手術(shù)洞巾用非織造材料的細(xì)胞毒性評價(jià)

虞勝椿，黃肖瑤，陳廷

(1. 江蘇盛紡納米科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215300；2. 蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021)

手術(shù)洞巾是做外科手術(shù)時(shí)蓋在病人身上的布單，布單在病人做手術(shù)的身體部位開了尺寸適宜的孔洞，醫(yī)生對這個(gè)預(yù)先設(shè)置的孔洞中的身體器官或組織進(jìn)行手術(shù)。因?yàn)樵诓忌祥_了孔洞，又是應(yīng)用在醫(yī)療手術(shù)中，所以這種布被稱作“手術(shù)洞巾”。使用手術(shù)洞巾，既能夠保護(hù)病人的手術(shù)創(chuàng)口，使其免受微生物感染，又能夠防止細(xì)菌、病毒等經(jīng)病人體液(血液、尿液、唾液等)傳染給醫(yī)護(hù)人員[1]。這樣就能夠有效避免病人與醫(yī)護(hù)人員的交叉感染。

以往的手術(shù)洞巾主要是用棉織物制作。由于棉纖維長度較短，棉織物在使用和洗滌過程中容易發(fā)生紗線磨損、纖維脫落等現(xiàn)象。而脫落的纖維則會(huì)導(dǎo)致手術(shù)創(chuàng)口異物感染，還容易引起手術(shù)后并發(fā)癥發(fā)作。同時(shí)，棉織物的通透性能優(yōu)良，換句話說，就是阻隔性能較差，這樣就增加了手術(shù)過程中醫(yī)護(hù)人員被感染的風(fēng)險(xiǎn)[2]。然而，非織造材料沒有這些缺點(diǎn)，具有良好的防護(hù)性能，包括抗菌、抗病毒、抗靜電、防水、防血液滲透等。因此，近年來，非織造材料在手術(shù)洞巾領(lǐng)域應(yīng)用得越來越廣泛，例如，應(yīng)用于門診采血標(biāo)本[3]、眼科手術(shù)[4-5]、急診清創(chuàng)手術(shù)[6]、鼻咽喉手術(shù)[7]等。

江蘇盛紡納米科技股份有限公司是專業(yè)從事醫(yī)療衛(wèi)生用非織造材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的企業(yè)，被中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)確定為“中國醫(yī)衛(wèi)用納米改性非織造材料研發(fā)基地”。公司生產(chǎn)的非織造材料廣泛用于手術(shù)衣帽、手術(shù)洞巾、口罩、鞋套、嬰兒尿片、成人失禁用品等。手術(shù)洞巾是公司產(chǎn)品的主要用途之一。由于手術(shù)洞巾是與病人創(chuàng)口直接接觸的，洞巾是否對細(xì)胞有毒性作用關(guān)系到病人身體和手術(shù)結(jié)果。因此，本文將采用體外方法對手術(shù)洞巾用非織造材料進(jìn)行細(xì)胞毒性評價(jià)，以逐步了解該材料的生物相容性。

1 試驗(yàn)

本研究采用ISO10993-5: 2009(E)標(biāo)準(zhǔn)第5部分提供的細(xì)胞毒性測試方法:體外方法對手術(shù)洞巾用非織造材料進(jìn)行了細(xì)胞毒性評價(jià)，在蘇州大學(xué)衛(wèi)生與環(huán)境技術(shù)研究所進(jìn)行試驗(yàn)。該試驗(yàn)的目的是測定該材料對L-929小鼠成纖維細(xì)胞美國細(xì)胞培養(yǎng)庫中CCL1(NCTC克隆929)潛在的毒性作用。

1.1材 料

1.1.1 試劑

苯酚(批號(hào)：20080401)，MTT(3-(4, 5-二甲基噻唑-2)-2, 5-二苯基四氮唑溴鹽，批號(hào)：M8180)，胎牛血清(NTC，批號(hào)：743794)，胰酶(GiBco，批號(hào)：608501)，青霉素鏈霉素(GiBco，批號(hào)：559271)，MEM(GiBco，批號(hào)：1402389)，異丙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)：T20090717)。

1.1.2 細(xì)胞株

使用L-929小鼠成纖維細(xì)胞美國細(xì)胞培養(yǎng)庫中CCL1(NCTC克隆929)，-80℃保存。

1.1.3 對照液

陰性對照：高密度聚乙烯+含10%胎牛血清的MEM培養(yǎng)液(37℃、24 h)。

陽性對照：含0.5%苯酚和10%胎牛血清的MEM培養(yǎng)液(37℃、24 h)。

空白對照：含10%胎牛血清的MEM培養(yǎng)液(37℃、24 h)。

1.1.4 非織造材料

原料：聚丙烯；成網(wǎng)方法：紡粘；加固方法：熱軋；平方米質(zhì)量：30 g/m2。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器

高壓滅菌器(型號(hào)：SDWH-048)，二氧化碳培養(yǎng)箱(型號(hào)：SDWH-021)，酶聯(lián)免疫檢測儀(型號(hào)：SDWH-312)，倒置顯微鏡(型號(hào)：SDWH-037)，超凈工作臺(tái)(型號(hào)：SDWH-047)，冰箱(型號(hào)：SDWH-448)。

1.2.2 方法

(1) 細(xì)胞株

使用L-929小鼠成纖維細(xì)胞。

(2) 樣品浸提液制備

取滅菌樣品按6 cm2∶1 mL的比例加入10%胎牛血清的MEM培養(yǎng)液放入培養(yǎng)瓶中，在37 ℃環(huán)境中放置24 h制備樣品浸提液；同時(shí)，將空白對照、陰性對照和陽性對照分別置于37 ℃培養(yǎng)箱中放置24 h。

(3) 細(xì)胞培養(yǎng)

將L-929小鼠成纖維細(xì)胞培養(yǎng)在含10%胎牛血清和抗生素(青霉素100 U/mL，鏈霉素100μg/mL)的MEM培養(yǎng)液中，置于37 ℃、5%二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用0.5%胰酶(EDTA)消化細(xì)胞制備成單細(xì)胞懸液，細(xì)胞懸液離心處理(200 cN、3 min)；然后將細(xì)胞重新分散于培養(yǎng)基中，將細(xì)胞密度調(diào)整為1 ×105個(gè)/mL的細(xì)胞懸液接種到1個(gè)96孔培養(yǎng)板中，每孔容量100 μL，置于37℃培養(yǎng)箱中(5%二氧化碳，37 ℃，濕度>90%)培養(yǎng)24 h。待細(xì)胞長成單層后，吸除原來的培養(yǎng)液，分別加入100 μL不同體積分?jǐn)?shù)的樣品浸提液(100%、75%、50%、25%)、空白對照液、陽性對照液和陰性對照液(100%)。做5個(gè)平行樣。

(4) 細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察和細(xì)胞活力試驗(yàn)

培養(yǎng)24 h后，取出96孔板先做細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察，然后吸出原來的培養(yǎng)液，每孔加50μL MTT (1 mg/mL)，培養(yǎng)2 h，吸棄上清，加100 μL異丙醇溶解結(jié)晶，在酶聯(lián)免疫檢測儀上以570 nm為主吸收波長，650 nm為參考波長測定吸光度值(OD570-OD650)。以同樣方法測定空白對照組、陰性對照組、陽性對照組的吸光度值,計(jì)算細(xì)胞活力。

2 結(jié)果與討論

細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果見表1。由表1可以看出，在接種細(xì)胞前和加浸提液前，空白對照組、陰性對照組、陽性對照組及4種體積分?jǐn)?shù)樣品浸提液中均呈現(xiàn)個(gè)別細(xì)胞有顆粒、細(xì)胞無裂解、生長狀態(tài)良好的狀態(tài)。加浸提液24 h后，除陽性對照組出現(xiàn)細(xì)胞裂解死亡外，其他樣品組仍呈現(xiàn)個(gè)別細(xì)胞有顆粒、細(xì)胞無裂解、生長狀態(tài)良好的狀態(tài)。以上結(jié)果從細(xì)胞形態(tài)學(xué)角度表明試驗(yàn)樣品對L-929小鼠成纖維細(xì)胞無毒性作用。

表1 細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果

表2給出了細(xì)胞活力試驗(yàn)結(jié)果和吸光度標(biāo)準(zhǔn)差。ISO10993-5: 2009(E)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果試驗(yàn)樣品細(xì)胞活力 < 空白對照組細(xì)胞活力的70%，則說明樣品具有潛在的細(xì)胞毒性作用。50%樣品的細(xì)胞活力必須與100%樣品的細(xì)胞活力相同或者比100%樣品的細(xì)胞活力更高，否則應(yīng)該充分試驗(yàn)。

表2 細(xì)胞活力結(jié)果

可以看出，50%樣品浸提液的細(xì)胞活力為96.7%，高于100%樣品浸提液的細(xì)胞活力(90.1%)，說明不必進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。空白對照組的細(xì)胞活力為100%，則空白對照組細(xì)胞活力的70%就是70%。樣品浸提液與生長旺盛的L-929小鼠成纖維細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)(5%二氧化碳，37℃)24 h后，4種體積分?jǐn)?shù)樣品浸提液的細(xì)胞活力均遠(yuǎn)高于70%，其中最低為90.1%(100%樣品浸提液)，說明試驗(yàn)樣品對L-929小鼠成纖維細(xì)胞無毒性作用。

3 結(jié)論

本文采用體外方法從細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察和細(xì)胞活力試驗(yàn)兩個(gè)方面對手術(shù)洞巾用非織造材料進(jìn)行了細(xì)胞毒性評價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，4種體積分?jǐn)?shù)(25%、50%、75%、100%)樣品均呈現(xiàn)個(gè)別細(xì)胞有顆粒、細(xì)胞無裂解、生長狀態(tài)良好的狀態(tài)；4種體積分?jǐn)?shù)樣品的細(xì)胞活力均遠(yuǎn)高于空白對照組細(xì)胞活力的70%。研究結(jié)果表明，手術(shù)洞巾用非織造材料對L-929小鼠成纖維細(xì)胞無毒性作用，符合醫(yī)療衛(wèi)生用品要求。