王康建,陳一寧,劉才容,劉曉東,張 毅

(1.四川省纖維檢驗(yàn)局,四川 成都610015;2.四川大學(xué) 生物質(zhì)與皮革工程系,四川 成都610065;3.成都紡織高等?？茖W(xué)校,四川 成都611731)

長(zhǎng)期以來,由于擦傷、創(chuàng)傷、燒傷、手術(shù)切口、糖尿病潰瘍等原因?qū)е缕つw受到損傷的事件多有發(fā)生。傷口愈合、組織修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的過程,創(chuàng)傷敷料在這一過程中發(fā)揮著重要的作用,敷料作為暫時(shí)性皮膚替代物可起到保護(hù)創(chuàng)面、止血、防止感染等作用,同時(shí)還可能具有固定作用。傳統(tǒng)敷料,如紗布、棉墊、繃帶等,一般用于覆蓋創(chuàng)面及被動(dòng)吸收傷口滲出物,只能為創(chuàng)面提供有限的保護(hù),僅可起到物理保護(hù)作用,對(duì)創(chuàng)面無促進(jìn)愈合作用,這也導(dǎo)致創(chuàng)面生物敷料應(yīng)運(yùn)而生。理想的敷料應(yīng)當(dāng)是能夠?yàn)橛蟿?chuàng)造適宜的環(huán)境,具有良好的表面活性,有利于促進(jìn)組織修復(fù),又具有一定的防護(hù)功能,能夠防止環(huán)境中微生物侵入[1-3]。在敷料組成上,天然生物材料具有細(xì)胞信號(hào)識(shí)別、促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化、良好的生物相容性等特點(diǎn),因而顯示出巨大優(yōu)勢(shì)。此外,在敷料形態(tài)方面,多孔纖維型材料由于其內(nèi)部多有孔隙結(jié)構(gòu),相互交織的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),一般具有較大的比表面積、良好的透水汽性、良好的吸附液體的能力、一定的力學(xué)性能,因而在敷料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

1 植物源纖維型敷料

1.1 海藻酸基敷料

海藻酸(alginate)是由甘露糖醛酸和葡萄糖醛酸單位組成的線性多糖,分子量從1～60萬不等。海藻酸具有良好的親水性和生物相容性,并且生物降解性好,在愈合過程中,被生物降解在滲液內(nèi),創(chuàng)面上無殘留[4]。海藻酸鹽無紡布敷料常用于表皮傷口,海藻酸鹽纖維用于填充深的傷口。李建全等[5]通過選用適當(dāng)甘露糖醛酸和古羅糖醛酸比例的海藻酸原料,采用濕法紡絲工藝及針刺技術(shù),制備得到同時(shí)具有高完整性和高凝膠性的海藻酸敷料。此外,海藻酸基的靜電紡納米纖維膜也被用于敷料。Safi等[6]采用靜電紡絲法制備了海藻酸/聚乙烯醇復(fù)合納米纖維,證明了該混合溶液的可紡性,結(jié)果表明,該納米纖維膜可以更好地加快傷口愈合,是一種效果理想的傷口敷料。海藻酸鈣纖維膜傷口敷料具有較強(qiáng)的傷口滲出液吸收性、止血性、清創(chuàng)作用和將細(xì)菌固定在海藻酸鈣纖維中間和非黏附性等特點(diǎn)[7],近些年通常將其與其他有機(jī)或無機(jī)材料混紡以進(jìn)一步提高纖維膜的傷口敷料性質(zhì)[8]。例如,將鹽酸莫西沙星、聚乙烯醇和海藻酸混紡制備的納米纖維膜,可以提高敷料的抑菌性[9]。

1.2 纖維素基敷料

纖維素是以葡萄糖為單元,由β-1,4-糖苷鍵連接而成的多糖,提取自多種植物以及微生物中,分子量為5～250萬[10]。納米纖維素適合于制作成各種膜材料用于創(chuàng)面敷料上,特別是作為基礎(chǔ)性的支撐或固定結(jié)合其他材料混合使用[11]。另一方面,通過在纖維素基架上引入一定比例的羧甲基基團(tuán),形成羧甲基纖維素(car boxy methyl cellulose),可使纖維素獲得溶解性[12]。親水性纖維膜即是由親水性的羧甲基纖維素鈉、殼聚糖等材料制備而成的超細(xì)纖維無紡布。對(duì)纖維素進(jìn)行氧化可獲得氧化纖維素,氧化纖維素是一種實(shí)用且有效的止血?jiǎng)?作為傷口敷料,尤為適合治愈慢性傷口持續(xù)發(fā)炎階段[13]。Mittal等人[14]將氧化再生纖維素止血紗布縫合在膀胱和尿道黏膜之間,用以研究其對(duì)膀胱頸瘺疾病的鞏固治療的效果,結(jié)果表明該材料具有止血、抑菌的效果,一段時(shí)間后可自行降解,認(rèn)為其是一種理想的臨時(shí)封閉材料。

1.3 其他植物源敷料

果膠是一類天然的聚陰離子多糖,陳賽楠等[15]采用靜電紡絲法制備了果膠酸鈣納米纖維膜,并將其與海藻酸鈣納米纖維膜和殼聚糖納米纖維膜進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)靜電紡果膠酸鈣納米纖維膜與它們具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和透氣性,能以更快的速度吸收更多的液體,且更有效地抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),是一種很有發(fā)展前景的傷口敷料。此外,還有以果膠、魔芋葡甘聚糖或玉米淀粉為原料的交聯(lián)型二醛多糖納米纖維膜,取得一定效果。苧麻纖維,含有叮嚀、嘧啶、嘌呤等有益元素,具有抑菌、透氣、涼爽、防腐、防霉等功能,是世界公認(rèn)的“天然纖維之王”[16],苧麻基的復(fù)合纖維具有良好的力學(xué)性能,應(yīng)用廣泛。劉曉東等[17]開發(fā)了一種苧麻經(jīng)編三維立體結(jié)構(gòu)的醫(yī)用敷料,具有優(yōu)越的穩(wěn)定性和成型性,不易走形,便于使用,同時(shí)具有抗菌的功效,有較高的實(shí)用價(jià)值。王樹源等[18]以漢麻纖維為原料,通過水刺復(fù)合技術(shù)進(jìn)行漢麻黏膠復(fù)合,再通過藻酸鹽凝膠整理制備出一種具有良好微孔結(jié)構(gòu)的漢麻基海藻酸鈣復(fù)合醫(yī)用敷料,結(jié)果顯示該敷料具有較好的保濕、抗菌、止血防粘聯(lián)作用?？梢?麻纖維由于其中空多孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)使其具有一定的優(yōu)勢(shì),此外,麻類纖維如亞麻、苧麻、大麻、黃麻等都具有天然的抗菌和抑菌功能及一定的保健作用,使其在敷料領(lǐng)域中具有一定的應(yīng)用前景[19]。

2 動(dòng)物源纖維型敷料

2.1 殼聚糖基敷料

殼聚糖(chitosan),(1,4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖,是甲殼素脫乙酰的產(chǎn)物。殼聚糖是自然界中唯一帶正電多聚糖胺,具有良好的生物相容性,無免疫排斥反應(yīng),可生物降解,且降解產(chǎn)物對(duì)人體無毒無害,并具有一定的廣譜抗菌/抑菌性、止血性能,被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷敷料、藥物載體、組織工程支架等醫(yī)藥領(lǐng)域[20],殼聚糖材料包容性好,可以和各種材料相互兼容。殼聚糖纖維膜通常是將殼聚糖溶于適宜的溶劑通過紡絲技術(shù)制備而成[21]。殼聚糖纖維膜用作傷口敷料具有一定的止血性、抑菌性和良好的黏附性質(zhì)[22],通過在殼聚糖紡絲液中加入銀或抗生素可進(jìn)一步提高其抗菌抑菌性,例如,將殼聚糖、聚乙烯醇、蜂蜜、大蒜和醉蝶花提取物混紡,最終獲得具有較好抑菌效果且副作用小的傷口敷料[23];將海藻酸、殼聚糖和銀混紡,獲得抑菌性和吸液、保水性較好的纖維膜[24]。

2.2 膠原基敷料

膠原是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成部分,是動(dòng)物體內(nèi)含量最多、分布最廣的蛋白質(zhì),因具有良好的生物相容性,較低的免疫原性,在生物醫(yī)用材料中應(yīng)用廣泛[25]。沈先榮等[26]以膠原蛋白為原料,采用靜電紡絲技術(shù)制備靜電紡絲膜,復(fù)合以海藻酸鹽膜、彈性防水膜等原料制備出具有防海水浸泡、抗感染、促愈合、鎮(zhèn)痛、止血功效的應(yīng)急救治醫(yī)用材料。陳臘梅等[27]以聚己內(nèi)酯、膠原、莫匹羅星等為原料利用同軸靜電紡絲制備了具有核殼結(jié)構(gòu)納米纖維未交聯(lián)敷料,通過京尼平將膠原外殼交聯(lián)后得到交聯(lián)敷料,結(jié)果表明未交聯(lián)型敷料具有更好的細(xì)胞相容性,2種納米纖維敷料均具有優(yōu)良的抗菌抑菌性能。此外,以膠原為主要成分的細(xì)胞外基質(zhì)材料,如脫細(xì)胞真皮基質(zhì),其纖維縱橫交錯(cuò),具有天然的孔隙結(jié)構(gòu),用作傷口敷料,取得了良好的效果。

2.3 其他動(dòng)物源敷料

絲素主要由非極性氨基酸組成,是一種不溶于水的天然纖維蛋白,擁有較優(yōu)的力學(xué)性能、良好的生物相容性、可降解性高,以絲素為基材的傷口敷料被廣泛應(yīng)用于傷口治愈[28]。鮑韡韡等[29]采用靜電紡制備再生絲素/明膠納米纖維,結(jié)果表明該材料具有良好的細(xì)胞相容性。彈性蛋白是一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,可為皮膚增添彈力和恢復(fù)力,但具有高度交聯(lián),不溶于水的特點(diǎn),限制了其在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用,有研究者將其與絲素復(fù)合,經(jīng)京尼平交聯(lián)制備得到具有仿生結(jié)構(gòu)的多孔支架敷料材料,取得一定效果[30]。

3 結(jié)語

天然來源的材料,具有無毒、免疫抗原性小、不含有機(jī)溶劑、良好的吸收性和生物相容性的優(yōu)點(diǎn),對(duì)該類材料進(jìn)行適當(dāng)改性、搭配和接不同特性的適配,輔以合理的成型方法與技術(shù)(如紡絲),能夠?qū)崿F(xiàn)材料性能的互補(bǔ),可得到機(jī)械性能好、生物相容性好、吸收性能好的敷料,在一定程度上,可加快傷口愈合。此外,還可以在復(fù)合敷料中添加具有功能化作用(如抗菌)的材料,制得藥物性敷料,不但可以減少創(chuàng)面感染,還能起到治療傷口、抗菌抑菌的作用。此外,創(chuàng)傷敷料的三維微孔結(jié)構(gòu)和一定的機(jī)械性能在敷料誘導(dǎo)皮膚組織再生方面有至關(guān)重要的協(xié)同作用[31]。以天然材料為基材的纖維類敷料具有較大的優(yōu)勢(shì),在創(chuàng)傷敷料領(lǐng)域具有較大的發(fā)展前景。

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