甲壳素和壳聚糖纤维具有良好的生物相容性和抑菌作用,可防止伤口感染,具有止血促愈的功能,被广泛应用于治疗烧伤、烫伤、创伤的医用敷料。与此同时,纱布、手术巾、床单、工作服等均有可能成为细菌的传播媒介,在医院病区内造成细菌污染和交叉感染,甚至引发其他更严重的疾患。卫生部提供的资料显示,目前住院病人的医院感染率为9.7%,在医院死亡病例中有1/3~1/4与医院的细菌感染有关。感染的病原体以金黄色葡萄球菌为主,其次为大肠杆菌、绿脓杆菌等。病菌大量繁殖后,能分解人体排出物(汗液、体液)产生氨等刺激性气体,造成皮肤过敏,污染生物与医疗环境。因此有必要通过甲壳素和壳聚糖纤维等抗菌纤维赋予医用纺织材料抗菌功能,消除或减轻医疗过程中细菌造成的危害。
(1)医用敷料。甲壳素和壳聚糖纤维制成的医用敷料有以下特点:
①给病人凉爽之感以减轻伤口的疼痛感。
②具有极好的氧涌透性,防止伤口缺氧。
③吸收水分并通过体内酶自然降解。
④降解产生可加速伤口愈合的氨基葡萄糖,大大提高伤口愈合速度。
甲壳素和壳聚糖纤维制成的各种医用敷料供烧伤、烫伤、擦伤、皮肤裂伤等的临床应用具有止血、消炎和促进组织生长作用,可以缩短治疗周期,而且愈合后的创面与正常组织相似,无疤痕。通过控制甲壳素的脱乙酰度和相对分子质量,制成的水溶性甲壳素具有更好的加快伤口愈合的能力。(www.xing528.com)
(2)人工皮肤。甲壳素纤维首先用血清蛋白质进行处理以提高其吸附性,然后用水作分散剂、聚乙烯醇作黏合剂,制成非织造布后切割、灭菌即可用作人工皮肤,其密着性好,便于上皮细胞长入,具有镇痛止血、促进伤口愈合的功效,还可用作基材大量培养表皮细胞,负载细胞后贴于深度烧伤表面,随着甲壳素纤维的降解形成完整的新生真皮。
(3)硬组织修复材料。用在骨折伤口上的可吸收材料必须直接与人体组织、血液和体液接触,因此要求其不但应具备生物相容性,还应具备一定的力学性能、成型加工性能以及与骨组织间弹性模量相配的物理性能。甲壳素和壳聚糖可作为硬组织激发剂,刺激硬组织尤其是骨组织的恢复和再生。以改性甲壳素纤维为增强纤维、高分子量聚乳酸为树脂基体,采用卷绕成型工艺和模压可以制备改性甲壳素纤维增强的聚乳酸复合材料,用于骨折修复材料。酰化改性甲壳素纤维增强的聚乳酸复合板材的初始弯曲强度为114.72MPa、初始弯曲模量为3980.05MPa。37℃下在乳酸钠林格组织液中浸泡16周后其弯曲强度降至31.42MPa,有明显的体外耐水解特性及耐强度减少特性,远高于PGA/PLA和PGA自增强复合材料。
(4)人工肾膜。人工肾膜通过清除血液中的溶质净化血液,以维持慢性肾恶化病人的生命。壳聚糖是天然阳离子聚合物,制成的人工肾透析膜有足够的机械强度,可以透过尿素、肌苷等小分子有机物,却不透过Na+、K+等无机离子和血清蛋白,并且透水性好,是一种理想的人工肾用膜。
(5)药物缓释材料。药物控制释放技术正在越来越受到人们的重视,甲壳素、壳聚糖及其衍生物在人体内可生物降解并且具有良好的生物相容性,是理想的缓控释材料。壳聚糖的游离氨基对各种蛋白质的亲和力非常高,可用作固定化酶、抗原、抗体等的载体。
(6)手术缝合线。作为天然高分子材料,甲壳素和壳聚糖可在人体酶的作用下降解后被人体吸收,是制备可吸收性手术缝合线的良好材料。目前可吸收性手术缝合线主要用于消化系统外科和整形外科等体内手术,理想的产品应该在愈合前与组织相容,愈合过程中的所有缝合线无须拆除,可被人体吸收。目前市场上的产品较难在酸、烷基锂和酶的作用下满足上述三个要求。研究表明,甲壳素对烷基锂、消化酶和受感染的尿的抵抗力比聚乳酸和羊肠好,甲壳素纤维的强度能满足手术操作的要求,没有毒性、生物相容性好,不会产生过敏反应,可以加速伤口愈合,因此甲壳素纤维缝合线是理想的可吸收手术缝合线。
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