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加载Ca2+的丝胶/丝素蛋白复合凝胶的制备及其止血性能的研究

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加载Ca2+的丝胶/丝素蛋白复合凝胶的制备及其止血性能的研究

作者：龚佳俊苏州大学

学位级别：硕士

无法控制的大量出血是休克和死亡的重要原因之一,及时止血对于减少痛苦和提高存活率具有关键的作用。传统止血材料(如纱布、绷带、止血粉和止血钳)的止血速度较慢,在使用过程中容易引发伤口感染,并且在更换时易造成受伤部位组织损伤。... 详细信息

无法控制的大量出血是休克和死亡的重要原因之一,及时止血对于减少痛苦和提高存活率具有关键的作用。传统止血材料(如纱布、绷带、止血粉和止血钳)的止血速度较慢,在使用过程中容易引发伤口感染,并且在更换时易造成受伤部位组织损伤。水凝胶可以促进出血部位的血细胞和凝血成分聚集,加速凝血。除此之外,水凝胶在吸收伤口渗出液后,可以黏附于伤口表面,避免伤口感染且易于更换。丝胶蛋白(SS)具有优异的亲水保湿性和溶液-凝胶转变特性,易于制备水凝胶,同时SS中含有大量具有亲水性官能团的氨基酸残基,不仅赋予SS水凝胶优异的吸水性能,还可以与Ca2+结合进一步提高SS水凝胶的止血特性。然而SS水凝胶的成型性较差,丝素蛋白(SF)材料的机械性能较好且形态易塑,将SF与SS制成复合水凝胶(SS/SF水凝胶)有助于提高SS水凝胶的成型性和柔韧性。因此本文以SS为主要材料、采用辣根过氧化物酶和过氧化氢的酶促交联法合成了 SS/SF水凝胶,然后以CaCl2改性处理得到了加载Ca2+的SS/SF水凝胶。首先,通过调整SS和SF的质量比例(SS:SF=10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5和0:10),探索不同SS/SF质量比对SS/SF水凝胶的结构和性能的影响。结果表明,所有水凝胶都具有均匀的多孔结构,SS水凝胶的孔径显著小于SF水凝胶,提高SF的质量比,SS/SF水凝胶的孔径逐渐增大。当SS与SF的质量比为7:3时,SS/SF水凝胶出现了相分离,具有最高的孔隙率。随着SF含量的提高,SS/SF水凝胶的α-螺旋和β-折叠结构增加,结晶度也增加。SS水凝胶具有优异的吸水性能,其最大吸水质量可达自身干重的约42倍,加入SF后,SS/SF水凝胶的吸水性能有所下降,SF水凝胶的最大吸水率约为SS水凝胶的60%。加入一定量的SF可以有效提高SS水凝胶的柔韧性,当SS与SF的质量比为5:5时,水凝胶的柔韧性最好。SS水凝胶的初始模量和各质量比的SS/SF水凝胶之间无明显差异,显著小于纯SF水凝胶。然后采用 50 mg/mL、75 mg/mL、100 mg/mL、125 mg/mL 和 150 mg/mL 的CaCl2溶液改性SS/SF水凝胶,研究加载不同含量的Ca2+对SS/SF水凝胶的结构和性能的影响。SS含量越高,水凝胶的Ca2+加载量越高,SS水凝胶的最大Ca2+加载量约为SF水凝胶的3.6倍。CaCl2改性处理后,SS/SF水凝胶的α-螺旋和β-折叠结构增加,结晶度提高。SS/SF水凝胶的吸水性会随CaCl2的处理浓度的提高而逐渐下降,用100 mg/mLCaCl2改性处理的SS水凝胶的最大吸水率比采用50mg/mL处理的SS水凝胶下降了约24%,当CaCl2溶液的浓度达到125 mg/mL后,最大吸水率的变化不再显著。SS/SF水凝胶的初始模量会随着Ca2+加载量的提高逐渐减小。进一步评价了 SS/SF水凝胶的细胞毒性。结果显示,当CaCl2溶液的浓度为150 mg/mL时,含有SS的复合水凝胶浸提液培养的细胞的相对增殖率低于80%,对细胞的活力有明显影响。结合细胞毒性实验结果,对加载Ca2+的SS/SF水凝胶进行体外血液的止血性能研究。结果表明,SS/SF水凝胶的全血凝血指数显著优于SF水凝胶,随着CaC12浓度的提高,SS/SF水凝胶的凝血效果逐渐增强。当CaCl2溶液的处理浓度为125 mg/mL时,SS:SF=8:2的水凝胶的全血凝固时间比其未加载Ca2+时缩短了约43%,比未加载Ca2+的纯SF水凝胶缩短了约50%。最后对125 mg/mL CaCl2溶液处理的SS/SF水凝胶进行了兔耳表面止血实验,其最快可在1 min左右实现动物体表快速止血,对比商用明胶海绵和医用纱布分别缩短了约30 s和35 s,同时失血量分别减少了约320%和410%。因此,本文制备的加载Ca2+的SS/SF水凝胶能够加快止血过程,减少失血量,有希望成为一种具有潜力的新型止血材料。

关键词：丝胶蛋白丝素蛋白 Ca2- 水凝胶止血性能

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外科止血粉的微观结构分析与止血性能研究

国际生物医学工程杂志 2022年第6期45卷 503-507页

作者：舍浪浪毛琳宋成利上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

目的分析常用外科止血粉的微观结构,并对其止血性能进行研究。方法使用扫描电镜观察7种常用外科止血粉的微观结构,进行粒径测试分析,然后通过体外促凝血实验和家兔肝脏止血实验评估7种常用外科止血粉的止血性能。结果阿里斯泰止血粉的... 详细信息

目的分析常用外科止血粉的微观结构,并对其止血性能进行研究。方法使用扫描电镜观察7种常用外科止血粉的微观结构,进行粒径测试分析,然后通过体外促凝血实验和家兔肝脏止血实验评估7种常用外科止血粉的止血性能。结果阿里斯泰止血粉的平均粒径为45.143μm,其颗粒表面存在很多凹槽,比表面积增大。体外促凝血实验表明,艾微停的吸光度和凝血指数最低,分别为0.03930±0.00603、3.42。家兔肝脏止血实验表明,实验组止血粉材料的止血效果明显优于对照组(均P止血时间分别是(44±17)、(48±9)s,有效出血量分别是(63±19)、(73±18)mg,与对照组比较,其差异均有统计学意义(均P止血粉颗粒表面有很多凹槽,止血性能较好,艾微停的吸光度和凝血指数较低,止血性能也较好。

关键词：止血粉微观结构止血性能凝血指数

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复合生物微粒止血性能的评价

生物医学工程学杂志 2011年第6期28卷 1141-1144页

作者：李东红高华臧家涛刁俊林刘建仓第三军医大学大坪医院野战外科研究所二室创伤、烧伤、复合伤国家重点实验室重庆400042 重庆医药高等专科学校重庆400030

以壳聚糖、海藻酸钠和胶原蛋白为基质,采用乳化交联技术将其制成一种结构疏松的复合微粒(CP),然后浸入氨甲环酸水溶液中,经冷冻干燥后得到载氨甲环酸复合微粒(TACP)。以速效止血粉为对照,采用兔的肝、脾破裂出血模型,考察CP和TACP的止... 详细信息

以壳聚糖、海藻酸钠和胶原蛋白为基质,采用乳化交联技术将其制成一种结构疏松的复合微粒(CP),然后浸入氨甲环酸水溶液中,经冷冻干燥后得到载氨甲环酸复合微粒(TACP)。以速效止血粉为对照,采用兔的肝、脾破裂出血模型,考察CP和TACP的止血性能。在肝出血模型中,速效止血粉和CP的止血时间分别为(3.07±0.84)min和(2.48±0.88)min,两者无明显差异;而TACP止血时间为(1.90±0.75)min,较两者明显缩短(P止血粉相似的止血性能,而TACP则显示了更为优良的止血性能,可望作为一种新型的粉体止血剂。

关键词：复合微粒氨甲环酸速效止血粉止血性能

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2种酶水解制备丝素肽的形貌结构与止血性能

蚕业科学 2016年第6期42卷 1099-1105页

作者：王亮亮雷彩虹朱海霖陈建勇浙江省丝纤维材料和加工技术研究重点实验室浙江理工大学杭州310018 浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心杭州310018

分别采用碱性蛋白酶Alcalase、复合风味酶Flavourzyme水解丝素蛋白,再通过冷冻干燥制备出2种粉末状丝素肽止血材料。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、Zeta电位测试仪等对2种丝素肽止血材料的形貌结构进... 详细信息

分别采用碱性蛋白酶Alcalase、复合风味酶Flavourzyme水解丝素蛋白,再通过冷冻干燥制备出2种粉末状丝素肽止血材料。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、Zeta电位测试仪等对2种丝素肽止血材料的形貌结构进行测试和表征,通过体外凝血试验和建立大鼠肝脏止血模型对其止血性能进行测评。FTIR测试2种丝素肽的二级结构均为SilkⅠ构象;FESEM观察显示Alcalase酶解丝素肽的表面呈多孔状结构,Flavourzyme酶解丝素肽表面较平整;Zeta电位测试显示Alcalase酶解丝素肽的电势为-12.07 m V,Flavourzyme酶解丝素肽的电势为-3.11 m V。体外凝血试验表明Alcalase酶解丝素肽能明显提高血液的粘度和血小板粘附率,缩短体外凝血时间,这3项指标均优于Flavourzyme酶解丝素肽。利用大鼠肝脏止血模型测试2组丝素肽的止血性能都明显优于常规止血材料云南白药和明胶海绵,其中大鼠肝脏经Alcalase酶解丝素肽处理后的止血时间为89.23 s±3.56 s,出血量为0.41 g±0.03 g;大鼠肝脏经Flavourzyme酶解丝素肽处理后的止血时间为198.62 s±5.92 s,出血量为0.55 g±0.08 g。以上结果提示Alcalase酶解丝素肽有望开发成新型快速的止血材料。

关键词：丝素蛋白丝素肽酶解形貌结构止血性能

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不同分子质量丝素肽的形貌结构与止血性能

蚕业科学 2015年第2期41卷 354-360页

作者：许亚阳沈锦玉朱海霖李静静雷彩虹陈建勇浙江省丝纤维材料和加工技术重点实验室浙江理工大学杭州310018 国家纺织服装产品质量监督检验中心浙江桐乡314502 生态染整技术教育部工程研究中心杭州310018

为了利用蚕丝开发天然医用止血材料,以Ca Cl2-乙醇-水三元体系在不同温度条件下水解丝素蛋白并经喷雾干燥制备丝素肽,通过凝胶色谱、红外光谱、扫描电子显微镜、高效液相色谱仪等观测丝素肽的分子质量分布、形貌结构以及氨基酸组成和含... 详细信息

为了利用蚕丝开发天然医用止血材料,以Ca Cl2-乙醇-水三元体系在不同温度条件下水解丝素蛋白并经喷雾干燥制备丝素肽,通过凝胶色谱、红外光谱、扫描电子显微镜、高效液相色谱仪等观测丝素肽的分子质量分布、形貌结构以及氨基酸组成和含量,通过凝血弹性描记分析（TEG）、大鼠肝脏止血模型和体外细胞毒性实验评价丝素肽的止血性能及细胞相容性。丝素蛋白在48℃条件下水解24 h获得的丝素肽分子质量分布在12-76 k D范围,平均分子质量为30 k D;在98℃条件下水解24 h获得的丝素肽分子质量分布在3.9-32.0 k D范围,平均分子质量为12 k D。2种丝素肽的二级结构均以无规卷曲为主,平均分子质量为30 k D的丝素肽存在部分β-折叠结构,且在水中易形成凝胶,用于处理大鼠肝脏止血模型时的出血量少,止血时间短,止血效果优于平均分子质量为12 k D的丝素肽,与Arista止血粉相近,且无细胞毒性,有望开发为体外快速止血材料。

关键词：丝素肽分子质量形貌结构止血性能体外细胞毒性大鼠

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丝素肽结构与止血性能的研究

丝素肽结构与止血性能的研究

作者：许亚阳浙江理工大学

学位级别：硕士

日常生活中对突发性事故的急救治疗，医院里对病人手术过程中的创伤止血，战争中对受伤战士的现场救护，对于伤者局部有效的快速止血非常重要。未受控制的出血已经成为威胁伤员生命，导致突发事故、医疗手术或战场死亡的主要原因。快速... 详细信息

日常生活中对突发性事故的急救治疗，医院里对病人手术过程中的创伤止血，战争中对受伤战士的现场救护，对于伤者局部有效的快速止血非常重要。未受控制的出血已经成为威胁伤员生命，导致突发事故、医疗手术或战场死亡的主要原因。快速有效的止血材料可大幅度降低伤员的死亡率。因此，开发快速、安全、有效的新型止血材料成为医学材料领域的重要研究课题。丝素蛋白作为从蚕丝中提取的一种天然高分子材料，具有无毒、炎症反应低、生物相容性良好、可生物降解等特点，广泛应用于药物控释、人造皮肤、人造韧带以及组织工程等领域。丝素蛋白的水解产物丝素肽，在日用化工、食品加工以及生物医药等领域均有开发应用，但丝素肽在止血材料的研究应用尚未见报道。现阶段对于粉状止血材料的研究较少，鉴于粉状止血材料使用及存储方便，对其深入的研究探讨很有必要。本文采用CaCl2-乙醇-水（摩尔比1:2:8）三元体系、磷酸和氢氧化钠对脱胶蚕丝进行水解，通过喷雾干燥和冷冻干燥制备不同分子量的丝素肽，对其结构和性能进行测试分析，并用于止血实验和体外细胞毒性实验，初步研究并探讨了丝素肽的理化性质和止血性能之间的关系，主要研究内容如下：1.以CaCl2-乙醇-水（摩尔比1:2:8）三元体系为水解溶液，以58℃，68℃，78℃，88℃，98℃五档水解温度和1h，3h，9h，24h四种水解时间为不同条件水解脱胶蚕丝，通过喷雾干燥和冷冻干燥制备盐解丝素肽。采用凝胶过滤色谱（GPC）、傅里叶红外变换光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氨基酸组分分析等测试手段对丝素肽的分子量分布、聚集态结构、表面形貌及氨基酸组成等进行表征。结果表明，随着水解温度的提高和水解时间的延长，丝素肽的分子量降低，丝素肽的聚集态结构以无规卷曲为主，存在少量的β-折叠结构，丝素肽粉末形貌以表面褶皱的球囊状颗粒为主，存在球形颗粒，粒径随着分子量的降低变小且更为均匀，主要氨基酸组分包括丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸四种，其组分及含量与水解温度和水解时间无明显关联;2.以磷酸溶液为水解溶液，设计磷酸浓度、水解温度和水解时间三因素正交水解实验，通过冷冻干燥制备酸解丝素肽粉末。采用同样的测试手段对酸解丝素肽进行性能表征。结果表明，酸解丝素肽的分子量明显降低，主要分布在3.8～12.6kDa，丝素肽的聚集态结构为无规卷曲，丝素肽粉末呈现无规碎片状，主要氨基酸组分包括甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸等。3.以氢氧化钠溶液为水解溶液，设计氢氧化钠浓度、水解温度和水解时间三因素正交水解实验，通过冷冻干燥制备丝素肽粉末。测试手段同上所述。结果表明，碱解丝素肽的分子量较低，分布集中在3.6～18.9kDa，丝素肽的聚集态结构为无规卷曲，丝素肽粉末表面形貌与酸解丝素肽相似，主要氨基酸组分为天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和酪氨酸等。4.不同水解方法得到的丝素肽的止血性能及体外细胞毒性研究。通过凝血弹性描记（TEG）测试、大鼠肝脏创伤止血模型和体外细胞毒性实验表征丝素肽的止血性能和生物相容性。结果表明，高分子量盐解丝素肽具备与Arista相近的止血性能，而低分子量盐解丝素肽、酸解丝素肽和碱解丝素肽则无显著的止血性能;各种水解方法制备的丝素肽对细胞的生长繁殖无毒副作用。

关键词：丝素肽分子质量理化性质氨基酸分析止血性能体外细胞毒性

酶法制备丝素肽/含银介孔生物玻璃复合材料的结构与止血性能研究

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酶法制备丝素肽/含银介孔生物玻璃复合材料的结构与止血性能研究

作者：王亮亮浙江理工大学

学位级别：硕士

在战场上和在日常事故当中,不受控制的出血是导致死亡的主要原因。因此研究新型止血材料并如何快速有效的止血一直以来都是非常热门的话题。丝素蛋白是一种天然纤维材料,具有人体中必要的数种氨基酸,对机体无毒、无刺激作用,可生物降解... 详细信息

在战场上和在日常事故当中,不受控制的出血是导致死亡的主要原因。因此研究新型止血材料并如何快速有效的止血一直以来都是非常热门的话题。丝素蛋白是一种天然纤维材料,具有人体中必要的数种氨基酸,对机体无毒、无刺激作用,可生物降解;此外丝素蛋白还可以根据需要加工成各种形态的材料,通过不同的化学试剂改性,具有很大的可塑性,广泛应用于纺织行业、生物医药领域。为进一步拓宽蚕丝蛋白生物医药材料领域中的应用,本文主要研究了酶法制备丝素肽的结构与止血性能。首先采用碱性蛋白酶Alcalase、复合风味酶Flavourzyme、复合蛋白酶Protamex和胃蛋白酶Pepsin水解丝素蛋白,在此基础上,采用碱性蛋白酶Alcalase与复合风味酶Flavourzyme(制备的丝素肽用AF表示)、复合蛋白酶Protamex与复合风味酶Flavourzyme(制备的丝素肽用PF表示)的组合来分步酶解丝素蛋白制备6种丝素肽。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、Zeta电位测试仪等对6种丝素肽的形貌结构和性能进行测试和表征。通过血液粘度实验、血小板粘附实验、体外凝血时间等体外凝血实验对丝素肽的止血性能进行评价,并通过大鼠肝脏止血模型验证其止血效果。最后,为了进一步提升酶解丝素肽止血材料的止血性能,将碱性蛋白酶Alcalase制备的丝素肽与含银的介孔生物玻璃材料按5%,10%,15%,20%的比例共混制备复合止血材料,研究其结构和止血抗菌性能。主要研究结果表明:1、体外血液实验结果和大鼠肝脏止血模型表明,制备的4组丝素肽都有一定的止血效果,且止血效果比市售明胶海绵好,其中Alcalase组丝素肽止血效果最好,Flavourzyme组丝素肽与Protamex组丝素肽止血效果相近,Pepsin组丝素肽止血效果稍差。由于制备的4组丝素肽表面具有孔状形貌,包含无规卷曲结构,使得4组丝素肽具有良好的吸水性能,加速凝血。同时,4组丝素肽带有负电势,能够快速激活凝血酶,缩短凝血时间,促进凝血。2、双酶制备丝素肽的止血效果比单一Flavourzyme制备丝素肽好。由于AF组丝素肽表面有很多均匀细小的孔隙,PF组丝素肽表面的孔隙较大,两组丝素肽以β-折叠为主,包含无规卷曲结构,使得双酶制备丝素肽具有良好的吸水性能并带有更大的负电势,提高血液粘度,促使血小板在丝素肽表面聚集,有利于凝血。3、复合止血材料的止血抗菌性能优于单一Alcalase酶制备丝素肽。加入含银介孔生物玻璃后,复合止血材料表面逐渐变的粗糙,孔隙增多,负电势增大,凝血性能和止血效果都有一定的提升。并随着样品中含银介孔生物玻璃含量的增加,复合止血材料的止血抗菌性能提高。

关键词：丝素蛋白丝素肽介孔生物玻璃酶解形貌结构止血性能

多孔淀粉交联并复合壳聚糖的制备及其止血性能研究

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多孔淀粉交联并复合壳聚糖的制备及其止血性能研究

作者：陈彦浙江工业大学

学位级别：硕士

自然灾害,战争,手术和交通事故等是造成人体出血的主要原因。近几年,生物止血材料在止血方面显示出巨大的潜力,在止血速度和功能上都取得了较大的突破,但还存在一些不足,需改进提高。多孔淀粉具有低毒性,可生物降解,亲水性和吸收性等优... 详细信息

自然灾害,战争,手术和交通事故等是造成人体出血的主要原因。近几年,生物止血材料在止血方面显示出巨大的潜力,在止血速度和功能上都取得了较大的突破,但还存在一些不足,需改进提高。多孔淀粉具有低毒性,可生物降解,亲水性和吸收性等优良特性,因而应用于止血材料备受关注。此外,壳聚糖也具有生物相容性好,可生物降解,无毒性,抗菌和止血等多种优异的生物学性质。因此,将两种止血材料复合,在止血性能方面会有潜在的优势,为了研究高效、安全、廉价的新型止血剂,本实验以多孔淀粉和壳聚糖为原料,进行了以下实验:以玉米淀粉为原料,通过超声酶解法制备多孔淀粉（PS）,在液体体积与玉米淀粉质量比为6∶1;糖化酶和淀粉酶的质量比例为3∶2;超声功率为550 W;酶解时间为10 h;酶用量为5%的时候,得到的多孔淀粉性能最佳,吸水率为120.49%,膨胀率为212.58%。该条件下制备的多孔淀粉以三偏磷酸钠（STMP）为交联剂,在多孔淀粉与液体体积比为30%、反应温度55℃0℃、交联剂与淀粉的质量比为0.04:1、反应体系pH值9.0、交联时间50～60 min的时候,得到交联多孔淀粉（SPS）的吸水率为154.33%,膨胀率为239.14%。通过盐酸法降解壳聚糖（CS）,将降解后的壳聚糖（分子量100-110 KDa）与多孔淀粉通过三偏磷酸钠交联,并通过单因素实验考察。在单因素试验的基础上以固液比（10.0%,12.5%,15.0%）、多孔淀粉和壳聚糖质量比（1∶1,2∶1,3∶1）、STMP与多孔淀粉壳聚糖总质量的质量比（6%,8%,10%）为自变量,以吸水率为响应值,进行响应面优化。确定最佳工艺条件为:固液比12.5%、多孔淀粉与壳聚糖的质量比为2∶1、STMP与多孔淀粉、壳聚糖质量之和的比为8.0%。此条件下进行三次平行实验,结合率为71.30%,平均吸水率为145.6%。用扫描电子显微镜（SEM）观察多孔淀粉和交联多孔淀粉颗粒,表面都布满孔隙,交联多孔淀粉-壳聚糖（SPC）表面覆盖着大量壳聚糖。傅里叶红外光谱（FT IR）扫描表明,和原淀粉相比,PS和SPS的红外谱图中没有新的吸收峰产生,SPC中出现壳聚糖的特征吸收峰。X单晶衍射扫描（XRD）表明多孔淀粉的交联以及多孔淀粉和壳聚糖的交联都是发生在淀粉的结晶区。以体重200-220 g、雄性SD大鼠为实验鼠,在全血凝固动力学实验中,相同时间内和PS、SPS相比,SPC能形成更大的血凝块;在与红细胞相互作用实验中,和PS、SPS相比,SPC表面能吸附更多的红细胞,而且这种吸附是成簇的、聚集的;在SPC与枸橼酸钠抗凝血相互作用时发现其表面大量的血细胞被吸附,甚至有少量的血小板伪足突起产生;我们得出结论SPC的止血机理是多孔淀粉与壳聚糖的协同止血作用。在大鼠断尾和肝损伤实验中,交联多孔淀粉-壳聚糖止血时间最短,仅为164.42 s（1 cm断尾）、147.25 s（2 cm断尾）、145.20 s（肝损伤）,表现出更好的止血效果。

关键词：多孔淀粉壳聚糖交联止血性能

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丝素/明胶复合材料止血性能的研究

丝素/明胶复合材料止血性能的研究

作者：徐清栋浙江理工大学

学位级别：硕士

蚕丝是天然纤维,主要由丝素蛋白和丝胶蛋白组成,其中丝素蛋白又占70%左右的比例,而丝素蛋白相对容易提取。丝素蛋白含有多达18种不同类型的氨基酸,其中8种氨基酸是人体必需的,另外丝素蛋白具有良好的生物相容性,因此在生物医学中被广泛... 详细信息

蚕丝是天然纤维,主要由丝素蛋白和丝胶蛋白组成,其中丝素蛋白又占70%左右的比例,而丝素蛋白相对容易提取。丝素蛋白含有多达18种不同类型的氨基酸,其中8种氨基酸是人体必需的,另外丝素蛋白具有良好的生物相容性,因此在生物医学中被广泛应用。已有研究表明丝素蛋白具有一定的止血作用,但与壳聚糖、多孔沸石等止血材料相比,止血时间过长,止血效果有待提高。明胶也是一种天然高分子化合物,包含18种氨基酸的蛋白质,主要由动物的胶原蛋白部分水解而来。明胶是被人们较早发现具有止血功能的材料,明胶海绵已被普遍地应用于临床。本文以丝素蛋白作为主要成分,加入适量的明胶,将丝素蛋白和明胶进行共混,分别制备得到可溶性丝素/明胶复合止血材料和难溶性丝素/明胶复合止血材料(加甘油组)。采用发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对两组材料的微观结构进行了研究;通过凝血指数(BCI)、体外凝血时间、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、血液流变学、血小板粘附率、血小板激活因子(PF4)、大鼠断尾实验和大鼠肝脏止血实验对丝素/明胶复合材料的止血性能进行探究,主要得到以下结论:1.将水解透析后的再生丝素蛋白与明胶溶液按一定比例进行共混,冷冻干燥后得到可溶性丝素/明胶复合材料。FESEM、FTIR和XRD的分析结果表明可溶性丝素/明胶复合材料具有多孔结构;丝素和明胶为物理共混;丝素蛋白的二级结构仍为Silk I型。各项止血性能的测试结果表明:与纯丝素材料相比,复合后的材料各个止血性能的指标都有所提高,止血效果增强。其中丝素与明胶复合比为7∶3的组别具有最佳的止血效果,如凝血指数为34.30±0.96%、体外凝血时间为5.70±0.31 min、大鼠断尾止血时间和肝脏止血时间分别为5.50±0.46 min和2.56±0.18 min等。但实验过程中发现,复合材料与血液接触时大部分溶解,可能会影响止血性能。因此希望加入合适的试剂将复合材料改性为难溶性的止血材料。2.将水解透析后的丝素蛋白与明胶共混,同时加入少量的甘油作为增塑剂,冷冻干燥得到难溶性的复合止血材料。通过FESEM、FTIR和XRD对材料进行表征,结果表明:与未加甘油的复合材料相比,材料内部仍有多孔结构;丝素和明胶的化学性质并未发生改变;丝素二级结构从Silk I向Silk II发生转变。通过吸水率和各项止血性能的测试对难溶性丝素/明胶复合材料的止血性能进行表征,结果表明难溶性丝素/明胶复合材料的止血效果优于可溶性的实验组。其中,丝素与明胶比为8∶2组的难溶性复合材料具有最佳的止血效果,如凝血指数为16.40±0.64%、体外凝血时间为2.87±0.12 min、大鼠断尾止血时间和肝脏止血时间分别为3.27±0.31 min和1.88±0.03 min等。

关键词：丝素蛋白明胶形貌结构止血性能