N-烷基壳聚糖基复合冷冻凝胶的制备及其性能研究

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伤口出血尤其是针对较为狭窄伤口部位的出血仍然是一个全球性的问题,迫切需要一种安全有效的止血剂。然而,大多数没有抗菌特性的止血剂会引发严重的细菌感染问题。基于此,本文以接枝双键的十二烷基壳聚糖(DCSG)为主要原料,并利用氧化石墨烯(GO)的光热响应性和可负载性制备了复合冷冻凝胶,并研究了其止血和抗菌性能。本文首先将DCSG,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和GO混合,在-20℃下通过化学和物理交联制备了一系列复合冷冻凝胶(DCSG/GO)。实验结果表明,DCSG/GO的孔径在20-100μm之间,孔隙率在90%以上,吸水倍数在35倍左右,吸血倍数在37倍左右;DCSG/GO具有优良的液体触发形状压缩-可恢复性能,其体积膨胀比保持在10倍左右,形状固定率接近90%,形状恢复率在98%以上;DCSG/GO5%的凝血效果优于医用明胶海绵;DCSG/GO5%对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有优良的近红外协助的光热抗菌活性,近红外光照射20 min后杀菌率达99%。此外,体外溶血和细胞毒性实验结果表明,DCSG/GO具有良好的生物相容性。因此,DCSG/GO5%作为止血抗菌敷料在治疗不可压迫及不规则的伤口出血部位具有潜在的应用价值。为了克服光热抗菌受仪器设备的限制,增强复合冷冻凝胶的实用性,本文以十二烷基壳聚糖冷冻凝胶为载体,通过浸渍的方式将GO负载的银纳米粒(GO/AgNPs)包覆在冷冻凝胶体系中制备了复合冷冻凝胶(DCSGGA)。实验结果表明,AgNPs成功的负载到GO纳米片层上并具有很好的分散性,大小在10-40 nm之间;DCSGGA的溶血率随GO/AgNPs含量升高而有所增高,但总体仍保持在10%以下,同时DCSGGA对3T3细胞没有细胞毒性;DCSGGA对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抗菌性能,且抑菌圈大小随GO/AgNPs含量升高而变大,DCSGGA-1连续4天仍表现出抗菌活性。因此,DCSGGA-1有望成为安全高效的抗菌材料。
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