【摘 要】
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在战场、重大事故中产生的不可控大量失血是许多创伤性死亡的主要原因,而常用的止血方法如按压止血、手术缝合或者纱布包扎无法在创面严重出血或大量渗血的情况下达到理想的止血效果;此外,传统的止血方法可能会给患者带来二次伤害,或不适用于人体内部等一些不可按压部位的止血。因此,开发新型止血材料具有重要的意义。根据人体自身止血机理发现,血凝块的形成是止血中最重要的部分,因此对于新型止血材料的研究也主要集中在如何
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在战场、重大事故中产生的不可控大量失血是许多创伤性死亡的主要原因,而常用的止血方法如按压止血、手术缝合或者纱布包扎无法在创面严重出血或大量渗血的情况下达到理想的止血效果;此外,传统的止血方法可能会给患者带来二次伤害,或不适用于人体内部等一些不可按压部位的止血。因此,开发新型止血材料具有重要的意义。根据人体自身止血机理发现,血凝块的形成是止血中最重要的部分,因此对于新型止血材料的研究也主要集中在如何形成稳定的血凝块,而使材料快速吸收血液中的水分、促进血栓的形成是加速血凝块形成的两种主要方法。据此,本文选用具有良好生物相容性和多种反应官能团的明胶为原料,使用多巴胺和赖氨酸对其进行接枝改性,并将改性后的明胶与亲水性的生物大分子复合,制备具有多孔海绵状的止血材料,测试材料的微观结构和形貌、孔隙率、吸液性、和生物相容性,探讨其粘附性能与止血性能及其机理。1.明胶-多巴胺-赖氨酸/氧化葡聚糖（GDL/ODE）复合止血材料的制备与性能研究首先,利用偶联反应合成了接枝率不同的明胶-多巴胺-赖氨酸（GDL）,然后将其与氧化葡聚糖（ODE）以不同比例在溶液状态下混合,通过冷冻干燥的方法制备GDL/ODE止血材料。探究明胶接枝改性程度和两种组分的比例对止血材料各种性能的影响。使用扫描电子显微镜（SEM）观察GDL/ODE止血材料的内部结构,发现其内部具有相互连通的孔洞结构,其孔径尺寸大小的范围是90-200μm,其孔隙率达90%左右,最高可吸收26倍于自己重量的溶液。其对猪皮组织的粘附性能可达36.6 k Pa,当止血材料的应变为10%时,其压缩模量可达0.43 k Pa。同时,GDL/ODE止血材料具有良好的细胞相容性,可促进细胞的增殖。体外凝血实验结果显示对明胶进行接枝改性提高了材料的凝血性能,探究其机理发现GDL可促进红细胞的聚集和血栓的形成。以小鼠肝脏为模型,用GDL/ODE进行体内止血测试,发现GDL/ODE可以粘附在出血部位并在60 s内止血;SEM观察显示红细胞粘附在材料的表面和孔洞之中,说明GDL/ODE促进红细胞的聚集。2.明胶-多巴胺-赖氨酸/海藻酸（GDL/Alg）复合止血材料的制备与性能研究为了进一步提升材料的止血性能,引入可在凝血机制中可以激活凝血因子的Ca2+,以促进血细胞的聚集。利用海藻酸（Alg）与Ca2+络合的性质,选择Alg为止血材料的第二组分。将GDL与Alg以不同比例复合并冷冻干燥后,浸泡在Ca Cl2的乙醇溶液中,最终得到海绵状的GDL/Alg复合止血材料。对材料的微观结构和形貌、孔隙率、吸水性、粘附性能、生物相容性和止血性能进行测试。结果显示:GDL/Alg复合止血材料具有相互连通的孔洞结构,其大洞壁上存在小孔,材料中Alg含量的增加会使其孔径略微减小;材料的孔隙率在85-96%之间;其吸液性能良好,且随着Alg含量的增加而增加,在37℃的PBS溶液中,材料可吸收24倍于自重的PBS溶液;改性后的GDL提升了材料对组织的粘附性能。GDL/Alg止血材料还具有良好的细胞相容性和体外止血性能,由于Ca2+的引入,材料的主动凝血功能有很大提升,使得材料的体外凝血时间降至5 s。本文根据人体自身的止血性能,合理设计了止血材料的结构和组成,并对其性能进行表征。最后得到的两种材料均具有多孔结构,孔隙率较高,吸液性能良好,且其具有优异的细胞相容性和止血性能,有望作为止血材料应用于临床医学。
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