胶原/生物活性玻璃复合多孔膜敷料的研制及性能表征

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目前全球有数以千万计的皮肤创伤患者,但现有的创面修复敷料难以满足临床治疗的需要,因此急需研发一种能主动参与、调控并促进创面修复的产品,加速创面愈合和组织新生。生物活性玻璃具有良好的生物相容性和基因激活作用,能显著促进创面修复。胶原具有低抗原性和良好的生物相容性,并能促进止血、细胞黏附和原生组织再生。这两种材料都已经被广泛研究作为组织修复用生物材料。但胶原存在力学性能较差等缺点,限制了其在组织修复中的应用。京尼平是一种天然的生物交联剂,具有良好的生物相容性和低细胞毒性。本文先用京尼平作为交联剂结合冷冻干燥技术制备了一种用于皮肤创面修复的多孔胶原膜,探讨了京尼平交联胶原的反应机制和反应条件;并将生物活性玻璃与胶原混合制备复合多孔膜敷料,通过材料学表征和模拟体液体外矿化实验,初步确定了复合多孔膜敷料中生物活性玻璃的最佳含量范围。用京尼平交联胶原并结合冷冻干燥技术制备胶原多孔膜。红外光谱的结果表明京尼平与胶原发生了反应,并以共价键的形式有效地交联胶原多孔膜。通过X射线衍射等手段研究了交联前后胶原结构的变化,结果表明交联后的胶原多孔膜中无定形结构增加,聚集态结构均一性增强。综合交联度、吸液率和拉伸性能等指标,发现京尼平交联胶原的最佳浓度为0.5%,最适pH为6,最佳交联温度为25℃,最佳交联时间为24h。将生物活性玻璃与胶原共混并添加交联剂京尼平,结合冷冻干燥技术制备复合多孔膜敷料。利用溶胶凝胶法制备了生物活性玻璃粉体,经BET测试表明制备的生物活性玻璃具有较高的比表面积和较好的孔径分布。红外谱图表明生物活性玻璃的加入没有影响京尼平对胶原的交联,X射线衍射和热分析表明生物活性玻璃与胶原之间产生了相互作用。通过吸液率、拉伸性能、透气性等表征和模拟体液体外矿化实验,初步确定了复合多孔膜敷料中生物活性玻璃含量为20%-40%时,复合多孔膜敷料具有最佳性能。本研究制备的胶原/生物活性玻璃复合多孔膜敷料生物相容性良好,能主动参与并调控创面修复过程,各项性能优异,且敷料制备工艺简单,可用于各种急慢性创面修复。
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