壳聚糖—类人胶原蛋白海绵的生物相容性及止血效果研究

论文摘要

胶原蛋白是临床常用的止血材料,其可通过诱导血小板聚集、促进血栓凝块形成及激活凝血系统等方面起到止血效果。壳聚糖是目前医疗领域广泛应用的一种安全可靠的医用高分子材料,具有优良的生物亲和性和力学特性。本实验室通过重组大肠杆菌BL21高密度发酵的工艺生产了类人胶原蛋白。然后,以类人胶原蛋白为主要原料,再复合以特定的生物多糖,通过冷冻干燥技术制成壳聚糖-类人胶原蛋白海绵。我们通过细胞及动物实验以期证实:壳聚糖-类人胶原蛋白海绵由于同时具备类人胶原蛋白和壳聚糖的生物学特性,因此其止血效果优于目前临床常用的止血材料,如:明胶海绵。并且具有以往动物源性胶原材料更好的生物相容性。本研究首先对壳聚糖-类人胶原蛋白止血海绵的理化性质进行观察,其内部孔径大约为100～250μm,孔隙率达到90%以上,吸水率约为3100%,密度0.043g/cm3,灰分＜0.1%,在生理盐水中8周内形态完整,不破损分散,具有良好的理化性质。对壳聚糖-类人胶原蛋白进行的生物相容性实验研究内容包括:血液相容性实验、细胞毒性实验、致敏实验、局部刺激实验、肝脏植埋实验、降解实验和致癌实验。实验结果显示:①壳聚糖—类人胶原蛋白海绵不引起明显溶血反应、对血液中的红细胞、白细胞和血小板的功能无明显影响,其具有良好的血液相容性;②通过细胞形态法和MTT比色法观察评定,壳聚糖—类人胶原蛋白海绵对人成纤维细胞的形态和生长不构成明显的损害;③壳聚糖-类人胶原蛋白海绵对豚鼠皮肤不产生致敏反应、对兔皮肤无明显刺激性;④壳聚糖—类人胶原蛋白海绵与明胶海绵比较,植入大鼠肝脏15天后,通过光镜及透射电镜观察发现,明胶海绵可引起肝脏组织更严重的组织学及细胞学改变;⑤壳聚糖—类人胶原蛋白海绵的体内降解率与目前临床使用止血材料无明显差异;⑥皮下埋置壳聚糖-类人胶原蛋白海绵对兔无明显致癌性和无明显血液、肝功能、肾功能方面毒性作用。因此,对壳聚糖-类人胶原蛋白进行的生物相容性研究发现,其具有良好的组织相容性和血液相容性。本研究进一步对壳聚糖-类人胶原蛋白海绵在兔肝脏创面的止血效果进行了研究。在兔肝脏表面制做面积为1cm×1cm的创面,应用壳聚糖-类人胶原蛋白及明胶海绵进行止血。阴性对照组在兔肝脏表面制做创面后,用医用纱布局部填塞止血。通过出血时间测定及出血量,找出止血效果最佳的材料。研究结果显示:壳聚糖-类人胶原蛋白海绵组与明胶海绵组相比出血时间及出血量有显著性差异（P＜0.05）。我们认为,壳聚糖-类人胶原蛋白海绵具备较明胶海绵更为良好的止血效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 胶原蛋白
• 1.1 胶原蛋白的生物学性能
• 1.1.1 物理和生物力学性能
• 1.1.2 生理化学性能
• 1.1.2.1 静电学性能
• 1.1.2.2 离子和大分子结合性能
• 1.1.2.3 成纤维性能
• 1.1.3 生物学性能
• 1.1.3.1 止血性能
• 1.1.3.2 细胞行为作用性能
• 1.1.3.3 细胞功能调节性能
• 1.2 质量控制
• 1.3 剂型与临床应用
• 1.3.1 胶原蛋白产品的剂型
• 1.3.2 胶原蛋白的临床应用
• 1.3.2.1 胶原蛋白与临床止血
• 1.3.2.2 胶原蛋白与软组织修复
• 1.4 胶原蛋白的抗原性、免疫原性与临床副反应
• 1.4.1 胶原蛋白的免疫原性
• 1.4.2 胶原分子的抗原性
• 1.5 市场发展潜力
• 1.5.1 组织工程
• 1.5.2 药物缓释
• 2 壳聚糖
• 2.1 壳聚糖的制备、结构特点和理化性质
• 2.1.1 壳聚糖的制备
• 2.1.2 壳聚糖的结构特点
• 2.2 壳聚糖的生物活性
• 2.2.1 在体内的生物降解性与组织相容性
• 2.2.2 抑菌活性
• 2.2.3 免疫活性
• 2.2.4 抗癌活性
• 2.2.5 降血压、降血脂、降血糖
• 2.3 壳聚糖的应用
• 2.3.1 缓释剂
• 2.3.2 微球载体
• 2.3.3 人工皮肤
• 2.3.4 用于人工硬脑膜的研制
• 2.3.5 防止术后粘连
• 2.3.6 结肠靶向给药
• 2.3.7 抗凝血材料
• 2.3.8 中药水煎液精制过程作澄清剂
• 2.3.9 用于骨修复材料
• 2.3.10 其它
• 3 小结
• 参考文献
• 第二章 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的物理化学性质研究
• 1 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的外观形态
• 2 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的光学显微镜结构分析（表面）
• 3 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的扫描电镜照片（断面）
• 4 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的物理性质
• 4.1 吸水率
• 4.2 密度
• 4.3 孔隙率
• 4.4 生理盐水耐受力实验
• 4.5 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的消化和灰分测定
• 5 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵的理化性质
• 6 本章小结
• 参考文献
• 第三章 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵生物相容性实验研究
• 1 血液相容性实验
• 1.1 材料与方法
• 1.1.1 材料
• 1.1.2 溶血实验
• 1.1.3 血常规分析实验
• 1.1.4 统计学处理
• 1.2 结果
• 1.2.1 溶血实验
• 1.2.2 血常规实验
• 1.3 讨论
• 2 细胞毒性实验
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.1.2.1 分组及细胞培养条件
• 2.1.2.2 壳聚糖—类人胶原蛋白海绵浸提液的制备
• 2.1.2.3 细胞形态观察法
• 2.1.2.4 MTT比色法
• 2.1.2.5 统计学处理
• 2.2 结果
• 2.2.1 细胞形态观察
• 2.2.2 MTT比色法
• 2.3 讨论
• 3 致敏实验
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 材料制备:
• 3.1.2.2 实验动物及分组
• 3.1.2.3 实验主要步骤
• 3.1.2.4 结果观察与评定标准
• 3.2 结果
• 3.3 讨论
• 4 局部刺激实验
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 主要仪器及试剂
• 4.1.2 方法
• 4.1.2.1 实验材料
• 4.1.2.2 实验动物
• 4.1.2.3 主要步骤
• 4.1.2.4 结果判定与评价
• 4.2 结果
• 4.3 讨论
• 5 肝脏植埋实验
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.1.3 HE染色
• 5.1.4 电镜观察
• 5.2 结果
• 5.2.1 光镜观察
• 5.2.2 电镜观察
• 5.3 讨论
• 6 降解实验
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试剂及动物
• 6.1.2 体外降解实验
• 6.1.3 体内降解实验
• 6.2 结果
• 6.2.1 体外降解实验
• 6.2.2 体内降解实验
• 6.3 讨论
• 7 致癌实验
• 7.1 材料与方法
• 7.1.1 主要仪器及试剂
• 7.1.2 方法
• 7.1.2.1 实验动物及分组
• 7.1.2.2 方法与步骤
• 7.1.3 统计学处理
• 7.2 结果
• 7.3 讨论
• 8 本章小结
• 参考文献
• 第四章 壳聚糖-类人胶原蛋白海绵止血作用的实验研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 统计学分析
• 2 结果
• 2.1 不同材料的止血时间
• 2.2 不同止血材料的出血量
• 3 讨论
• 4 本章小结
• 参考文献
• 本文创新点
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的文章