010-82930964 
编号：NMJS09606
篇名：三维介孔纳米颗粒及薄层纳米复合膜的制备及止血性能研究
作者：杨迪
关键词： 介孔纳米二氧化硅; 薄层纳米复合膜; 止血材料; 抑菌;
机构： 黑龙江八一农垦大学
摘要： 出血是临床上常见的紧急状况,出血过多会导致失血性休克、多器官衰竭,甚至会危及生命。因此,急需开发快速高效的止血材料。理想的止血材料能够有效封堵创口、缩短出血时间、避免感染风险,促进伤口尽早愈合。本论文将围绕具有三维结构的介孔纳米颗粒及负载纳米颗粒的薄层纳米复合膜（Thin Film Nanocomposite Membrane,TFN）止血材料的构建、生物相容性、止血性能、抑菌性能以及止血机理的研究展开。 制备了两种三维介孔二氧化硅纳米颗粒（Mesoporous Silica Nanoparticles,MSNs）:MCM-48型纳米颗粒是一种具有三维立方结构的介孔分子筛（空间群Ia3d）,孔道为三维互通的网络结构;DMSN型纳米颗粒则是具有三维中心辐射状和多级孔结构的纳米材料。对其进行形态和物化表征,结果表明,MCM-48具有较大的比表面积（1736.1 m2/g）,孔径为2.6 nm,粒径在150 nm左右,表面呈负电性;DMSN的比表面积为731.6 m2/g,孔径7.3nm,粒径大小在100 nm左右,表面带有负电荷。通过体内外促凝实验来验证材料具有较好的促凝效果:相比于空白对照组,MCM-48和DMSN体外凝血时间分别缩短96 s和121 s,且优于商业化产品壳聚糖止血粉（Chitosan Hemostatic Powder,CS）;在小鼠尾静脉离断和肝损伤模型中同样可以缩短凝血时间和出血量。且细胞毒性试验数据显示,在高材料浓度下细胞存活率仍维持85%以上,各组材料溶血率均低于5%,表明材料在具备优异的止血效果的同时还具有良好的生物相容性,因此可以用作止血材料。 鉴于介孔二氧化硅可多元官能化和可作为优良载体的优点,对MCM-48和DMSN纳米颗粒进行了相关实验设计。氨基化—提高了红细胞聚集率但没有提高止血性能,在体内外止血实验中效果都不佳,但氨基化提升了对万古霉素（Vancomycin,Van）的负载能力。进行平板涂布抑菌实验,结果表明负载Van的材料能够有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,且具有较长时间的抑制效果。这表明作为止血材料的同时,具备附加抗菌性能,能够在止血过程中提供额外的感染防护。 在出血后的凝血反应中,凝血级联反应包括外源性、内源性和共同途径。凝血酶原时间（Prothrombin Time,PT）与活化部分凝血活酶时间（Activated Partial Thromboplastin Time,APTT）是常用的评估指标,分别反映内源性及外源性凝血通路的激活状态。实验结果表明,介孔纳米颗粒能显著降低APTT值,通过激活内源性凝血途径来促进凝血。纳米颗粒表面的负电荷能够吸附并激活凝血因子XII,诱导一系列酶促反应并生成凝血酶,凝血酶将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,促进凝血块的形成,达到止血效果。 在此基础上采用界面聚合的方法,将纳米颗粒固定在支撑层上,形成薄层纳米复合膜,分别为负载MCM-48纳米颗粒的MCM-48复合止血膜（MCM-48-membranes,MCM-48-M）和负载DMSN纳米颗粒的DMSN复合止血膜（DMSN-membranes,DMSN-M）。小鼠肝损伤凝血实验表明薄层纳米复合膜的止血效果优于单纯介孔纳米颗粒。由此可见薄层纳米复合膜具有优异的止血效果,具有临床应用的巨大潜力。在小鼠肝损伤凝血实验的后续清理实验中可以验证,薄层纳米复合膜容易清理,不会对伤口造成二次伤害,具有粉末状材料不具备的优点。
