一种聚氨酯微孔薄膜医用补片表层材料的制备及其性能研究

作     者：田晨旭 罗锋 李洁华 何学令 TIAN Chenxu;LUO Feng;LI Jiehua;He Xueling

作者机构：四川大学高分子科学与工程学院成都610065 四川大学学报(医学版)编辑部成都610041 

基　　金：国家自然科学基金(No.52173287) 高分子材料工程国家重点实验室自主课题经费(No.sklpme2022-2-07)资助 

出 版 物：《四川大学学报（医学版）》 (Journal of Sichuan University(Medical Sciences))

年 卷 期：2024年第55卷第4期

页      码：853-860页

摘      要：目的 本研究拟制备一种具有微孔结构的聚氨酯(polyurethane, PU)薄膜的医用补片表层材料,并对PU微孔薄膜的材料学特性和生物学性能进行评价,以期提升盆底修复补片材料的临床适用性。方法 采用PU预聚体发泡技术制备表面具有微孔结构的PU薄膜,通过调节最佳PU预聚体异氰酸根指数(R值)和发泡环境相对湿度(relative humidity, RH),制备PU微孔薄膜。采用扫描电子显微镜观察PU微孔薄膜表面形貌,利用红外光谱、拉曼光谱和水接触角分析PU微孔薄膜的化学结构亲水性;体外评价PU微孔薄膜浸提液对L929小鼠成纤维细胞增殖的影响,并观察PU微孔薄膜对L929小鼠成纤维细胞黏附和形态的影响和对RAW264.7小鼠单核巨噬细胞的影响;使用Sprague Dawley(SD)大鼠评价PU微孔薄膜的体内免疫反应和组织再生。结果 PU预聚体R值=1.5,发泡环境RH=70%时PU薄膜形成明显的微孔,且均匀致密;与PU薄膜相比较,PU微孔薄膜的化学结构无明显改变,其水接触角[(55.7±1.5)°]低于PU薄膜[(69.5±1.7)°]和聚丙烯(polypropylene, PP)的水接触角[(104.3±2.2)°](P<0.05),显示出较强的亲水性;PU微孔薄膜浸提液具有良好体外生物相容性,可促进L929小鼠成纤维细胞增殖,同时PU微孔薄膜表面形态有利于L929小鼠成纤维细胞的黏附,细胞呈铺展生长,其表面形貌可以抑制RAW264.7小鼠单核巨噬细胞肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素(interleukin, IL)-1β分泌,促进IL-10、IL-4分泌,与24 h相比较,培养72 h时PU薄膜组和PU微孔薄膜组TNF-α、IL-1β表达水平降低,且低于PP薄膜组(P<0.05);其中,PU微孔薄膜组TNF-α和IL-10表达水平降低最明显;而IL-10、IL-4表达水平增加,且高于PP薄膜组(P<0.01),其中,PU微孔薄膜组IL-4表达水平增加最显著。PU微孔薄膜植入体内后植入微环境炎症较轻,未见明显的纤维囊形成,植入后60 d, PU微孔薄膜部分降解,膜中央出现大量的胶原纤维生长和肌肉形成。结论 PU微孔薄膜具有良好的亲水性和生物相容性,其表面形貌可调节增加细胞的黏附、调控RAW264.7小鼠单核巨噬细胞的功能以及促进组织修复,为女性盆底修复重建补片材料的设计提供了新思路。

主 题 词：聚氨酯微孔薄膜 表面形貌 调控 免疫微环境 生物相容性 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.12182/20240760202

馆 藏 号：203130843...