氧化石墨烯/壳聚糖薄膜骨架-透明质酸伤口敷料的制备与性能研究

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伤口敷料在伤口愈合过程中发挥着重要的作用,随着生物医学的发展,伤口敷料的种类也变的多样化以及功能化,如薄膜类敷料具有轻、薄、方便等优点,水凝胶类敷料具有高吸水保湿性的优点。本文将薄膜与水凝胶结合设计并制备了一种复合薄膜骨架水凝胶伤口敷料,并对其吸水性、药物缓释性、血液相容性、细胞毒性等进行了测试分析,最后进行了动物实验,探究其对伤口愈合的影响。本文首先用改性Hummers法制备了氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯分散在壳聚糖溶液中,以聚乙二醇-20000为致孔剂,通过流延成膜法制备了复合多孔薄膜。探究了致孔剂的与氧化石墨烯添加量对多孔膜致孔剂残留、透水性、孔隙率、力学性能、孔隙结构等的影响,结果显示多孔膜的致孔剂残留与孔隙率随致孔剂的增加而增加,氧化石墨烯的添加则有助于致孔剂溶出,增大孔隙率,增大透水量,对多孔膜的力学性能的影响则随着氧化石墨烯含量的增加呈现先增加后减少的趋势。本文第二步将多孔膜作为骨架,与壳聚糖-透明质酸水凝胶复合,分别用EDC/NHS与京尼平作为交联剂制备复合薄膜骨架水凝胶,以红外吸收光谱与X射线衍射分析复合薄膜骨架水凝胶的分子基团与晶体结构,并对复合薄膜骨架水凝胶的溶胀性与红外光热效应进行了分析。结果显示膜骨架与水凝胶能够较好的复合,由于膜骨架的作用,不同交联剂体系所制备的复合薄膜骨架水凝胶在晶体结构上并无太大差异,复合时分子链段重排,使膜骨架内的氧化石墨烯得到更好的分散,并且复合后吸水溶胀性相较于膜骨架有了很大的提升,复合薄膜骨架水凝胶在808nm波长的红外光照下具有一定的光热效应。最后对复合薄膜骨架水凝胶的药物缓释性、血液相容性、细胞毒性进行测试,结果显示复合薄膜骨架水凝胶的有效释药时间可达11小时,溶血率均在5%以下,细胞相对增值率大于75%,不具备溶血性与潜在细胞毒性。选取溶血率与细胞毒性最好的水凝胶进行动物实验,然后再选取氧化石墨烯含量相同的膜骨架与不含氧化石墨烯的复合薄膜骨架水凝胶作为样品对照组,探究敷料在伤口处的吸水保湿性,以及伤口切片病理分析其伤口愈合情况。结果显示,含氧化石墨烯的复合薄膜骨架水凝胶的有效保湿性更好,能够有效的促进伤口处胶原、血管与表皮的生成,促进伤口愈合。本研究成功制备了复合薄膜骨架水凝胶,该复合薄膜骨架水凝胶具有良好的药物缓释性能,不具备溶血性与潜在细胞毒性,符合作为生物医用材料使用的要求,并且动物实验显示其具有良好的保湿性,能够伤口的愈合维持一个良好的湿性环境,对伤口的愈合具有促进作用。复合薄膜骨架水凝胶同时具有薄膜与水凝胶伤口敷料的优点,为保护伤口愈合提供了一个新的方法。
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