生物醫(yī)用水凝膠敷料的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景

李一禮

河北眾幫天成醫(yī)療器械科技有限公司 河北石家莊 050000

雖然傳統(tǒng)敷料對(duì)傷口表面具有保護(hù)作用，但就透氣性，防止細(xì)菌滲透和生物相容性而言，它不能滿足醫(yī)用敷料有效性的現(xiàn)代要求。研究人員逐漸深入研究水凝膠敷料，發(fā)現(xiàn)水凝膠敷料具有可調(diào)節(jié)的物理和化學(xué)性質(zhì)，可以制備具有多種功能性復(fù)合材料的新型水凝膠敷料。因此，作為一種新型生物醫(yī)學(xué)敷料，水凝膠敷料具有廣闊的應(yīng)用前景[1]。本文討論了近年來市場(chǎng)現(xiàn)狀和幾種新型功能性生物醫(yī)學(xué)水凝膠敷料的應(yīng)用前景。

1 我國水凝膠敷料的市場(chǎng)現(xiàn)狀

目前，在中國有兩種類型的新型水凝膠敷料。一是使用抗菌殼聚糖材料或抗菌成分如Ag離子制成的抗菌水凝膠敷料，例如康爾佳生物醫(yī)藥科技有限公司生產(chǎn)的用于輔助治療婦科疾殼聚糖婦科抗菌水凝膠，其主要成分是以殼聚糖為主；威海潔瑞醫(yī)用制品有限公司生產(chǎn)的用于恢復(fù)淺度燒傷，燒傷創(chuàng)面和表皮傷口治療的Ag離子水凝膠敷料。二是水凝膠敷料是由能大量吸收液體的藻酸鹽材料制成的，例如沈陽圣勞倫斯醫(yī)療器械有限公司制造的海藻酸鈉口腔用水凝膠，主要用于隔離成人口腔粘膜，減少由牙科醫(yī)療設(shè)備（假牙或牙套）、口腔炎癥引起的疼痛，能夠促進(jìn)傷口愈合。相對(duì)而言，進(jìn)口水凝膠產(chǎn)品具有吸收流體，保濕軟化以及傷口上的壞死組織的作用。例如，來自德國的貝朗公司制備的清創(chuàng)性水凝膠敷料，主要成分是改性淀粉聚合物，可以起到軟化和潤濕壞死組織的作用，并且可以清潔治療對(duì)低滲液體病例或壞死組織的傷口。

2 幾種新型的功能性生物醫(yī)用水凝膠敷料的研究

2.1 抗菌性水凝膠敷料

抗菌水凝膠敷料可抑制有害微生物的生長，抵抗感染，并具有抗菌和抑菌的作用，從而減低患者感染的風(fēng)險(xiǎn)可能性。根據(jù)水凝膠敷料的抗菌機(jī)理，可分為兩大類，一類是自身抗菌水凝膠敷料，主要依賴于本身的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)菌相互作用起到抗菌作用；另一類是負(fù)載抗菌劑水凝膠敷料，通過加載某些抗菌劑來響應(yīng)本身的微環(huán)境，用于控制抗菌劑的釋放以實(shí)現(xiàn)抗菌作用。目前常見的生產(chǎn)方法包括聚合交聯(lián)，接枝共聚和混合溶液三種方法，另外，東華大學(xué)徐雄利也通過靜電紡絲制備出一種抗菌水凝膠敷料。具有抗菌作用的生物質(zhì)是殼聚糖和金屬納米粒子，殼聚糖是通過靜電吸附并與帶負(fù)電的細(xì)菌細(xì)胞壁反應(yīng)，破壞細(xì)菌細(xì)胞壁來實(shí)現(xiàn)抗菌作用。金屬納米顆粒如Ag，Cu，Zn等具有優(yōu)異的性能，如良好的抗菌性，耐熱性，良好的分散性和低的耐化學(xué)性，可用于制備抗菌水凝膠。

2.2 吸附性水凝膠敷料

吸附水凝膠敷料具有物理和化學(xué)吸附性。它具有優(yōu)異的藥物負(fù)載特性，是一種新型的醫(yī)用水凝膠敷料，通過某些藥物成分的物理吸附或化學(xué)結(jié)合以及藥物因子在應(yīng)用于人體時(shí)的釋放。過去在這方面的研究很少，但在生物醫(yī)學(xué)敷料和藥品方面具有很大的潛力。Qi等人，利用檸檬酸和乙酸酐來進(jìn)行玉米醇溶蛋白的化學(xué)改性，所得的水凝膠膜對(duì)蛋白質(zhì)緩慢釋放為帶正電的蛋白質(zhì)，如細(xì)胞色素C，具有更好的吸附蛋白質(zhì)，選擇性和持續(xù)釋放性質(zhì)，同時(shí)表現(xiàn)出快速的生物降解行為和可接受的細(xì)胞毒性。在適當(dāng)?shù)臈l件下這些負(fù)載有生物分子的水凝膠可以脫附，因此廣泛用于藥物釋放應(yīng)用中，擴(kuò)展了水凝膠敷料的用途[2]。

2.3 智能水凝膠敷料

智能水凝膠是一中因外界刺激而敏感的水凝膠，結(jié)合了自我控制，自我判斷和自我反應(yīng)。目前正在研究的智能水凝膠主要包括記憶的自我修復(fù)，pH敏感性，對(duì)光的雙重敏感性，對(duì)熱/pH的雙重敏感性，變形敏感的水凝膠等。由于這些水凝膠是無毒的，具有優(yōu)異的機(jī)械性能，并且具有良好的生物相容性，組織親和性和某些特定功能，因此它們具有用于醫(yī)用敷料的潛在價(jià)值。盧柳璇使用多巴胺的化學(xué)交聯(lián)和金屬配位作用與Fe3+生產(chǎn)出的4armPEGDopa－Fe3＋水凝膠具有自我修復(fù)和形狀記憶功能。該水凝膠具有水凝膠的共性，在藥物遞送和細(xì)胞治療應(yīng)用中，其形狀記憶和自我修復(fù)特性非常有優(yōu)勢(shì)。

2.4 復(fù)合水凝膠敷料

由于一種材料不能分別滿足傷口愈合過程的各種需要，因此開發(fā)了具有許多功能的復(fù)合水凝膠敷料。復(fù)合水凝膠敷料在機(jī)械性能，透水性，液體吸收率，保濕性，生物活性，生物相容性等方面超過單一水凝膠敷料。它們可以滿足醫(yī)用敷料中各種創(chuàng)傷條件的要求，在該領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[3]。李莉制備的聚氨酯薄膜水凝膠薄膜，由聚乙烯醇/聚丙烯酸鈉/丙烯酰胺/乙二胺四乙酸制成的，具有粘度高，吸液率高，潤濕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用更具競(jìng)爭(zhēng)力。

3 水凝膠敷料的發(fā)展前景

新型醫(yī)用水凝膠敷料具有傳統(tǒng)敷料的前所未有的優(yōu)勢(shì)，但它們的使用基于對(duì)傷口的一般治療。因此，在未來的研究中，可以在以下方面詳細(xì)考慮。（1）生物活性功能水凝膠，用于血管介入栓塞療用的水凝膠敷料是以石墨烯為主要材料的，其液態(tài)可以在32℃以上的溫度下自動(dòng)變?yōu)楣虘B(tài)，直至完全栓塞。這種類型的水凝膠敷料廣泛用于治療腦血管疾病。（2）特殊水凝膠，用于恢復(fù)皮膚的水凝膠敷料，如整容，去角質(zhì)，祛疤，痔瘡，大面積燒傷，骨損傷患者的水凝膠治療和通過口腔粘膜給藥的水凝膠敷料的開發(fā)等（。3）使新的加工技術(shù)與水凝膠的形成相結(jié)合，生產(chǎn)出個(gè)性化的水凝膠敷料，以滿足患者的各種需求。

4 結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，這些敷料的出現(xiàn)擴(kuò)展了用于傷口護(hù)理的水凝膠敷料的應(yīng)用范圍，同時(shí)，對(duì)于每個(gè)傷口愈合階段，可以選擇適當(dāng)類型的敷料，并且可以在傷口護(hù)理期間實(shí)施抗菌和抗感染劑。