中圖分類號(hào)：TQ431.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2025）05-0085-05

Abstract：For the repair treatment of facial skin defects ，methacryloylated gelatin hydrogels were prepared with gelatinand methacrylic anhydride，and then nano-zno modification was caried out.Then，combined with 3D printing technology，a hydrogelflap material was prepared，and its properties were explored.Theresults showedthat the preferred nano-zno solution was 12% and the mass concentration of nano-zno was 50mg/L ，and the hydrogel flap material could be light-cured within 1min ，with good rapid gelation performance，swelling ratio of more than 1000% ，the average diameter of the inhibition zone reaching 0.6mm ，and good cell activity in vitro.The hydrogel flap material preparedunder optimalconditions hadagood efect in the clinical application offacial skin defect repair，with an excellent wound healing rate of 91. 30% ，a healing time of （ 15.36±2.58 ） days，and an improvement in postoperative scar hyperplasia and postoperative satisfaction of 97.83% . In conclusion，this hydrogel flap material can provide a certain data basis for the development of facial skin defect repair treatment.

Key words ：methacryloyl；gelatin ；nano-zno ；hydrogel flap material；antibacterial circle

由于長期紫外線照射、意外傷害或各種疾病的影響，人們的面部皮膚受到損傷。人體面部有著較多的美容部位，比如面頰部、鼻部等，且人體面部皮膚通常有著較多細(xì)小肌肉組織[1-2]。在臨床上，各種較大面積皮膚缺損很難做到自體修復(fù)，且在愈合后常常會(huì)有瘢痕等存在，這會(huì)嚴(yán)重影響修復(fù)效果和患者心理。因此，人們對面部皮膚修復(fù)材料的要求較多，比如柔韌度、光澤、抗菌性等。目前，關(guān)于皮膚缺損修復(fù)已經(jīng)開始使用各種皮瓣材料、人工真皮等。例如，甲基丙烯酸酐化明膠有著較好的機(jī)械性能、生物相容性、快速凝膠性等，屬于一種較為理想的人工真皮替代物材料[34]。對此，李媛媛等使用丙烯選化方式進(jìn)行甲基丙烯酸酐化明膠的制備，并以此作為生物墨水進(jìn)行活體組織打印。試驗(yàn)結(jié)果表明，甲基丙烯酸酐化殼聚糖水凝膠彈性模量增強(qiáng)，力學(xué)性能和物質(zhì)性質(zhì)良好[5]。徐鑫等使用脫細(xì)胞真皮基質(zhì)碎片和胃蛋白酶等材料，制備一種脫細(xì)胞真皮基質(zhì)水凝膠，該材料在生物相容性方面以及細(xì)胞相容性方面表現(xiàn)良好，對組織修補(bǔ)和填充材料的發(fā)展具有重要意義[。王珮華等使用了鼻唇溝皮瓣分區(qū)修補(bǔ)的方法對外鼻的部分缺損進(jìn)行修復(fù)，為不同外鼻缺損部位提供創(chuàng)面大小選擇參考[7]。納米氧化鋅有著良好的抗菌效果，試驗(yàn)以納米氧化鋅對甲基丙烯酸酐化明膠進(jìn)行改性，并結(jié)合3D打印技術(shù)，制備一種可適用于面部皮膚缺損修復(fù)的皮瓣材料，旨在提高皮瓣材料的抗菌性能、生物相容性等。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要原料

甲基丙烯酸酐（工業(yè)純，普樂司生物）；明膠（AR，鵬宇生物）；光引發(fā)劑LAP（AR，凱發(fā)新材料）；胎牛血清（標(biāo)準(zhǔn)品，西亞化學(xué)）；納米氧化鋅溶液（ 1500mg/L 瑞森新材料）。

1.2 儀器與設(shè)備

YP1002型電子天平（越平科學(xué)儀器）；DF-101S型磁力攪拌器（赫名儀器）；752型分光光度計(jì)（鉑溫儀器）；HD-SY96型酶標(biāo)儀（霍爾德儀器）；JIDI-20D型高速離心機(jī)（吉迪儀器）。

1.3 試驗(yàn)方法

先制備甲基丙烯?；髂z水凝膠，然后使用納米氧化鋅對其進(jìn)行改性，再結(jié)合3D打印技術(shù)打印真皮構(gòu)建體，即可得皮辨材料。

1.3.1 水凝膠預(yù)聚液的制備

（1）通過電子天平準(zhǔn)確稱量明膠 37.5g ，與300mL pH值為7.4的磷酸鹽緩沖溶液在加熱條件下混合；

（2）在 30min 內(nèi)，將水浴溫度控制在 50% ，向步驟（1）的混合溶液中緩慢滴加 21.74mL 的甲基丙烯酸酐溶液。再加入適量氫氧化鈉溶液將混合溶液的 pH值調(diào)到7.5左右，并在水浴 條件下使混合溶液進(jìn)行反應(yīng)

（3）冷卻后，將混合溶液裝人14000分子量的透析袋中，結(jié)合適量去離子水進(jìn)行攪拌透析處理3d。再離心、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得濃縮溶液；

（4）通過冰箱冷凍濃縮溶液，然后使用冷凍干燥機(jī)對濃縮溶液冰塊進(jìn)行干燥2d，得甲基丙烯?；髂z材料；

（5）將適量甲基丙烯?；髂z材料與微量 的光交聯(lián)劑一起添加到磷酸鹽緩沖溶液中。在水浴加熱 條件下溶解，然后以 進(jìn)行離心 5min 。該步驟整個(gè)過程均注意避光。最后獲得水凝膠預(yù)聚液，放入冰箱避光貯存，備用[8-9] ○

1.3.2 皮辨材料的制備

（1）將適量水凝膠預(yù)聚液在水浴加熱 37degreeC 條件下保持 30min ，再添加適量濃度為 50mg/L 的納米氧化鋅溶液。以震蕩的方式混合均勻，得納米氧化鋅改性水凝膠預(yù)聚液；

（2）將納米氧化鋅改性水凝膠預(yù)聚液添加到3D打印裝置的無菌打印筒中，進(jìn)行3D打印。將真皮構(gòu)建體的模型參數(shù)設(shè)定為圓柱體，直徑 70mm ，層高 2mm ，細(xì)絲間距 3.0mm 。3D打印過程中工藝參數(shù)設(shè)定為：控溫條件 ，打印速度 8mm/s ，針頭直徑0.21mm，打印氣壓0.15 MPa[10-11]；

（3）對打印完成的材料進(jìn)行藍(lán)光光照處理，得皮瓣材料，放入高糖DMEM培養(yǎng)基中保存。

1.4性能測試與表征

1.4.1 溶脹比

將皮瓣材料試樣浸沒到磷酸鹽緩沖溶液中，在恒溫 環(huán)境下放置 。再取出，吸干材料表面多余的磷酸鹽緩沖溶液，稱重記錄，記為 。之后，再將試樣干燥，稱重記錄，記為 。然后計(jì)算皮瓣材料溶脹比，公式[12-13]為：

式中： 為溶脹后材料質(zhì)量， 為溶脹前材料質(zhì)量， ？g 0

1.4.2 光照固化時(shí)間

將 160μL 的納米氧化鋅改性水凝膠預(yù)聚液平鋪到48孔板中，進(jìn)行藍(lán)光光照處理，分析材料的光照固化時(shí)間。

1.4.3 體外細(xì)胞活性

將 160μL 的納米氧化鋅改性水凝膠預(yù)聚液平鋪到48孔板中，進(jìn)行藍(lán)光光照 30min ，形成水凝膠支架。然后將胎牛血清接種到水凝膠上，一起放入高糖DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng)一定時(shí)間。使用CCK-8細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑對孔板中樣品進(jìn)行處理，孵育 。之后，再吸取轉(zhuǎn)移到一個(gè)96孔板中，并通過分光光度計(jì)和酶標(biāo)儀對其中的溶液 450nm 吸光度進(jìn)行測試，進(jìn)而分析材料體外細(xì)胞活性。

1.4.4 抗菌性能

將 160μL 的納米氧化鋅改性水凝膠預(yù)聚液平鋪到一個(gè)48孔板中，進(jìn)行藍(lán)光光照 30min ，形成水凝膠支架。再配制 CFU/L的金黃色葡萄球菌菌懸液。將 70μL 菌懸液涂布到 M-H 平板上，再將水凝膠支架平鋪到 M-H 平板上，在恒溫 環(huán)境中培養(yǎng)1d，對平板上的抑菌圈進(jìn)行觀察并測量，

2 結(jié)果與討論

2.1 溶脹比分析

皮瓣材料溶脹比分析如圖1所示。

由圖1可知，當(dāng)在制備皮瓣材料過程中納米氧化鋅溶液添加量逐漸增大時(shí)，皮瓣材料溶脹比出現(xiàn)逐漸降低的變化?？梢钥吹剑{米氧化鋅溶液添加量為 8% 以及 12% 的皮瓣材料溶脹比均較大，保持在1 00% 以上。這說明，當(dāng)納米氧化鋅溶液添加量為 8% 以及 12% 時(shí)，皮瓣材料的保水性能較為優(yōu)異。當(dāng)納米氧化鋅溶液添加量為 16% 和 20% 時(shí)，皮瓣材料溶脹比均較小。特別是添加 20% 納米氧化鋅溶液所制備的皮瓣材料，其溶脹比最小，僅為 536.5% 。但此時(shí)，該皮瓣材料依然有著良好的吸水性能。這些變化說明，在不同納米氧化鋅溶液添加量下制備的皮瓣材料均有著良好的溶脹率，吸水性能良好。因此，當(dāng)這種皮瓣材料應(yīng)用到面部皮膚缺損修復(fù)中時(shí)，缺損出的細(xì)胞可以在較為濕潤的壞境中生長，這有利于面部皮膚的修復(fù)[14-16] 。

2.2 光照固化時(shí)間分析

皮瓣材料光照固化時(shí)間分析如圖2所示。

由圖2可知，隨著制作皮瓣材料過程中納米氧化鋅溶液添加量的增加，皮瓣材料光照固化時(shí)間在整體上表現(xiàn)出縮短的趨勢。在納米氧化鋅溶液添加量 8% ～20% 時(shí)，各皮瓣材料的光照固化時(shí)間均不超過2min。其中，當(dāng)納米氧化鋅溶液添加量為 16% 和 20% 時(shí)，各皮瓣材料的光照固化時(shí)間均低于 1min 。由此可見，納米氧化鋅溶液的添加，在一定程度上可以縮短皮瓣材料光照固化時(shí)間。試驗(yàn)制備的各皮瓣材料均可以在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光照交聯(lián)，有著快速凝膠化特性。

2.3 體外細(xì)胞活性分析

根據(jù)2.1和2.2，為保證皮瓣材料的保水性以及快速凝膠化特性，將納米氧化鋅溶液添加量確定為 12% 。然后，考察不同的納米氧化鋅溶液濃度對皮瓣材料性能的影響，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，各皮瓣材料在 450nm 處的吸光度值均呈現(xiàn)不斷增加的現(xiàn)象。這說明，在7d培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞的增殖活性隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加而增強(qiáng)。除此之外，當(dāng)培養(yǎng)天數(shù)一定時(shí)，隨著納米氧化鋅溶液質(zhì)量濃度的增加，皮瓣材料在 450nm 處的吸光度值呈現(xiàn)出先升后降的現(xiàn)象?？梢钥吹剑?dāng)納米氧化鋅溶液質(zhì)量濃度為 50mg/L 時(shí)，各皮瓣材料在培養(yǎng)4d和7d時(shí)均表現(xiàn)出較高的吸光度值，細(xì)胞增殖活性較好，且均優(yōu)于不含納米氧化鋅溶液的空白對照組。由此可見，在皮瓣材料的制備過程中，納米氧化鋅溶液的質(zhì)量濃度為50mg/L 較好。此時(shí)皮瓣材料擁有良好的體外細(xì)胞活性，對細(xì)胞或組織器官毒性較小。

2.4 抗菌性能分析

在納米氧化鋅溶液添加量為 12% 基礎(chǔ)上，對不同納米氧化鋅溶液濃度的皮瓣材料抑菌圈大小進(jìn)行觀察，進(jìn)而對皮瓣材料抗菌性能進(jìn)行分析，如圖4所示。

由圖4可知，隨著在皮瓣材料制備過程中納米氧化鋅溶液濃度的增大，皮瓣材料的抑菌圈平均直徑在整體上不斷增大。當(dāng)皮瓣材料中不添加納米氧化鋅溶液時(shí)，空白對比試樣的抑菌圈不明顯。當(dāng)在皮瓣材料中添加的納米氧化鋅溶液質(zhì)量濃度為 25mg/L 時(shí)，材料抑菌圈開始明顯，平均直徑為 0.3mm 。當(dāng)納米氧化鋅質(zhì)量濃度增大到 50mg/L 時(shí)，皮瓣材料的抑菌圈平均直徑也增大到 0.6mm 。特別是當(dāng)納米氧化鋅濃度增大到100mg/L時(shí)，皮瓣材料的抑菌圈平均直徑最大，達(dá)到 1.2mm 。這些數(shù)據(jù)說明，納米氧化鋅的添加對這種水凝膠皮瓣材料的抗菌性能有利。這是因?yàn)?，納米氧化鋅本身是一種高效的抗菌性物質(zhì)，其粒徑較小，表面積較大。這些納米氧化鋅可以進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部，能夠和細(xì)菌表面或者內(nèi)部的一些特定蛋白基團(tuán)、DNA等結(jié)合，進(jìn)而使細(xì)菌表面被破壞，細(xì)菌復(fù)制被抑制。因此，病原體的代謝功能受到抑制，因此，細(xì)菌逐漸被殺滅，而細(xì)菌感染情況減少[17-20]。綜上，優(yōu)選納米氧化鋅溶液質(zhì)量濃度為 50mg/L ，此時(shí)制備的皮瓣材料抗菌性能良好，在面部皮膚的缺損修補(bǔ)治療中可以達(dá)到減少傷口感染的效果。

2.5 應(yīng)用效果分析

2.5.1 應(yīng)用對象

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，按照 12% 體積添加量，以納米氧化鋅質(zhì)量濃度為 50mg/L 的納米氧化鋅溶液對甲基丙烯酰化明膠水凝膠進(jìn)行改性，并結(jié)合3D打印技術(shù)制備可適用于面部皮膚缺損修補(bǔ)的皮瓣材料。選取在2022年6月到2023年12月在我院進(jìn)行面部皮膚缺損修補(bǔ)治療的患者92例。并進(jìn)行隨機(jī)分組，對照組和試驗(yàn)組的面部皮膚缺損修補(bǔ)治療患者例數(shù)均為46例?；颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）知曉且自愿同意參與本研究；（2）患者年齡在 18～60 歲；（3）在面部受傷6h內(nèi)接受面部手術(shù)治療；（4）患者均為面部皮膚缺損?；颊吲懦龢?biāo)準(zhǔn)為：（1）曾接受過同類手術(shù)治療；（2）患者有精神類疾病或感染類疾??；（3）患者的心、肝、腎功能嚴(yán)重異常。

2.5.2 應(yīng)用方法

在面部皮膚缺損修補(bǔ)治療中，對照組的各患者均通過普通皮瓣修復(fù)術(shù)治療，試驗(yàn)組的各患者則均通過研究中的納米氧化鋅改性甲基丙烯?；髂z水凝膠皮瓣材料進(jìn)行治療。各組患者換藥日期、包扎固定方式等均無差異。

2.5.3 應(yīng)用觀察及指標(biāo)

創(chuàng)面愈合情況：根據(jù)患者面部皮膚缺損修補(bǔ)治療手術(shù)中的創(chuàng)面愈合治療和時(shí)間等，對創(chuàng)面愈合情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體分為優(yōu)、良、差3個(gè)等級(jí)。并以此計(jì)算創(chuàng)面愈合優(yōu)良率。

創(chuàng)面瘢痕增生情況：根據(jù)溫哥華瘢痕量表，對各組患者術(shù)后一定時(shí)間的創(chuàng)面瘢痕增生情況進(jìn)行VSS評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)采用Linker六級(jí)評(píng)分，即0～5分。VSS評(píng)分越高，則代表患者術(shù)后一定時(shí)間的創(chuàng)面瘢痕增生情況越嚴(yán)重。

患者滿意度情況：采用調(diào)查問卷的方式，對面部皮膚缺損修補(bǔ)治療手術(shù)術(shù)后6個(gè)月的患者進(jìn)行滿意度訪問。該評(píng)價(jià)總分設(shè)定為10分，其中，低于6分為不滿意；6～7分表示滿意； 8～10 分表示非常滿意。以此計(jì)算患者滿意度。

本研究中各數(shù)據(jù)均使用 SPSS25.0 軟件進(jìn)行處理，其中，“ 表示各組數(shù)據(jù)差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.5.4 應(yīng)用效果

表1、表2和表3依次為各組于我院接受面部皮膚缺損修補(bǔ)治療的患者的術(shù)后創(chuàng)面愈合情況、VSS評(píng)分情況以及患者滿意度情況。

表2術(shù)后VSS評(píng)分Tab.2 PostoperativeVSS score

結(jié)合表1、表2以及表3可知，使用研究中的納米氧化鋅改性甲基丙烯?；髂z水凝膠皮瓣材料進(jìn)行治療的患者術(shù)后愈合優(yōu)良率為91. 30% ，愈合時(shí)間為1 15.36±2.58 ）d，均優(yōu)于對照組。且試驗(yàn)組患者在術(shù)后3個(gè)月以及術(shù)后6個(gè)月的VSS評(píng)分均低于對照組，創(chuàng)面瘢痕增生情況良好。在患者滿意度方面，試驗(yàn)組患者術(shù)后滿意度達(dá)到 97.83% ，高于對照組。這種納米氧化鋅改性甲基丙烯?；髂z水凝膠皮瓣材料在面部皮膚的缺損修補(bǔ)治療中臨床應(yīng)用效果良好，可為面部皮膚缺損修補(bǔ)治療的發(fā)展提供參考。

3結(jié)語

（1）不同納米氧化鋅溶液添加量的皮瓣材料均擁有良好的保水性能，光照固化時(shí)間低于 2min 。優(yōu)選納米氧化鋅溶液添加量為 12% ：

（2）隨著納米氧化鋅質(zhì)量濃度的增加，皮瓣材料的 450nm 吸光度值先升后降。當(dāng)納米氧化鋅溶液的質(zhì)量濃度為 50mg/L 時(shí)，皮瓣材料體外細(xì)胞活性最佳，細(xì)胞毒性較小，且此時(shí)抑菌圈平均直徑達(dá)到0.6mm ，抗菌性能良好；

③以 12% 添加量添加納米氧化鋅溶液、納米氧化鋅質(zhì)量濃度為 50mg/L 時(shí)，制備的皮瓣材料在面部皮膚缺損修補(bǔ)治療中效果良好，可為面部皮膚缺損修補(bǔ)治療的發(fā)展提供一定參考。

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（責(zé)任編輯：蘇幔）