研究背景乳房是女性的标志性器官,具有哺乳和美学双重功能。各种原因所致的乳房缺失,不仅严重破坏女性的形体完美,并且对其身心也造成严重影响。因此,乳房的填充和重建成为乳腺外科医生义不容辞的责任,但是理想的乳房填充材料尚需进一步研制、开发。生物分解塑料-医用二氧化碳聚合物是一种新型生物可降解材料,有望成为乳房填充和重建的理想材料,但其在临床应用前,应首先行生物安全性及相容性评估。研究目的研究评价生物分解塑料-医用二氧化碳聚合物作为乳房填充和重建材料在体内外的生物安全性及相容性,为其将来应用于临床奠定基础。研究方法本实验主要依据ISO 10993和GB/T 16886中《医用器械生物学评价》的相关标准,以甲壳素作为对照,选用急性全身毒性实验、热原实验、致敏实验、皮肤刺激实验、溶血实验、细胞毒性实验和皮下植入实验对二氧化碳聚合物进行生物安全性及相容性评价。(1)急性全身毒性实验将30只小鼠随机分成二氧化碳聚合物组、甲壳素组和0.9%生理盐水对照组,每组10只。分别经尾静脉注射相应材料浸提液和生理盐水,注射剂量为50ml/kg。在注射液体后24h、48h、72h观察小鼠的一般状态、毒性表现及死亡情况作为评价标准,并记录注射液体后24h、48h、72h内的体重变化。(2)热原实验筛选出白兔6只,随机分为二氧化碳聚合物组和甲壳素组,每组3只,分别自耳缘静脉缓慢注入材料浸提液,10ml/kg。注射完毕后每0.5h测温一次,一共测6次,6次中最高的一次体温减去正常体温即为该兔的体温升高度数。(3)过敏实验白化豚鼠20只,随机分为0.9%生理盐水阴性对照组、5%甲醛溶液阳性对照组、二氧化碳聚合物组和甲壳素组,每组5只。经过皮内诱导、局部诱导和激发后,观察各组动物致敏区在24h、48h和72h内有无红斑和水肿,并记分。(4)皮肤刺激实验白兔10只,随机分为二氧化碳聚合物组和甲壳素组,每组5只。将二氧化碳聚合物浸提液、甲壳素浸提液和0.9%生理盐水滴在纱布块上,然后分别敷贴于各组白兔背部的实验部位和对照部位,并在去除辅料后1h、24h、48h和72h对各部位的红斑和水肿反应进行评估。(5)溶血实验0.9%生理盐水作为阴性对照组,蒸馏水作为阳性对照组,二氧化碳聚合物浸提液和甲壳素浸提液各加到5个试管中,10ml/管。37℃水浴30min后,加入抗凝稀释新鲜兔血0.2ml,水浴60min后离心5min(2500 r/min),取上清液,用分光光度计读取吸光度OD值,根据OD值计算溶血率。(6)细胞毒性实验采用Hela细胞,完全培养基作为阴性对照组,0.7%丙烯酰胺作为阳性对照组,采用MTT法对对材料进行体外细胞毒性评价,酶联检测仪测其吸光度值,并求出各组细胞的相对增值度及毒性分级。(7)皮下植入实验将二氧化碳聚合物、甲壳素分别植入白兔脊柱两侧皮下,植入术后1、2、4、8周进行超声检查后,每次处死6只。切取包裹材料周围0.5-1.0cm的组织,制成HE切片,光学显微镜下观察材料植入部位周围组织反应情况,如纤维囊腔形成程度,炎症细胞和其他细胞存在情况。研究结果(1)各组小鼠注射液体后一般状态良好,食欲、活动正常,无死亡,体重呈增加趋势,两种材料均无毒性作用。(2)白兔在各个时间内测得的体温均在正常范围内,两种材料均无致热作用。(3)实验组动物激发部位均无水肿及红斑,两种材料均无过敏作用。(4)各组动物原发刺激记分及原发刺激指数均为0,两种材料对皮肤均无刺激作用。(5)两种材料的溶血率分别为0.88%、1.12%,证实两种材料均无溶血作用,符合规定标准。(6)两种材料对细胞形态和生长均无明显影响,说明这两种材料均无细胞毒性。(7)植入术后1、2、4、8周行超声检查显示两种材料周围水肿逐渐减轻,纤维囊腔逐渐形成。两种材料取出后可见其与周围组织相容性良好,4周后均完全包裹,其内膜光滑。病理组织学切片证实随着两种材料植入时间的延长,炎症细胞反应逐渐减轻,材料周围纤维囊腔逐渐致密稳定。研究结论结论表明二氧化碳聚合物具有良好的生物安全性及相容性,可望应用于临床。