摘要
疝气,普外科高发病,成人无法自愈,唯一有效的治疗方式就是采用手术植入疝修补补片,对缺损或薄弱部位的组织进行力学加固。补片作为典型的植入型生物医用纺织品,其种类主要有人工合成补片和生物补片,鉴于生物补片来源和价格的局限性,合成补片始终占据着主要市场,合成类补片虽能临时替代腹壁组织提供足够的机械强度,但其与机体间严重的炎性异物反应,导致患者饱受术后慢性疼痛、皱缩、粘连等并发症的折磨,因此,探究行之有效的疝修补补片抑炎策略不仅具有重要的社会价值,还对推广生物医用纺织品的临床应用意义深远。 基于上述背景,本学位论文从材料与机体互动的第一步——非特异性蛋白吸附着手,构建了一种能够降低蛋白质吸附的抗污表面,利用仿贻贝黏附蛋白的多巴胺对聚丙烯(PP)补片进行表面活化,借助叔胺/光引发剂的自由基聚合引发体系,在补片表面直接聚合接枝了羧基甜菜碱(PCBMA)涂层。研究首先通过傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱测试验证了反应体系的可行性;之后探究了单体浓度和反应时间对接枝效果的影响,通过FTIR、水接触角(WCA)和扫描电子显微镜的测试结果,选择了接枝反应的最佳实验参数;将制备得到的PCBMA-PP补片进行了单丝直径、克重、孔隙率、轴向拉伸、缝合线牵拉和撕裂测试,验证改性过程对补片物理力学性能的无损化;通过WCA、表面电荷、厚度、水合润滑性、抗蛋白吸附性表征,考察了两性离子接枝补片的抗污性,另外还测试了补片的体外稳定性;通过细胞实验对补片的生物相容性和体外炎性反应进行了表征,最后通过动物实验测试了补片在体内对炎症的控制效果。 研究结果显示,本文采用的表面接枝技术成功获得了PCBMA-PP改性补片,两性离子单体在表面的接枝过程受到单体浓度和反应时间的影响,随着单体浓度的增大和反应时间的提高,聚合物在单丝表面的沉积量随之增多;PCBMA形成的涂层虽然将补片单丝完全包覆,但物理结构表征,轴向拉伸性能、缝合线牵拉性能和撕裂性能的测试结果显示,涂层的加入没有改变补片的基本组织结构,补片的机械性能也得以保留;根据PCBMA-PP补片的抗污性能结果显示,PCBMA的加入提高了PP补片的亲水性,降低了补片表面带电量,PCBMA形成的水合层为补片带来了润滑性,降低了补片表面的蛋白质吸附,涂层在体外静态降解实验和动态拉伸实验中均表现出了良好的稳定性;最终通过体外细胞及动物体内植入实验,对PCBMA-PP的抑炎性能进行了验证。结果表明,PCBMA-PP补片具有良好的细胞相容性,能够降低巨噬细胞促炎因子的表达,在体内表现出良好的抑炎效果,介导胶原纤维呈现出更松散的沉积。