新型抗生物黏附功能化水凝膠治療糖尿病潰瘍的應用基礎研究.pdf

1、作為一種終身性慢性疾病，糖尿病可導致一系列嚴重的神經(jīng)和血管并發(fā)癥，其人群中的高發(fā)病率不僅給發(fā)達國家?guī)沓林氐尼t(yī)療負擔，而且隨著人們生活水平的提高和生活方式的改變，欠發(fā)達地區(qū)的糖尿病發(fā)病率亦逐年攀升。其中，因其疾病發(fā)生和進程中受到多種因素影響，糖尿病足潰瘍已成為領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的難愈性潰瘍，臨床預后不佳，更可導致壞疽而截肢，極大地降低了患者的生活質(zhì)量和主觀幸福感。本文基于糖尿病足潰瘍難以治愈這一科研和臨床領(lǐng)域共有的難題，針對傷口局部微環(huán)境中

2、細胞外基質(zhì)和生長因子兩方面因素，融合細胞外基質(zhì)類似物——天然高分子材料葡聚糖和殼聚糖，設計并合成旨在促進傷口愈合的新型功能化水凝膠材料。
　　以巰基化殼聚糖與馬來酸化葡聚糖為基本原料，通過邁克爾加成反應制備出一系列三維網(wǎng)絡狀的新型復合水凝膠。制備條件僅需在弱堿性環(huán)境下，簡單溫和，無須額外添加催化劑或引發(fā)劑等有毒有害物質(zhì)，有效避免了化學合成產(chǎn)物的生物毒性問題，極大拓寬其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應用。通過調(diào)節(jié)巰基和馬來酸雙鍵的摩爾比和材料濃度

3、得到不同濃度的五種比例水凝膠，對其進行冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，所有水凝膠切面微觀形態(tài)學均呈典型的三維孔洞結(jié)構(gòu)，這種多微孔結(jié)構(gòu)使不同水凝膠的溶脹性能均高達900％以上，并可在30 min內(nèi)迅速達到平衡，為其應用于細胞增殖和藥物載體材料奠定了良好基礎。MTT分析結(jié)果可見，濃度低于4 mg/mL的水凝膠與NIH3T3細胞共培養(yǎng)24 h和48 h后的細胞相對增值率均在80%以上，說明水凝膠的細胞毒性低，擁有優(yōu)良的生物相容性，也驗證了上述

4、制備條件簡單所帶來的益處。物理性質(zhì)方面的流變學性能測試結(jié)果顯示，隨著角頻率由0.1 rad/s增加至100 rad/s，不同比例水凝膠的損耗模量G"均小于儲存模量G'，說明水凝膠形態(tài)在以上角頻率范圍內(nèi)均可保持完好，不受破壞，可在正常移動和搬運過程中保持物理性質(zhì)穩(wěn)定。
　　為進一步克服傳統(tǒng)敷料易粘連傷口，更換敷料時易破壞新生上皮組織引起再次出血加重病情的問題，本文再次優(yōu)化材料比例，制備出正負電荷相等的抗生物黏附的功能化水凝膠。以激光

5、共聚焦掃描顯微鏡和冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡分別評估凝膠表面細菌和細胞的黏附情況，分別在400和2000倍鏡下發(fā)現(xiàn)，與普通比例水凝膠相比，抗黏附水凝膠表面和內(nèi)部對細菌和細胞的黏附顯著減少，證實不黏附細菌的抗黏附新性能和不黏附細胞的不粘連傷口皮膚新性能。
　　依據(jù)潰瘍微環(huán)境中生長因子缺乏的特征，進行負載堿性成纖維細胞因子的抗生物黏附水凝膠材料促進糖尿病難愈性潰瘍愈合的體內(nèi)研究，以鏈脲佐菌素成功造模后的糖尿病SD大鼠為實驗對象，于背部消毒

6、備皮后造成直徑為1.2 cm的全層皮膚缺損傷口。實驗共分為四組，分別為單純抗生物黏附水凝膠組、抗生物黏附水凝膠+堿性成纖維細胞因子組、單純堿性成纖維細胞因子組和生理鹽水對照組。利用 T檢驗對組間創(chuàng)面愈合情況進行統(tǒng)計學分析，并進一步比較傷口新生肉芽組織的組織形態(tài)學結(jié)果和增殖細胞核抗原與血管內(nèi)皮生長因子的免疫組織化學結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與其他三組相較，水凝膠+堿性成纖維細胞因子組實驗動物第5天傷口即開始明顯縮小，并率先于第13天完全愈合。因此，負載堿