魚(yú)鱗膠原基質(zhì)的復(fù)合改性及其在創(chuàng)面中的初步應(yīng)用研究.pdf

1、目的：
　　目前，外創(chuàng)傷治療面臨的傷口感染、傷口修復(fù)緩慢、反復(fù)開(kāi)裂、疤痕形成嚴(yán)重等問(wèn)題一直未得到很好地解決。膠原基創(chuàng)傷修復(fù)材料中，膠原海綿因其良好的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性成為解決創(chuàng)傷問(wèn)題較為普遍且簡(jiǎn)單的手段。但膠原材料的來(lái)源、與人體的免疫反應(yīng)等問(wèn)題對(duì)降低膠原產(chǎn)品成本、提高膠原產(chǎn)品的生物安全性提出了新的更高要求。因此，本文有針對(duì)性的選擇了價(jià)格低、來(lái)源廣、抗原性及過(guò)敏性低的魚(yú)鱗Ⅰ型膠原為研究基質(zhì)，旨在提高資源利用率，降低膠原產(chǎn)品成本。同時(shí)在

2、保證膠原三螺旋結(jié)構(gòu)完整的條件下對(duì)魚(yú)鱗膠原進(jìn)行改性探索：混合不同源膠原及添加兩種天然改性物質(zhì)研究改性的協(xié)同作用。希望提高膠原熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)減少改性物質(zhì)的添加量，提高膠原海綿應(yīng)用性能。
　　方法：
　　酸性條件下酶解提取魚(yú)鱗Ⅰ型膠原，通過(guò)紫外吸收光譜、傅里葉紅外吸收光譜以及SDS-PAGE凝膠電泳鑒定提取膠原的純度及結(jié)構(gòu)。用稀醋酸溶解制備一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的膠原凝膠，凝膠經(jīng)冷凍成型后冷凍干燥獲得膠原海綿。對(duì)膠原海綿的改性加

3、工主要分兩步，第一步是混合不同源膠原，對(duì)魚(yú)鱗膠原進(jìn)行混合重組改性；第二步是以混合膠原為基質(zhì)，用殼聚糖和雙醛海藻酸鈉同步復(fù)合改性膠原。通過(guò)改性后膠原海綿的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化評(píng)價(jià)改性結(jié)果。通過(guò)紅外吸收光譜、體外成纖維能力評(píng)價(jià)膠原特殊的三螺旋結(jié)構(gòu)變化，通過(guò)酶解穩(wěn)定性、熱變性溫度、熱失重變化評(píng)價(jià)交聯(lián)和性質(zhì)變化，掃描電鏡和吸水性評(píng)價(jià)海綿的孔隙和空間結(jié)構(gòu)變化。對(duì)于膠原/殼聚糖混合物復(fù)合改性海綿的抑菌性和載藥前后的生物安全性，通過(guò)抗菌性實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞增殖及毒

4、性實(shí)驗(yàn)評(píng)定，最后通過(guò)創(chuàng)傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)改性海綿的治療性能。同時(shí)，還初步探索了兩常用成型溫度(4℃和室溫(RT=25±0.5℃))對(duì)膠原海綿結(jié)構(gòu)變化的影響。
　　結(jié)果：
　　膠原的紫外最大吸收波長(zhǎng)、紅外吸收光譜的特征峰以及SDS-PAGE凝膠電泳的條帶均顯示所提取的魚(yú)鱗膠原與實(shí)驗(yàn)室提供的豬皮、牛腱膠原為具有完整三螺旋結(jié)構(gòu)的典型Ⅰ型膠原，純度較高，基本沒(méi)有小分子雜質(zhì)。魚(yú)鱗膠原混合豬皮、牛腱Ⅰ型膠原的改性，紅外光譜的特征峰顯示混合改

5、性對(duì)膠原的三螺旋結(jié)構(gòu)未造成影響，結(jié)構(gòu)完整性保持良好。兩種膠原混合后膠原海綿的吸水性均出現(xiàn)最佳值，可達(dá)到干重的10倍，反應(yīng)了孔隙結(jié)構(gòu)和持水性能的變化。掃描電鏡更直觀的顯示了混合膠原的纖維結(jié)構(gòu)變化，連接膠原的微纖維明顯增加，膠原海綿的孔隙規(guī)整度也得到提高。膠原海綿的酶解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性結(jié)果顯示混合牛腱膠原對(duì)提高魚(yú)鱗膠原的穩(wěn)定性效果顯著，當(dāng)魚(yú)鱗膠原與牛腱膠原比例為1:2時(shí)變化最明顯，24h酶解率可由90％降至50%，熱變性溫度可由48.7℃提

6、高至63℃，失重比例也由84%降低至59%。另一方面，根據(jù)對(duì)混合改性膠原綜合分析選定混合魚(yú)鱗/牛腱膠原2:1為基質(zhì)，進(jìn)行殼聚糖和雙醛海藻酸鈉的復(fù)合改性研究。復(fù)合改性膠原海綿的膠原的三螺旋結(jié)構(gòu)保持良好，體外成纖維能力得到了一定程度的增強(qiáng)。而熱穩(wěn)定性以及海綿的吸滲性能也均得到明顯提高，熱變性溫度從63℃增加到86℃，失重比例從67.5%降到51%。同時(shí)，兩成型溫度對(duì)膠原改性也影響極小。此外，抑菌圈實(shí)驗(yàn)顯示膠原復(fù)合改性后的抑菌性變化不大(均可

7、達(dá)到70%以上)。生物相容性實(shí)驗(yàn)顯示改性膠原海綿安全可靠、無(wú)細(xì)胞毒性，對(duì)細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)均具有促進(jìn)作用，創(chuàng)傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)顯示了良好的應(yīng)用性能。
　　結(jié)論：
　　混合重組對(duì)魚(yú)鱗膠原基質(zhì)海綿特殊的三螺旋結(jié)構(gòu)未造成影響，同時(shí)，魚(yú)鱗膠原與牛腱膠原混合重組后的酶解穩(wěn)定性、熱變性溫度均得到增加，連接膠原基本結(jié)構(gòu)間的微纖維也增加，膠原的交聯(lián)度得到提高，但這些提高均在改性前后兩種膠原的穩(wěn)定性范圍內(nèi)。同時(shí)，不同源膠原混合重組后的空間結(jié)構(gòu)更加均勻，

8、更利于吸水和保水，吸水性和保水性最大值高于改性前的任何一種膠原。
　　殼聚糖和雙醛海藻酸鈉復(fù)合改性也不會(huì)破壞膠原特殊的三螺旋結(jié)構(gòu)，改性后膠原的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到增加，成纖維能力、熱變性溫度等均得到顯著提高，空間結(jié)構(gòu)更加均勻，同時(shí)，雙醛海藻酸鈉復(fù)合膠原/殼聚糖混合物改性，在增加膠原海綿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)不會(huì)破壞殼聚糖的抑菌性，初步確定雙醛海藻酸鈉復(fù)合改性的最適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，與殼聚糖改性有一定的協(xié)同效果，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)10%時(shí)對(duì)穩(wěn)定性