PVA复合LPRF新型创伤敷料的研制及其在皮肤创伤愈合中的作用

发布时间：2017-07-08 20:15

  本文关键词：PVA复合LPRF新型创伤敷料的研制及其在皮肤创伤愈合中的作用

  更多相关文章： 创伤敷料 机械性能 生物相容性 富血小板纤维蛋白 聚乙烯醇 急性全层皮肤缺损

【摘要】：敷料是起到保护创口、防止感染和促进愈合的一种医用材料。目前市售的医用敷料多是指复合型敷料,是随着化学工程技术、生物医学工程和组织工程的飞速发展而出现的。运用生物材料本身所具有的新陈代谢、天然的三维结构与工程材料天然良好的机械性能相结合而产生的新型创伤敷料。但目前这些敷料有一个缺点:不含生长因子,只能被动性的修复创面,即使含有生长因子,也只限于个别或几个。富血小板纤维蛋白(platelet rich fibrin,PRF)是第二代血小板浓缩产品,已有大量基础实验和临床应用证实其具有促进组织修复的作用,但将其作为创伤敷料还未有相关报道。我们已将PRF应用于多种组织再生领域,并且获得一项关于PRF的国家实用新型专利,所以我们打算研制一种含有PRF的新型创伤敷料。聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol,PVA)是一种亲水的高分子聚合物,具有良好的理化性能和生物相容性,广泛的应用于生物医药、食品工业。其显著性的特点是制备简单,只需冷冻复融即可。所以希望研究能否将PRF和PVA两者进行结合,从而研制出一种新型的创伤敷料。目的探究PRF冷冻干燥后与PVA水凝胶进行复合的可能性,并检测其机械性能、生物相容性、生物降解和所含生长因子的活性以及其在急性全层皮肤缺损中的修复作用。方法1.制取LPRF/PVA创伤敷料:无菌抽取兔耳中动脉血,高速离心制备PRF,将其冷冻干燥并研磨成颗粒(LPRF),在45℃～50℃下,将0.5g、1g、2g的LPRF放入PVA水凝胶中,磁力搅拌下混合均匀,将混合液以每孔0.5ml或0.25ml放入12孔板或24孔内,-20℃冷冻24h,室温下复融24h,制作LPRF/PVA水凝胶。扫描电镜观察新鲜PRF、LPRF、PVA和LPRF/PVA的表面形态。2.LPRF/PVA创伤敷料机械性能测试:将不同浓度的LPRF/PVA创伤敷料裁剪成长20 mm,宽5 mm,厚0.2-0.3 mm的哑铃状,将其两端固定在万能试验机上进行机械性能测试。3.LPRF/PVA创伤敷料生物相容性和生物降解效应:将LPRF/PVA创伤敷料按照含有30 mg LPRF/1 ml的量,放入含有血清培养液的无菌离心管中,然后放入37℃的孵箱中浸提24h,离心取上清液与L929细胞共培养,利用MTT法检测其细胞生物相容性。L929直接粘附于LPRF/PVA上,利用光学显微镜、扫描电镜、荧光显微镜观察L929生长的形态,以此来评估LPRF/PVA的生物相容性。将LPRF/PVA植入野生型C57小鼠皮下,利用敷料植入前后的重量差测试其生物降解率。4.LPRF/PVA创伤敷料体外释放生长因子和促进细胞增殖实验:按照含有30mg LPRF的LPRF/PVA创伤敷料,放入无血清的培养液中制备敷料浸提液,用ELISA法检测其体外释放血管内皮生长因子(vascular endotheial growth factor,VEGF)和血小板衍生生长因子-AB(platelet-derived factors-AB,PDGF-AB)的特点,并研究其对HUVEC细胞的增殖影响。5.LPRF/PVA创伤敷料促进小鼠皮肤缺损愈合实验:野生型C57小鼠作为急性全层皮肤缺损的实验对象,采用固定板固定创缘四周,建立固定板形式的全层缺损模型。将制作的LPRF/PVA创伤敷料组、空白组、PVA组和LPRF组应用于小鼠皮肤创面,并在术后3、5、7、9、11d采集创面图像,切取创面组织进行组织学染色(HE、Masson和饱和苦味酸天狼猩红染色)和免疫组化染色(VEGF,CD31)。结果1.超微结构观察:扫描电镜下显示:新鲜的PRF为胶原纤维网状结构,LPRF颗粒呈椭圆形,长轴为118±10.383nm,短轴为81.65±8.591nm,制备的LPRF/PVA创伤敷料表面结构与单独的PVA水凝胶类似,呈连续的多孔样结构,孔内侧壁的小孔在LPRF浓度为1%时几乎全部封闭。2.机械性能测试结果:1%LPRF/PVA组的杨氏模量为6.451±1.551x10-2MPa,相比其他组具有显著的统计学意义(P0.05),断裂延伸率为273.049±24.510%与其他组无差别,表明1%LPRF/PVA具有优良的机械性能。3.细胞相容性和生物降解结果:利用MTT检测法,计算出L929与不同浓度的LPRF/PVA创伤敷料浸提液共培养时的细胞相对增殖率大于88%,毒性分级为0 1级;L929细胞直接粘附于LPRF/PVA创伤敷料上,细胞形态正常,生长状况良好;表明LPRF/PVA创伤敷料具有良好的生物相容性。LPRF/PVA创伤敷料埋置于小鼠皮下28d后,1%组的降解率在17%~22%之间,符合长期使用。4.体外释放生长因子和细胞增殖结果:利用ELISA法不仅检测到了LPRF/PVA创伤敷料可以正常释放生长因子,而且其释放的VEGF的量与LPRF单独组无区别,释放PDGF-AB的量少于LPRF单独释放的量。LPRF浓度在0.05%~0.75%之间时,LPRF和LPRF/PVA均有明显的促进细胞增殖的作用;浓度超过1.5%时,则对细胞有明显的抑制作用。5.小鼠皮肤缺损愈合结果:急性缺损模型术后大体观显示:创口深达肌膜层,创面红润,无感染出现,术后观察期内没有固定板的脱落,表明固定板缺损模型建立成功。创面使用各组敷料3、5、7、9、11d后HE染色、Masson染色和饱和苦味酸天狼猩红染色显示:1%LPRF/PVA创伤敷料在愈合初期就出现炎症细胞和胶原的沉积,胶原以粗大排列紧密的I型胶原为主,相比其他各组更快的进入组织重塑期,从而使创面在术后11d时基本完全达到愈合。LPRF单独组在术后13d才达到基本愈合。空白组和PVA组在整个13d观察期内仍有创口存在。CD31和VEGF免疫组化结果显示:7d和9d时,1%组的CD31和VEGF的阳性表达要高于其他三组,有显著的统计学意义(P0.05);LPRF组的表达强于PVA组和空白组。11d时,LPRF组阳性表达强于其他三组,空白组和PVA组的阳性表达高于1%组的表达。结论成功制备出LPRF微粒并将其与PVA水凝胶利用物理结合的方式复合在一起,制作成新型的含有多种活性生物因子且具有优良机械性能和生物相容性的创伤敷料即LPRF/PVA创伤敷料,并通过动物实验验证了其在急性全层皮肤缺损下,能够促进组织的愈合。
【关键词】：创伤敷料 机械性能 生物相容性 富血小板纤维蛋白 聚乙烯醇 急性全层皮肤缺损
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 缩略语表4-6
• 中文摘要6-10
• 英文摘要10-14
• 前言14-16
• 文献回顾16-23
• 实验一 LPRF/PVA创伤敷料制备23-30
• 1 材料23-24
• 2 方法24-25
• 3 结果25-28
• 4 讨论28-29
• 5 结论29-30
• 实验二 LPRF/PVA创伤敷料性能检测30-43
• 1 材料30-31
• 2 方法31-34
• 3 结果34-41
• 4 讨论41-42
• 5 结论42-43
• 实验三 LPRF/PVA创伤敷料促进小鼠急性皮肤全层缺损愈合的实验研究43-60
• 1 材料43-44
• 2 方法44-45
• 3 结果45-57
• 4 讨论57-58
• 5 结论58-59
• 小结59-60
• 参考文献60-69
• 个人简历和研究成果69-70
• 致谢70

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本文编号：536113