新型抗生物黏附功能化水凝膠治療糖尿病潰瘍的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、作為一種終身性慢性疾病，糖尿病可導(dǎo)致一系列嚴(yán)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(dá)國家?guī)沓林氐尼t(yī)療負(fù)擔(dān)，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(dá)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(jìn)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(yù)后不佳，更可導(dǎo)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(duì)傷口局部微環(huán)境中

2、細(xì)胞外基質(zhì)和生長(zhǎng)因子兩方面因素，融合細(xì)胞外基質(zhì)類似物——天然高分子材料葡聚糖和殼聚糖，設(shè)計(jì)并合成旨在促進(jìn)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(yīng)制備出一系列三維網(wǎng)絡(luò)狀的新型復(fù)合水凝膠。制備條件僅需在弱堿性環(huán)境下，簡(jiǎn)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(xué)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(yīng)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(duì)其進(jìn)行冷場(chǎng)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(xué)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(dá)900％以上，并可在30 min內(nèi)迅速達(dá)到平衡，為其應(yīng)用于細(xì)胞增殖和藥物載體材料奠定了良好基礎(chǔ)。MTT分析結(jié)果可見，濃度低于4 mg/mL的水凝膠與NIH3T3細(xì)胞共培養(yǎng)24 h和48 h后的細(xì)胞相對(duì)增值率均在80%以上，說明水凝膠的細(xì)胞毒性低，擁有優(yōu)良的生物相容性，也驗(yàn)證了上述

4、制備條件簡(jiǎn)單所帶來的益處。物理性質(zhì)方面的流變學(xué)性能測(cè)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(chǔ)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(dòng)和搬運(yùn)過程中保持物理性質(zhì)穩(wěn)定。
　　為進(jìn)一步克服傳統(tǒng)敷料易粘連傷口，更換敷料時(shí)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(fù)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(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡分別評(píng)估凝膠表面細(xì)菌和細(xì)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(duì)細(xì)菌和細(xì)胞的黏附顯著減少，證實(shí)不黏附細(xì)菌的抗黏附新性能和不黏附細(xì)胞的不粘連傷口皮膚新性能。
　　依據(jù)潰瘍微環(huán)境中生長(zhǎng)因子缺乏的特征，進(jìn)行負(fù)載堿性成纖維細(xì)胞因子的抗生物黏附水凝膠材料促進(jìn)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(shí)驗(yàn)對(duì)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(shí)驗(yàn)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(xì)胞因子組、單純堿性成纖維細(xì)胞因子組和生理鹽水對(duì)照組。利用 T檢驗(yàn)對(duì)組間創(chuàng)面愈合情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并進(jìn)一步比較傷口新生肉芽組織的組織形態(tài)學(xué)結(jié)果和增殖細(xì)胞核抗原與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的免疫組織化學(xué)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與其他三組相較，水凝膠+堿性成纖維細(xì)胞因子組實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(fù)載堿