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功能化医用材料(一)

生物医用材料具有良好的生物相容性、生物降解性、多功能性和机械加工性等特点,在医学、生物学、药剂学和食品等领域得到了越来越多的关注。为了改善生物医用材料的性能,使其获得更加广泛的用途,功能化生物医用材料是有效的手段之一。在这一期,我们以 功能化医用材料”为题,专门收集了近些年来有关方面的科技文献与资料并汇集成汇编提供给大家,希望对“功能化医用材料”方面有兴趣的朋友和有意愿开发此类技术的朋友起到借鉴与参考作用。由于近几年这方面的文献资料较多,我们将其分八部分提供给大家。这是第一部分。

 

功能化医用材料(一)

 

1、生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑

【作者】赵鸣岐  黄威嫔  胡米  任科峰 

【机构】浙江大学高分子科学与工程学系,高分子合成与功能构造教育部重点实验室

【文献出处】材料导报2019, 33(1)

【摘要】 生物医用材料是为生物和医用相关领域使用而设计并制备的功能材料.随着社会的快速发展,人们对生活水平的要求相应提高,并伴随着医疗水平的不断提高和材料科学领域的高速发展,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛.例如,在过去的几十年里,人工髋关节和膝关节植入物的数量显著增加;血管支架、心脏瓣膜、血管移植物和其他植入装置被广泛用于挽救生命和提高患者的生活质量;各种非植入的、短期使用的导管和固定螺钉等生物医用装置也在临床中广泛使用.生物医用材料作为一种人类生命和健康密切相关的功能材料,应当满足良好的生物相容性和具有一定的生物功能性,例如不会引起生理系统的严重排斥等.当生物材料与生命体例如细胞、组织、微生物等相接触时,材料的表面首当其冲,因此其在生物材料的综合性能中扮演着极为关键的角色.通过对材料表面做一定的处理或特定修饰,改变材料表面物理、化学或生物性能,就有可能在材料表面引发特殊的生物反应,促进或影响材料与生物体之间的作用,从而有可能获得促进细胞活性、组织修复或再生的功能.因此,生物材料的表面功能化研究已成为生物医用材料研究和发展的一个热点和重要领域.近年来,抗菌功能、药物负载以及细胞行为调控等功能是生物材料表面功能化构筑的重要研究方向,在材料表面构筑各种功能涂层是重要的策略之一.在抗菌涂层方面,经典的研究集中在抗黏附、接触杀菌以及释放杀菌分子的设计上,但新型的抗菌策略也不断发展,例如光热杀菌以及动态响应抑菌等.在药物负载传递方面,层层组装技术是一种被用来制备各种药物涂层的重要技术手段,组装单元的多样性为层层组装构建药物控释涂层的多样化提供了良好的基础.在细胞行为调控方面,基于层层组装的材料表面理化性能调控以及生物活性分子的固定,能够对包括黏附、铺展、迁移、增殖分化等细胞行为产生关键性的影响.本文归纳了当前生物医用材料表面功能化构筑的研究进展,分别从抗菌表面、药物负载传递、细胞行为调控等三个方面进行介绍,分析了在具体的功能化应用中生物医用材料表面面临的问题以及目前的功能化修饰方法,并展望了其应用前景,以期为制备具有更优化、更高效实际应用的生物医用材料表面提供参考.

 

2、壳聚糖/罗非鱼多肽生物医用材料烫伤修复及止血性能研究

【作者】欧阳茜茜  

【机构】广东海洋大学

【文献出处】《广东海洋大学》 2019年博士论文

【摘要】创伤是人体组织或器官最常见的疾病之一。局部战争、恐怖袭击、自然灾害及突发事故,如割伤、摔伤、坠落伤、车祸、烧伤及烫伤等均是创伤发生的重要原因。对创伤患者的治疗,不仅需要及时止血,还需要关注组织再生和功能的有效恢复。该类疾病具有较高的永久性疤痕发生风险,患者医疗负担重,心理压力大,威胁人类的健康。因此,如何有效控制创伤后出血,实现组织的快速修复和功能的有效恢复,是创伤修复生物医用材料研究开发的热点和难点。壳聚糖(CS)和罗非鱼多肽(TP)均具有良好生物相容性、生物可降解性,无毒、无免疫原性等多种生物活性,有开发成止血和创伤修复医用材料的巨大潜力。研究以CS和TP为原料,通过生物活性筛选、配比优化、材料成型及机制解析,不仅为基于壳聚糖/罗非鱼多肽的创伤修复生物医用材料制备奠定基础,还为海洋生物资源的高值化利用提供方法学借鉴。主要研究内容和结果如下:1、以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为指示菌,研究不同浓度和不同分子量CS对指示菌的抑菌活性。结果表明,随着浓度的增大,CS抑菌圈直径增大。分子量为100 kDa的CS对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好;分子量3.5 kDa和100 kDa的CS均对大肠杆菌有明显的抑菌作用,表明分子量为3.5 kDa和100 kDa的CS可满足皮肤创伤修复及止血材料对抑菌性能的需要。通过小鼠成纤维细胞(L929)评价了CS与TP的生物相容性。结果表明,CS和TP均无明显的细胞毒性,具有良好的生物相容性和抑制细胞凋亡的作用。通过观察CS和TP复合水凝胶对新西兰兔背部皮肤烫伤后愈合过程的影响,证明该水凝胶具有良好的抑菌活性和促进烫伤愈合的协同作用。2、通过建立AG490损伤人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的损伤模型,观察CS和TP复合物的损伤修复作用。结果表明,暴露于AG490后,HUVEC细胞活力下降,STAT3和VEGF表达降低;用质量比为3:7的CS与TP预处理后,细胞损伤减少,增殖活性增高,细胞凋亡率降低。机制研究发现该复合物能经JAK2/STAT3信号通路上调STAT3和VEGF表达。3、采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色谱(CD)技术,研究了不同比例的CS对TP二级结构的影响。发现当CS与TP的质量比为3:7时,TP的二级结构中反向平行先堆积成α螺旋,继而排列成β转角结构。以此复合比例制备的CS/TP水凝胶可显著加快伤口的愈合,促进肉芽组织中总蛋白和羟脯氨酸的合成,减轻创面局部的炎症反应,加速新生血管的生成和上皮化。Masson染色结果显示,水凝胶治疗组新西兰兔皮肤创面组织中胶原纤维密度均匀、排列有序,胶原蛋白含量较其他组显著升高。免疫组化结果显示复合水凝胶可显著上调上述创面组织中STAT3和VEGF的表达。4、采用离子交联法制备壳聚糖/罗非鱼多肽微球(CS/TPM),结果表明,TP在微球中的包封率和载药量分别为64.7%和10.6%;微球呈均匀的球形,表面光滑,平均粒径为15μm。TP微球化后的储存稳定性明显提高,且具良好的缓释效果。5、以CS/TPM为填料,构建壳聚糖/罗非鱼多肽复合海绵(S-CS/TPM),该海绵具有较好的吸水性和安全性(无细胞毒性)。体外止血评价结果表明,S-CS/TPM可加速血液凝固、具有低溶血性和促进红细胞吸附和血小板粘附。同时可以促进血液中纤维蛋白原向纤维蛋白的转化。新西兰兔耳动脉和股动脉止血评价结果发现,S-CS/TPM比CS海绵和CS/TPM具有更少的止血时间和出血量。体内和体外研究结果表明,S-CS/TPM是一种很有前景的止血材料。

 

3、组织工程学中骨修复材料的研究热点与进展

【作者】魏晨旭;何怡文;王聃;侯婧霞;谢辉;殷放宙;陈志鹏;李伟东

【机构】南京中医药大学药学院;江苏省中药炮制重点实验室 

【文献出处】《中国组织工程研究》2020(024),010

【摘要】随着医疗水平的提高,临床对骨修复材料的需求逐渐增多,要求也越来越高.目的:综述近年来骨修复材料领域的相关研究进展,分析不同材料的优缺点,展望该领域的未来发展.方法:"组织工程学、骨修复材料、骨缺损、天然骨材料、骨移植替代材料、中药;Tissue engineeringBone repair materialBone defectNatural bone materialBone graft replacement materialtraditional Chinese medicine"等作为关键词,CNKI、万方数据学库、PubMedWeb of Science数据库进行检索,文献的语种限定为中文和英文,检索时间为19502019.共检索到文献900余篇,最终纳入68篇进行综述.结果与结论:近年来随着组织工程学的蓬勃发展,骨组织修复材料的研究方兴未艾,除在天然骨的基础上对天然骨进行优化之外,也开发了各式各样的骨移植替代材料,如天然高分子材料、合成高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料等,但这些材料性能不一,水平参差不齐,所以目前骨修复材料虽多,但理想的骨修复材料在临床的应用依然较少,因而骨缺损修复和重建仍是目前临床亟待解决的骨科难题之一.另外,将传统应用于骨修复的中药如自然铜与现代骨修复材料相结合应用,可有效规避现行各种骨修复材料的一些弊端,有效发挥治疗骨缺损疾病的作用,是骨修复领域一个值得深入研究的方向

 

4、丝素/羟基磷灰石复合骨修复材料研究

【作者】杨日成  

【机构】苏州大学

【文献出处】《苏州大学》 2019年硕士论文

【摘要】丝素蛋白因其具有良好的生物相容性,优异的力学性能以及可生物降解性得到生物医用材料研究人员越来越多的关注。其可控的溶解再生后塑形性能使得诸如丝素多孔膜,凝胶,微球以及三维医用修复支架材料等易于实现。支架由于具有三维立体结构,以及相互连通的多孔结构为营养物质和代谢废物的运输提供通道,能够支持细胞粘附、增殖和相关组织再生,同时兼备一定的力学和生物降解性能使其作为组织工程支架成为可能。再生丝素蛋白溶液可通过冷冻干燥法制备多孔支架材料,但其成孔性能较差,一般为片层,且性脆而力学性能欠缺。利用盐析法制备的丝素多孔支架材料为多孔形貌,而且有着可控的孔隙率及孔径。传统的有机溶剂来源的丝素多孔支架通常是通过六氟异丙醇溶解再生丝素材料,一般丝素浓度可达到17%。然而,制备过程繁琐且水处理去盐(NaCI)前需要经过有机溶剂(一般为甲醇或乙醇)处理来诱导支架二级结构从无规卷曲向水不溶的silk Ⅱ转变。本文采用新型的酸/盐(甲酸/氯化钙)溶解体系可直接溶解脱胶后的丝素纤维,通过盐析法制备丝素支架材料。已有文献表明酸/盐溶解制备的丝素材料可通过水处理来除盐和诱导其结构从无规卷曲向silkⅡ转变,为了深入解析有机溶剂后处理对酸/盐溶解丝素材料结构与性能影响,我们在水处理前分别进行乙醇、甲醇水不溶处理。研究结果表明,水处理、乙醇处理和甲醇处理均能诱导再生丝素支架二级结构从无规卷曲向silkⅡ转变。虽然三种不同后处理方式支架微观结构均是纳米纤维状,然而相比较于甲醇处理的丝素支架,水处理和乙醇处理的丝素支架有着更规整的外观形貌。将SD大鼠嗅鞘细胞(OECs)在支架上进行细胞培养,研究不同后处理方式丝素多孔支架细胞生物相容性,结果表明,水处理的丝素多孔支架有着更好的生物相容性。在此基础上,研究不同致孔剂含量及丝素浓度对支架性能影响。研究结果表明,改变致孔剂含量及丝素浓度对支架二级结构、热学性能影响不大。然而,增加致孔剂含量,支架力学性能出现先增加后降低的趋势,当致孔剂含量为3g/ml时,支架的力学性能最高。支架力学性能随着丝素浓度增加出现先增加后降低趋势,当丝素浓度为30%时,支架力学性能最高。支架孔隙率随着致孔剂含量增加而增加;相反,随着丝素浓度的增加,孔隙率呈现下降的趋势。丝素支架作为组织工程用骨修复材料,其骨诱导性能不足,需要通过添加骨诱导因子来提高其成骨性。羟基磷灰石(HAP)是人骨的主要成分之一,其化学式为Ca10(P04)6(OH)2。HAP具有良好的生物相容性及骨诱导性,然而韧性不好,将HAP与丝素复合可解决这一问题。虽然HAP在丝素水溶液中分散性不好,但是已有文献表明HAP可溶于甲酸,本文进一步将HAP加入酸/盐溶解后的丝素混合溶液中。研究结果表明,当HAP含量增加到50%时,其仍能均匀分散在丝素/甲酸/氯化钙混合溶液中。丝素/羟基磷灰石复合多孔支架材料的SEM形态照片表明,当HAP含量低于33%时,HAP可均匀分散在支架中,当含量高于33%时会发生团聚现象。当HAP含量低于33%时,随着HAP含量增加,其力学性能不断提高,当HAP含量高于33%时,随着HAP含量增加,力学性能不断降低。细胞培养结果表明,改变HAP含量不改变复合支架细胞生物相容性。本文采用新型的酸/盐(甲酸/氯化钙)溶解体系溶解脱胶后的丝素纤维,在盐析法的基础上通过水处理制备丝素多孔支架材料。利用HAP可溶于甲酸的特点制备出具有骨诱导能力的丝素/羟基磷灰石复合多孔骨修复支架材料,在经细胞生物相容性表征,该材料在骨修复支架材料方面具有进一步研究前景。

 

5、医用功能性敷料的研究进展

【作者】柯加法 朱宏阳 王金海 

【机构】 福建卫生职业技术学院

【文献出处】《海峡预防医学杂志》2019 第3

【摘要】创面损伤修复是医疗领域经常需要解决的问题,用适宜的抗菌敷料可有效降低感染概率、促进创面愈合。本文从敷料的结构、载体和抗菌剂等方面,对医用敷料的性能特点、目前的研究以及应用成果进行综述,并展望医用敷料未来的发展方向。

 

6、同种异体及异种组织修复材料:如何选用适宜的病毒灭活工艺

【作者】白玉龙 高玉凤 衷鸿宾 赵彦涛 郭睿洲 李利 

【机构】 解放军总医院第一附属医院骨科 北京市骨科植入医疗器械工程技术研究中心 

【文献出处】《中国组织工程研究》2019 第14

【摘要】为降低医用生物源性组织修复材料感染病毒的风险,确保材料的安全性,在材料制备过程中病毒灭活工序显得尤为重要。目的:阐述同种异体及异种组织修复材料生产过程中的病毒灭活工艺。方法:通过计算机检索PubMed、Elsevier、中国知网、万方数据等数据库中发表的相关文献,英文检索词为“Allogeneic,Xenogeneic,Viral inactivation,Tissue repair biomaterial”,中文检索词为“同种异体、异种、病毒灭活、消毒、组织材料”,发表时间不限。结果与结论:病毒灭活方法会对生物材料性能造成不同程度的损害,如:热灭活法可能对热敏感材料的性能带来永久性破坏;γ射线照射可能会造成材料力学性能和生物活性物质丧失;酸/碱法对部分不耐受酸、碱材料的性能和结构也可能造成破坏;环氧乙烷、过氧乙酸、过氧化氢等试剂残留对机体造成刺激甚至带入致癌、致畸物质。因此企业和研究机构在选择病毒灭活工序时,应同时考虑该工序对病毒的杀灭效果和对材料性能的损害程度,尽可能采用现有生产工艺进行病毒灭活验证。

 

7、胶原蛋白作为医用生物材料对缺损组织修复、再生及重建的作用与意义

【作者】胡康;张伟;

【机构】广东冠昊生物医用材料开发有限公司,;冠昊生物科技股份有限公司再生型医用植入器械国家工程实验室,

【文献出处】《中国组织工程研究》2019(023),002

【摘要】胶原蛋白因具有低免疫原性,良好的生物相容性和生物降解性,在医用生物材料方面得到广泛应用.目的:综述近年来国内外胶原蛋白的来源、生物活性、改性及其在医用生物材料方面的应用进展.方法:通过计算机检索20102018PubMedElsevierSpringerlink、中国知网等数据库发表的相关文章,英文检索词为colagen,crosslinking,immunogenicity,biocompatibility,tissue engineering,中文检索词为胶原蛋白,交联,免疫原性,生物相容性,组织工程.结果与结论:胶原蛋白主要从动物肌腱、皮肤、尾巴等组织中提取获得的,具有良好生物相容性、低免疫原性和降解性等特性,但缺乏足够的机械强度.交联改性或与其他生物材料复合使用均可改善胶原蛋白的机械性能.目前,胶原蛋白已被广泛应用于止血剂与创面敷料、生物补片、骨修复材料、药物释放载体及作为组织工程支架等方面;临床使用显示,胶原蛋白对缺损组织的修复、再生及重建有着显著促进作用.

 

8、医用金属材料表面功能涂层的构建及其生物学性能的研究

【作者】裴宇梁  

【机构】太原理工大学

【文献出处】《太原理工大学》 2019年硕士论文

【摘要】医用钛(Ti)因密度小、生物相容性好,在心脏瓣膜等领域有广阔应用前景;医用镁合金(Mg)因可以降解在心血管支架等领域也受到广泛研究。但它们自身都不具有抗血栓和抗菌能力,在与血液接触时容易形成血栓,同时表面易粘附细菌导致感染,在一些与血液接触的设备领域应用(如心血管支架、心脏瓣膜、生物传感器等)受到限制。针对上述问题,本课题通过层层自组装技术分别在Ti和Mg基体表面制备了抗凝血、抗菌功能涂层。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)检测样品表面的形貌和粗糙度;采用X射线光电子能谱(XPS)检测样品的元素价态;水接触角(WCA)用于表征样品表面的润湿性。通过体外凝血、血小板粘附、抗菌实验、细胞静态培养以及电化学测试对涂层的生物学性能和耐蚀性能进行了表征。论文的主要内容如下:(1)通过共价固定和静电结合在Ti表面制备了肝素(Hep)/壳聚糖(Chi)涂层。碱处理后Ti表面形成大量羟基,可与Hep共价结合,将Hep固定在Ti表面;Chi与Hep带相反电荷,可通过静电结合,固定到肝素化Ti表面,形成抗凝血、抗菌的Hep/Chi涂层。SEM、AFM、WAC和XPS的结果表明,Hep和Chi被成功的固定在Ti基体表面。体外凝血实验、血小板粘附实验以及蛋白质粘附实验结果表明,Hep化后增加了样品表面血液失重量和血红蛋白吸光度的同时抑制了血小板和蛋白质的粘附,降低了活化程度,提高了样品表面的血液相容性。抗菌实验结果表明固定Chi后的样品可以有效的杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,从而表现出良好的抗菌性能。(2)通过与Ti表面相似的制备方法,在Mg表面制备了Hep/Chi涂层。体外凝血实验结果显示,Hep化后样品表面的血液失重量及血红蛋白的吸光度显著增加,表现出良好的血液相容性。电化学实验结果显示,随着工艺的进行,样品的耐腐蚀性能逐渐提高。细菌的涂布和SEM形貌结果表明,Mg基体和固定Chi后样品表面大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的数量显著降低而且细菌出现了一定程度的变形、破裂和溶解,表现出良好的抗菌性能。(3)通过静电结合在Mg表面制备了多巴胺(PDA)/透明质酸(HA)涂层。PDA、HA与碱处理后Mg表面聚集的-OH通过静电结合,制备了具有抗凝血和抗腐蚀的PDA/HA涂层。体外凝血实验结果表明,固定HA后样品表面的血液失重量及血红蛋白的吸光度显著增加,高浓度的HA表现出更好的血液相容性。电化学实验结果及体外降解实验结果表明,改性后的涂层耐腐蚀性能较Mg基体有显著地提升。

 

9、功能化生物医用材料的研究进展

【作者】王景昌  田羽竹  王卫京  李鸣明  詹世平  

【机构】大连大学环境与化学工程学院 辽宁省化工环保工程技术研究中心

【文献出处】《塑料科技》 2019年10期

【摘要】由于生物医用材料具有良好的生物相容性、生物降解性、多功能性和机械加工性等特点,在医学、生物学、药剂学和食品等领域得到了越来越多的关注。为了改善生物医用材料的性能,使其获得更加广泛的用途,功能化生物医用材料是有效的手段之一。对功能化生物医用材料进行了概述,介绍了功能化医用材料的分类,论述了近年来功能化生物医用材料的发展情况,并对其未来发展方向进行了展望。

 

10、静电纺胶原/壳聚糖纳米纤维膜皮肤创面修复材料的研制和性能研究

【作者】周恬  孙皎 

【机构】上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科 上海交通大学医学院附属第九人民医院生物材料研究测试中心

【文献出处】《第十四次中国口腔颌面外科学术会议论文汇编》2018年

【摘要】研究目的:敷料是一类可以起到暂时保护伤口、防止外界病菌侵入、促进愈合的医用材料。近年来,天然材料如胶原和壳聚糖由于其性能优异而受到人们的关注。胶原具有低免疫原性,生物相容性好。而壳聚糖具有抗菌性,且来源丰富。本文采用了静电纺丝法制备了胶原/壳聚糖纳米纤维膜。通过观察纤维膜的形态,测量接触角,探讨纤维膜的力学性能和细胞亲和性。研究方法:胶原和壳聚糖分别按质量比80:20溶解后制得混合物溶液。在高电压作用下,形成静电纺丝纤维膜。采用JSM-5600LV型扫描电子显微镜(SEM)观察静电纺纤维的形态。计算纤维直径。采用万能材料测试机(H5K-S, Hounsfield, England)分别测试纤维膜在干态和湿态下的机械性能。接触角测量仪(OCA40 Dataphysics,Germany)检测纤维膜的接触角。L929细胞按2.5×104/孔接种于纤维膜上1h后,SEM观察细胞形态。研究结果:静电纺胶原/壳聚糖纳米纤维膜的纤维直径为221±105 nm,与胶原纳米纤维膜的直径245±93 nm相似。在干态和湿态下,静电纺胶原/壳聚糖膜的拉伸强度分别为17.02±1.03MPa,1.53±0.12 MPa,延伸率分别为2.93±0.28%,70.5±3.25%。在干态下,其拉伸强度优于胶原膜5.37±0.63MPa,延伸率低于胶原膜4.32±0.44%,在湿态下,则与胶原膜(1.89±0.38 MPa,70.83±3.02%)相似。胶原/壳聚糖膜的接触角为42.44±4.03°,虽然略大于胶原膜22.09±2.03°,但也有很好的亲水性。此外,L929细胞在胶原/壳聚糖膜表面粘附良好。研究结论:本研究采用猪胶原和壳聚糖制备了静电纺胶原/壳聚糖纳米纤维膜。结果表明静电纺胶原/壳聚糖纳米纤维膜具有纤维直径小,亲水性好的优点,有利于L929细胞的粘附,其拉伸强度在湿态下与胶原纳米纤维膜相似,有较好的应用前景。

 

11、骨修复材料的研究进展

【作者】李瑞端 戴传波 

【机构】吉林化工学院

【文献出处】《化学工程与装备》2018 第9

【摘要】随着科技的进步,医学水平在不断提高,医用材料越来越来受到广泛的重视,其中利用人工骨替代材料来修复、替代骨缺损成为医学骨科领域的研究重点,也是治疗由于严重创伤、先天缺陷、骨肿瘤、骨髓炎等骨科疾病的有效手段,具有强大的发展潜力。本文综述了近年来不同的人工骨铸造材质,包括无机材料类的陶瓷材料、金属材料等,也包括有机材料,有机无机复合材料,以及不同材料的铸造成型方法。综合分析各类材料用于骨修复治疗的优缺点以及发展现状,制备能近于替代自然骨的复合骨修复材料是今后生物医学领域骨修复材料的研究方向与发展趋势。

 

12、浅谈医用生物高分子材料的表面改性

【作者】汪亮 

【机构】池州学院

【文献出处】《科技风》2018 第4

【摘要】随着高科技的发展我国的高分子材料也逐渐应用于医用领域,但是因为高分子材料在物理、化学方面的性能和人体适应性、组织相容性等方面存在一定的问题,使得高分子材料的生物医用功能受到限制,所以还需对医用生物高分子材料进行表面的改性,从而使其能够更好的应用于生物医用领域。为此本文对其进行了相应的分析和探讨,希望对生物医用高分子材料的发展有一定的帮助作用。

 

13、硬脑膜修复材料的临床使用评价 和质控标准建立的研究

【作者】吴敏 黄亚萍 黄丹 李婷婷 汪长岭 

【机构】 东部战区总医院医学工程科 东部战区总医院神经外科 南通市第一人民医院设备处 

【文献出处】《中国医疗设备》2019 第3

【摘要】目的医用耗材的使用在现代医院诊疗中发挥的作用不可或缺,为确保和提高医疗质量,应重视医用耗材采购后的跟踪管理和质量控制,本文通过个例耗材的研究探讨共性问题。方法对比三甲医院常用植入性硬脑膜修复材料的临床使用,建立具有可执行性的检测项目标准。结果通过对医用耗材临床使用和质控标准评价内容和依据的深入了解和讨论,可针对性的解决医用耗材功能、免疫性、服役寿命等不能很好地满足临床应用要求的问题。结论基于医疗器械国家标准、行业标准、地方标准、企业标准的各级法规标准的学习融汇,进行医用耗材的使用评价和安全性监测也是医院临床工程技术人员的重要的研究和工作方向。

 

14、静电纺丝/静电喷雾制备生物医用材料

【作者】李卫昌

【机构】华南理工大学

【文献出处】《华南理工大学》博士论文

【摘要】生物医用材料(Biomedical Materials)是当代材料学科的一个重要分支,常用作对生物体开展诊断、治疗、替换或修复损伤器官组织或改善其相关功能的材料,同时也是人工组织和医疗器械的研究基础。随着相关新材料和新技术的不断涌现,生物医用材料正经历一个蓬勃发展的势头。静电纺丝和静电喷雾是近20年来发展的纳米材料制备技术,二者原理共通,都是带电溶液通过电场力驱动,在装置收集。高浓度的溶液中分子链缠结度高,形成纤维;低浓度溶液分子链缠结度较低,会在电场和表面张力的共同作用下形成微球,即静电喷雾。基于静电纺丝/静电喷雾工艺的多功能性、参数调控灵活性以及所制备的超细纤维/微纳粒子具有多样性结构与性能,可在微观和宏观结构层面直接或间接仿生天然组织用于组织修复或重建,使其在生物医学领域的应用具有独到的优势。本论文涉及具体内容如下:一、静电纺/静电喷制备复合膜材料在皮肤烧伤修复中的应用初探:烧伤皮肤修复是一个相对复杂的过程,通常伴随炎症反应、细胞增殖和基质重建的发生,这三个阶段在时间上互相重叠。现有的伤口敷料大多只能针对单一阶段进行维护,并不能取得良好全面的修复效果。本研究利用静电纺丝制备了一种核/壳结构纤维膜,结合烧伤皮肤修复过程的特点,在核层和壳层负载不同功能性药物用于针对性修复;随后采用静电喷雾工艺在膜的外表面构建一层类荷叶微纳结构超疏水性层,用以阻止外界细菌或其他微生物的粘附。我们考察了静电纺丝核/壳结构对梯度药物控释的影响,并对其外表面微纳结构与细菌间的相互作用做了系统研究。结果发现,本研究制备的表面微纳结构修饰的电纺核/壳纤维膜材料可有效控制药物的梯度释放且电喷粒子构建的超疏水表面具有防止细菌二次感染的良好效果。二、静电纺纤维为骨架的双重结构一体化水凝胶材料在关节软骨修复中的应用探究;关节软骨损伤常伴随软骨下骨连带性的破坏,单一结构修复材料并不能满足修复需求,不同结构分别修复很难在时间上同步,并破坏空间上组织的完整性;本研究仿生天然关节软骨制备了一种双重结构一体化水凝胶材料,并将静电纺丝制备的纤维膜为骨架与之结合,组装为类钢筋混凝土结构,以提高水凝胶材料的机械性能及整体性。随后我们考察了纤维骨架结构对一体化水凝胶材料的理化性能和生物学性能的影响,并优化参数,建立关节损伤动物模型体内植入。结果显示电纺纤维的加入可有效提高水凝胶材料的力学性能,且该复合水凝胶材料具有良好生物相容性和体内替代修复效果。三、静电纺丝人工角膜修复材料的制备及其应用研究:角膜移植是应对角膜病变最有效的治疗手段,然而存在供体匮乏的缺陷,因此本研究采用静电纺丝工艺在传统浇筑工艺制备的膜材料表面构筑一层纤维膜,并在两层膜材料中负载抗菌药物,根据二者的结构、性能及降解速率的差异来控释药物。我们研究了静电纺丝双层膜材料与其他结构膜材料的性能差异以及动物角膜移植修复效果,从结果可以看出静电纺丝双层角膜修复材料可显著降低细菌感染及炎症反应发生且具有良好的角膜修复效果。四、静电喷粒子模板法高分子囊泡的制备及作为有效药物递送载体的探究;高分子囊泡是一种高效的药物负载体系,既能负载亲水性药物亦能负载疏水性药物。然而传统制备方法(膜再水合法)获得的高分子囊泡粒度分布较宽直接影响载药效率和细胞给药效率。本研究提供一种简单有效的静电喷雾粒子模板法制备高分子囊泡可有效避免粒径分布不均的缺陷。通过理化性能表征和细胞吸收实验与传统工艺制备的囊泡相比较,我们发现该模板法制备的高分子囊泡粒径均一、尺寸可控且具有较高的载药效率和细胞吸收效率。