【摘 要】
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作为人体最大的器官以及免疫系统的第一道防线,皮肤为机体抵御外界有害环境和病原微生物的感染发挥着强有力的屏障作用,然而皮肤组织的完整性往往会由于受到环境中各种因素的侵袭而被破坏,导致其正常生理功能受损进而危害人体健康。因此为了加速伤口愈合,避免进一步的组织炎症、坏死以及疤痕组织的形成,临床上通常选用适当的伤口敷料对皮肤创面进行护理以营造有利于伤口组织修复的微环境。近年来,以天然高分子敷料为代表的新型
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作为人体最大的器官以及免疫系统的第一道防线,皮肤为机体抵御外界有害环境和病原微生物的感染发挥着强有力的屏障作用,然而皮肤组织的完整性往往会由于受到环境中各种因素的侵袭而被破坏,导致其正常生理功能受损进而危害人体健康。因此为了加速伤口愈合,避免进一步的组织炎症、坏死以及疤痕组织的形成,临床上通常选用适当的伤口敷料对皮肤创面进行护理以营造有利于伤口组织修复的微环境。近年来,以天然高分子敷料为代表的新型伤口敷料以其优异的理化性质制逐渐取代传统伤口敷料并成为组织修复和再生医学的研究热点。本文根据理想伤口敷料的特点,选用天然高分子丝素蛋白（Silk fibroin,SF）和海藻酸钠（Sodium alginate,SA）作为复合基底材料,天然药物尿囊素（Allantoin,AT）作为生物活性药物载入复合基膜,通过浇筑法制备了尿囊素功能化丝素蛋白/海藻酸钠透明伤口敷料（Allantoin-functionalized SF-SA composite wound dressing,AFAD）,并通过各项表征测试对其性能及应用价值进行研究。具体的内容和结果如下:（1）AFAD的制备、性能检测及参数优化。使用天然家蚕的蚕茧提取SF溶液,将提取的SF溶液与配置的SA溶液按照不同质量比（3:1、1:1、1:3）混合并向其中载入生物活性药物尿囊素,采用物理浇筑及化学交联的方式制备了不同SF/SA构成比的AFAD复合敷料。随后,通过对不同SF/SA构成比样品的测试表征结果进行分析发现:调节AFAD样品中SF与SA组分的构成比可以改变AFAD的物理形貌及化学结构进而影响到AFAD样品的机械性能、透光率、透气性及降解性能等理化性质。通过对表征测试结果的进一步比较筛选出作为理想伤口敷料的相对最优SF/SA配比为1:1,在这一配比下,AFAD敷料内部孔隙大小为33±12μm,满足文献报道中促进皮肤组织重建及的最佳内部孔径大小;具备与人体皮肤相近的力学性能:极限拉伸强度（Ultimate Tensile Strength,UTS）和断裂伸长率（Elongation at Break,EB）分别为3.9±0.41Mpa和101.3±4.7%;较好的透光率以及作为理想伤口敷料适宜的水蒸气透过率和降解速率;可作为本课题中研究AFAD生物学性能的基础架构。（2）对优化配比后的AFAD进行体内外生物学性能研究。采用大鼠肝脏止血模型对AFAD进行体外止血研究,在AFAD组中大鼠肝脏创面出血量为237.14±63.55 mg,相较于空白组（725.30±65.08mg）显著降低,具有良好的止血效果。细胞相容性则分别通过CCK-8法和Living＆dead细胞染色法共同评估,体外细胞实验表明,该敷料具有良好的生物相容性,可促进NIH-3T3成纤维细胞的附着和增殖。最后,将AFAD应用于小鼠全层皮损模型,研究其对皮肤创面的修复功效,并通过伤愈过程中伤口组织病理染色的结果从组织学层面分析了AFAD对伤口组织的修复机制。结果表明,相比于对照组,AFAD能更加显著直观地加速伤口收缩,具较好的组织修复及伤口护理功效;通过评估组织学染色结果发现,将AFAD应用于皮肤伤口处可有效增加受损组织处胶原蛋白的沉积以及细胞角质蛋白-10（Cytokeratin-10,CK10）和血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF）的表达,从而促进皮肤组织的再上皮化以及血管内皮细胞向受损处迁移、增殖形成新生血管来加速伤口愈合与组织重建。以上研究结果表明,本课题以天然生物高聚物SF、SA为原材料,通过优化二者配比并加以AT功能化所制备的AFAD具有与皮肤相近的力学性能、适合组织生长的内部孔隙结构、适度的降解性能、透气性和优异透光性及细胞相容性等多重优点。能够在加速伤口愈合缩短病程的同时实现伤口的可视化,有望进一步应用于皮肤组织修复工程,为改善患者的伤口护理质量提供潜在的策略。
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