止血多肽的复合材料研究文献综述

 2022-12-28 09:39:42

一、拟解决的问题

止血是交通事故，战斗，自然灾害等引起的干预伤害的关键且至关重要的先决条件。尽快停止出血是一种挽救生命的方案，特别是在出现不受控制的出血的危急情况下。皮肤受到创伤时，需要尽快止血，防止皮肤进一步的感染、脱水，进而引起机体一系列的问题。1962年, 英国人Winter提出了“湿润伤口愈合理论”, 即伤口在湿润的环境下比干燥的环境下愈合要快, 使得人们对伤口愈合过程的认识有了突破性的进展。高分子水凝胶材料是指能迅速吸收及并保持大量水分而又不溶于水的低交联度材料, 具有高分子电解质特性和三维网络结构, 是一类集吸水、保水、缓释于一体并且发展迅速的功能高分子材料。制备水凝胶材料主要有两大类, 一类是合成高分子, 一类是天然生物材料如多糖和蛋白等。后者具有较好的生物相容性, 从而在生物医药等领域的应用具有优势。引起研究者广泛关注的一类生物高分子凝胶是多肽, 这种材料生物相容性好, 是一种很有前景的生物材料和环境友好材料。本文拟研究一个多肽水凝胶序列，使其有促进止血、愈合的效用。

二、研究现状

到目前为止，已经开发了几种伤口敷料，包括橡胶，泡沫，电纺纳米纤维，膜和水凝胶等。在这些敷料中，水凝胶敷料可以保持湿润的伤口环境，吸收组织渗出物，允许氧气渗透并冷却伤口表面，从而减轻患者的疼痛。特别是，可注射水凝胶敷料具有更多独特的性质，如原位包封药物，填充伤口部位（甚至是不规则空间），粘附伤口等。通过非共价键自组装形成的多肽水凝胶由于其独特的优点:合成简单,容易功能化且功能单元明确,生物相容性好,低免疫原性和低毒性,固有的生物降解性以及对外界环境的快速刺激响应性等,经过近二十年的发展,多肽水凝胶已经在细胞三维培养,细胞治疗,药物控释,疾病诊断和治疗,增强机体免疫和再生医学等方面展示了很大的应用前景。并且有些短肽水凝胶在近几年已经逐步商品化。虽然多种多样的水凝胶被设计合成,但是其实际应用尤其是在生物医学的应用刚刚处于起步阶段。

三、选题依据及意义

创伤性损伤是44岁以下人群死亡的主要原因，其中无法控制的出血占39％。减少大量失血是急救和创伤护理的关键步骤。理想的止血剂是非免疫原性的，易于使用，持久，有效对抗严重出血并且持续止血以允许运送到重症监护中心。不幸的是，目前治疗失血的治疗方案存在一些局限性。例如，虽然诸如基于纤维蛋白的材料的天然产品提供了足够的生物活性，但存在相关的负免疫应答风险。如果可以识别损伤部位，则诸如再生纤维素纱布的压缩止血产品可有效控制失血。然而，两种药物都缺乏在凝血病患者中发挥作用的能力。医用脱脂棉纱布、棉垫和凡士林纱布等，这些敷料价格低廉，制作简单，也有相应的缺点，如易与伤口黏连，止血效果差。因此，人们开始研究新型医用敷料，主要包括生物敷料、合成敷料和组织工程创面覆盖物。即薄膜类、水凝胶类、藻酸盐类、泡沫类、水胶体类敷料、药用类敷料等。

水凝胶表面光滑, 生物相容性好, 吸水能力强, 与组织接触时可发生反复水合作用, 把组织中的水分吸收到敷料中, 可连续吸收创面的渗出物, 然后形成凝胶, 更换时不会粘连。水凝胶敷料能与不平整的创面紧密黏合, 减少细菌滋生的机会, 防止创面感染, 加速新生血管生成, 促进上皮细胞生长。即水凝胶的主要作用为自体清创, 一些有皮肤组织缺损的创面, 例如植皮、擦伤、烧伤等, 适合使用片状水凝胶。该敷料可应用于治疗创伤、溃疡等创面。

水凝胶又分为天然高分子与合成高分子，本次研究的是多肽水凝胶，找到合适的多肽序列，并确定合适的配比。多肽凝胶降解时只形成氨基酸, 对机体不会产生不良影响;当导入机体后, 不会引起免疫反应和组织炎症。一些多肽的自组装是在生理环境下发生的, 形成的水凝胶能够很容易地在不同环境中传输。这些新型的生物材料将在开发创新医药学技术方面发挥越来越重要的作用, 如药物的控释技术、细胞治疗新支架的研究、组织工程等。

四、研究目标与主要内容

  1. 研究目标

水凝胶由于不好控制水分导致容易散失、机械强度较差，尝试研究多肽成胶的优势组合，并与目前已有的新型敷料对比。多肽水凝胶材料在实际应用中还有一些局限:相对于其他生物材料, 如纤维素、壳聚糖等, 对多肽材料的研究相对较少;而一些多肽序列的设计需要使用基因工程等方法, 但这些技术在经济上不适合大规模批量生产。本次研究也期望能够降低合成成本。

  1. 研究内容

合成一个多肽序列，调整合适的配比。水凝胶已被用作纤维蛋白密封剂的组分，其由混合液体形式的纤维蛋白原和凝血酶瞬间形成。这种密封剂广泛用于不同的医疗程序，包括出血控制，伤口愈合，缝线支持和组织密封。原位形成水凝胶可以配制成在使用前掺入其它止血剂，并在施用后立即粘附到组织上。它们可以设计用于局部应用于任何不规则形状和大小的外部和内部出血部位。

五、研究方法

研究方法分为材料合成，材料表征和体外实验。材料表征包括：流变学试验，圆二色谱实验，TEM图等。体外实验包括：最适钙离子比例探索实验，体外止血实验，溶血实验，MTT实验等。

五、主要成果形式

论文形式

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