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(yīng)用、敷料外敷、生物療法、物理療法和手術(shù)植皮等,其中敷料外敷因使用便捷,且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠在臨床中應(yīng)用較為廣泛[2]。然而,目前臨床所應(yīng)用的敷料作用均較單一,在復(fù)雜、深度創(chuàng)面的治療中往往不能各方面兼顧,從而導(dǎo)致創(chuàng)面愈合時(shí)間較長,故研制一種同時(shí)具備促進(jìn)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(jìn)展進(jìn)行了綜述,旨在進(jìn)一步明確新型復(fù)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(fù)合敷料的原料組成

敷料的構(gòu)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(jī)體含量最多、分布最廣的蛋白質(zhì),也是皮膚真皮結(jié)締組織最重要的細(xì)胞外間質(zhì)成分,對細(xì)胞的增殖、分化和遷移等發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,但卻存在收縮性大、濕拉伸強(qiáng)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(jìn)凝血、促進(jìn)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(bǔ)了膠原蛋白的不足。添加原料包括銀制劑、成纖維細(xì)胞生長因子等[6-7],銀制劑內(nèi)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(diǎn),能夠在有效殺滅耐藥菌株的同時(shí),不影響離體細(xì)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(xì)胞生長因子對創(chuàng)面愈合具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用,可顯著加快創(chuàng)面的愈合速度[9-10]。

2 新型復(fù)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(xì)胞生長因子和銀離子的價(jià)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(yùn)載系統(tǒng)中,尤其需要注意調(diào)控和平衡其與金屬離子、蛋白質(zhì)、細(xì)胞和細(xì)菌之間的相互作用,以保證其所運(yùn)載的藥物在靶組織局部的精準(zhǔn)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(qiáng)、加工性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定、排斥反應(yīng)低等優(yōu)點(diǎn),但價(jià)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(jié)構(gòu)會受到不同程度的破壞,植入機(jī)體內(nèi)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(xué)性能,使其在遇到創(chuàng)面滲液或創(chuàng)面炎癥反應(yīng)較強(qiáng)時(shí)逐步釋放并發(fā)揮作用,此即膠原蛋白-藥物緩釋技術(shù)。

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(fù)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(shí)機(jī),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(xué)作用或?qū)ζ渌|(zhì)成分的促創(chuàng)面愈合作用產(chǎn)生負(fù)面影響；還要控制銀離子的著色反應(yīng),避免藥效下降。如為避免化學(xué)交聯(lián)劑對創(chuàng)面敷料的潛在影響,可在基質(zhì)凍干成膜前將膠原蛋白與成纖維細(xì)胞生長因子等多肽物質(zhì)采用變性-復(fù)性方法進(jìn)行連接,在保存膠原蛋白和成纖維細(xì)胞生長因子等多肽物質(zhì)生物活性的同時(shí),為其提供更多的藥物連接空間和承載能力。

3 新型復(fù)合敷料的性能檢測及動物實(shí)驗(yàn)

性能檢測及動物實(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)驗(yàn)、掃描電鏡孔隙率檢測、細(xì)菌抑制、水溶解性、干燥失重試驗(yàn)等[13-15]；化學(xué)性能檢測又包括酸堿度試驗(yàn)、重金屬試驗(yàn)等[16]；生物性能檢測又包括細(xì)胞毒性、致敏試驗(yàn)、皮內(nèi)反應(yīng)試驗(yàn)及離體細(xì)胞培養(yǎng)[17]。

性能檢測之后的動物實(shí)驗(yàn),用以檢驗(yàn)療效和副作用,包括新鮮創(chuàng)面覆蓋實(shí)驗(yàn)、皮下埋植實(shí)驗(yàn)和感染創(chuàng)面細(xì)菌抑制實(shí)驗(yàn)[18-20]。其中,新鮮創(chuàng)面覆蓋實(shí)驗(yàn)是將新型復(fù)合敷料與其他生物敷料進(jìn)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(xì)胞生長因子的含量及創(chuàng)面黏附性、生物相容性、創(chuàng)面細(xì)菌和細(xì)胞增殖情況；皮下埋植實(shí)驗(yàn)是將新型復(fù)合敷料與不添加銀離子和成纖維細(xì)胞生長因子的膠原基質(zhì)材料進(jìn)行對比,定期觀察敷料內(nèi)宿主細(xì)胞長入和細(xì)胞降解情況；感染創(chuàng)面細(xì)菌抑制實(shí)驗(yàn)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(shí)間點(diǎn)創(chuàng)面滲液中銀離子和成纖維細(xì)胞生長因子含量與培養(yǎng)的細(xì)菌菌落之間的關(guān)系,以評估該敷料的生物學(xué)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(qiáng)的抑菌作用,細(xì)胞毒性較低,可有效促進(jìn)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(fù)合敷料具有顯著的促創(chuàng)面愈合作用,且無細(xì)胞毒性[22]。綜合以上成果,將銀離子、成纖維細(xì)胞生長因子寄托于膠原蛋白、殼聚糖的復(fù)合型敷料,在理化、生物及動物實(shí)驗(yàn)中均具有良好的效用,可見新型復(fù)合敷料的研制有充分的試驗(yàn)基礎(chǔ)和良好前景。

4 新型復(fù)合敷料的臨床試驗(yàn)

通過多次動物實(shí)驗(yàn),逐漸完善敷料后,需將安全、有效的新型復(fù)合敷料用于臨床試驗(yàn)性治療,認(rèn)真檢測和正確評估臨床治療的效價(jià)比、安全性,以及工業(yè)化生產(chǎn)和技術(shù)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(jié)

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(jià)格昂貴[24]。而國內(nèi)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(shù)將成纖維細(xì)胞生長因子及銀離子等網(wǎng)絡(luò)到由膠原-殼聚糖組成的擴(kuò)散膜內(nèi),可能能夠在獲得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時(shí),為改進(jìn)和研制新型敷料服務(wù)于臨床打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。