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腹外疝是一种常见的外科疾病,据相关统计,全球每年新增腹外疝患者达2000万,而我国每年新增患者为200-400万,其中腹股沟疝患者占90%。目前,手术移植是临床上治疗的一种最为有效的方法,而无张力疝修补术是目前临床采用的常规术式。近年来腹腔镜疝修补术因其独特的优势逐步在临床中得到应用。但目前国内临床上所应用的人工补片材料中只有少数几种可应用于腹腔镜修复术,并且全部都需要进口,价格昂贵;同时随着腹外疝修补手术数量的不断增加,术后感染已成为日益严重的临床问题。因此研究开发一种性能优良、患者舒适、且拥有自主知识产权的人工补片材料具有重大意义。细菌纤维素作为一种新兴的纳米生物材料,它具有精细的三维网络结构、良好的透气透水性、高的抗张强度以及良好的生物相容性,被广泛应用于生物医用材料。胶原是构成动物体的重要蛋白质,具有其他合成材料无法比拟的生物相容性和生物活性,并具有细胞识别因子(RGD短肽)。壳聚糖季铵盐,是天然抗菌剂-壳聚糖的季铵盐衍生物,它具有良好的生物相容性和较强的抗菌能力,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌效果。本研究以细菌纤维素为基体,通过与胶原和羟丙基三甲基季铵盐壳聚糖复合改性细菌纤维素,旨在制备出既具有良好的生物相容性与生物活性,同时又具有优异的抗菌性能的人工补片材料。首先,本研究采用溶液浸渍法和EDC/NHS化学交联法制备了BC/COL复合材料。SEM、FTIR分析表明,胶原成功进入到BC网络中;BC/COL复合材料中胶原分布相对均匀,并且胶原含量与胶原溶液浓度和浸泡时间有关。试验范围内,在0.25%的胶原溶液中浸泡24h得到的BC/COL中胶原含量最高,可达到13%以上;BC/COL在15min内基本可达吸水平衡,并且吸水平衡时其体积(厚度)变化不明显;与BC相比,BC/COL的拉伸强度明显下降,但是断裂伸长率显著提高,BC/COL复合中胶原含量越高伸长率越大,最高可达30%左右,不过与天然腹壁的弹性形变能力相比仍需要进一步改进。为了进一步提高BC/COL复合材料的抗菌性能,本研究采用溶液浸渍法制备不同HACC含量的BBC-H,并考察了HACC溶液浓度对BCC-H的理化性能、抗菌性能及生物相容的影响。SEM、FT-IR和Zeta电位分析表明HACC成功复合到BC/COL中;三种BCC-H材料(BCC-0.25H、BCC-0.5H和BCC-1.0H)均能在短时间内(30min内)达到吸水平衡,且平衡含水率较BCC有显著提高,吸水平衡状态下BCC-0.25H和BCC-0.5H体积变化不大,但BCC-1.0H体积膨胀较大;与BC/COL相比,复合HACC后BCC-H的断裂伸长率与拉伸强度均有明显变化,其断裂伸长率随HACC溶液浓度的增加而提高,拉伸强度随HACC溶液浓度的增加而降低,并且浓度越高,变化越显著。BC自身没有抗菌作用,而胶原改性后材料上粘附的细菌更多,但是浸泡HACC溶液后的BC/COL抗菌性能显著提升,三种BCC-H材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好的抗菌效果,BCC-1.0H材料对大肠杆菌的抑菌率达到99.8%,而且对金黄色葡萄球菌的抑菌率也达98.9%;BC和BC/COL均无细胞毒性,并且L929细胞在BC/COL浸提液中的生长与增殖情况更优于BC;三种BCC-H材料的基本无细胞毒性,HSF细胞在BC/COL表面的粘附、生长与增殖情况稍优于BCC-H各组,但各组材料上的细胞形态无明显差异。随着HACC含量的增加,相应的BCC-H材料上的细胞数目有所降低,这说明高浓度的HACC可能存在一定的细胞毒性。