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很多意外灾难面前如:地震、山崩、雪崩、泥石流、车祸、手术等导致死亡的关键因素是不可控大出血,很多原因都是因救护不及时,即在救护车到来之前血液流失严重而造成死亡。人类一直孜孜不倦寻求解决之道,虽然也取得了一些阶段性进展,但在实际应用过程中还存在很多不足,如排斥感染、止血时间长、力学性能差、毒副作用较大等问题。本课题旨在研制出一类抗感染、黏附性强、细胞毒性小、稳定性好的止血材料,通过加速激活血小板粘附和聚集的时间达到快速愈合伤口的目的。该研究工作制备的止血材料,在多个层面如流变性能、机械性能(MP)、组织粘附性、生物相容性(BP)、溶胀性能、体外抗菌性、热重性能(TGA)、药物缓释性能(DGR)、润湿性能、保温性能、溶血性能、全血凝固性能(WBC)和血小板活化研究(PAS)等验证该类材料的优异特性。具体研究内容如为:(1)为避免传统交联法,使用毒性较强的戊二醛等交联剂,本文选择较为温和的酶催化交联法设计了两种仿生可注射水凝胶,通过酰化法成功把聚谷氨酸(γ-PGA)接枝到多巴胺(DA)上,并通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见光谱(UV-vis)对其结构进行表征。成胶时采用酶催化交联法,在水性聚合物中,通过氧化苯酚羟基或偶联苯胺基团来实现聚合反应。在该体系中,H2O2作为交联剂起着关键作用,并通过辣根过氧化物酶(HRP)分解水和O2分子。水凝胶中残留的H2O2起到杀菌作用。本研究将小蓟提取物(CSE)引入胶凝体系中,提高了抗菌性能和止血效果。总之,PD水凝胶具有良好的抗菌性能和粘附性能,H2O2和CSE二者协同相互作用使其杀菌率达到98%,生物粘附性能达到30 kPa。此外,该类可注射水凝胶可在30 s内成胶,且可因伤口大小而密切贴合创伤部位,可较快封堵创伤部位,扫描电镜(SEM)也看出该款PD凝胶激活了血小板,使红细胞快速粘附聚集。(2)采用席夫碱反应和冷冻解冻交联法制备出双网络(DN)凝胶,利用SEM、FTIR、TG、MTT等多种表征手段DN进行结构和性能表征;DN凝胶溶胀缓慢,在32 h后达到溶胀平衡,溶胀度一直保持在20,说明DN凝胶结构比较稳定,既具有溶胀性达到缓释药物,又不会因机械强度过低造成快速降解。并具有很好的机械性能,最大应变可达到80%,最大应力为0.23 MPa。负载5 mg?mL-1磺胺嘧啶银(SD-Ag),72 h内累积释放率则仅为55.47%,说明DN凝胶由于其内部结构的稳定性可使SD-Ag释放量最小,效果最佳,达到明显的缓释效果。细胞毒性实验(MTT)也表明细胞的相对存活率都在85%以上,DN凝胶满足使用标准。(3)通过溶胶凝胶法制备载有咖啡酸的NIR-CB绷带,使其具有良好的柔韧性和机械性,利用美国FDA已批准的疏水性聚二甲基硅氧烷(PDMS)在其一面构造疏水层,接触角可达到146.7℃,达到防污并减少失血过多的目的;然后在另一面通过滴涂法沉积一层银纳米线,组成红外反射器和一个抗菌层。NIR-CB绷带的红外透过率几乎为0,说明NIR-CB绷带具有很好的反射效果,并通过热像对其对比,最大温差为1.5℃,最小温差为0.6℃,说明NIR-CB绷带比普通绷带实际温度变低,普通绷带散热快,也从反面证明了NIR-CB绷带有反射近红外效果,可以达到保温的目的。