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壳聚糖的生物相容性与安全性评价

壳聚糖的生物相容性与安全性评价

医用高分子材料—壳聚糖的生物相容性与安全性评价

生命是人们永恒探究的课题，在漫长的求索过程中生物医用材料扮演着

不可或缺的角色。有记载表明，早在古希腊时代人们就已经开始用马尾上

的毛作为外科缝合线进行一些外科手术。时至今日生物医用材料已获得长

足的进步，其中医用高分子材料更是被誉为医疗技术发展史上的一次飞

越。

在

此我谨对医用高分子材料中的壳聚糖材料谈一些我个人的认识。

壳聚糖学名：几丁聚糖。俗称甲壳素、甲壳胺、壳聚糖、可溶性甲壳

素、脱乙酰基甲壳素、壳糖胺等。是以虾蟹壳为原料，先制得甲壳素，然

后在浓碱的作用下脱去甲壳素分子中的乙酰基而得一种天然高分子化合

物，在自然界中的含量仅次于纤维素。由于壳聚糖分子中含有活泼的羟基

和氨基等极性基团，主链上可发生水解反应c-2位上的氨基和c-6位上的

羟基可以发生乙酰化、羟乙酰化、羧甲基化、氰乙基化、硫酸酯化、氧化、

黄原酸化等化学修饰。在双官能团的醛或酸酐等交联剂作用下，可进行交

联反应。在r-射线或催化剂的作用下，乙烯基单位和丙烯酸类单体可与壳

聚糖进行接枝共聚反应，加上它不仅具有很好的生物相容性，而且无毒、

易生物降解，使得其在医药、农业、环境、纺织、印染、造纸、催化、食

品、日用化妆品等领域具有广泛的应用前景。下面我们就针对其在生物医

用材料方面的应用进行讨论。

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壳聚糖的生物相容性与安全性评价

首先让我们来关注《第二军医大学学报》上刊登的一则实验结果。该

实验是为观察聚合物壳聚糖〔chi〕和磷脂化壳聚糖〔pc2chi〕涂层膜对

培养的血管内皮细胞增殖和迁移及血液相容性的影响而设计的。实验者将

chi和pc2chi均匀喷涂在培养皿底层制成聚合物膜,以316l不锈钢片

做成不锈钢圆柱体槽,将猪髂动脉内皮细胞接种于聚合物膜、不锈钢槽和

不做任何处理的培养皿底部(空白对照组),培养24h。光镜和扫描电镜观

察细胞形态,以cck28试剂盒测定细胞增殖,并进行细胞迁移检测。以凝固

法测定健康人血液在聚合物膜上作用2h后的凝血活酶时间(aptt)、凝

血酶原时间(pt)、纤维蛋白原测定(fib)和凝血酶时间(tt)。结果发

现动脉内皮细胞在chi和pc2chi膜上生长良好,形态正常。培养24h,

内皮细胞在chi和pc2chi膜上的增殖率分别达88.8%和77.8%,存

活内皮细胞数目较不锈钢片组显著增加(plt;0.01);而chi组的存

活内皮细胞数目显著高于pc2chi组(plt;0.01)。培养72h,内皮

细胞在chi和pc2chi膜上迁移细胞数均显著高于316l不锈钢

片,pc2chi组较chi组的细胞迁移数目显著增加(plt;0.01)。pc2chi

组、316l不锈钢片组和空白对照组的aptt较chi组显著延长(plt;

0.05,plt;0.01),fib显著增加(plt;0.01)。各组间pt和

tt均无明显差异。从以上实验我们可以得出结论：壳聚糖材料有着很好

的血液相容性能够促进内皮细胞在其上的附着生长以便与周围组织协调。

同时我们也应看到单纯的壳聚糖材料的抗血栓形成作用并不理想但当我

们对它进行磷脂化以后这一情况便得到了改善。因此壳聚糖材料仍是较理

想的医用高分子材料。