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胶原蛋白具有优良的物理机械性能、良好的生物相容性、安全性和低免疫原性,能促进细胞粘附和增殖,促使血管形成、肉芽生长和上皮化,加快伤口愈合的进度,能作为优良的生物材料。通过静电纺丝技术制备胶原蛋白静电纺丝膜,同时具备胶原蛋白优良的生物学性能和静电纺丝纳米纤维高比表面积、高孔隙率、孔道连通性、三维结构和仿生天然细胞外基质的优点,有望成为优异的生物医学组织工程材料。评价生物医学组织工程材料的功效作用是开展临床前研究的重点内容,以胶原蛋白为主,配合聚氧化乙烯(PEO)或壳聚糖,采用纳米静电纺丝技术,制备获得胶原蛋白静电纺丝膜,研究胶原蛋白静电纺丝膜促进实验动物大鼠损伤皮肤愈合等功效作用,同时评价胶原蛋白的抑菌和止血作用。为胶原蛋白静电纺丝膜作为生物敷料提供研究依据。第一章介绍了胶原蛋白静电纺丝膜研究进展,包括胶原蛋白概况、静电纺丝技术、胶原蛋白静电纺丝膜优点及研究现状,临床应用以及创伤愈合等的内容。第二章研究胶原蛋白的抗菌性能。以罗非鱼皮胶原蛋白和牛胶原蛋白(Bovine skin collagen,BSC)为原料,研究BSC、罗非鱼皮酶溶性胶原蛋白(Pepsin soluble collagen from Tilapia skin,PSC)、罗非鱼皮酸溶性胶原蛋白(Acid soluble collagen from Tilapia skin,ASC)的抗菌性能。罗非鱼皮经浸提、离心、透析和冷冻干燥等步骤获得干燥的PSC、ASC。采用含有BSC、PSC或ASC的胰蛋白胨大豆肉汤培养基振荡培养大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌,定时测定细菌培养液的吸光度值、菌数、菌体细胞液电导率和细菌的形态特征。BSC、PSC、ASC对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌均有不同程度的生长抑制作用,抑制率从22.97%±2.35%到65.21%±6.42%,其中PSC抑制铜绿假单胞菌作用显著,抑制率达到65.21%±6.42%;ASC抑制大肠杆菌作用微弱,抑制率只有22.97%±2.35%。血球计数板法得到的抑菌效果类似吸光度值得到的结果,但是抑制率存在差别。PSC、ASC造成大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌的菌体细胞液电导率从36.42±1.35μs/cm变化到185.80±4.70μs/cm,其中PSC使铜绿假单胞菌的电导率低至36.42±1.35μs/cm,ASC使白色念珠菌的电导率达到185.80±4.70μs/cm。电镜下观察到抑菌率高和电导率低的菌株出现菌体变形和细胞壁破裂等现象。与BSC相比,PSC、ASC从细菌抑制率、菌体细胞液电导率和细菌的形态特征体现出一定的抑菌特性。第三章研究胶原蛋白及其静电纺丝膜的促愈合性能。以BSC为原料制备胶原蛋白静电纺丝膜(electrospun bovine collagen nanofibers,EBCN)。胶原蛋白静电纺丝参数为:静电纺丝溶剂为六氟乙丙醇和乙酸的混合溶液,其体积比为50:50,静电纺丝液浓度为4%,m(胶原):m(聚氧化乙烯:PEO)为90:10。纺丝参数电压为12 kv,推注速度为1 ml/h,接受距离为20 cm。制备两种EBCN,其中EBCNⅠ为m(胶原):m(PEO)为90:10,EBCNⅡ为m(胶原):m(PEO):m(壳聚糖)=150:17:2。交联条件为紫外照射12 h。通过制作大鼠皮肤全皮层损伤模型进行促进伤口愈合的功效研究,以伤口的愈合率、愈合时间、总蛋白含量、羟脯氨酸含量、病理组织切片和免疫组化分析为指标评价BSC、PSC、ASC和EBCNⅠ、EBCNⅡ的促愈合作用。实验结果显示PSC、ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ能够较快的促进伤口的愈合,缩短愈合时间,且伤口组织中蛋白质和羟脯氨酸的含量明显高于纱布组,并略高于BSC和邦迪组。HE染色结果表明,PSC、ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ能够较好的减少伤口中的炎症反应,促进成纤维细胞增值,加速胶原纤维形成和胶原沉积,促进肉芽组织生成和再上皮化,从而加速皮肤伤口愈合。免疫组化染色表明PSC、ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ通过在愈合过程中上调EGF、FGF、CD31的水平,从而提高SD大鼠皮肤伤口的愈合速度和愈合质量。第四章研究胶原蛋白及其静电纺丝膜的止血性能。为了探究BSC、PSC、ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ的止血性能,以新西兰大白兔为动物模型,制造耳部静脉、耳部动脉、肝脏出血创面以及测定体外凝血指数,探究胶原蛋白静电纺丝膜的止血效果。ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ组新西兰兔耳静脉的止血时间与纱布组比较,差异显著,EBCNⅠ、EBCNⅡ组能明显减少出血量。BSC、PSC组与纱布组相比,无显著性差异。EBCNⅠ、EBCNⅡ组新西兰兔耳动脉的止血时间与纱布组比较,差异显著,能减少出血时间和出血量。在新西兰兔肝脏止血研究中,PSC、EBCNⅠ、EBCNⅡ比纱布组明显缩短止血时间,ASC、EBCNⅠ、EBCNⅡ能明显减少出血量,其中EBCNⅠ、EBCNⅡ组效果最好。体外凝血指数测定结果表明EBCNⅠ、EBCNⅡ组凝血指数明显低于纱布组,且具有显著性差异。EBCNⅠ、EBCNⅡ能较好的缩短出血时间,减少出血量。PSC、ASC也能缩短出血时间和减少出血量,但效果不显著。