泰州市榕兴医疗用品股份有限公司
快速导航 Menu
您所在的位置:首页 > 新闻中心 > 公司动态 > 正文
公司动态

海藻酸钙纤维在敷料中的使用

编辑:管理员 来源: 发布时间:2018/10/26 12:38:55 浏览:9

随着人们生活水平的提高和人口老龄化的加重,心脑血管疾病、糖尿病和肥胖症等病症的发病率越来越高,而这些病症往往又会导致压疮、褥疮等慢性溃疡性伤口的产生。传统的伤口敷料如棉纱布很难满足慢性伤口的护理需求,这就需要新的功能性伤口敷料来填补这一空白。海藻酸钙纤维具有优良的生物相容性、无毒性、无免疫原性、可生物降解性、高透氧性和杀菌抑菌性等性能,在作为伤口敷料使用时,具有很好的凝胶阻塞性、吸湿保湿性和抑菌性。而这些功能使其相比传统医用敷料在慢性伤口的护理上具有明显的优势,因此海藻酸钙纤维越来越受到医用敷料研究人员的重视。本文着重对海藻酸钙纤维的性能及其在伤口敷料上的应用进行系统的介绍。

1海藻酸钙纤维的组成与结构

海藻酸钙纤维是以从褐藻中提取的海藻酸钠为基本原料,经过湿法纺丝,再经水洗、牵伸、定型等工序加工而成的一种天然高分子功能性纤维。海藻酸钠是一种在室温下可以被溶解的天然阴离子多糖共聚物,它由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)两种单体以不规则的顺序排列组成。海藻酸钠的这种多糖结构与人体细胞外基质主要多糖成分葡萄氨聚糖(GAG)结构相似,这使海藻酸钙纤维与人体伤口接触时,显示出适于伤口损伤组织细胞组织增殖的特性,并且不会引起免疫抗原反应,能够显著促进伤口的愈合。同时,β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)分子中均含有亲水性基团羟基(-OH)和羧基 (-COOH),这是海藻酸钠具有较好水溶性的根本原因。当海藻酸钙纤维与伤口接触时,海藻酸钙纤维中的部分钙离子与人体体液中的钠离子发生离子交换,从而产生溶胀作用,这使其具有易去除性的特点,将其从伤口中移除时不会造成伤口的二次损伤。

海藻酸钙1.jpg

   海藻酸钙纤维呈圆柱状,纤维较为平直,没有卷曲,表面有很多棱状和鳞片状突起,并且局部具有凹陷和沟槽。由于棱状和鳞片状的突起对光具有反射作用,使海藻酸钙纤维具有良好的光泽。海藻酸钙纤维较为平直,抱合力不好,可纺性差,难以加工。而局部的凹陷和沟槽又使海藻酸钙纤维具有力学性能差、强力不匀率高的特点。目前海藻酸钙纤维在伤口敷料上的应用以非织造布的形式为主。

2  海藻酸钙纤维的性能 

2.1  回潮率和吸湿性

海藻酸钙纤维的大分子结构中含有大量的羟基和羧基等亲水性官能团,而且海藻钙纤维内无定形区较大,膨润性好,因此具有很高的回潮率和液体吸湿性。其回潮率远高于其他纤维,在标准环境条件下的回潮率为22%~26%,而棉纤维的回潮率只有7%,羊毛的回潮率为16%。海藻酸钙纤维在水中的吸水率为221%,为自身质量的2.2倍,在生理盐水中的吸液率更高,为1500%~1700%,达自身质量的15~17倍。海藻酸钙纤维的高吸湿性使其特别适合用作伤口敷料原料。 因为伤口特别是慢性伤口往往伴随大量渗出液的产生,而高吸湿性伤口敷料作用于伤口之上时,能够迅速吸走伤口积液,既能有效避免伤口渗出液在伤口周围长期积聚,造成伤口腐烂和感染,同时减少了伤口渗出液对伤口周围健康组织的浸渍,极大地缩短了伤口愈合时间。

2.2  胶凝特性 

海藻酸钙纤维具有较好的胶凝特性,与人体模拟液接触时,纤维中的钙离子与人体模拟液中钠离子发生离子交换,由不溶性海藻酸钙转化为可溶性海藻酸钠,海藻酸钠中的G基团(α-L-古罗糖醛酸)经过协同作用相结合,中间能形成钻石型的亲水空间;当这些空间被钙离子占据时,钙离子与G 基团上的多个原子发生螯合作用形成“蛋盒”结构,使得海藻酸链间结合得更加紧密,协同作用更强,链间的相互作用最终会导致三维网络结构即水凝胶的形成。据测试,海藻酸钙纤维产生的凝胶质量能达到自身质量的7.9倍。

海藻酸钙纤维优异的胶凝特性使之作为伤口敷料使用时,能吸收伤口渗出液并在伤口表面形成一层水凝胶,维持伤口相对湿润的环境。水凝胶中与亲水基团作用的“自由水”还能从外界将氧气传递到伤口内环境,使海藻酸钙纤维敷料具有高透氧性,能够避免伤口的缺氧环境,提高伤口治愈环境的质量。纤维吸湿膨胀形成水凝胶,将大量伤口渗出液保持在凝胶结构中,使纤维间空隙减小,使海藻酸钙纤维敷料具有凝胶阻塞性,能够阻止伤口渗出液的散布和对健康组织的浸渍,并能有效地隔绝外界细菌的侵入和伤口渗出液中细菌的滋生,从而能够减少创面的感染。此外由于水凝胶较为柔软,使海藻酸钙纤维敷料具有易揭除性,能够直接揭除或淋上温热的生理盐水后揭除,不会对新生的肉芽组织造成损伤,能够避免二次创伤。

2.3  抗菌性能对海藻酸钙纤维和棉纤维用革兰阴性菌代表大肠杆菌做定性抗菌试验,结果显示:经过24 h培养后,棉纤维束下方有大量细菌侵入并滋生,而海藻酸钙纤维束下方并无细菌生长,证明海藻酸钙纤维具有较好的抗菌效果。 海藻酸钙纤维之所以具有抗菌性能,一方面是因为海藻酸钙纤维中含有酚类、多糖类等多种抗菌活性物质;另一方面是因为海藻酸钙纤维吸湿膨胀形成水凝胶后,纤维间空隙减少,从而能够抑制细菌的繁殖。

3  海藻酸钙纤维在伤口敷料上的应用 3.1  伤口湿润治疗理论现代医学理论的发展证明,一个温暖、润湿的环境 有利于伤口的愈合。 Winter由此提出了“湿润伤口治疗”理论,该理论指出:在感染得到较好控制的情况下,湿润的条件能缩短伤口愈合周期,减少疼痛和疤痕,并且伤口在湿润条件下的愈合速度比暴露在空气中约快40%。青岛大学的郭肖青研究认为,湿润密闭环境促进伤口愈合的原因有以下几点:(1) 湿润的环境有利于保持创面细胞活力,促进伤口创面中成纤细胞生长因子和表皮细胞生长因子的释放,能够刺激细胞的增殖。 (2)湿润的环境可加快表面细胞的迁移速度,而干燥伤口较容易产生结痂,阻碍了表皮细胞的迁移。 (3) 密闭的环境能有效隔绝外界细菌的侵入, 防止感染创面细菌传播造成的交叉感染;同时由于伤口渗出液中含有的巨噬细胞、淋巴细胞等具有较高的活性,有利于白细胞介导的宿主吞噬细胞发挥作用,增强局部杀菌能力。 (4)湿润密闭的环境能创造低氧环境,这种低氧环境是毛细血管生成的强刺激源,能促进毛细血管的生成,进而促进伤口愈合。

传统的棉纱布保湿性差、透气性好,伤口渗出液中的水分很快就能透过棉纱布挥发出去,从而导致创面容易结痂,影响伤口愈合,不符合伤口治疗理论。而海藻酸钙纤维由于其优良的液体吸湿性和胶凝特性,使之在作为伤口敷料使用时,能大量吸收伤口渗出液并形成一层水凝胶覆盖在伤口表面,维持伤口周围湿润而封闭的环境,符合伤口湿润治疗理论,能够缩短伤口愈合时间,因此海藻酸钙纤维是在新型伤口敷料上应用较多的优异材料。

3.2  海藻酸钙纤维在伤口敷料上的应用

20 世纪 50 ~ 60 年代已有学者对海藻酸钙纤维在伤口敷料上的应用进行研究,他们通过实验和临床应用研究证实:海藻酸钙纤维敷料能够激活伤口肉芽组织中的巨噬细胞,调节伤口的愈合过程,而且它可以利用自身高吸湿性和胶凝特性影响伤口表面水分的传递,创造出有利于伤口愈合的微环境,从而具有促进伤口愈合的作用。这些特点使海藻酸钙纤维敷料在 慢性和高渗出性伤口护理上具有突出优势。 从 20 世 纪 80 年代开始,海藻酸钙纤维敷料在欧美国家已经市 场化销售,现已在世界各地得到广泛应用。 海藻酸钙 纤维伤口敷料从加工原料上可以为 2 类:纯海藻酸钙 纤维伤口敷料和海藻酸钙纤维复合伤口敷料。

海藻酸钙纤维复合伤口敷料不仅综合了海藻酸钙纤维高吸湿性、优异的胶凝特性等优良特点,还针对复杂伤口进行了功能化改进设计,使之在某些特殊伤口的护理治疗上具有更突出的效果,进一步拓展了海藻酸钙纤维伤口敷料的应用范围。

4  结  语 

海藻酸钙纤维以海洋中藻类植物的提取物为原料加工而成,具有高吸湿性、优异的胶凝特性及抗菌性能,作为伤口敷料使用时具有很多独特的性能,在新型伤口敷料领域有广阔的发展前景。但是就目前的生产工艺来说,海藻酸钙纤维还存在可纺性差和力学性能低的缺点。而且目前我国的海藻酸钙纤维产量有限,价格较高,这些都限制了海藻酸钙纤维在伤口敷料上的应用和推广。因此如何研制出新型的海藻酸钙纤维和功能性海藻酸钙纤维伤口敷料,扩大海藻酸钙纤维产量并降低其价格,将对海藻酸钙纤维伤口敷料的应用普及,对我国乃至全世界的医疗护理事业有着积极的意义。