本发明涉及生物医用材料,具体是一种埃洛石止血敷料。
背景技术:
1、在对日常生活中的突发性事故的急救治疗、在医院对病人的手术过程中、在战场环境下对受伤士兵的紧急抢救等多种环境中,有效且快速的止血是非常重要的。因不可控制的出血导致的死亡是医生们常遇到的难题。止血是通过一系列凝血级联实现的,包括通过活化的血小板形成血栓,然后依次通过内在和/或外在的酶促途径激活多种凝血因子,从而进一步加强血小板的血栓强度。较为理想的止血材料需要具有安全、高效、易储存、成本低以及生物相容性好的优点。目前对止血材料的研究仍集中在如何提高止血功效,实现快速止血,尤其是满足中、重度出血的快速止血需求。
2、研究思路之一是通过复合不同止血机理的止血材料来实现高效、快速的止血。如:申请号为201410384076.9的专利报道了一种具有抗菌促愈合活性的复合止血粉。采用物理交联的方式,将负载溶菌酶的埃洛石与壳聚糖溶液进行物理交联,再通过冷冻干燥得到复合止血粉,具有止血、杀菌的优点,同时可以促进创面的愈合。申请号为202010588924.3的专利报道了一种抗菌型医用止血海绵,以生物大分子作为多孔海绵骨架包裹负载有抗菌剂的埃洛石,具有止血和抗菌的双重功效。生物大分子包含有海藻酸钠、明胶、壳聚糖、葡聚糖和透明质酸中的一种或多种。申请号为202210484304.4的专利依次将黑色素与埃洛石沉积在纱布上实现协同止血。
3、受贻贝足蛋白对非干燥表面的良好黏附性的启发,福建师范大学的刘海清教授、陈巍教授、方燕副教授等研究团队联合开发了一种止血棉纱布,通过控制血液在纱布内及在纱布/组织界面的运动速度和方式,实现高效止血。该纱布表面采用邻苯二酚基团封端的柔性长链疏水烷基改性。纱布的亲水性保留了纱布浓缩血细胞和血小板的能力,疏水性阻碍了血液在纱布内的运动,邻苯二酚的组织粘附性减缓了血液在纱布/伤口组织界面的渗出。三种物理效应的协同作用,使纱布具有非常优异的伤口止血能力。中科院化学所赵宁等与南方医科大学从纱布亲水和疏水的角度设计了一种全新概念的止血材料,同样采用长链烷烃在传统纱布的纤维表面构筑微纳米结构层,将常规纱布由亲血性转变为疏血性,之后将疏血纱布与常规纱布双层叠加,利用下层的常规纱布来促进凝血和上层的疏血纱布产生负压阻止血液浸湿和渗透,从而达到有效止血和降低失血量的目的。申请号为202111121541.6的专利公开了一种低黏附抗血液流失的止血材料,这种止血材料由具有微纳结构的疏水抗血液浸润层和修饰在表面的止血活性成分构成。止血材料中的疏水抗血液浸润层可将血液限制在伤口内,防止血液透过止血材料的失血/渗漏。疏水抗血液浸润层和止血活性成分共同作用,促进血液在止血材料和血液的固-液界面的快速凝固。
4、可见,高效止血材料的设计需要从材料本身的止血机理出发,结合材料的表面亲/疏水特性与微观结构特性,才能更好的实现高效止血,减少血液过度流失的目的。目前尚无好的对止血材料表面亲水与疏水特性调控及微观结构设计的简便工艺方法。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足,提供了一种埃洛石止血敷料。
3、技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种埃洛石止血敷料,包含基材及以岛状形式分布于所述基材上的改性埃洛石聚集体;所述岛状形式分布的改性埃洛石聚集体形成的单个岛的表面积为2500~90000μm2,高度为50~100μm,相邻岛的间距为50~100μm;当单个岛的面积大于90000μm2或相邻岛的间距小于50μm,在止血敷料基材单位面积上暴露出的疏水区域面积相对偏小,止血过程中形成的血液凝块结合紧密,彼此粘结成一团,难以保证输水通道的畅通,无法持续传输走水份,不利于中、重度出血的止血实现。当单个岛的面积小于2500μm2或相邻岛的间距大于100μm时,止血敷料基材单位面积上改性埃洛石数量相对不足,止血效果不佳。
5、当单个岛的高度小于50μm,止血敷料单位面积上改性埃洛石数量亦不足以产生良好的止血效果。当单个岛的高度大于100μm,需要添加较大比例的丙烯酸共聚物才能将改性埃洛石牢固粘附在基材表面。但由于丙烯酸共聚物会封堵底层部分改性埃洛石的管口而导致止血性能随岛的高度增加无明显提升反而增加产品成本
6、所述基材由疏水纤维与亲水纤维混纺制得。
7、上述的,所述改性埃洛石为阳离子改性埃洛石,采用电泳法以1∶10000的质量比例分散于去离子水中测得的zeta电位为20~50mv。
8、上述的,疏水纤维为疏水改性海藻纤维,亲水纤维为天丝纤维,所述疏水改性海藻纤维与天丝纤维的质量比为0.5~1.0∶1.0。
9、上述的,所述疏水改性海藻纤维的平均直径为400~800nm,静态水接触角大于120°。
10、上述的,所述天丝纤维的细度为1.4dtex或1.7dtex。
11、埃洛石表面的硅羟基呈电负性,通常埃洛石表面的zeta电位为负值。采用带正电荷物质对埃洛石表面进行改性得到阳离子改性埃洛石,将埃洛石表面由电负性转变为电正性。在止血过程中,电正性的阳离子改性埃洛石能够通过静电作用,将电负性的血小板、血红蛋白、血浆纤维蛋白原等物质吸附在埃洛石表面形成血液凝块。与单纯的物理聚集形成的血液凝块相比,静电吸附能够更快速的形成紧实的血液凝块,从而有利于快速止血。
12、上述的,所述改性埃洛石通过精密打印方式采用医用级丙烯酸共聚物粘合剂粘结在基材上。
13、上述的,包括如下制备步骤:
14、(1)将甲酸酸化的海藻酸钠与四丁基氢氧化铵反应,得到可溶于有机溶剂的四丁基氢氧化铵改性海藻酸钠;将硬脂酰氯与四丁基氢氧化铵改性的海藻酸钠在有机溶剂中发生酯化反应,然后与饱和氯化钠溶液进行离子交换,经透析纯化与冷冻干燥得到硬脂酸改性海藻酸钠。以硬脂酸改性海藻酸钠和氯化钙为原料,采用微流控纺丝法制备得到疏水改性海藻纤维;所述疏水改性海藻纤维采用微流控纺丝法制备得到,相比于湿法纺织制备的海藻纤维具有更高的力学强度,适宜于医用敷料的制备;
15、(2)将疏水改性海藻纤维与天丝纤维按照一定克重配比,采用水刺法非织造布工艺,包含原料准备、开松混合、梳理成网、铺网、预湿、水刺加固、脱水、烘燥定型与卷绕分切环节,制备得到疏水与亲水相间分布的基材;
16、(3)将改性埃洛石与羊毛脂分散于医用丙烯酸共聚物粘合剂的水溶液中,搅拌均匀得到改性埃洛石分散液。采用精密打印方式将上述改性埃洛石分散液以岛状形式打印在步骤(2)制备的基材上,在120~150℃烘干,得到初始敷料;
17、(4)将酸性蓝9号和医用级硫酸钡分散于医用丙烯酸共聚物粘合剂的水溶液中,搅拌均匀得到显影液。沿着初始敷料纵向,在粘附有埃洛石聚集体的表面中间部位2~4mm宽度处采用辊涂方式涂覆上述显影液,在120~150℃烘干,得到所述埃洛石止血敷料。
18、有益效果:
19、与现有技术相比,本发明所述埃洛石止血敷料,具备如下有益效果:
20、本发明通过对海藻纤维的疏水改性及其与天丝纤维的混纺简便地构建了一种疏水与亲水相间分布的基材,实现了对止血敷料基材表面亲/疏水特性的简易调控。采用精密打印方式在亲水与疏水相间分布的基材上形成了岛状分布的改性埃洛石聚集体,实现了对止血敷料基材表面微凸结构的构筑。
21、止血过程中,止血敷料基材相间分布的亲水区域与疏水区域产生抽水效应将水分快速由疏水区域转移到亲水区域,与亲水的天丝纤维与改性海藻纤维亲水部分结合形成胶体,短时间内大量吸走血液中的水分。同时,血液中的血小板、血红蛋白、血浆纤维蛋白原等物质被改性埃洛石阻隔并通过静电作用吸附在改性埃洛石表面,聚集形成血液凝块进一步促进止血。更重要的是,改性埃洛石聚集体的岛状分布方式允许暴露出适宜比例的基材疏水区域,其疏水效应保障输水通道不会因为血液凝块的形成而被堵塞,继而能够持续的将血液中的水分吸走,从而实现快速止血。特别地是,能够满足中、重度出血的快速止血需求。
1.一种埃洛石止血敷料,其特征在于:包含基材及以岛状形式分布于所述基材上的改性埃洛石聚集体;所述岛状形式分布的改性埃洛石聚集体形成的单个岛的表面积为2500~90000μm2,高度为50~100μm,相邻岛的间距为50~100μm;
2.根据权利要求1所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:所述改性埃洛石为阳离子改性埃洛石,采用电泳法以1∶10000的质量比例分散于去离子水中测得的zeta电位为20~50mv。
3.根据权利要求1所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:疏水纤维为疏水改性海藻纤维,亲水纤维为天丝纤维,所述疏水改性海藻纤维与天丝纤维的质量比为0.5~1.0∶1.0。
4.根据权利要求3所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:所述疏水改性海藻纤维的平均直径为400~800nm,静态水接触角大于120°。
5.根据权利要求4所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:所述天丝纤维的细度为1.4dtex或1.7dtex。
6.根据权利要求1所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:所述改性埃洛石通过精密打印方式采用医用级丙烯酸共聚物粘合剂粘结在基材上。
7.根据权利要求1所述的一种埃洛石止血敷料,其特征在于:包括如下制备步骤: