新型止血材料TA專家講座

(1)TA背景

(2)TA基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

(3)TA組成成份選擇

(4)TA性能以及應(yīng)用新型止血材料TA專家講座第1頁背景1濕潤和動態(tài)表面（包含生物組織）粘附，在很多領(lǐng)域都很主要?，F(xiàn)有粘合劑是帶有細胞毒性粘附在組織上，或者不能在潮濕環(huán)境中使用。從組織修復(fù)、藥品給傷口敷料和生物醫(yī)學裝置都迫切需要用到這種材料?，F(xiàn)有組織粘合材料主要是氰基丙烯酸酯（CA）圖1新型止血材料TA專家講座第2頁α-氰基丙烯酸酯膠黏劑主要缺點以下：①沖擊性能差，尤以粘接缺乏柔軟性材料時更為顯著;②耐熱性差，未改性產(chǎn)品只能在70～80℃下使用;③耐酸堿性及耐水性能極差;④固化快速，若未加以增黏，難用于充填性粘接;⑤即使對人體無毒，但對黏膜有一定刺激性。針對氰基丙烯酸酯膠黏劑缺點，主要從以下兩方面對其進行了改性。①交聯(lián)共聚多采取加入增塑劑和與橡膠共聚方法。新型止血材料TA專家講座第3頁Science雜志登載一項最新研究：研制了一個新型止血材料TA（ToughAdhesives）。這種新型材料能夠快速粘連止血，同時又保持極高組織器官強度。設(shè)計靈感起源于一個由蛞蝓(Arionsubfuscus)分泌防御粘液，它強烈地附著在表面上。這種鼻涕蟲膠由堅韌基質(zhì)體上含有互穿帶正電蛋白質(zhì)和組成。圖2新型止血材料TA專家講座第4頁止血材料基本要求TA是在兩個基礎(chǔ)要求上設(shè)計：（i）粘合劑作用表面必須是負濕帶電組織表面，必須在界面上形成共價鍵同時符合動態(tài)組織運動。（ii）耗散基層必須要堅固，當界面受到壓力時能有效地消耗能量。為了滿足第一標準，采取帶正電荷伯胺基團橋聯(lián)聚合物。（伯胺在其力學和附著力方面起主要作用）。這么聚合物能夠經(jīng)過靜電吸引力吸收組織表面，能使來自組織表面水凝膠基質(zhì)羧酸基團和伯胺基團共價結(jié)合。假如目標表面是可滲透，橋連聚合物也能夠滲透到目標表面，形成物理纏結(jié)和化學錨定粘合劑。為了滿足第二個標準，經(jīng)過使用水凝膠作為耗散基體來耗散能量。新型止血材料TA專家講座第5頁結(jié)構(gòu)分析粘合劑設(shè)計：由粘合劑表面和耗散基質(zhì)兩層組成。前者經(jīng)過靜電相互作用，共價鍵和物理相互滲透與基體表面結(jié)合。后者經(jīng)過滯以后放大能量耗散。兩層協(xié)同地造成在濕表面上含有更高附著力。粘附發(fā)生在幾分鐘內(nèi)，血液不影響其粘合并與體內(nèi)動態(tài)運動相容（見圖）。實現(xiàn)高附著力需要兩種效應(yīng)協(xié)同作用。首先，粘合劑應(yīng)與基材形成牢靠粘合。第二，粘合劑里面材料襯底經(jīng)過滯后耗散能量。第三，組織粘合劑還必須顯示與體液以及細胞和組織兼容性。新型止血材料TA專家講座第6頁（A）TA包含耗散基質(zhì)（淺藍色方形），由含有離子水凝膠（鈣：紅色圓圈）和共價交聯(lián)聚合物（黑色和藍色線條）以及包含表面帶有橋聯(lián)粘合伯胺聚合物（綠線）制成。橋連聚合物滲透TA和基層（淺綠色區(qū)域）。當靠近裂縫，耗散區(qū)（橙色區(qū)域）消耗大量能量作為藻酸鹽鏈和鈣之間離子鍵離子斷裂。藻酸鹽結(jié)構(gòu)分析新型止血材料TA專家講座第7頁橋聯(lián)聚合物選擇我們選擇豬皮作為第一個模型組織，它與人類皮膚非常類似。選擇一個適當橋聯(lián)聚合物，測試五種聚合物：殼聚糖，聚丙烯酸（PAA），聚乙烯亞胺，膠原蛋白，和明膠。橋聯(lián)聚合物滲透快速進入水凝膠基質(zhì)，形成一個帶正電表面。我們?nèi)缓髮A施用在豬表皮上皮膚與壓縮，并由此產(chǎn)生粘附力經(jīng)過粘附能量來量化（下列圖）。新型止血材料TA專家講座第8頁（C）水凝膠基質(zhì)粘附能量隨種類而改變：

Alg藻酸鹽、PAAm聚丙烯酰胺和Alg-PAAm。（D）TA與其它比較粘合劑：CA（氰基丙烯酸酯）、聚乙二醇類粘合劑、納米粒子粘合劑。耗散基質(zhì)層選擇新型止血材料TA專家講座第9頁（A）對不一樣組織（皮膚、軟骨心臟、動脈和肝臟）表面粘著力（B）以PHEMA（甲基丙烯酸羥乙酯）、PNIPAm（聚N’-異丙基丙烯酰胺）、PAAm(聚丙烯酰胺）和Alg-PAAm(藻酸鹽-聚丙烯酰胺）為主水凝膠粘著力。（C）熒光素異硫氰酸酯標識殼聚糖（FITC-殼聚糖）轉(zhuǎn)化為PAAm水凝膠、皮膚和肌肉穿透深度。在不一樣濕表面上附著力新型止血材料TA專家講座第10頁（A）TA在豬皮膚粘附動力學。（B）有和沒有接觸到血液對豬皮膚TA與CA對比。（C）有血液暴露跳動豬心臟體內(nèi)試驗圖。粘附性能隨時間改變新型止血材料TA專家講座第11頁（D）體外細胞相容性經(jīng)過定量人皮膚纖維細胞活力來比較。（E）經(jīng)過植入老鼠皮下評定體內(nèi)生物相容性。（A）TA被用作組織粘合劑。在剝離之前TA粘持肝臟，并維持其最初長度14倍粘附性能和生物相容性新型止血材料TA專家講座第12頁（B）當心臟膨脹時改變壓力，TA密封膠預(yù)防液體（紅色）泄漏。（C）在有塑料（TA）和沒有塑料（TA-B）情況下測量破裂TA密封膠壓力；（D）使用TA作為止血敷料，在大鼠肝臟深傷口上，用TA封口以阻止血液流量（標有紅色箭頭）；（E）在不處理傷口、用TA止血和外科傷口處理三者失血對比。作用生物組織后粘附性能新型止血材料TA專家講座第13頁TA可用于組織修復(fù)，既能夠是預(yù)先形成貼片，也能夠是可注射溶液。AT使用方法新型止血材料TA專家講座第14頁它細胞組織相容性即使良好，但還是有輕中度炎癥反應(yīng)。AT缺點新型止血材料TA專家講座第15頁謝謝！新型止血材料TA專家講座第16頁問題?

1為何粘合劑作用表面必須是負濕帶電組織表面？

因為細胞膜緣故,細胞膜主要