编织型抗菌真丝缝合线的制备工艺对其结构与性能的影响

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真丝编织缝合线具有良好的柔韧性和可操作性,广泛应用于各类外科手术中。但是编织结构容易吸附藏匿细菌,增加手术部位感染(SSIs)的风险。开发具有持久抗菌效果的缝合线,能够有效地预防SSIs。目前关于抗菌缝合线的研究主要集中在缝合线的抗菌整理上,较少系统地分析涂层、编织、后整理等工艺对其结构和性能的影响。因此,本文采用真丝复丝纱抗菌涂层的方法,系统地探讨并优化抗菌缝合线的制备工艺,对抗菌真丝缝合线的工业化生产具有一定的指导意义。本文选用具有广谱抗菌性的盐酸左氧氟沙星为抗菌药物,经FDA认证的可降解生物医用材料聚己内酯(PCL)为药物缓释载体,以乙酸为溶剂,制得抗菌溶液并对真丝复丝纱进行涂层,再通过编织工艺得到抗菌真丝缝合线。本文主要讨论了涂层工艺、编织工艺和热处理工艺,通过光学显微镜和扫描电镜分析其对缝合线形态结构的影响;通过琼脂平皿法测定抑菌带宽度,分析缝合线对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性;通过打结力学性能、弯曲刚度和摩擦力的测试,分析各工艺对抗菌真丝缝合线力学性能的影响。涂层工艺参数包括涂层次数、PCL相对分子质量、PCL浓度和抗菌药物含量。研究结果表明,涂层2次时缝合线的抗菌效果和打结抗张强度、摩擦性能等力学性能较好;随着抗菌药物含量、PCL相对分子质量和PCL浓度的增加,抗菌真丝缝合线对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性均明显增加。本文通过调整编织齿轮比制备不同参数的抗菌真丝缝合线。分别利用电子测厚仪和光学显微镜测定缝合线的线径、编织密度和编织角等结构参数。研究结果表明,随着齿轮比的增大,缝合线结构更致密,编织密度增大;编织密度对缝合线的结构和力学性能有显著性影响(P<0.05),对缝合线的抑菌带宽度无显著性影响(P>0.05)。此外,本文还通过正交实验的方法研究了热处理温度、热处理时间以及二者的交互作用对抗菌真丝缝合线性能的影响。研究结果表明,热处理后缝合线的表面更加光洁,对其抗菌性能有积极的影响(P<0.05);热处理后缝合线的打结抗张强度和弯曲刚度均增大,且对缝合线弯曲刚度的影响最显著。综合考虑,最佳热处理工艺参数为热处理温度120℃,热处理时间3min。综上,抗菌真丝缝合线的涂层工艺对其抗菌性能有较大的影响,而编织工艺和热处理工艺对其结构和力学性能影响较大。通过工艺参数的优化,可以得到抗菌性能较好、力学性能符合使用标准、便于连续化生产的编织型抗菌真丝缝合线。
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