蔡 健

隨著社會老齡化的不斷加劇,糖尿病足、下肢靜脈性潰瘍、壓瘡等慢性難愈合創(chuàng)面的發(fā)病率也呈現(xiàn)出逐年增高的趨勢[1]。此類疾病的傳統(tǒng)治療方法主要有抗生素全身應用、敷料外敷、生物療法、物理療法和手術植皮等,其中敷料外敷因使用便捷,且經(jīng)濟實惠在臨床中應用較為廣泛[2]。然而,目前臨床所應用的敷料作用均較單一,在復雜、深度創(chuàng)面的治療中往往不能各方面兼顧,從而導致創(chuàng)面愈合時間較長,故研制一種同時具備促進創(chuàng)面愈合和控制感染兩種功能的新型創(chuàng)面敷料迫在眉睫。為此,筆者于本研究中對新型創(chuàng)面敷料的研制及研究進展進行了綜述,旨在進一步明確新型復合敷料的研制方法及其在臨床投入使用的可能性。

1 新型復合敷料的原料組成

敷料的構成通常包括支架原料和添加原料。目前常用的支架原料包括具有良好生物相容性的膠原蛋白和殼聚糖[3-5],膠原蛋白是機體含量最多、分布最廣的蛋白質,也是皮膚真皮結締組織最重要的細胞外間質成分,對細胞的增殖、分化和遷移等發(fā)揮著至關重要的作用,但卻存在收縮性大、濕拉伸強度和耐水解能力差以及無抗菌性等缺陷；殼聚糖是一種天然聚陽離子多糖,具有抗菌、吸濕、促進凝血、促進創(chuàng)面愈合、鎮(zhèn)痛等功能,且在生物相容性、黏附性、柔軟性、成膜性等方面均比膠原蛋白更有優(yōu)勢,在一定程度上彌補了膠原蛋白的不足。添加原料包括銀制劑、成纖維細胞生長因子等[6-7],銀制劑內含有的活性銀離子具有微量高效、低毒、廣譜抗菌 （抗需氧菌、厭氧菌和耐藥菌等）等特點,能夠在有效殺滅耐藥菌株的同時,不影響離體細胞的生長活性[8],因此,銀離子敷料已成為臨床治療難愈性創(chuàng)面使用最廣泛的敷料；成纖維細胞生長因子對創(chuàng)面愈合具有較強的促進作用,可顯著加快創(chuàng)面的愈合速度[9-10]。

2 新型復合敷料的制備

將廣泛存在于蝦蟹殼、昆蟲外骨骼中的甲殼素脫乙?；幚?即可得到敷料中所使用的殼聚糖,其與成纖維細胞生長因子和銀離子的價格均較低廉,可直接購買成品。殼聚糖的生物活性和吸附等特性都可在水溶液中體現(xiàn),在藥物運載系統(tǒng)中,尤其需要注意調控和平衡其與金屬離子、蛋白質、細胞和細菌之間的相互作用,以保證其所運載的藥物在靶組織局部的精準釋放。膠原蛋白的獲得主要有天然提取和人工合成兩種途徑。人工重組膠原蛋白具有可控性強、加工性強、質量穩(wěn)定、排斥反應低等優(yōu)點,但價格高昂,因此目前仍主要通過酶解法從豬、牛等動物的肌腱中提取天然膠原蛋白,以降低敷料的制備成本[11-12]。但在提取過程中,膠原蛋白原有的天然交聯(lián)結構會受到不同程度的破壞,植入機體內易被蛋白酶水解,因此常需要在膠原分子中引入外在交聯(lián),如具有生物相容性的親水性聚合物聚乙二醇,以改善其力學性能,使其在遇到創(chuàng)面滲液或創(chuàng)面炎癥反應較強時逐步釋放并發(fā)揮作用,此即膠原蛋白-藥物緩釋技術。

制備工藝中最為困難的是交聯(lián)蛋白完成后數(shù)種材料的復合加載、交聯(lián)和成膜。在此過程中需要確定幾種原料添加的次序和時機,做到既能夠通過載體穩(wěn)定地釋放銀離子,又不干涉生長因子的生物學作用或對其他基質成分的促創(chuàng)面愈合作用產(chǎn)生負面影響；還要控制銀離子的著色反應,避免藥效下降。如為避免化學交聯(lián)劑對創(chuàng)面敷料的潛在影響,可在基質凍干成膜前將膠原蛋白與成纖維細胞生長因子等多肽物質采用變性-復性方法進行連接,在保存膠原蛋白和成纖維細胞生長因子等多肽物質生物活性的同時,為其提供更多的藥物連接空間和承載能力。

3 新型復合敷料的性能檢測及動物實驗

性能檢測及動物實驗是將新型敷料用于臨床前的必經(jīng)階段。性能檢測包括物理性能檢測、化學性能檢測和生物性能檢測,其中物理性能檢測又包括藥物釋放實驗、掃描電鏡孔隙率檢測、細菌抑制、水溶解性、干燥失重試驗等[13-15]；化學性能檢測又包括酸堿度試驗、重金屬試驗等[16]；生物性能檢測又包括細胞毒性、致敏試驗、皮內反應試驗及離體細胞培養(yǎng)[17]。

性能檢測之后的動物實驗,用以檢驗療效和副作用,包括新鮮創(chuàng)面覆蓋實驗、皮下埋植實驗和感染創(chuàng)面細菌抑制實驗[18-20]。其中,新鮮創(chuàng)面覆蓋實驗是將新型復合敷料與其他生物敷料進行對比,每天檢測每組動物的全身和局部創(chuàng)面銀離子、成纖維細胞生長因子的含量及創(chuàng)面黏附性、生物相容性、創(chuàng)面細菌和細胞增殖情況；皮下埋植實驗是將新型復合敷料與不添加銀離子和成纖維細胞生長因子的膠原基質材料進行對比,定期觀察敷料內宿主細胞長入和細胞降解情況；感染創(chuàng)面細菌抑制實驗是在動物模型創(chuàng)面上接種一定數(shù)量的耐藥金黃色葡萄球菌或綠膿桿菌,觀察不同時間點創(chuàng)面滲液中銀離子和成纖維細胞生長因子含量與培養(yǎng)的細菌菌落之間的關系,以評估該敷料的生物學活性和抑菌作用。如趙大川等的研究顯示,納米銀殼聚糖敷料對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及銅綠假單胞菌均有較強的抑菌作用,細胞毒性較低,可有效促進大鼠創(chuàng)面愈合[21]。謝海霞等在大鼠背部皮膚全層創(chuàng)傷模型的研究中發(fā)現(xiàn),膠原蛋白-殼聚糖與海藻酸鹽的復合敷料具有顯著的促創(chuàng)面愈合作用,且無細胞毒性[22]。綜合以上成果,將銀離子、成纖維細胞生長因子寄托于膠原蛋白、殼聚糖的復合型敷料,在理化、生物及動物實驗中均具有良好的效用,可見新型復合敷料的研制有充分的試驗基礎和良好前景。

4 新型復合敷料的臨床試驗

通過多次動物實驗,逐漸完善敷料后,需將安全、有效的新型復合敷料用于臨床試驗性治療,認真檢測和正確評估臨床治療的效價比、安全性,以及工業(yè)化生產(chǎn)和技術發(fā)展空間,判定性能是否穩(wěn)定、是否存在潛在的安全隱患,以決定其能否最終用于臨床治療[23]。

5 小結

目前,臨床常用的抗菌敷料有載銀緩釋型抗菌敷料和納米銀抗菌敷料等,主要用于創(chuàng)面的抗菌,性能單一且價格昂貴[24]。而國內研究的產(chǎn)品還大多停滯在科研院所的研究試用階段,性能不穩(wěn)定、存在安全隱患是其難以占據(jù)市場的主要原因。為提高創(chuàng)面愈合效果、減少感染幾率,將膠原蛋白作為載體,采用微網(wǎng)格技術將成纖維細胞生長因子及銀離子等網(wǎng)絡到由膠原-殼聚糖組成的擴散膜內,可能能夠在獲得良好經(jīng)濟效益和社會效益的同時,為改進和研制新型敷料服務于臨床打下堅實的基礎。