【摘要】：在日常生活中,皮肤创伤难以避免,轻微的伤口如果不加处理很容易引起细菌感染。轻者会出现红肿,严重的伤口感染会出化脓,甚至会威胁到患者的生命。在伤口感染中,细菌是罪魁祸首。受细菌感染的伤口会出现大量的渗出液,细胞外基质蛋白被分解及多种生长因子受到抑制,表皮再生被阻碍,从而影响康复的进程。一种具有良好抑菌效果的创伤敷料可以有效抵御细菌感染,促进伤口愈合,对于减少患者痛苦,增进人民身体健康具有十分重要的意义。本项研究结合天然茧层中丝蛋白的优良性能,利用蚕茧的天然结构,通过探讨蚕茧茧层的在CaCl_2-C_2H_5OH-H_2O三元溶液中进行部分溶解处理的工艺条件,使其具备多孔性、高延展性能,并利用丝胶蛋白的还原性,原位负载纳米银,赋予其良好抗菌性能。同时对这种抗菌敷料的理化性能、抗菌性能、细胞毒性以及伤口愈合能力进行系统的评估,得到研究结果如下:(1)利用木瓜蛋白酶来对茧层进行部分脱胶,并对脱胶时间进行单因素控制,得到不同脱胶程度的茧层材料。对处理后茧层材料的脱胶率计算、扫描电镜观察以及力学性能测试我们发现,丝胶对于茧层的结构影响很大,丝胶含量越低,茧层的结构越松散,弹性和强力也随之降低,透气性能随之升高。细胞毒性实验结果显示,茧层处理30min后的茧层具有疏松的空隙,有利于细胞的增殖,但是质地较硬,不适合用作创伤敷料。(2)采用摩尔比为1:2:8的CaCl_2-C_2H_5OH-H_2O三元溶液来处理未脱胶的茧层,通过单因素实验探讨了不同处理条件对茧层结构、形态、透明度和力学性能的影响。实验结果发现:在CaCl_2-C_2H_5OH-H_2O三元溶液中,温度越高,茧层的溶解速度越快,在40、50℃下处理的茧层,茧层几乎不溶解,茧层的结构基本不发生变化;当温度上升到60℃时,茧层开始缓慢溶解,形态开始变得透明且柔软;当温度升到70℃时,茧层会快速溶解,并收缩成一团。在以60℃为处理温度时,随着处理时间延长,茧层变得越透明,延展性变得越好,当处理时间为120min时,茧层薄膜的透明度达到85%,最大断裂强度为2MPa,最大应变可达到150%。经扫描电镜观察,具有较为均匀的孔隙结构,孔径约为36μm,总体质地柔软,十分适合作为伤口敷料,因此用摩尔比为1:2:8的CaCl_2-C_2H_5OH-H_2O三元溶液进行蚕茧茧层前处理的最佳工艺为:蚕茧茧层处理温度为60±2℃,处理时间为120min,完成后经大量清水冲洗,即可得到透明状的蚕茧茧层薄膜(Silkworm cocoon wound film,简称SCWF)。(3)在蚕茧茧层多孔薄膜原位负载纳米银实验中,利用单因素和L9(34)正交实验研究硝酸银的浓度、处理温度和处理时间等三个因素对SCWF原位还原纳米银粒径的影响。实验结果表明,对纳米银粒径影响的程度分别是:处理温度硝酸银浓度处理时间。制备SCWF-Ag NPs的最佳工艺条件是:硝酸银浓度在150m M、处理温度在20℃、处理时间为3h。研究还发现:纳米银对SCWF结构和理化性能均有影响,随着纳米银含量的越高,SCWF材料的孔径变得越大,透气性和吸水性能明显提升,同时延展性能也得到提升,但断裂强力会下降,与Mepitel?对比发现,SCWF-Ag NP的吸收性能和透气性能都高于Mepitel?。(4)纳米银的抗菌性与其粒径和浓度有密切关系,通过对SC、SCWF、SCWFAg NP的抗菌性能进行比较,实验结果表明SCWF-Ag NPs敷料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有良好的抗菌效果。不同Ag NPs含量的SCWF-Ag NP150和SCWFAg NP200敷料的抗菌性能呈现差异性,Ag NPs含量高的SCWF-Ag NP200敷料其抗菌性不如SCWF-Ag NPs150的好,原因是SCWF-Ag NP200中还原得到的纳米银粒径较大,且粒径分布不均,所以抗菌性能反而下降。经MTT法和细胞荧光染色评测SCWF-Ag NP150和SCWF-Ag NP200的细胞毒性,结果表明纳米银含量较高的SCWFAg NP200敷料的具有明显的细胞毒性,不适用用作创伤敷料,而SCWF-Ag NP150无明显的细胞毒性,适宜用作创伤敷料。(5)在新西兰大白兔背构建真皮层缺损的活体创伤模型中,对无明显细胞毒性且抗菌性最佳的SCWF-Ag NP150促进伤口愈合性能进行研究,并以临床得到认可的Mepitel?作为对照。实验结果表明,SCWF-Ag NP150能有效的防止创面细菌感染,同时能抑制巨噬细胞的增殖,促进创面的愈合,对创面促进愈合效果明显要好于Mepitel?。结果说明含纳米银的SCWF-Ag NP150茧层薄膜敷料具有抗菌抑制炎症等多重效应,并且无明显的细胞毒性,对于全层皮缺损伤口具有明显促进愈合作用,可以作为促进真皮再生的皮肤替代物,具有十分良好的市场应用前景。
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【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.1;R318.08
【参考文献】
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