我国是肝癌大国,Transmembrane Transporters抑制剂肝癌患者的首要治疗手段仍然是外科手术切除。肝脏是人体中最大的实质性器官,内部管道走形复杂,血供丰富。肝切除手术中的出血主要包括游离肝脏出血、劈肝时出血、肝脏断面出血。术中未有效控制的出血会造成患者的血流动力学失衡,导致一系列并发症,严重者危及生命。现在临床上常用的止血方法主要有:物理方法(缝合线缝扎止血、纱布加压包扎、高分子止血夹夹闭等),热效应(单双极、氩气刀、超声刀等),生物制剂(凝血酶原复合物、纤维蛋白胶等)。然而,在很多情况下,比如肝脏断面的广泛渗血,腹腔内弥漫性出血,出血点的位置较深或毗邻重要的血管、管道,以上这些止血方法能起到的作用并不大。各种止血材料的问世为复杂的出血状况打开了新的局面,然而,单一成分的止血材料在止血效果上还存在很大的局限性,目前尚未有一种能同时满足生物相容性、可降解性、强粘附力、抗菌性、促血管及组织生成等一系列需求的复合止血材料。因此,开发出一款能尽可能满足多种需求的止血材料是一个迫切需要解决的问题。本研究采用儿茶酚改性的壳聚糖(CHI-C)和醛基化的葡聚糖(ODex)作为水凝胶的主链段,同时掺杂氧化镁(MgO),以MgO-儿茶酚络合、酰胺键双化学键为成胶机理,制备出了一种生物多功能的多糖水凝胶材料(CCOD-MgO),所合成的CCOD-MgO在儿茶酚辅助下,具有良好的组织黏附性和止血能力。本文对这种止血材料的制备、理化性能、止血性能、生物安全性及结合白细胞介素6(IL-6)对于肝脏再生的影响进行了系统研究,得到研究成果如下:实验方法与结果:1、CCOD-MgO的制备、理化性质和生物安全性研究:壳聚糖及葡聚糖都属于天然高分子多糖,具有良好的生物相容性、生物降解性及优良的止血性能,它们常作为单一成分的止血材料,很少将两者联合作为复合止血材料。将MgO与儿茶酚改性的壳聚糖进行掺杂的止血材料更加少见。本章制备了CCOD-MgO,同时对CCOD-MgO的理化性质和生物安全性进行了研究,得到结果如下:首先合成了用于制备生物多功能多糖水凝胶的儿茶酚改性壳聚糖(CHI-C)和氧化葡聚糖(ODEX)。将制备的CHI-C和ODEX作为天然聚合物的骨架,通过邻苯二酚-MgO和席夫碱(Schiff)键连接。ODEX和CHI-C先溶于磷酸缓冲盐(PBS)中,然后掺杂MgO形成Odex-MgO,最后Odex-MgO与CHI-C快速混合形成CCOD-MgO。通过微管倒置实验测定了CCOD-MgO的长期稳定性和凝胶化时间:当ODEX与CHI-C的比例为1:4,醛基与氨基的比例约为1:0.8时,水凝胶能保持长期稳定性。在此比例下,当MgO掺杂浓度的增加,成胶时间缩短,当MgO浓度为5 mg/ml时,凝胶化时间约为5s;通过扫描电镜(SEM)观测了水凝胶的微观结构:SEM图像显示,CCOD-MgO具有孔径约为30-50μm的多孔结构。接下来研究了水凝胶的体外多功能性。通过胶体染色和切割拼合实验测定了水凝胶自修复能力:水凝胶被切成两半后,再拼合在一起,3分钟内即可修复成完整的凝胶,具有良好的自修复能力;使用注射器注射水凝胶,证明其具有可注射性;使用猪皮通过搭接剪切试验评估了水凝胶的粘附能力:水凝胶的粘附强度优于纤维蛋白胶,其黏附能力达到了令人难以置信的35千帕(Kilopascal,kpa),约为纤维蛋白胶的11倍。采用细胞计数试剂盒和Live/Dead染色法测定了CCOD-MgO的体外细胞毒性:L929细胞与CCOD-MgO共培养72h后,细胞存活率均在90%以上,经Live/Dead染色结果与之一致;通过大鼠肝脏组织HE染色测定了CCOD-MgO的体内细胞毒性:我们采集了应用CCOD-MgO的肝脏划伤模型大鼠的肝创面组织。脏器HE染色显示未见明显异常,未见肝细胞损害及严重的炎症反应。这证明该水凝胶在体内外均具有良好的生物相容性。测定了CCOD-MgO的抗菌性能:CCOD-MgO组可以抑制金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)在琼脂平板上的生长。2、CCOD-MgO止血性能的研究:对于止血性能的研究是止血材料最根本的研究内容。本研究通过体内凝血实验及体外凝血实验评价CCOD-MgO的止血性能。体内凝血实验包括小鼠断尾动物模型、大鼠肝脏模型。其中大鼠肝脏模型又分为大鼠肝脏划伤模型和大鼠肝脏严重创伤模型mindfulness meditation。在大鼠肝脏模型动物实验中,提前经大鼠尾静脉注射了肝素造成异常凝血状态,避免凝血功能对试验的影响。体外凝血试验包括监测96孔板上血液与水凝胶接触后的凝血过程以及血小板的吸附和形态实验。实验得到的结果如下:在小鼠断尾动物模型中,CCOD-MgO的失血量为62.94±12.86 mg,约为对照组的20%,止血时间为24.65±4.63 s,约为对照组的32%。在大鼠肝脏划伤模型中,CCOD-MgO的失血量是0.18±0.07 g,约为对照组的9%,止血时间是23.33±4.08 s,约为对照组的14%。在大鼠肝脏严重创伤模型中,CCOD-MgO的失血量是0.71±0.94 g,约为对照组的28%,止血时间是58.33±15.46 s,约为对照组的14%。在监测96孔板上血液与水凝胶接触后的凝血过程试验中,接触5 min时,CCOD-MgO已发生凝结,而血凝酶组和纤维蛋白胶组开始凝血,尚未形成血凝块,对照组未发生凝血。血小板的吸附和形态试验中,电镜图片可见,CCOwww.selleck.cn/products/diabzi-sting-agonist-compound-3D-MgO组,血小板聚集紧密,上面覆盖有一层紧密的纤维蛋白网络,而对照组血小板分布较疏松,无纤维蛋白网络形成。3、CCOD-MgO结合IL-6促大鼠肝脏部分切除术后止血及肝脏再生实验肝脏对损伤最重要的反应是肝脏再生。研究表明,仅在肝切除后2小时,肿瘤坏死因子α水平升高,随后肝静脉中IL-6水平显著升高。IL-6是一种强大的肝细胞有丝分裂原,对肝细胞动态平衡至关重要。它不仅与肝脏的代谢功能有关,而且还与肝脏再生有关。为了应对肝脏部分切除手术后肝脏断面渗血及肝脏的再生问题,我们设计了CCOD-MgO结合IL-6对于肝脏止血及促进肝脏再生的实验。实验结果如下:切除大鼠大约70%的肝脏(肝中叶及肝左叶)以后,测量失血量。对照组失血量为5.55±1.63 g,CCOD-MgO组及CCOD-MgO+IL-6组失血量分别为2.57±0.63 g和3.18±0.42 g,分别约为对照组的46%和57%。然后,分别于术后1天、7天、14天、21天,4个时间点处死大鼠并计算肝脏再生比。术后第1天的肝脏再生比差别不大,三组的肝脏再生比没有明显差距,无统计学意义(P>0.05);术后7天时,CCOD+IL-6组肝脏再生比为0.41±0.18,显著高于对照组(0.04±0.03),有统计学意义(P<0.001),而CCOD组的再生比为0.23±0.20,约为CCOD+IL-6组的56%。7天之后,CCOD+IL-6组的肝脏再生比趋于稳定,而CCOD组、对照组继续增生。在14天及21天时,三组的再生比无明显差异。结论:CCOD-MgO水凝胶具有高度的组织黏附性、优异的抗菌功能、自修复性和生物相容性。动物实验证实CCOD-MgO能够控制小鼠断尾模型及大鼠肝创伤模型的出血,可诱导红细胞(RBC)和血小板聚集,促进血液快速凝固。同时,我们证明了CCOD-MgO联合IL-6在肝脏部位局部使用具有促进肝脏再生的作用。