摘要
皮肤是人体最大的器官，帮助机体维持稳态，并具有独特的免疫网络和神经内分泌功能。然而在外界高温、化学和机械因素作用下，皮肤易被破坏形成损伤，若治疗不当会导致感染、炎症和溃烂，从而给患者带来巨大痛苦并造成经济负担。伤口敷料是治疗皮肤损伤的主要策略，但传统伤口敷料治疗效果有限、移除困难、易感染、不具备功能性的缺点限制其在治疗中的应用。水凝胶的结构和组成与天然细胞外基质相似，内部含有大量水分，在缓解疼痛的同时提供了一个适宜伤口愈合的微环境。明胶(Gelatin，GT)是一种可生物降解的蛋白质衍生物，具有非免疫原性、无毒性、可塑性等独特的优点，其生物相容性和凝血特性被认为有利于促进伤口愈合，可用作伤口敷料的主要原材料。葡聚糖(Dextran，Dex)是一种具有良好生物相容性、可降解性、亲水性和反应活性的细菌多糖，在生物医学领域有着广泛的应用。葡聚糖通过氧化得到的具有多醛基的氧化葡聚糖(Oxidized-dextran，Odex)，易与含氨基的大分子发生席夫碱反应在不引入有毒交联剂或酶的条件下快速成胶。原儿茶酸(Protocatechuic acid，PCA)是一种水溶性酚酸成分，属于很多中药的活性物质。具有抗菌、抗氧化和抗炎作用，能够更好地促进伤口愈合。因此，本文提出以明胶、原儿茶酸和氧化葡聚糖为材料，通过席夫碱反应得到GT-PCA/Odex多功能水凝胶用于皮肤损伤修复的设想。 本文主要从以下三个方面进行了研究。首先是GT-PCA/Odex水凝胶的制备及理化性能评价，通过EDC/NHS偶联法将PCA接枝到GT分子上得到GT-PCA，通过NaIO4氧化Dex得到Odex，GT-PCA和Odex通过席夫碱反应制备出GT-PCA/OdeX水凝胶，分别利用核磁共振氢谱、紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱进行表征，并且分析水凝胶微观结构、成胶时间、含水率、可降解性、机械性能、自愈合性、可注射性、粘附性能。然后是GT-PCA/Odex水凝胶的生物学性能评价。包括对水凝胶细胞相容性、溶血率、止血性、抗氧化性、抗菌性和组织相容性等性能的评价。最后是GT-PCA/Odex水凝胶的体内功能评价。构建小鼠全层皮肤损伤模型，利用GT-PCA/Odex水凝胶进行治疗，分析伤口愈合面积、表皮及皮肤附属物生成、胶原沉积、新生组织炎症和血管生成变化。 研究结果显示，成功合成GT-PCA和Odex，并通过席夫碱反应成功制备GT-PCA/Odex复合水凝胶。该水凝胶内部为三维网状结构;成胶时间在4-9分钟之间;含水率在90％以上;在体外21天降解;在酶的作用下能在10h内降解;具有良好的机械性能、可注射性、自愈合性以及粘附性。此外，水凝胶浸提液与L929细胞共培养细胞存活均在80％以上;溶血率均低于1％;水凝胶能显著减少伤口出血量;对DPPH自由基和羟基自由基清除率最高分别可达65％、88‰同时能清除细胞内活性氧;对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长均具有抑制作用;不引起组织发生明显炎症并且对器官无毒性。通过小鼠全层皮肤损伤模型的体内实验，发现与TegadermTM Film和GT/Odex水凝胶相比，GT-PCA/Odex水凝胶能够加速创面愈合，促进表皮再生、肉芽组织生成和皮肤附属物形成，增加胶原蛋白沉积;下调炎症相关因子TNF-α和IL-6的表达水平，上调血管生成相关因子α-SMA、CD31和VEGF的表达水平。 因此，GT-PCA/Odex复合水凝胶兼具良好的机械性能、降解性能、可注射性、自愈性、粘附性、止血性、抗氧化性、抗菌性、细胞相容性和组织相容性，能够通过促进表皮再生、肉芽组织生成、皮肤附属物形成、增加胶原蛋白沉积、减少炎症和促进血管生成来促进皮肤损伤后的修复，该多功能复合水凝胶能够适应复杂的伤口环境，在皮肤损伤治疗领域具有很大的应用潜力。
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