论文部分内容阅读
背景:内镜下粘膜剥离术(endoscopic submucosal dissection,ESD)是一种微创治疗消化道肿瘤的方法,已经成为治疗消化道早期肿瘤及癌前病变的首选治疗方式。ESD术的并发症较高,且随着其技术的不断进步及相关器械的发展,适应症也在一定程度上拓宽[1,2],这使其缺点也被放大。因此,并发症成为阻碍广泛开展ESD的关键因素之一。而ESD其技术特点在于对病灶进行粘膜下剥离,不可避免的人工构建了深达此层的溃疡[3],故ESD术后创面易导致出血、穿孔等并发症。因而,选择合适的方法保护术后创面并促进溃疡的愈合是改善这项技术的重要因素。虽然ESD术中会采用多种方法处理创面,但目前这些方法不仅操作复杂,对操作者要求较高,且效果有限。随着生物医学的飞速发展,将其引入到ESD术后创面修复的研究领域,为ESD术后并发症的防治带了新的契机。可降解生物材料近年来成为ESD创面修复的研究热点,有大量研究表明其可有效保护术后创面,促进溃疡愈合[4、5]。可注射壳聚糖/甘油磷酸钠温敏凝胶是被广泛关注的生物材料[6],它在常温下呈液态,通过内镜管道注入至缺损的部位,粘附于创面,并在生理体温的影响下转变成固态凝胶封堵和修复缺损。但传统的壳聚糖/甘油磷酸钠水凝胶促成胶速度缓慢、降解率和创面修复能力较差,难以适应ESD术中需要。I型胶原也是一种被广泛应用于创面修复的可降解生物材料,将其与壳聚糖/甘油磷酸钠水凝胶混合弥补其缺点,胶原与壳聚糖不仅可很好相容,而且可改变复合材料的降解性、吸水性和生物力学性能等[7]。同时胶原的加入,还可以显著的缩短壳聚糖/甘油磷酸钠体系的成胶时间,降低甘油磷酸钠的毒性,促进新生组织的生长[8,9]。故本课题将引入了 Ⅰ型胶原到壳聚糖/甘油磷酸钠凝胶体系,拟制备一种能适用于ESD术中要求的新型温敏修复凝胶体系,有效保护和修复ESD术后创面。目的:制备出不同配方的壳聚糖/胶原/甘油磷酸钠温敏性水凝胶,并根据ESD术中用要求,进行理化性质的筛选和配方优化,力求寻找出最佳方案。然后测试此凝胶对人胃上皮细胞(GES-1)的毒性和屏障保护作用,为进一步的动物及临床实验的可行性提供基础资料。方法:按一定配比制备不同温敏凝胶体系,并分别检测其理化性质,主要包括:1、通过倒置试管观察其液态流动性;2、升温至37°C所需的凝胶时间;3、使用PH仪分别测试成胶前后PH值;4、利用离体猪胃模拟ESD术后创面,进行粘附性测试;5、在37°C条件下,检测已形成的凝胶体在不同PH值的酸性环境的降解速度。6、通过正交优化实验,筛选出最佳的配方。7、采用CCK-8法测试此温敏凝胶对人胃上皮细胞(GES-1)的相对增殖率,评估其细胞毒性。8、将GES-1种于transwe11培养皿上室,待其融合后将温敏凝胶放置于细胞层上共同生长,通过改变上室PH值变化,测试下室PH变化,同时使用CCK-8法测试GES-1的增殖率。结果:1、制备出的壳聚糖/胶原/甘油磷酸钠水凝胶可在低温(0-4°℃)下流动、室温下可注射。升温至37℃后2-12min原位成胶,胶体柔软、湿润、具有一定的柔韧性和抗压性,并且能牢固地粘附于离体组织上。成胶前后均具备生理性PH值,约6.5-7.0。2、在模拟生理环境PH=2,6,7的酸性培养基中,此凝胶体具有降解梯度,且7天降解率平均能达到30-40%。4、通过正交化实验优化配方后,优选出最佳配比方案如下:壳聚糖/胶原/甘油磷酸钠水凝胶体积比为8:1:1,壳聚糖(脱乙酰度97%、浓度2%,溶解壳聚糖的乙酸浓度0.25mol/L);胶原浓度10mg/ml;β 甘油磷酸钠浓度0.8mg/ml为最佳。5、正常人胃上皮细胞(GES-1)可在温敏凝胶支架上生长良好,细胞毒性低。6、通过共室培养,温敏凝胶表现出良好的抗酸性和屏障保护功能。结论:制备的温敏修复凝胶可满足ESD术中需求,具备室温下可注射、低温下可流动性,37°C自然原位迅速形成具备生理PH值的凝胶体。胶体柔软、湿润且粘附性强,具有一定的柔韧性和抗压性,并可在不同PH酸性环境中降解,且表现出降解梯度。此温敏凝胶对正常人胃上皮细胞GES-1细胞没有显示出毒性,还可促进其生长,同时还具有抗酸性和屏障保护作用。故此壳聚糖/胶原/甘油磷酸钠温敏凝胶有望成为ESD术中使用的创面修复材料。