弱激光對植入物生物相容性的影響.pdf

1、前言:目前糖尿病已經(jīng)成為威脅人類健康的首要?dú)⑹?，為了解決糖尿病患者每天連續(xù)指尖采血的痛苦，設(shè)計(jì)一種可以連續(xù)實(shí)時監(jiān)測血糖的工具已經(jīng)成為了熱門研究。葡萄糖傳感器是氧電極外包裹葡萄糖氧化酶的一種電化學(xué)傳感器，在葡萄糖氧化酶的作用下，使組織液中的葡萄糖和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電流，計(jì)算出組織液中葡萄糖的濃度，根據(jù)組織液和血液的葡萄糖濃度關(guān)系計(jì)算出血中葡萄糖含量，從而監(jiān)測血糖的變化。但是，目前研究表明植入式傳感器在體時間受限，達(dá)不到長期指標(biāo)，無

2、法實(shí)現(xiàn)長期連續(xù)實(shí)時測量。傳感器植入后，組織周圍會形成一定厚度的纖維包膜，一定程度上阻止了信號的傳遞。隨著植入時間的延長，傳感器逐漸失靈，穩(wěn)定性變差，靈敏度下降，滿足不了患者需求。其中，生物相容性問題是重中之重。我們擬通過物理因子的刺激改善植入材料周圍的微環(huán)境，減少纖維包膜的厚度，增加血管密度，減少葡萄糖傳感器的信號失真，實(shí)現(xiàn)傳感器連續(xù)實(shí)時監(jiān)測血糖。弱激光是一門新興學(xué)科，弱激光以其獨(dú)特的物理性質(zhì)至誕生后一直應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，大量實(shí)驗(yàn)表明低劑

3、量的弱激光照射后能增加酶的活性，加快創(chuàng)傷修復(fù)愈合，促進(jìn)毛發(fā)的生長，激活補(bǔ)體免疫系統(tǒng)，促進(jìn)白細(xì)胞的吞噬作用，降低血液的粘度，改善血液流變學(xué)性質(zhì)等。因此，我們選用激光這種物理因子改善我們實(shí)驗(yàn)過程，得到很好的效果。
　　本文研究經(jīng)過交聯(lián)劑戊二醛交聯(lián)的多孔殼聚糖膜的物理性質(zhì)，改變其物理結(jié)構(gòu)后植入周圍組織的生長情況，以及經(jīng)弱激光照射后，植入式葡萄糖傳感器外層膜（多孔殼聚糖膜）周圍組織的生物相容性（評價(jià)血細(xì)胞密度和纖維包膜厚度）。由于激光穿透

4、組織深度受限，本研究采用皮下植入，探索不同物理參數(shù)的弱激光對于可降解膜（多孔殼聚糖膜）和不可降解膜（Nafion）組織相容性的影響，分析最佳的物理參數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)材料和方法:
　　1、實(shí)驗(yàn)材料與主要儀器
　　實(shí)驗(yàn)主要材料:殼聚糖粉末（脫乙酰度大于90％，浙江金殼生物化學(xué)有限公司），硅膠顆粒（200目-300目），Nafion（杜邦公司，離子交換膜NRE212）;主要儀器:膜的制備使用恒溫磁力攪拌器（85-2，蘇州），發(fā)

5、光二極管，表面結(jié)構(gòu)特征的觀察使用掃描電子顯微鏡（InspectF50，F(xiàn)EI，荷蘭）和X-衍射機(jī)器，圖像分析軟件IPP6.0。
　　2、實(shí)驗(yàn)方法
　　首先，研究戊二醛交聯(lián)的多孔殼聚糖膜的電鏡結(jié)構(gòu)和X-衍射，分析其形態(tài)與植入后組織排異反應(yīng)的關(guān)系;然后研究三種波長不同劑量的弱激光對不可降解膜(nafion)的相容性影響;最后研究三種波長弱激光對可降解膜（多孔殼聚糖膜）的相容性影響，均評價(jià)材料周圍組織成份的變化和血管增生的動態(tài)過程

6、。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
　　1、加入戊二醛交聯(lián)劑制作成的交聯(lián)膜對硅膠的析出有一定的阻礙，可以形成硬度不同的膜，更加適應(yīng)組織的物理結(jié)構(gòu)。三種交聯(lián)膜在植入后均引起了炎癥反應(yīng)，并且在4周后出現(xiàn)了纖維包膜。
　　2、對于Nafion膜植入后，材料周圍組織結(jié)構(gòu)緊密，激光照射可以增加血管中紅細(xì)胞含量。
　　3、對于多孔殼聚糖膜植入后，材料周圍組織結(jié)構(gòu)與不可降解材料對比明顯，激光可以增加血管中紅細(xì)胞含量。
　　結(jié)論:5％交聯(lián)