基本信息
- 项目名称：
- 壳聚糖/聚乳酸/聚羟基丁酸酯人工硬脑膜的制备与性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目通过共混改性的方法，主要进行了壳聚糖、明胶、聚乳酸和聚羟基丁酸酯等共混膜的制备，通过红外光谱、吸水率及力学等性能测试，研究各种共混膜的生物相容性，目的为临床医学提供一种理想的人工硬脑膜以及其它医用可生物降解修补膜。
- 详细介绍：
- 本项目通过共混改性的方法，主要进行了壳聚糖、明胶、聚乳酸和聚羟基丁酸酯等共混膜的制备，通过红外光谱、吸水率及力学等性能测试，研究各种共混膜的生物相容性，为临床医学提供一种理想的人工硬脑膜以及其它医用可生物降解修补膜。 与目前临床使用的人工硬脑膜相比，该膜最大的优点是具有良好的生物相容性，在人体内不发生排斥反应，可以很好地促进损伤部位的生长愈合，可满足引导组织再生材料的基本要求。该薄膜手感柔韧、致密、弹性和抗拉强度好、严密缝合、缝合后防漏性好，有效地防止了体液渗漏，植入人体后不需要再次动手术将其取出，它在人体内可以很好地降解，并且其最终产物是二氧化碳和水，不会在人体内残留并造成伤害。 该膜原料无毒、工艺简单，各材料的价格便宜，大大地降低了生产成本。产品适用性广，通过不同的配比，可以调节其性能，以满足不同的医学需求。该膜还可以作为胸膜、腹膜等医用修补膜，应用前景广阔。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：研究壳聚糖、聚乳酸和聚羟基丁酸酯成膜的合理配方，通过共混改性和加工成型方法，探索结构性能，以及成为人工硬脑膜的可行性。 基本思路： 以壳聚糖、聚乳酸、聚羟基丁酸酯或明胶等生物降解材料为原料，通过流延、压制等方法制备共混薄膜。
科学性、先进性及独特之处
- 该膜最大的特点是具有良好的降解性能和生物相容性，不会在人体内残留并造成伤害，目前用于临床的人工修补薄膜的材料都存在一定的缺陷，而本实验所用的壳聚糖、聚乳酸原料相对廉价。选择壳聚糖、聚乳酸、聚羟基丁酸酯等共混改性，原料无毒，工艺简单，能为临床外科手术提供人工硬脑膜或修补膜材料。
应用价值和现实意义
- 为临床外科手术提供医用可生物降解人工硬脑膜；该膜具有良好的生物相容性，在人体内不发生排斥反应，可以很好地促进损伤部位的生长愈合，更重要的是该膜不需要在几年后再次动手术将其取出，它在人体内可以很好地降解，并且其最终产物是二氧化碳和水，不会在人体内残留并造成伤害。实验所用的原料无毒、相对廉价、工艺简单，减少成膜中残留毒性物质的可能。各材料的价格比目前临床使用的人工硬脑膜便宜，可以降低生产成本。
学术论文摘要
- 一、主要研究内容 1. 进行修补薄膜的制备 选择壳聚糖、聚乳酸、聚羟基丁酸酯或明胶等生物降解材料为原料，通过流延、压制等方法制备共混薄膜。 2. 进行修补薄膜于人工脑脊液、含溶菌酶及不含溶菌酶的生理盐水的降解性能测定 3. 将修补薄膜按国家有关标准规定进行物理及化学性能的测定。 通过共混薄膜的制备和性能测试，优化工艺，制备出医用可生物降解人工硬脑膜。 二、本文以壳聚糖、聚乳酸、聚(R)-3-羟基丁酸甲酯等为主要成膜物质，用流延法制得新型薄膜材料。 研究结果表明：壳聚糖/聚乳酸膜的抗拉强度为23.87MPa，吸水率为33.2331%，溶胀比为1.118；而壳聚糖/聚(R)-3-羟基丁酸甲酯膜分别为28.52 Mpa、13.5826%和1.020，防漏性能达到90h。在人工脑脊液的环境中浸置46d后，两种膜降解率分别为32.48%和45.89%，降解速度较慢，可以保持其结构6-7周，有利于新组织的形成，满足引导组织再生材料的基本要求。该复合膜成本低廉，工艺简单，具有良好的降解性能和生物相容性能，有望成为可生物降解人工硬脑膜以及其它医用修补膜。
获奖情况
- 获佛山科学技术学院第九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖
鉴定结果
- 暂无
参考文献
- [1]薛丹，杨青芳，吕伟等.聚羟基丁酸酯共混改性的研究进展[J].塑料工业, 2005,33(6):1-4. [2]郭万厚，郭秋菊，张松林等.壳聚糖-聚乳酸复合医用可生物降解膜的研制[J].中国临床康复,2005,14(11)：24-25. [3]史志东，郭英，邓美海等.自制生物型人工硬脑膜与美国进口同类产品的比较[J].中华神经医学杂志,2006，5(10):997-1000. [4]史志东，郭英，王昆等.一种生物型人工硬脑膜和自体膜应用的对比研究[J].中国神经精神疾病杂志，2006，32(5):426-430. [5]孟晓荣,杨晓光,张敏.壳聚糖-聚羟基丁酸酯共混膜的制备与性质[J].功能高分子学报,2007,4(20):364-368. [6]C.R.Rambo ,D.O.S. Recouvreux,et al. Template assisted synthesis of porous nanofibrous cellulose membranes for tissue engineering[J].Materials Science and Engineering,2008,28: 549-554. [7]许勇，洪华，钱颖等.医用壳聚糖膜的制备和性能研究[J].功能高分子学报,2004,(3):55-57.
同类课题研究水平概述
- 到了21世纪，医用可生物降解膜和可吸收支架材料得到重大的发展，医用可降解修补膜的研究是近年来的研究热点。国外有关医用可生物降解修补膜专利就达300多项。国内的壳聚糖医用可生物降解膜正处于发展阶段。 在医疗方面，安徽医科大学附属医院骨科邵惠南教授，中国医科大学第一附属医院风湿免疫科王宏达教授、沈阳协和血液病中医院那红生教授对壳聚糖都做了临床测试，取得了良好的应用效果，可见，壳聚糖在医疗保健方面的应用还有着巨大的发展前景。 郭万厚等研究了壳聚糖-聚乳酸复合人工硬脑膜的制备，实验结果显示，该人工硬脑膜降解的速度，能保证在生物膜未降解前有新生膜样组织形成，避免术后脑脊液漏出，防止由于降解太快，而导致周围组织无菌性炎症的发生；史志东等取材于肉食动物的韧性膜材，属于异种天然生物膜。该膜不但具有良好的组织相容性和理想的机械特性，还允许自体细胞长入其中，逐渐代谢修补膜并形成具有硬膜功能的新生活体组织。此法制成的薄膜用于人工硬脑膜替代膜时，具有接近硬脑膜，与脑表面无粘连或偶有丝状粘连；刘鹏等用猪的膜材料采用组织工程技术处理制成生物型外壳补片（硬脑膜）。此膜经临床观察各组动物无手术局部感染，伤口愈合好，无局部积液，无脑脊液漏。通过动物实验证实是一种安全、可行的硬脑膜修补膜；李志勇在生物型硬膜补片修补硬脑膜的动物实验中，得到膜是易于缝合，易于剪裁，可以达到脑膜的力学要求，不易撕裂，缝合后不透水，有高度的生物相容性，不发生粘连，无毒性残留；许勇等在医用壳聚糖膜的制备研究中得到：甘油的用量对壳聚糖薄膜有很大的影响。用甘油作为保湿剂和增塑剂，以改善膜的性能。甘油降低了壳聚糖分子间作用力，软化了膜的刚性结构,使膜变得光滑、柔软。经戊二醛交联后膜的结晶度和溶胀率降低,其尺寸稳定性和力学性能得到改善。体外降解实验表明，膜在溶菌酶-林格氏液体系中可以保持其结构6-7周，满足引导组织再生材料的基本要求。 尽管目前国内已经开展许多医用可生物降解膜的开发和应用，很多技术还处于基础理论研究方面，医用可生物降解膜合成、作用机理和应用等方面的研究仍需进一步深入，分子结构合成、结构与性能之间关系的研究仍需进一步加强。本课题应用前景广阔，所研究制备的复合膜因相对廉价、工艺简单和良好的降解性能，可成为生物降解人工硬脑膜以及其它医用可生物降解修补膜。
