介孔生物活性玻璃/马勃快速止血与抗菌复合材料的设计、制备与研究

Wound bleeding, infection is one of the common illness in clinical. At present, clinically hemostatic materials have more single-function. So it is necessary to solve the problem of developing the hemostatic and antibacterial biomedical materials. This project is based on the pre-synthesized mesoporous bioactive glasses, to explore the preparation process of the different components, the pore size, crystalline, specific surface area and so on, to optimize the composition of the materials. Then mesoporous bioactive glasses with the Chinese medicine Puffball composite, is to analyze the proportion, structure, and morphology affected the bioactivity,degradation,cell proliferation and differentiation, antibacterial properties, and coagulation performance by the animal experiment. The purpose is to obtain the excellent hemostatic and antibacterial biomedical materials, which may be the theory basis for the further development of clinic products.

伤口出血、感染是临床上常见的病症之一。目前，临床上常见的止血材料多具有单一性。因此，如何开发出具有止血、抗菌为一体的生物医用材料是目前临床上亟待解决的问题。本项目以前期合成介孔生物玻璃为基础，探讨不同组分介孔生物玻璃的制备工艺、介孔尺寸、结晶性、比表面积等结构特性，优化其材料的组成；并和中药马勃复合，分析其比例调配、结构形貌对生物活性、降解性、细胞的增殖、分化特性，抗菌抑菌特性及动物实验的凝血性能影响，以期获得一定形貌的止血、抗菌复合材料，为进一步开发临床止血、抗菌产品奠定理论科学基础。

介孔生物活性玻璃（mesoporous bioactive glass）基于生物活性玻璃材料基础上合成研制的一种新型有序纳米介孔生物活性玻璃材料，与生物活性玻璃相比，介孔生物玻璃具有均匀的纳米级介孔结构及较高的比表面积，这种结构加速了类骨磷灰石的形成，同时提高了降解性，且多孔结构不但能快速止血，且较强的生物活性能加速组织的再生。但其较强的碱性，依旧是生物玻璃的缺点，它会影响着正常细胞的生长。为了改善这一缺点，且能提高其止血、抗菌效果，马勃被选择和介孔生物玻璃复合。马勃，是一类真菌生物，含有人体所必需的8种氨基酸，还含有马勃素、无机盐和微量元素等。在临床上，常被用来抗菌，止血，消炎等。马勃来源广泛，储备方便，且价格低。但马勃的缺点是不具有生物活性，不能加速组织的再生。因此，本研究将两种材料复合，制备可再生的，具有生物活性，能加速组织再生且消炎抗菌止血为一体的生物医用材料，用来普遍的外科手术止血等医用材料。.采用一步法成功制备出介孔生物玻璃，该方法与传统的介孔生物玻璃制备方法相比，具有时间短、工艺简单和可批量化生产。并且随着制备温度的增加，该方法制备的介孔材料孔径和比表面积逐渐减小，而孔容和介孔孔壁的壁厚逐渐变大。同样的方法，可以快速合成不同组分的介孔生物活性玻璃。孔径尺寸随硅含量的增加而增大，孔的有序性降低，当成份完全是二氧化硅时，孔的有序性又恢复，孔径变的规则。该种方法可快速获得孔径尺寸可调的介孔生物活性玻璃材料。.通过胶原为模版，采用冷冻干燥方法，选择生物活性优异的M58S，和马勃复合，制备具有纳米及微米级的多孔抗菌止血复合材料，经过筛选后，当马勃含量为3%，介孔生物玻璃占质量的百分含量为60%时，制备孔径尺寸规则，且孔的尺寸符合止血材料的要求的复合材料。该种材料的力学性能优异，生物相容性良好，细胞增殖较快，且抗菌性优异，动物的动脉止血效果优良，该种复合材料的止血抗菌效果可用于不同医用止血场合，包括缓慢性出血和快速大量出血等。其止血性能远远优于单一的介孔生物玻璃或马勃止血粉。