張永祥，李嬌嬌，張 瑜，歐思敏，夏培斌，劉志遠，程 杰，崔景強

（河南省駝人醫(yī)療科技有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453400；河南省醫(yī)用高分子材料技術與應用重點實驗室，河南 新鄉(xiāng)453400）

“疝氣”指人體內(nèi)組織或器官的一部分離開了原來的部位，通過人體間隙、缺損或薄弱部位進入另一部位而產(chǎn)生的疾病[1]。腹壁疝是臨床最常見的疝氣[2]?，F(xiàn)代無張力修補手術是目前治療疝氣最主要的手術方法之一，該方法采用疝氣補片取代局部組織缺損，相比傳統(tǒng)的手術縫合，其優(yōu)點是無縫合張力、創(chuàng)傷小、術后疼痛輕、恢復快、復發(fā)率低。目前市場上的疝氣補片主要是PP補片[3-5]，它在體內(nèi)不能被吸收，也存在明顯的副作用，如術后有明顯的異物感，以及長期的不適感，嚴重者具有慢性疼痛，易與器官產(chǎn)生粘連并引起炎癥等[6]。

近年來，為彌補PP補片的不足，表面覆膜的聚丙烯復合型補片被廣泛研究[7-8]。高國棟等[9]將脂肪干細胞（ADSCs）接種到PP補片上，分別將PP補片及覆膜補片植入大鼠腹壁肌肉表面，結果表明覆膜PP補片具有更低的炎癥反應及更好的腹壁順應性；陳艷春等[10]將PLA靜電紡絲至PP補片，PLA纖維直徑在300 nm左右且線徑均勻，利于細胞的生長及增殖；HU等[11]將多巴胺作為固定化基團，將羧甲基纖維素與羧甲基殼聚糖混合的水凝膠固定在PP補片表面，結果顯示其具有顯著的抗粘連性能和良好的生物相容性。

因此，本文選用PLGA作為隔離膜材料，其具有優(yōu)良的生物相容性、適宜的降解可吸收性、防粘連及抗炎性，通過了美國食品及藥物管理局（FDA）認證，被廣泛應用于制藥、醫(yī)用工程材料等領域[12]。采用浸潤涂層的技術，在經(jīng)過等離子處理的PP補片一側（該側直接接觸臟腹膜）將PLGA沉積成完整的膜，形成PLGA/PP復合補片，并研究了其體外降解性能及防粘連性，研究結果為PLGA/PP復合補片的開發(fā)提供了參考。

1 實驗

1.1 材料與儀器

選擇的材料如下：PLGA，購自濟南岱罡生物材料有限公司，相對分子質(zhì)量為2×105，LA和GA的單體比為50∶50；三氯甲烷（CHCl3），分析純，購于國藥集團化學試劑有限公司（上海）；磷酸鹽緩沖液（PBS），購于北京基尼亞生物技術有限公司；PP補片，購自常州市宏翔醫(yī)療用品公司；其他試劑均購自國藥化學試劑有限公司（上海）。

選擇的儀器如下：掃描電鏡的型號為EV0 18型，生產(chǎn)廠家為德國蔡司；拉力試驗機的型號為AI-7000-SU1型，生產(chǎn)廠家為中國臺灣高鐵；其他所用儀器均為市售設備。

1.2 PLGA/PP補片的制備

PLGA/PP補片的制備方法與先前的報道一致[13]，將1.6 g的PLGA溶于20 mL CHCl3中，制成質(zhì)量濃度為0.08 g/mL的溶液，400 r/min磁力攪拌均勻后，與等離子處理過的PP補片一同放入特制的模具，室溫下干燥48 h后脫模，然后在40℃真空中干燥24 h，使CHCl3揮發(fā)完全，得到PLGA/PP，其中PLGA∶PP=59∶41（質(zhì)量百分比）。

1.3 測試與表征

1.3.1 外觀及力學性能實驗

1.3.1.1 外觀

用萊卡顯微鏡對PP補片放大50倍，觀察其纖維結構及經(jīng)緯向。

1.3.1.2 力學性能

參考GB/T 3923.1—2013中松式夾持的方法來測試縱向斷裂強力及斷裂伸長率，試樣大小為6 cm×11 cm，夾距為8 cm，預加張力2 N，拉伸速度為100 mm/min，直至試樣斷裂，測試結果取平均值（n=5）。

1.3.2 體外降解實驗

參考GB/T 16886.13—2017，浸泡液選用PBS（pH值為7.4），試樣質(zhì)量與浸泡液體積比為1 g∶70 mL；以37℃、60 r/min的恒溫震蕩箱為浸泡環(huán)境；浸泡周期為1、2、4、8、12、16、17、18、19周，n=10，每個試樣單獨用一個惰性容器，每周更換PBS溶液。

1.3.2.1 質(zhì)量損失率

質(zhì)量損失率WL按式（1）計算，測試結果分別取平均值（n=5）。

式（1）中：W1為浸泡前試樣干燥至恒重的質(zhì)量，g；W2為浸泡一定周期后，試樣干燥至恒重的質(zhì)量，g。

1.3.2.2 力學性能

到達浸泡周期后，參考GB/T3923.1—2013中松式夾持的方法來測試縱向斷裂強力及斷裂伸長率，試樣大小為6 cm×11 cm，夾距為8 cm，預加張力2 N，拉伸速度為100 mm/min，直至試樣斷裂，測試結果取平均值（n=5），以降解前的復合補片的斷裂強力及斷裂伸長率作為對照。

1.3.3 體外粘連實驗

參考YY/T 1477.4—2017，用凝固的纖維蛋白凝塊提供一個粘著點，用生物基質(zhì)模擬傷口創(chuàng)面，并應用于2片樣品之間，以0°無支持的方式夾持、100 mm/min的速率拉伸，直至試樣完全與纖維蛋白凝塊剝離，通過測量從纖維蛋白凝塊上剝離試樣所需的剝離力，來評價試樣的潛在粘連性。

1.3.4 形貌觀察

復合補片經(jīng)離子濺射儀真空噴金后，用德國蔡司EV0 18型掃描電鏡（SEM）進行觀察。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計檢驗

測試結果圖以平均值±標準差來繪制，2組比較采用t檢驗，P≥0.05時，無統(tǒng)計學差異；P＜0.05時，有統(tǒng)計學差異；P＜0.01時，有顯著的統(tǒng)計學差異；P＜0.001時，有極其顯著的統(tǒng)計學差異。

2 結果與討論

2.1 外觀及力學性能實驗

PP補片的顯微鏡下形態(tài)以及PLGA/PP補片、PP補片的力學性能分析如圖1所示。從圖1（a）中可以看出，單股PP編織而成的補基材，其網(wǎng)孔為3 mm×4 mm，其經(jīng)向長度要小于緯向。從圖1（b）和圖1（c）中可以看出，PP補片組內(nèi)的斷裂強力及斷裂伸長率存在統(tǒng)計學差異（P＜0.05），這是其經(jīng)緯向長度差異造成的；相比PP補片組，PPLGA/PP補片組的經(jīng)向和緯向斷裂強力都得到顯著提高（P＜0.01），這主要是因為網(wǎng)絡狀的PP補片基材被PLGA膜包裹，形成了一體化結構，提高了整體的斷裂強力，但是由于PLGA膜的存在，復合補片的經(jīng)向斷裂伸長率下降（P＜0.05），低于原網(wǎng)絡狀PP補片。2種補片均顯示緯向能夠提供較大的力學支撐和穩(wěn)定性，因而在進行補片植入時，醫(yī)生需要考慮補片的放置方向與人體組織相匹配，以此達到最佳的治療效果。

圖1 PP補片的顯微鏡下形態(tài)以及PLGA/PP補片、PP補片的力學性能分析

2.2 體外降解性能

圖2為降解期間PLGA/PP補片的質(zhì)量損失率及拉伸性能變化。從圖2（a）中可以看出，隨著降解的進行，PLGA/PP補片樣品的質(zhì)量損失率12周前僅發(fā)生較小變化，這是由于PLGA的水解過程是水分子先滲入非晶區(qū)，隨后滲入晶區(qū)，導致高聚物分子鏈松弛及酯鍵斷裂，形成低聚物；降解至第16周時，降解產(chǎn)生的大量端羧基使得材料內(nèi)部降解速率加快，低聚物進一步水解為小分子，PLGA膜發(fā)生大片溶蝕，造成質(zhì)量損失率突增；經(jīng)過18周的降解，該補片的質(zhì)量損失率達到59%左右，并且后期幾乎無變化，與PLGA/PP補片中PLGA含量一致，表明PLGA降解完全。從圖2（b）和圖2（c）中可以看出，降解1～2周，水解從結構疏松的無定型區(qū)開始，隨著決定縫線強度的無定性區(qū)縛結分子鏈（連接晶區(qū)間的分子鏈段）的水解斷鏈，縫線的強度下降；降解4周，斷開的縛結分子鏈段本身成為自由狀態(tài)柔性分子鏈段，在體外降解溫度（37℃，高于聚合物Tg）易形成新的折疊鏈有序區(qū)，限制水分子的滲入，相比前2周，縫線質(zhì)量損失率降低，而體外降解強度上升；隨著降解的進行，PLGA涂層的減少，可降解結構逐漸消失，補片的拉伸性能趨近于基材；但降解至16周時，PLGA/PP補片的斷裂伸長率及其經(jīng)向斷裂強力明顯下降，遠低于基材，這可能是由于PP在降解液中發(fā)生老化所致。

圖2 PLGA/PP補片降解過程的性能變化情況

2.3 體外防粘連

2.3.1 體外防粘連性能

P補片-創(chuàng)面組合體與PLGA/PP補片-創(chuàng)面組合體的最大剝離力如圖3所示。從圖中可以看出，PP補片-創(chuàng)面組合體的最大剝離力值平均值為1.83 N，在同樣的實驗條件下，PLGA/PP補片-創(chuàng)面組合體剝離力平均值為0.48 N，下降了74%，兩者存在顯著的統(tǒng)計學差異（P＜0.01）。這表明PLGA涂層的存在，使得PLGA/PP補片具有更好的防粘連性能。朱軼等[14]制備的PLGA膜起到了預防小鼠術后宮腔粘連的作用，陳灶妹等[15]制備的PLGA/PEG靜電紡絲膜能有效預防大鼠術后腹腔粘連。以上結果與本文一致，均表明PLGA膜在預防體內(nèi)粘連方面具有潛在的應用價值。

圖3 PP補片-創(chuàng)面組合體與PLGA/PP補片-創(chuàng)面組合體的最大剝離力

2.3.2體外防粘連實驗補片表面形態(tài)

剝離后的PP補片如圖4所示。從圖4（a）中可明顯觀察到在對照組PP補片表面有大量的蛋白凝塊殘留；從圖4（b）中可明顯觀察到PLGA涂層表面光滑，無明顯的蛋白凝塊殘留，測試結果與剝離力結論一致。

圖4 剝離后的PP補片與PLGA/PP補片的SEM照片

3 結論

研究采用浸潤的方法，制備了PLGA/PP復合補片，主要研究了其體外降解及防粘連性能，并與PP補片對比，得出以下結論：①相比PP補片，PLGA/PP補片的斷裂強力得到了提高；PLGA/PP補片在PBS（pH值為7.4）緩沖液的體外降解周期為18周左右；隨著降解的進行，PLGA/PP補片體外降解的力學性能逐漸趨近于PP補片，其斷裂伸長率及經(jīng)向斷裂強力在降解至16周時明顯下降。②相比PP補片，PLGA/PP補片的剝離力更小，這表明其有更好的防粘連性。PLGA/PP補片有望成為一種新型腹壁疝修補片。