添加,不仅提高了PVA水凝胶的溶胀性能,而且使得CS/PVA水凝胶对大肠杆菌具有较好的抑菌作用.     

可注射型海藻酸/磷酸化壳聚糖复合水凝胶的制备及其生物相容性

将N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPC)引入海藻酸钙水凝胶体系,制备了力学强度和稳定性均优于海藻酸钙和海藻酸/壳聚糖复合水凝胶的可注射型材料.通过正交实验,根据材料的力学性能、浸提液pH值和凝胶化时间的对比分析,确定了各组分质量分数为:海藻酸钠1.50%、碳酸钙0.30%、N-亚甲基磷酸化壳聚糖1.00%、柠檬酸0.30%.细胞培养和肌内植入试验表明,海藻酸/磷酸化壳聚糖(Alg/NMPC)复合水凝胶具有良好的生物相容性.     

壳聚糖基水凝胶的制备及溶胀性能研究

壳聚糖(CS)具有良好的生物相容性,易生物降解,无毒,是一种很有发展前景的医药材料。壳聚糖基水凝胶作为一种新型的可注射给药载体,药物的控制释放具有易控性、靶向性。以壳聚糖(CS)为基材,聚乙烯醇为第2组分,戊二醛为交联剂,制备了一系列壳聚糖基水凝胶,研究该水凝胶在水中的溶胀行为、溶胀动力学以及相关影响因素。结果表明,所制备的一系列壳聚糖基水凝胶的溶胀度均随着溶胀时间的增加而增大,至溶胀4.5h时,凝胶的溶胀度基本达到最大。溶胀动力学为一级动力学。随着CS/PVA凝胶质量百分比的增加,该类水凝胶溶胀速率和饱和溶胀度呈现出3个性质明显不同的区域。     

力学增强型水凝胶纤维的制备及其生物相容性评价

针对天然水凝胶纤维力学性能及成形性能差的问题,结合微流控和光交联的方法,高通量制备了一种力学增强型海藻酸钠/明胶甲基丙烯酸酯复合水凝胶材料。研究了微流控喷头尺寸、水凝胶单体浓度对水凝胶纤维成形性能、水凝胶力学特性及结构特征的影响。结果表明:制备的水凝胶纤维边缘光滑,直径(390±50μm)较为均一,具有良好的操作性及可控性;随着海藻酸钠和明胶甲基丙烯酸酯单体浓度的增高,水凝胶弹性模量升高,SEM结果显示其片层微结构更为致密。进一步测试了水凝胶纤维的生物相容性,细胞实验结果表明,培养至第5天时,水凝胶中细胞的存活率稳定维持在80%以上,证明所制备的水凝胶具有良好的生物相容性,适宜细胞生长。动物实验结果表明,当凝胶植入动物体内1周后,周围的皮下组织很正常;在第3周时,凝胶周围的炎症反应明显减轻,材料也出现一定程度的降解。研究力学增强型海藻酸钠/明胶甲基丙烯酸酯复合水凝胶,有望于实现三维肌肉微组织模型的高通量构建。     

高透明度和高强度的纳米粘合水凝胶贴片用于组织粘附（英文）

本研究旨在设计和制备一种具有优异机械性能和生物相容性的双层结构壳聚糖水凝胶粘合贴片,并借助纳米粘合策略评估其组织粘附性能。以物理交联构建坚韧的壳聚糖水凝胶作为背膜,随后通过原位光交联制备粘合剂水凝胶层,形成一体化的壳聚糖水凝胶粘合贴片。利用纳米胶水促进贴片与基底之间的纳米粘合。表面活化的二氧化硅纳米颗粒作为类似于纳米胶的界面连接器,促进水凝胶与基底的结合,以建立水凝胶贴片与生物组织之间的粘附关系。分析结果显示,水凝胶贴片在体外对生物组织的粘合能量为282 J/m²,爆破压力为450 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。该贴片具有4.3 MPa的拉伸强度、65%的断裂伸长率和3.82 kJ/m²的断裂韧性,具有出色的机械性能。此外,这种基于纳米粘合剂的壳聚糖水凝胶粘合贴片具有高透明度和优异的生物相容性,有望在组织修复和药物输送等多个生物医学领域得到应用,为临床外科手术的发展提供坚实的材料基础。     

含银水凝胶的制备及其用于创伤敷料的研究

指出了水凝胶是一类性能优良的新型创伤敷料,它具有高吸收、保湿、易更换等优点.为赋予水凝胶抗菌性能,制备和研究了含有纳米银的羧甲基壳聚糖/氧化海藻酸钠复合水凝胶.用硝酸银溶液以柠檬酸三钠为还原剂和海藻酸钠为稳定分散剂制得了纳米银胶体溶液,将不同含量的纳米银胶体溶液加至羧甲基壳聚糖水溶液和氧化海藻酸钠水溶液的混合液中,制备了含有纳米银的水凝胶.通过紫外-可见光谱法、透射电镜、抗菌和细胞毒性实验对其进行了检测.结果表明:硝酸银被还原成纳米银,纳米银颗粒的粒径约为20 nm.当水凝胶中纳米银浓度为16.67μg/m L时,水凝胶能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长.水凝胶对细胞毒性很低.故所制备的抗菌水凝胶有望用于创伤敷料.     

壳聚糖羟丁基衍生物的制备及性质

以1,2 环氧丁烷在碱性条件下的开环产物为醚化剂, 对壳聚糖(CS)分子进行改性, 制备了水溶性羟丁基壳聚糖(HBCS), 并采用红外光谱、 固体¹³C核磁共振对产物的分子结构进行表征. 结果表明: 羟丁基成功连接到壳聚糖分子链上; 元素分析法测定产物取代度为1.2; 羟丁基壳聚糖可溶于水并可在较广的pH值范围内溶解; 由于改性反应破坏了壳聚糖的结晶区结构, 因此羟丁基壳聚糖的热稳定性比原料壳聚糖差. 对壳聚糖和羟丁基壳聚糖的抑菌性研究结果表明: 羟丁基壳聚糖能够抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长, 并随着质量分数的增加抑菌效果明显增强; 相同质量分数条件下羟丁基壳聚糖的抑菌活性比壳聚糖弱.     

组织工程真皮替代物的构建及在创伤修复中的作用

以双层胶原-壳聚糖海绵为支架构建组织工程真皮替代物并研究其在大鼠创伤愈合中的作用.将双层胶原-壳聚糖海绵支架埋植于SD大鼠皮下以考察其组织相容性;将SD大鼠皮肤中分离的成纤维细胞种植在支架上体外构建人工真皮替代物,并将该替代物移植到SD大鼠皮肤缺损处以修复创面.皮下埋植实验显示支架植入早期有炎症反应,但一周后炎症反应逐渐减轻,而且有成纤维细胞和毛细血管的侵入.皮肤移植实验结果显示:术后第7天和第14天实验组创面表皮再生和肉芽组织增生比对照组更快更明显;第14天和第21天实验组创面面积明显小于对照组(p<0.05).因此以双层胶原-壳聚糖海绵为支架构建的组织工程真皮替代物具有良好的生物相容性,并能促进皮肤创面的愈合,可以作为人工真皮替代物用于皮肤缺损的修复.