论文总字数：18783字

摘 要

快速有效的止血对于在战场或意外事故等场景中挽救生命至关重要，然而传统止血材料对于应用部位存在局限性，而新兴的止血材料又有各种各样的副作用。本研究的主要目的是为了制备以烷基化壳聚糖(HMCs)和γ-PGA为主体的HMCs-γ-PGA止血海绵并对其性能进行测试，本实验首先对壳聚糖进行了烷基化改性制备HMCs，然后将其与γ-PGA复配制得止血海绵。对制得的海绵进行了溶胀性能测试，以及溶血实验、MTT细胞培养实验进行细胞毒性研究，并进行了动物模型实验以评估材料的止血能力。在对HMCs进行体外凝血测试中表明HMCs能与血细胞形成较强的凝胶态，而复合海绵的初始溶胀速率能达到9.6g·g^-1·s^-1，在体外溶血实验和MTT细胞毒性试验结果均表明HMCs-γ-PGA止血海绵的生物相容性好。在动物模型试验中止血效果表现较好，有望成为一种新型止血材料。

关键词：快速止血 改性壳聚糖 聚谷氨酸 水凝胶

Fabricate and investigate the properties of Chitosan/γ-PGA hemostatic sponge

Abstract

Rapid and effective hemostasis is essential for saving lives in battlefields or accidents. However, traditional hemostatic materials have limitations for the application of body parts, and emerging hemostatic materials also have various side effects. The main purpose of this study was to prepare and test the properties of HMCs-γ-PGA hemostatic sponge with hydrophobically modified chitosan(HMCs) and Polyglutamic acid(γ-PGA) as the main body. In this experiment, the chitosan was first modified by alkylation to prepare HMCs, which were then reconstituted with γ-PGA to obtain a hemostatic sponge. The prepared sponge was tested for swelling properties, as well as hemolysis experiments, MTT cell culture experiments for cytotoxicity studies, and animal model experiments were conducted to evaluate the hemostatic ability of the material. In vitro coagulation experiments showed that HMCs can form a strong gel state with blood cells, and the initial swelling rate of the composite sponge can reach 9.6g·g^-1·s^-1. The results of in vitro hemolysis test and MTT cytotoxicity test Both showed that the HMCs-γ-PGA hemostatic sponge has good biocompatibility. In the animal model test, the hemostasis effect is superior, and it is expected to become a novel potential of hemostatic material.

Key Words: Rapid hemostasis; Modified chitosan; Polyglutamic acid; Hydrogel

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究急救止血的意义 1

1.2传统止血方法 1

1.3先进止血材料概述 1

1.4壳聚糖与聚谷氨酸 3

1.4.1壳聚糖 3

1.4.2聚谷氨酸 5

1.5本课题的研究意义及创新点 6

第二章 实验材料与方法 8

2.1实验试剂 8

2.1.1实验设备 8

2.1.2 主要试剂 8

2.2 HMCs的合成 9

2.3 HMCs的表征 9

2.4 HMCs的体外凝血测试 9

2.5 HMCs-γ-PGA海绵的制备 10

2.6溶胀性能测试 10

2.7体外溶血实验 10

2.8体外细胞毒性研究 11

2.9动物模型止血实验 11

第三章 实验结果与讨论 12

3.1 HMCs的表征 12

3.1.1核磁氢谱表征 12

3.2.2傅里叶变换红外（FT-IR）分析 12

3.2 HMCs体外凝血实验 13

3.3 HMCs-γ-PGA海绵溶胀性能测试 13

3.4体外溶血实验 14

3.5体外细胞毒性研究 15

3.6动物模型实验评估 15

第四章 结论与展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 绪论

1.1研究急救止血的意义

创伤失血导致的死亡无时无刻不在发生。在美国的一份调查研究中发现，创伤导致的死亡比心脏病和癌症之和还要多[1]。在日常情况或在军事环境中，大量失血一直是造成创伤性死亡的主要原因。据统计，在战争中50%的死亡是由失血导致的，而其中的80%是由难以抑制的出血导致的[2]。因此在受伤后的短时间内通过促进凝血从而阻止持续失血，能极大的提高伤者的存活率，尤其是针对穿透性的伤口的止血尤为重要[3]。

1.2传统止血方法

传统的止血材料主要有纱布、止血带、绷带、棉垫、三角巾几种。毫无疑问，这些传统止血材料能在短时间内对挽救大部分伤员的生命起到一定的作用，但是它们存在的缺点也在长期的急救应用中显现出来[4]。传统止血带的止血原理是通过施加压力阻断伤口远端动脉血流直至远端动脉搏动消失。如果操作不当，止血带未能阻断远端动脉血流，肢体动脉向远端动脉持续输送血液，而静脉回流受阻，从而导致远端肢体血液淤积，最终导致筋膜间室压力增高形成血肿，甚至可能导致筋膜室综合征或增加出血风险。而且为了避免远端组织缺血时间过长，还需每隔半小时对止血带进行放松，这也许会导致二次大出血，从而极大的降低存活概率[5]。

此外，当面对腋窝、腹股沟、腹部、颈部等大量出血部位时，传统止血材料均难以有效固定在出血部位抑制其出血。在一份对伊拉克和阿富汗战争中本可以存活的死亡伤员人数的统计研究中，发现其中19％伤员的死亡均是由肢体与躯干部位难以抑制性失血导致的[6]。因此，研发一种能针对四肢与躯干交接处部位的有效止血材料可以挽救更多的生命。

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