目的:硬脊膜缺损在脊柱外科领域较为常见,常见处置方法为使用缝线及自体组织修补缺损部位,处理不当可引起诸多并发症,严重可致患者死亡。目前报道的硬脊膜缺损修复材料均存在不同程度的缺陷,限制了其临床应用。本项目拟探讨应用天然壳聚糖、藻酸钠、丙烯酰胺化学合成一种具有湿表面高粘性高强度的新材料,并检测生物强度、细胞相容性,同时建立硬脊膜缺损模型,在体外探讨应用该材料修复硬脊膜缺损的可能性。方法:研究内容及方法主要包括材料合成与测试,细胞相容性实验,体外模型实验三部分。首先,以藻酸钠(Sodiumalginate)、丙烯酰胺(Acrylamide)作为主要原材料,通过化学聚合方法合成高强度藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶(简称SAA复合物)并不断优化配比,另以壳聚糖(Chitosan)为主合成具有高粘性的“胶水材料”(简称C复合物)。将两种复合物混合,形成具有在湿表面环境下高粘性高强度的水凝胶材料(简称CSAA复合物);然后,在体外测试该材料的拉伸性能及粘附性能。其次,将材料浸提液与L929细胞共培养,通过CCK8实验、活死细胞染色实验、细胞骨架染色,验证该材料的细胞相容性及其对细胞骨架的影响。最后,应用新鲜牛脊髓膜,体外构建硬脊膜缺损模型,验证该材料在修补硬脊膜缺损方面的可行性。结果:SAA复合物具有较强的拉伸性能,可拉伸至自身长度的8倍。体外粘附性测试证实合成的CSAA复合物的粘附性与阳性对照氰基丙烯酸乙酯相当。将材料浸提液与细胞共培养,发现实验组L929细胞与对照组相比,形态未见明显差异,CCK8结果表明细胞存活率无明显差异,活死细胞染色实验结果表明实验组细胞存活率稍低于对照组细胞,但是两者无统计学差异,证明该水凝胶的细胞相容性良好。细胞骨架染色结果表明,细胞骨架的结构、延伸并无差别,该水凝胶对细胞骨架无明显影响。体外硬脊膜缺损模型实验结果显示CSAA复合物可以在80-180 mm水柱的水压下成功修补硬脊膜缺损,防止人工脑脊液泄漏。结论:本实验合成了一种新型水凝胶(CSAA复合物),该水凝胶由SAA复合物及C复合物组成,合成的CSAA复合物具有良好的拉伸及粘附性能,且具有良好的细胞相容性,能够在80-180 mm水柱的压力下封堵硬脊膜缺损。该水凝胶作为一种新型硬脊膜缺损修复材料具有良好的应用前景。