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藻酸盐敷料

藻酸盐敷料的研究进程

编号: 型号: 日期:2017/12/15 9:45:30 浏览:192

藻酸盐敷料的研究进程

海藻酸盐(alginate)是一类从褐藻中提取的天然线性多糖,具有无毒、可生物降解、生物相容性高的特点,海藻酸盐敷料的高吸湿性和凝胶性,使其在现代伤口敷料方面得到了广泛应用。海藻酸盐敷料则具有成本低、使用方便、能促进伤口愈合的特点,有海绵形式、纤维形式和水凝胶等形式,作为医用敷料有广阔应用前景。本文对海藻酸医用敷料的主要特点和不同形式的应用进行了综述,并展望了其应用前景。



研究表明,当伤口处于湿润而非潮湿的环境时,上皮细胞从伤口边缘到受伤区域的迁移要快于伤口处于干燥状态时的细胞迁移。现代“湿疗法”伤口敷料旨在创造一个湿润环境以促进最佳治疗。海藻酸盐在吸收伤口渗出液后,敷料中的钙离子与渗出液中的钠离子之间交换,可在伤口表面形成凝胶,凝胶保持了适当的湿润环境,防止伤口表面干燥,减少移除时造成的不便,增强皮肤伤口的愈合率,钙离子还可作为止血剂。

 

海藻酸盐作为一种天然聚合物,在自然界中是一种丰富的可再生资源,用于伤口表面和空腔是无毒的、安全的。因此,海藻酸盐在医用敷料方面的应用有广阔前景。

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海藻酸盐医用敷料的特点

海藻酸盐作为医用敷料,具有其独特的优点,主要表现在以下几方面:


(1)高吸湿性。海藻酸盐敷料可以吸收大量的伤口渗出物,延长更换时间,减少更换次数和护理时间,降低护理费用。海藻酸敷料能够有效保留伤口渗液,提供伤口快速愈合所需的湿润环境,可加快表皮细胞迁移速度,促进生长因子的释放,刺激细胞增殖,增强白细胞功能。


(2)生物降解性和相容性。海藻酸盐是从海藻植物中提取的天然多糖,具有良好的生物相容性、可降解性,对环境友好。生物相容性还使得它对皮肤有自然的护肤美容的功效。


(3)易揭除性。渗出液与海藻酸盐接触后,膨化而形成柔软的水凝胶。高M海藻酸盐可以用温热的盐水溶液淋洗来去除;高G海藻酸盐膨化较小,可以整片揭除,这对伤口新生的娇嫩组织有极大的保护,可以避免换药时对伤口造成二次创伤。


(4)凝胶阻塞性。海藻酸盐敷料与渗出液接触后会大大膨化,大量的渗出液保持在凝胶结构的纤维中。单纤维膨化会减小纤维间的细孔结构,流体的散布被停止。因此使海藻酸盐绷带具有“凝胶阻塞”的特性,使伤口渗出物散布及对健康组织的浸渍作用大大减小,并有效隔绝了外界细菌的侵入,防止创面感染。

 

(5)高透氧性。海藻酸盐纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气经吸附、扩散、解吸过程,从外界环境进入伤口组织内;另外纤维内的高G段作为纤维的大分子骨架连接点,成为水凝胶的相对硬性部分,成为氧气通过的微孔,避免了伤口的缺氧环境,提高了伤口治愈环境的质量。

 

(6)金属离子吸附性。由于海藻酸钠在水溶液中存在着-COO-,-OH基团,能与多价金属离子形成配位化合物,因此,在制备海藻纤维的纺丝过程中改变凝固浴中金属离子的种类就可以使G结构螯合多价金属离子,形成稳定的络合物,并且使海藻纤维具有大量的金属离子形成导电链制成多离子电磁屏蔽织物。因此由其制成的织物中的大量金属阳离子有杀菌、除臭、永久性的抗菌止痒等保健作用,对皮肤无刺激,能促进人体表皮微循环,还具有防静电、防部分X射线及紫外线等功能。

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海藻酸盐医用敷料的应用

 海绵形式 


海藻酸盐海绵的制备一般是使用冷冻干燥的方法,制成的海绵具有多孔的结构,可大量吸收创面渗出液,使伤口处于湿润的环境。

Seo等制备了含有AgNPs的复合海藻酸盐海绵,结果表明:海绵中的 AgNPs能明显地抑制 金黄色葡萄球菌和肺炎杆菌,而且海绵的膨胀与 其对微生物的捕获有助于微生物与AgNPs的接触,为其提供了协同的杀菌作用。尽管海藻酸盐海绵有良好的细胞相容性,但是AgNPs的加入, 对人类成纤维细胞有细胞毒性效应,从巨噬细胞 中释放的促炎性细胞因子显著减少。研究表明, 促炎性细胞因子水平降低,是由于海藻酸盐对细胞因子具有结合力,以及AgNPs诱导炎症细胞凋亡。在纳米银为基础的伤口敷料中,AgNPs和聚合物基质调节抗菌和抗炎活动协同效应是非常重要的。海藻酸盐是制备含有 AgNPs复合材料的潜在材料,可在稳定 AgNPs、捕获细菌和结合炎性细胞因子方面起到积极作用。

水凝胶形式



水凝胶是一种能显著地溶胀于水但不溶解于水的胶态物质,具有良好的吸水性(吸水量从自身干重的10%到几千倍不等),可吸收并防止组织液的大量流失,保持创面湿润环境。此外,水凝胶还具备以下优点:(1)良好的生物相容性,快速止血缓解疼痛;(2)透过氧气,且外观透明易于观察创面修复情况;(3)物理特性与软组织类似,与创口贴合紧密隔绝细菌,不会黏连伤口,换药时不会对伤口造成二次伤害;(4)可负载及缓释多种抗菌药物。根据组织的水合状态,水凝胶可以吸收或提供水分给伤口环境。水凝胶无残留,可塑以及改善伤口的上皮形成。


Murakami等将海藻酸钠、甲壳质、壳聚糖和岩藻多糖按质量比60∶20∶2∶4混合,制成了一种复合水凝胶膜ACF-HS。作为修复愈合损伤伤口的敷料,ACF-HS有许多优点,例如吸收渗出液,固定并激活渗出液中的生长因子,无细胞毒性,以及易使用和移除等。实验证明,ACF-HS能够逐渐吸收 Dulbeco最小必须培养基(DMEM),而不会被浸渍,并在18h内达到平衡。所以,ACF-HS能够有效地与小鼠伤口相互作用以及保护伤口,为其提供良好的附着和湿润的愈合环境。在细胞毒性实验中,ACF-HS对人类皮肤成纤维细胞和皮肤微血管内皮细胞呈现明显的无毒性。在愈合受损伤口中使用ACF-HS,能显著提高肉芽组织和毛细管形成,可能是ACF-HS从伤口血浆或渗出液中吸收了一些涉及细胞增殖、迁移和血管生成的物质,例如生长因子和细胞因子。所以,该复合水凝胶在修复愈合受损伤口方面有前景。

纤维形式

藻酸盐敷料

藻酸盐纤维,图片来源:www.roosin.net


海藻酸纤维用于敷料,一般是用湿法纺丝的方法。所谓湿法纺丝就是将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入到凝固浴中凝固成丝条。海藻纤维的制备过程主要为:将可溶性海藻酸盐(铵盐、钠盐、钾盐)溶于水中形成黏稠溶液,脱泡过滤后通过喷丝孔挤出到含有二价金属阳离子(镁离子除外,一般为钙离子)的凝固浴中,形成固态海藻酸钙纤维长丝。该长丝经过拉伸、水洗、干燥、卷曲形成纤维。纤维可梳理成网而制成非织造布,还可经过针刺使纤维互相交缠而增加强力,然后将非织造布切割成所需尺寸,最后检验、消毒和包装。


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结语

现代伤口敷料在传统敷料的基础上已有了很大发展,其本质特征是在伤口周围保持和创造湿润的环境,以促进伤口的愈合。海藻酸盐用于敷料主要是因为它与伤口渗出液接触后能形成凝胶 (高吸收性),通过形成强亲水性凝胶而产生高吸收力,这既限制了伤口分泌物,也使细菌感染降低到最低。同时,海藻酸盐可制成各种形式的敷料,还可添加不同的抗菌剂,制成抗菌敷料,以满足不同的伤口需要。

但是因为海藻酸盐敷料需要一定的湿度才能有效发挥作用,所以它们不能用于干燥的伤口和被坚硬的坏死组织所覆盖的伤口。这是因为海藻酸盐敷料会使伤口脱水,延迟愈合,这也是海藻酸盐敷料的主要缺点。这方面还需要通过更多的实验研究进行修正。

海藻酸盐作为一种天然多糖,在自然界中含量丰富,无毒安全,可生物降解,生物相容性高,还可负载多种药物,因此,在伤口敷料方面的应用,具有广阔的前景。

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