新型止血材料TA专家讲座

(1)TA背景

(2)TA基础结构

(3)TA组成成份选择

(4)TA性能以及应用新型止血材料TA专家讲座第1页背景1湿润和动态表面（包含生物组织）粘附，在很多领域都很主要。现有粘合剂是带有细胞毒性粘附在组织上，或者不能在潮湿环境中使用。从组织修复、药品给伤口敷料和生物医学装置都迫切需要用到这种材料。现有组织粘合材料主要是氰基丙烯酸酯（CA）图1新型止血材料TA专家讲座第2页α-氰基丙烯酸酯胶黏剂主要缺点以下：①冲击性能差，尤以粘接缺乏柔软性材料时更为显著;②耐热性差，未改性产品只能在70～80℃下使用;③耐酸碱性及耐水性能极差;④固化快速，若未加以增黏，难用于充填性粘接;⑤即使对人体无毒，但对黏膜有一定刺激性。针对氰基丙烯酸酯胶黏剂缺点，主要从以下两方面对其进行了改性。①交联共聚多采取加入增塑剂和与橡胶共聚方法。新型止血材料TA专家讲座第3页Science杂志登载一项最新研究：研制了一个新型止血材料TA（ToughAdhesives）。这种新型材料能够快速粘连止血，同时又保持极高组织器官强度。设计灵感起源于一个由蛞蝓(Arionsubfuscus)分泌防御粘液，它强烈地附着在表面上。这种鼻涕虫胶由坚韧基质体上含有互穿带正电蛋白质和组成。图2新型止血材料TA专家讲座第4页止血材料基本要求TA是在两个基础要求上设计：（i）粘合剂作用表面必须是负湿带电组织表面，必须在界面上形成共价键同时符合动态组织运动。（ii）耗散基层必须要坚固，当界面受到压力时能有效地消耗能量。为了满足第一标准，采取带正电荷伯胺基团桥联聚合物。（伯胺在其力学和附着力方面起主要作用）。这么聚合物能够经过静电吸引力吸收组织表面，能使来自组织表面水凝胶基质羧酸基团和伯胺基团共价结合。假如目标表面是可渗透，桥连聚合物也能够渗透到目标表面，形成物理缠结和化学锚定粘合剂。为了满足第二个标准，经过使用水凝胶作为耗散基体来耗散能量。新型止血材料TA专家讲座第5页结构分析粘合剂设计：由粘合剂表面和耗散基质两层组成。前者经过静电相互作用，共价键和物理相互渗透与基体表面结合。后者经过滞以后放大能量耗散。两层协同地造成在湿表面上含有更高附着力。粘附发生在几分钟内，血液不影响其粘合并与体内动态运动相容（见图）。实现高附着力需要两种效应协同作用。首先，粘合剂应与基材形成牢靠粘合。第二，粘合剂里面材料衬底经过滞后耗散能量。第三，组织粘合剂还必须显示与体液以及细胞和组织兼容性。新型止血材料TA专家讲座第6页（A）TA包含耗散基质（浅蓝色方形），由含有离子水凝胶（钙：红色圆圈）和共价交联聚合物（黑色和蓝色线条）以及包含表面带有桥联粘合伯胺聚合物（绿线）制成。桥连聚合物渗透TA和基层（浅绿色区域）。当靠近裂缝，耗散区（橙色区域）消耗大量能量作为藻酸盐链和钙之间离子键离子断裂。藻酸盐结构分析新型止血材料TA专家讲座第7页桥联聚合物选择我们选择猪皮作为第一个模型组织，它与人类皮肤非常类似。选择一个适当桥联聚合物，测试五种聚合物：壳聚糖，聚丙烯酸（PAA），聚乙烯亚胺，胶原蛋白，和明胶。桥联聚合物渗透快速进入水凝胶基质，形成一个带正电表面。我们然后将TA施用在猪表皮上皮肤与压缩，并由此产生粘附力经过粘附能量来量化（下列图）。新型止血材料TA专家讲座第8页（C）水凝胶基质粘附能量随种类而改变：

Alg藻酸盐、PAAm聚丙烯酰胺和Alg-PAAm。（D）TA与其它比较粘合剂：CA（氰基丙烯酸酯）、聚乙二醇类粘合剂、纳米粒子粘合剂。耗散基质层选择新型止血材料TA专家讲座第9页（A）对不一样组织（皮肤、软骨心脏、动脉和肝脏）表面粘着力（B）以PHEMA（甲基丙烯酸羟乙酯）、PNIPAm（聚N’-异丙基丙烯酰胺）、PAAm(聚丙烯酰胺）和Alg-PAAm(藻酸盐-聚丙烯酰胺）为主水凝胶粘着力。（C）荧光素异硫氰酸酯标识壳聚糖（FITC-壳聚糖）转化为PAAm水凝胶、皮肤和肌肉穿透深度。在不一样湿表面上附着力新型止血材料TA专家讲座第10页（A）TA在猪皮肤粘附动力学。（B）有和没有接触到血液对猪皮肤TA与CA对比。（C）有血液暴露跳动猪心脏体内试验图。粘附性能随时间改变新型止血材料TA专家讲座第11页（D）体外细胞相容性经过定量人皮肤纤维细胞活力来比较。（E）经过植入老鼠皮下评定体内生物相容性。（A）TA被用作组织粘合剂。在剥离之前TA粘持肝脏，并维持其最初长度14倍粘附性能和生物相容性新型止血材料TA专家讲座第12页（B）当心脏膨胀时改变压力，TA密封胶预防液体（红色）泄漏。（C）在有塑料（TA）和没有塑料（TA-B）情况下测量破裂TA密封胶压力；（D）使用TA作为止血敷料，在大鼠肝脏深伤口上，用TA封口以阻止血液流量（标有红色箭头）；（E）在不处理伤口、用TA止血和外科伤口处理三者失血对比。作用生物组织后粘附性能新型止血材料TA专家讲座第13页TA可用于组织修复，既能够是预先形成贴片，也能够是可注射溶液。AT使用方法新型止血材料TA专家讲座第14页它细胞组织相容性即使良好，但还是有轻中度炎症反应。AT缺点新型止血材料TA专家讲座第15页谢谢！新型止血材料TA专家讲座第16页问题?

1为何粘合剂作用表面必须是负湿带电组织表面？

因为细胞膜缘故,细胞膜主要