透明质酸组织粘合剂的制备与性能研究
发布时间：2021-11-10 11:03
组织粘合剂是一类可以直接应用于人体的生物医用材料,通过使用组织粘合剂可以更加快速的闭合伤口,而且在后期的治疗中也能对创伤起到加快修复的作用,同时,在应对一些急性内脏损伤时,组织粘合剂可以更加及时的阻止血液流失,得益于此,组织粘合剂被认为是是最有前景的研究领域之一。然而,现有的组织粘合剂普遍存在湿态粘附性能差,与组织不能完全贴合以及密封性能不够等问题,限制了组织粘合剂的进一步应用。因此,开发出具有良好粘附性能和生物相容性的组织粘合剂具有重要意义。针对组织粘合剂存在的湿态粘附性能差,生物相容性不够,粘附强度不高等问题,本文提出以人体内广泛存在的细胞外基质成分透明质酸为基础,通过多巴胺化、马来酰化等结构修饰,制备出多巴胺接枝的醛基透明质酸、马来酰化透明质酸以及多巴胺接枝的马来酰化透明质酸,结合紫外光聚合技术,构建了一系列的透明质酸组织粘合剂。通过流变仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机等仪器对透明质酸粘合剂体系的凝胶动力学、微观形貌、搭载剪切强度、爆破压力等性能进行了系统性研究。本文取得的进展如下:（1）多巴胺接枝醛基化透明质酸组织粘合剂:合成了两种多巴胺基团取代度分别为45%和25%的多巴胺...
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乙二醇（PEG）的分子结构
1绪论3胺官能化的8臂PEG开发了一种组织粘合剂。该粘合剂具有良好生物相容性，无细胞毒性，可降解，同时具有与氰基丙烯酸酯类粘合剂相当的粘合强度等优异性能。Yuan[17]等人开发出一种可用于神经吻合术的原位聚合的组织粘合剂。在这项工作中，硫代壳聚糖（CSS）和双功能化（邻苯二酚和马来酰亚胺）聚赖氨酸通过迈克尔加成反应原位聚合形成凝胶组织粘合剂，相关实验表明，这种粘合剂应用于神经修复术时能够有效再生神经。图1.2醛官能化的葡聚糖和胺官能化的PEG复合水凝胶粘合剂[16]Fig1.2Aldehyde-functionaldextranandamine-functionalPEGcompositehydrogeladhesive[16]除光聚合以及化学改性等方法制备多功能的PEG基粘合剂以外，依靠物理作用制备的PEG基粘合剂的工作也值得期待。Lee[18]等人将单宁酸和PEG共混，两者间依靠氢键作用交联形成了凝胶组织粘合剂。这种凝胶粘合剂中组分中富含的邻苯三酚基团提供了对组织的粘附性能，与纤维蛋白胶相比，这种粘合剂的粘合强度提高了250%，并且在水性环境中也能保持粘附力和良好止血的性能。Gudrun[19]等人开发出PEG和硅酸盐纳米粒子制成的物理和共价交联的纳米复合水凝胶组织粘合剂。PEG链的共价交联导致形成弹性网络，而纳米颗粒和聚合物链之间的物理交联则使凝胶具有粘弹性。这种凝胶粘合剂在发生高变形时，凝胶网络中共价键会发生部分断裂，但由于物理键的重建，一定程度上可以自我修复整个网络结构。粘合剂中硅酸盐的添加增强了其生物活性和粘附性，并有利于对软硬组织表面的粘附。上述PEG基水凝胶通常用作外科组织粘合剂，它们的优点是不含任何人类或动物材料，安全且耐受性强，可以牢固粘合湿组织，具有良好的弹性和延展性，并且可生物降解，但它们同时也存在一些弱点，阻?
1绪论4图1.3PEG-n纳米硅酸盐水凝胶[19]Fig1.3PEG-Silicatenanocompositehydrogels[19]1.2.3.2聚氰基丙烯酸酯类粘合剂氰基丙烯酸酯组织粘合剂是一类主要成分为α-氰基丙烯酸烷基酯的合成粘合剂，这类粘合剂因具有强湿态粘合力，低成本，快速固化，强杀菌性能等优点而受人瞩目[20]。由于氰基丙烯酸酯类液体单体具有很高的反应活性，所以不需要额外添加催化剂、提供热量或压力环境，在室温环境下，几秒钟就能聚合。氰基丙烯酸酯类粘合剂与组织之间的粘附主要通过氰基丙烯酸酯和组织蛋白中的官能团（例如赖氨酸侧链的伯胺）之间的共价键实现的，当聚氰基丙烯酸酯类粘合剂应用于组织时，其单体流入组织表面的裂缝和凹槽，在聚合后与组织形成牢固的结合界面，与底层组织的机械连锁则进一步提高了粘合强度[21,22]。氰基丙烯酸酯类粘合剂的强度和烷基链的长度息息相关。较短的链(氰基丙烯酸丁酯)比较长的链(2-辛基氰基丙烯酸酯)具有更强的聚合网络，较长的烷基链提供了更灵活的化学键，具有更高的断裂强度[23,24]。氰基丙烯酸酯类粘合剂的性能可以通过改变酯侧链的链长来调整，例如，α-氰基丙烯酸甲酯在组织中引起严重的炎症反应，而α-氰基丙烯酸辛酯表现出很小的炎症[25,26]。具有不同性能的商业化的氰基丙烯酸酯类粘合剂已经得到批准应用于临床。Histoacryl（德国）和Glubran（意大利）作为两种基于N-丁基-2-氰基丙烯酸酯开发的粘合剂在欧洲作为内窥镜手术期间的组织粘合剂被广泛使用。基于2-辛基氰基丙烯酸酯的组织粘合剂Dermabond（美国）被FDA批准为可用于局部应用的医疗产品。关于氰基丙烯酸酯类粘合剂的研究不断深入并取得了越来越多的成果，Mizrahi[27]等人用烷氧基链(醚键)取代了烷基侧链，提高了粘合剂的弹性和机械性
本文编号：3487123
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乙二醇（PEG）的分子结构
1绪论3胺官能化的8臂PEG开发了一种组织粘合剂。该粘合剂具有良好生物相容性，无细胞毒性，可降解，同时具有与氰基丙烯酸酯类粘合剂相当的粘合强度等优异性能。Yuan[17]等人开发出一种可用于神经吻合术的原位聚合的组织粘合剂。在这项工作中，硫代壳聚糖（CSS）和双功能化（邻苯二酚和马来酰亚胺）聚赖氨酸通过迈克尔加成反应原位聚合形成凝胶组织粘合剂，相关实验表明，这种粘合剂应用于神经修复术时能够有效再生神经。图1.2醛官能化的葡聚糖和胺官能化的PEG复合水凝胶粘合剂[16]Fig1.2Aldehyde-functionaldextranandamine-functionalPEGcompositehydrogeladhesive[16]除光聚合以及化学改性等方法制备多功能的PEG基粘合剂以外，依靠物理作用制备的PEG基粘合剂的工作也值得期待。Lee[18]等人将单宁酸和PEG共混，两者间依靠氢键作用交联形成了凝胶组织粘合剂。这种凝胶粘合剂中组分中富含的邻苯三酚基团提供了对组织的粘附性能，与纤维蛋白胶相比，这种粘合剂的粘合强度提高了250%，并且在水性环境中也能保持粘附力和良好止血的性能。Gudrun[19]等人开发出PEG和硅酸盐纳米粒子制成的物理和共价交联的纳米复合水凝胶组织粘合剂。PEG链的共价交联导致形成弹性网络，而纳米颗粒和聚合物链之间的物理交联则使凝胶具有粘弹性。这种凝胶粘合剂在发生高变形时，凝胶网络中共价键会发生部分断裂，但由于物理键的重建，一定程度上可以自我修复整个网络结构。粘合剂中硅酸盐的添加增强了其生物活性和粘附性，并有利于对软硬组织表面的粘附。上述PEG基水凝胶通常用作外科组织粘合剂，它们的优点是不含任何人类或动物材料，安全且耐受性强，可以牢固粘合湿组织，具有良好的弹性和延展性，并且可生物降解，但它们同时也存在一些弱点，阻?
1绪论4图1.3PEG-n纳米硅酸盐水凝胶[19]Fig1.3PEG-Silicatenanocompositehydrogels[19]1.2.3.2聚氰基丙烯酸酯类粘合剂氰基丙烯酸酯组织粘合剂是一类主要成分为α-氰基丙烯酸烷基酯的合成粘合剂，这类粘合剂因具有强湿态粘合力，低成本，快速固化，强杀菌性能等优点而受人瞩目[20]。由于氰基丙烯酸酯类液体单体具有很高的反应活性，所以不需要额外添加催化剂、提供热量或压力环境，在室温环境下，几秒钟就能聚合。氰基丙烯酸酯类粘合剂与组织之间的粘附主要通过氰基丙烯酸酯和组织蛋白中的官能团（例如赖氨酸侧链的伯胺）之间的共价键实现的，当聚氰基丙烯酸酯类粘合剂应用于组织时，其单体流入组织表面的裂缝和凹槽，在聚合后与组织形成牢固的结合界面，与底层组织的机械连锁则进一步提高了粘合强度[21,22]。氰基丙烯酸酯类粘合剂的强度和烷基链的长度息息相关。较短的链(氰基丙烯酸丁酯)比较长的链(2-辛基氰基丙烯酸酯)具有更强的聚合网络，较长的烷基链提供了更灵活的化学键，具有更高的断裂强度[23,24]。氰基丙烯酸酯类粘合剂的性能可以通过改变酯侧链的链长来调整，例如，α-氰基丙烯酸甲酯在组织中引起严重的炎症反应，而α-氰基丙烯酸辛酯表现出很小的炎症[25,26]。具有不同性能的商业化的氰基丙烯酸酯类粘合剂已经得到批准应用于临床。Histoacryl（德国）和Glubran（意大利）作为两种基于N-丁基-2-氰基丙烯酸酯开发的粘合剂在欧洲作为内窥镜手术期间的组织粘合剂被广泛使用。基于2-辛基氰基丙烯酸酯的组织粘合剂Dermabond（美国）被FDA批准为可用于局部应用的医疗产品。关于氰基丙烯酸酯类粘合剂的研究不断深入并取得了越来越多的成果，Mizrahi[27]等人用烷氧基链(醚键)取代了烷基侧链，提高了粘合剂的弹性和机械性
本文编号：3487123
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