再生外科理念的出现,需要外科医生积极改变传统治疗疾病的方式。本研究尝试在这个新理念的指导下,利用先进的生物活性材料制备技术和再生医学手段,选择普通外科领域的两个难题(十二指肠巨大缺损和腹腔开放创面管理),探索新的有效的再生外科治疗手段。第一部分 CBD-bFGF/胶原复合支架促进肠道修复再生的应用研究目的:探讨利用生物材料(PBS/胶原支架和CBD-bFGF/胶原复合支架)修复巨大十二指肠缺损的可行性及是否可以诱导肠道再生。方法:选取实验用猪36只,建立Ⅲ级十二指肠损伤模型后,随机分为两组:PBS/胶原修复组(COL)和CBD-bFGF/胶原复合支架修复组(FGF)。术后观察并记录并发症发生情况。于术后1周、4周和12周,消化内镜活体观察损伤愈合情况;术后12周上消化道造影观察并发症及功能恢复情况;术后1周、4周和12周取新生肠管行HE染色、Masson染色和免疫组化染色(CK19、Ki-67和α-SMA)观察肠道各层结构再生情况。结果:术后所有动物均存活,两组均没发现明显的并发症。HE染色和消化内镜显示FGF组愈合速度较快,术后12W恢复至正常的肠管层次结构。术后12周,上消化道造影显示COL和FGF组十二指肠修补处均无没有明显狭窄,FGF组粘膜相充盈和运动功能均良好。Masson染色显示,术后12W时COL组出现大量胶原沉积,疤痕形成,而与FGF组胶原结构与正常肠管类似。α-SMA免疫组化显示术后12W时FGF组平滑肌含量明显高于COL组,并且形态恢复至正常肠管双层结构。CK19和Ki-67免疫组化显示上皮细胞和隐窝均由创面边缘向中心爬行形成。结论:用胶原生物材料修补巨大十二指肠缺损(Ⅲ级)是可行的。相对于单纯胶原补片,含CBD-FGF的胶原生物材料能促进十二指肠缺损快速修复。新的隐窝由创面边缘隐窝向中心爬行形成。第二部分 水凝胶对腹腔开放创面愈合和脏器功能影响的研究研究一 PRP凝胶促进腹腔开放创面愈合的研究目的:探讨PRP凝胶是否能够促进腹腔开放创面愈合以及新生血管形成在其中所起的作用。方法:采用两步离心法制备富含血小板血浆凝胶。选取24只健康SD大鼠,建立腹腔间隙综合征模型行腹腔开放后,随机分为三组:对照组(n=8,单纯聚丙烯补片临时关腹);PPP组(n=8,局部应用PPP凝胶后聚丙烯补片临时关腹);PRP组(n=8,局部应用PRP凝胶后聚丙烯补片临时关腹)。术后一周,取创面肉芽组织,行HE染色、免疫组化(CD31和α-SMA)和PeriCam PSI血流成像仪测定血流灌注。结果:PRP中血小板数量和生长因子浓度均高于PPP。肉芽组织厚度、肌成纤维细胞数量、微血管密度和创面血流灌注在PRP组最好,PPP组次之,对照组最低。结论:PRP凝胶应用于腹腔开放早期创面可促进开放处肠管表面肉芽组织生长和新生血管形成。研究二PRP凝胶对腹腔开放时结肠吻合愈合不良的保护作用目的:尽管越来越多的证据支持腹腔开放时行结肠吻合是安全的这个结论,但是术后吻合口破裂仍很常见,并且导致预后不良。因此,本研究的目的是探讨腹腔开放对结肠吻合口愈合的影响以及富含血小板血浆凝胶是否可以促进腹腔开放时结肠吻合口的愈合。方法:采用两步离心法,富集健康SD大鼠全血中血小板,制备富含血小板血浆(PRP)。建立左半结肠损伤模型后随机分为三组:对照组(n=10,吻合后关闭腹腔)、单纯腹腔开放组(n=10,吻合后行腹腔开放)和腹腔开放+PRP治疗组(吻合口局部喷涂PRP凝胶后行腹腔开放)。术后第7天,比较各组之间体重、吻合口爆破压、羟脯氨酸含量和组织病理学评分的差异。结果:所有实验动物术后均存活,没有发现吻合口破裂。单纯腹腔开放组的体重、爆破压、羟脯氨酸浓度、成纤维细胞数量和胶原含量均低于对照组和腹腔开放+PRP组。除了成纤维细胞数量,其余四个指标在腹腔开放+PRP组和对照组之间均无明显差异。结论:腹腔开放会导致结肠吻合口愈合不良,而富含血小板血浆凝胶能逆转这一不良作用。研究三 CPT水凝胶对腹腔开放创面愈合及肠管微循环的影响目的:探讨CPT水凝胶是否能够在腹腔开放后保护肠管微循环以及是否可以促进腹腔开放创面愈合。方法:选取壳聚糖作为骨架,通过引入聚乙二醇和酪胺基团,在辣根过氧化物酶和双氧水的作用下制备CPT水凝胶,并表征其理化性质。选取12只健康SD大鼠,建立肝损伤模型后,随机分为两组:对照组和CPT水凝胶组,观察出血量。选取24只健康SD大鼠,建立皮肤切口模型后,随机分为四组:缝线组、多抹棒组、纤维蛋白胶组和CPT水凝胶组,术后7和14天取材行HE染色。选取12只健康SD大鼠,建立腹腔间隙综合征模型行腹腔开放后,随机分为两组:对照组(单纯聚丙烯补片临时关腹)和CPT水凝胶组(局部应用CPT水凝胶后聚丙烯补片临时关腹)。术后24小时,PeriCam PSI血流成像仪测定肠管表现微循环;术后一周,取创面肉芽组织,行HE染色和免疫组化(CD31和α-SMA)。结果:CPT水凝胶具有生物粘合剂的特征:成胶速度较快,与创面紧密结合,有多孔网状结构,能促进创面愈合,增加肉芽组织厚度、肌成纤维细胞数量和微血管密度。CPT水凝胶可以在腹腔开放后24小时保护肠管微循环。结论:CPT水凝胶是一种理想的生物粘合剂,具有止血和组织粘合的特性。体外成胶可以保护裸露肠管的微循环血流。在原位快速形成时,可以促进腹腔开放创面的快速修复。第三部分静电纺纳米纤维膜对腹腔开放创面愈合的影响目的:探讨静电纺纳米纤维膜是否可以用于腹腔开放早期创面并促进愈合。方法:将制好的葡聚糖微球,荷载碱性成纤维细胞生长因子,与聚己内酯溶液混合,利用静电纺丝技术制得含载药微球的PCL纳米纤维膜。选取32只健康SD大鼠,建立腹腔开放治疗腹腔间隙综合征模型后,随机分为四组:对照组(n=8,单纯聚丙烯补片临时关腹);PCL组(n=8,单纯PCL纳米纤维膜暂时性关腹);bFGF/PCL组(n=8,bFGF/PCL纳米纤维膜暂时性关腹)和bFGF/DGNs-PCL组(n=8,bFGF/DGNs-PCL纳米纤维膜暂时性关腹)。术后一周,取创面肉芽组织,行HE染色和免疫组化分析(CD31和α-SMA)。结果:采用冷冻干燥法制备的葡聚糖微球可以有效地荷载bFGF。bFGF/DGNs-PCL组可以起到缓释bFGF的作用。肉芽组织厚度、肌成纤维细胞数量和微血管密度在bFGF/DGNs-PCL组最好,bFGF/PCL组次之,对照组和PCL组最低。结论:静电纺丝PCL纳米纤维膜,作为药物释放支架,可用于腹腔开放早期创面的暂时性关闭,通过缓释bFGF促进腹腔开放创面愈合。