针灸用编织结构埋植材料的制备与研究

发布时间：2020-07-29 09:07

【摘要】：针灸治疗在中国已拥有悠久的历史,随着现代科技的不断发展,传统针灸手法结合现代医学治疗不断得到突破和创新。使用现代生物医学材料并以传统经络理论为基础发展起来的穴位埋线疗法,在一定程度上解决了传统针灸治疗周期长,持续效果短等问题,成为了针灸治疗模式的重大突破。高分子可降解生物材料作为穴位埋线疗法中使用的埋植材料之一,通过植入穴位产生持续性的刺激作用,达到与针灸疗法相同的治疗效果。但埋植材料植入后不断被吸收,刺激量下降导致治疗效果逐渐减弱。针对这一不足,本课题尝试在原有埋植材料的基础上,探讨利用生物相容性材料涂层的方式,制备出新型的自膨胀针灸用埋植材料,使其在植入后降解同时产生自膨胀效应,并维持较好的硬度,达到持续有效的刺激强度和刺激时间。本课题选择具有良好生物相容性的涂层材料和安全性的生物可降解高分子材料聚乳酸(PLA)和聚乙交酯(PGA)复丝以及聚乙丙交酯(PGLA)编织线作为埋植材料,采用12锭编织机对不同比例的PGA/PLA复丝共混编织制备5种编织线,测试分析了5种共混编织线以及PGLA编织线涂层改性前后的表观形态、力学性能、亲水性等,并通过体外降解实验,进一步研究材料在不同降解时期质量、直径及柔软性的变化情况。结果显示:不同比例的PGA/PLA复丝共混编织线因其材料的不同,其性能也有所不同;且壳聚糖溶液涂层后,编织线的性能得到明显改善,亲水性提高,强力增强,硬度增加,有一定自膨胀性,这都有利于埋植材料进入人体后对穴位有持续刺激作用。PGLA编织线因其明显突出的强力和压缩力等机械性能、亲水性和降解性能,更适用于针灸用编织线埋植材料。基于涂层处理能有效改善编织线埋植材料的性能,本课题探究了改善涂层效果的方法。常压低温等离子体处理工艺简单、效果显著、无污染,并且可以通过调整等离子放电参数来优化改性效果,获取不同表面性质,故本文探讨了常压低温等离子体处理放电过程中的不同处理功率、处理时间对PGLA编织线性能的影响。结果表明:不同处理功率和时间对PGLA编织线性能均有不同程度的影响,当处理功率为200W,处理时间为200s时,PGLA编织线涂层效果最显著,其表面有明显的沟槽和凸起痕迹,质量和强力有所损失,但因其表面基团的改变,接触角减少即亲水性增强,可有效提高涂层过程的涂覆量,有效改善涂层效果;同时编织线表面交联度与结晶度增大随之影响其硬度增大。在等离子体处理编织线的基础上,进一步探究分析了埋植材料PGLA编织线经过不同涂层工艺处理后,直径、柔软性以及亲水性等性能指标的变化,并对涂层后的PGLA编织线进行降解实验,研究涂层工艺与PGLA编织线降解性能的关系,从而为制备具有优异性能的自膨胀编织结构埋植材料提供实验基础。结果表明:在涂层剂壳聚糖浓度为3%时,采用短时间多次涂层方法处理比长时间一次涂层方法处理的总体涂层效果好,且得到优选的涂层工艺参数短时间多次涂层方法中涂层次数为4次,每次为10min。此外涂层工艺的改变使PGLA编织线的涂覆量增加较明显,且亲水性和硬度的改善效果整体更好,能满足埋植材料对穴位的持续刺激作用;且在降解过程中,材料表层的壳聚糖覆膜对编织线起到保护的作用,可有效延长PGLA编织线的降解周期。基于涂层工艺的优选,本课题选择具有良好生物相容性的涂层材料:壳聚糖和透明质酸,研究了不同涂层材料对PGLA编织线进行涂层改性,分析讨论涂层材料的种类、浓度、粘度对编织线涂覆量、柔软性、拉伸性能和亲水性等性能指标的关系,从而为制备具有优异性能的材料提供实验基础。结果表明:在相同的涂层工艺下,采用不同浓度的壳聚糖和透明质酸对PGLA编织线进行涂层,涂层后编织线的性能也有很大的差异。随着溶液浓度的增加,其粘度也在不断增加,故PGLA编织线的涂覆量也在增加,且相同浓度下,透明质酸溶液的粘度远大于壳聚糖,所以透明质酸溶液更易于固着在编织线表层,大大增加了PGLA编织线表面的涂覆量。但是,涂层剂粘度越大,其大分子间具有相互作用力,分子间相互缠绕形成网状结构,这导致涂层效果不匀,造成透明质酸涂层溶液因其粘度过大只能大量的附着在编织线表层,尚不能均匀地涂覆在编织线表面。由于透明质酸本身机械性能不及壳聚糖,故经透明质酸涂层后的PGLA编织线强力及柔软性改善效果均不及壳聚糖溶液涂层。对于涂层材料的选择,可依据患者对于埋植材料的刺激程度要求而定。通过以上研究分析,涂层材料、涂层工艺对编织线埋植材料的涂层处理可以有效改善材料力学和降解性能,因此得到的一些规律和有用的结论能对将来针灸用编织结构埋植材料的生产和研发提供一定的指导和参考。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.08
【图文】：

示意图,纺织材料,等离子体,示意图

6 周后仍能保持其强度的 25%，180d 后完全降料改性方法温等离子体射流表面技术善针灸用编织结构埋植材料的生物性能，可对材料表面进行法通常包括化学方法和物理方法。化学方法比较繁琐，且大用容易对人体造成危害，也会对环境产生严重污染。常压低处理技术作为物理方法之一。因其具有工艺简单、易于控制，受到人们的青睐[50]。等离子体表面改性技术的特点是：①度仅 10nm 左右，不会影响材料性质；②能够处理各种材料间短，效率高；④反应环境温度低；⑤有较强的除杂和杀菌体中活性粒子的能量远远大于聚合物中结合键的键能，能破合物表面会引入某些官能团，或产生接枝、聚合、交联等材料进行等离子体处理时，材料因在等离子体气氛中受到生能量交换，故纺织材料发生表面改性，过程如图 1-1 所

轨迹图,编织机,锭子,复丝

12图 2-2 编织机锭子的运动轨迹图较不同种类编织线的性能，考虑到 PGA 和 PLA，本实验选取了五种不同材料组分的 PGA 和 P PLA 比例分别为 6:0,4:2,3:3,2:4,0:6。五种编织65 2%的实验条件下，在 12 锭编织机上进行 6A 的复丝都是来自上海天清生物材料有限公司的成分比例如表 2-2 所示。表 2-1 PGA 和 PLA 复丝规格复丝线密度（tex）内含单 5.11 9.03

外形图,编织线,压缩力,测试原理

角：OCA15EC 接触角测试仪。：在温度为 20℃ 2℃，相对湿度 65% 2%的实验条件下载玻片上，缠绕宽度为 1cm 且编织线之间紧密排列无重接得到水滴在编织线表面的外形图像，测得接触角，取。性：LLY-06D 人体内生物管道压缩弹性测试仪。：在温度为 20±2℃，相对湿度 65±2%的实验条件下，利用管道压缩弹性测试仪和编织线拱高制样模具，通过测试埋编织线的柔软性能。采用 10 根制样根数，10mm 压脚直持为 15mm，设置参数为隔距 30mm，压脚速度 30 mm如图 2-3 所示[66]。测量试样拱高被压缩至 50%时所需的数值是每个试样被反复压缩 5 次后的平均值，其中压缩性能越好。

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