皮膚是人體最大的器官,作為機(jī)體的第一道生物防御屏障,可防止細(xì)菌等微生物的入侵,也可使機(jī)體免受外界環(huán)境理化因素的傷害。在急性創(chuàng)傷、燒傷等因素的影響下,皮膚正常生理功能和屏障功能遭到破壞,導(dǎo)致水電解質(zhì)平衡紊亂、營養(yǎng)物質(zhì)丟失或感染等的發(fā)生,甚至威脅生命。本課題根據(jù)理想創(chuàng)傷敷料的特點(diǎn),應(yīng)用細(xì)菌纖維素(Bacterial cellulose,BC)、玉米醇溶蛋白(Zein)、乙基纖維素(Ethyl cellulose,EC)、王不留行黃酮苷(Vaccarin,Vac)、光敏劑(Protoporphyrin IX,PPIX)等基材或藥物進(jìn)行創(chuàng)傷敷料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研究,分別制備多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料(Multilayer composite wound dressing,MC)的骨架層、促愈層和保護(hù)層,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:利用木醋桿菌(Gluconacetobacter xylinum)制備了BC膜,利用溶液浸漬法制成負(fù)載Vac的細(xì)菌纖維素膜(BC/Vac),并對材料的理化性質(zhì)、力學(xué)性能、細(xì)胞毒性和藥物釋放等進(jìn)行表征和評價(jià)。結(jié)果表明:BC和BC/Vac膜具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),兩者的細(xì)胞毒性為0級,BC具有理想的生物相容性,BC/Vac膜具有促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用;BC干膜斷裂強(qiáng)度和楊氏模量高,不易變形,但呈現(xiàn)較低的斷裂伸長率,易碎裂。BC濕膜和BC/Vac復(fù)合膜具有一定的強(qiáng)度,延展性也較好,但表面濕滑,不易再加工和保存。同時(shí)通過藥物釋放實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過溶液浸漬法制備的BC/Vac復(fù)合膜在PBS溶液中出現(xiàn)了突釋。進(jìn)一步探討機(jī)械性能良好且易再次加工和保存的細(xì)菌纖維素復(fù)合物,用于多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料的制備。采用生物復(fù)合的方法,獲得BC/PETN(BC/Polyester nonwoven fabric)復(fù)合膜。結(jié)果表明:BC/PETN復(fù)合膜具有納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、良好的柔韌性以及機(jī)械性能。親水性好,接觸角為37.4±5.6°;吸濕性高,24 h的吸水量可達(dá)到883%。可作為本課題多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的骨架層。為制備具有多重效應(yīng)的活性傷口敷料,利用靜電紡絲技術(shù)制備水穩(wěn)定性高的Zein/EC復(fù)合膜,并分別負(fù)載藥物Vac和PPIX,對上述復(fù)合膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能評價(jià),結(jié)果表明:負(fù)載總聚合物質(zhì)量為2%的Zein/EC/Vac納米纖維膜顯示最優(yōu)的促細(xì)胞增殖效果,并且負(fù)載不同濃度藥物的Zein/EC/Vac納米纖維膜表現(xiàn)出良好的藥物緩釋能力�？勺鳛楸菊n題多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的促愈層。通過抑菌圈實(shí)驗(yàn)、平板菌落計(jì)數(shù)法和細(xì)菌穿透實(shí)驗(yàn)觀察,發(fā)現(xiàn)負(fù)載光敏劑PPIX的Zein/EC/PPIX納米纖維膜能有效抑制細(xì)菌的生長,表現(xiàn)出理想的抗菌效果,其中負(fù)載低濃度光敏劑的Zein/EC/PPIX纖維膜顯示更優(yōu)的抗菌效果�？勺鳛楸菊n題多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的保護(hù)層。基于上述研究,進(jìn)一步制作多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料。應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)將Zein/EC/Vac和Zein/EC/PPIX纖維分別沉積在BC/PETN復(fù)合膜的兩面,并用熱壓儀將三層結(jié)構(gòu)加固,形成多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料(MC)。制備小鼠急性皮膚損傷模型,將MC組設(shè)為實(shí)驗(yàn)組,分別將無菌紗布(Control)和納米銀敷料(Nano-Ag)作為陰性和陽性對照組,應(yīng)用于小鼠皮膚傷口進(jìn)行觀察和作用機(jī)制研究。結(jié)果表明:MC組處理的小鼠傷口在造模后第10天,愈合率達(dá)到92.4%,顯著高于Control組。病理學(xué)結(jié)果顯示,在造模后第10天,MC組和Nano-Ag組創(chuàng)口緣已有新生表皮,肉芽組織填入,完成了組織重塑過程。應(yīng)用蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)測定MC組與Control組PI3K/Akt通路中Akt、p-Akt和eNOS以及VEGF的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)造模后第10天Akt的磷酸化程度,造模后第3天、第7天、第10天eNOS的相對表達(dá)量,造模后第3天VEGF的相對表達(dá)量,MC組均高于Control組,具有顯著性差異。以上結(jié)果表明,應(yīng)用本研究設(shè)計(jì)的多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料處理傷口,可營造濕性愈合微環(huán)境,同時(shí)伴隨藥物的穩(wěn)定持續(xù)釋放,可能通過激活PI3K/Akt信號通路,促進(jìn)傷口愈合。綜上,本研究基于細(xì)菌纖維素膜,利用靜電紡絲技術(shù),負(fù)載具有促細(xì)胞增殖和抗菌作用的藥物,制備具有活性敷料特點(diǎn)的多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料,并探討該敷料對創(chuàng)面愈合的影響及愈合作用機(jī)制,為臨床皮膚創(chuàng)傷的治療提供參考的思路和手段。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08;TQ342.87
【部分圖文】：

第一章 緒論傷口敷料概述織的結(jié)構(gòu)及功能織作為人體內(nèi)最大的器官，具有感覺、吸收、排泄、代謝和免疫時(shí)作為人體的第一道生理屏障，可保護(hù)人體免受外界環(huán)境的影響皮、真皮、皮下組織和各種附屬器構(gòu)成。一般情況下，表皮細(xì)胞謝，不斷損傷與脫落，繼而由基底細(xì)胞增生補(bǔ)充，表皮、真皮和斷更新以維持皮膚的正常功能[1]。合的過程因引起的皮膚完整性受損都被視作是一種傷口，而傷口愈合是由度協(xié)調(diào)的過程完成（如圖 1-1 所示），主要由止血期、炎性反應(yīng)和組織重構(gòu)期互相重疊完成。

江南大學(xué)博士學(xué)位論文電紡絲、表面化學(xué)修飾、涂層或物理吸附。除了將藥物加載到靜電紡絲納米纖維中之外，還可以通過控制納米纖維膜結(jié)構(gòu)（孔隙率），膜的厚度和膜生物降解性（時(shí)間）實(shí)現(xiàn)藥物釋放受控方式。將藥物或生物活性分子裝載到靜電紡絲納米纖維中作為后紡絲改性是產(chǎn)生納米纖維藥物釋放系統(tǒng)的最直接方法（圖 1-2）。

圖 1-3 整體學(xué)術(shù)思路和研究路線Fig. 1-3 Overall academic thinking and research route主要研究內(nèi)容主要包括：（1）將 BC 設(shè)計(jì)為骨架層，制備 BC/Vac 和 BC/PETN 復(fù)合膜，分別探討 BC 及其 BC 復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)特征、生物相容性、藥物釋放能力、吸濕性及其機(jī)械性能，從而探討 BC 及其復(fù)合膜作為多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料骨架層的應(yīng)用潛力。（2）利用靜電紡絲技術(shù)制備 Zein/EC/Vac 復(fù)合膜，進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并評價(jià)負(fù)載不同濃度 Vac的靜電紡絲膜對細(xì)胞的增殖作用及藥物釋放效果，探討其作為多層創(chuàng)傷敷料促愈層的應(yīng)用潛力。（3）利用靜電紡絲技術(shù)制備 Zein/EC/PPIX 膜，進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并評價(jià)負(fù)載不同濃度 PPIX 的靜電紡絲膜的抗菌活性，探討其作為多層創(chuàng)傷敷料保護(hù)層的應(yīng)用潛力。（4）基于前期研究結(jié)果，對多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并觀察其形貌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。將多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料應(yīng)用于小鼠急性全層皮膚組織損傷模型，在術(shù)后不同的天數(shù)觀察傷口愈合情況，并局部取材，應(yīng)用病理組織切片和蛋白免疫印跡等實(shí)驗(yàn)手段和方法探討多層復(fù)合創(chuàng)傷敷料對傷口愈合的作用效果和作用機(jī)制。最后，對本課題的全部工作進(jìn)行總結(jié)，指出其中的不足之處，為后續(xù)的研究工作提供建議和方向。

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本文編號：2811000