医用壳聚糖材料的应用主讲：陈键指导老师：韩红梅壳聚糖材料的生物医学应用0、概述1、壳聚糖的性能特点与结构2、壳聚糖的制备工艺3、壳聚糖的评价标准4、壳聚糖的药理作用及其应用范围0概述壳聚糖(Chitoson)又称脱乙酰甲壳素聚氨基葡萄糖，是甲壳素脱乙酰后的产物。壳聚糖为天然无毒性高分子，具有生物可分解性，构造类似纤维素。壳聚糖具有优良的生物相容性和生物可降解性，是理想的细胞外基质材料。1性能特点与结构1.1.1壳聚糖具有良好生物相容性和生物可降解性；1.1.2壳聚糖与分子链上游离氨基易生成阳离子聚合体；1.1.3壳聚糖可以形成不同的多孔结构；1.1.4壳聚糖作为生物活性物质的促进吸收因子。1.1性能特点1.1.1生物相容性和生物可降解性作为包含有生物信息的天然高分子材料，壳聚糖及其衍生物兼具生物相容性和生物可降解性，可被生物内的溶菌酶分解，应用于相关的医药领域时其安全性较其它合成材料更为可靠。1.1.2与分子链上游离氨基易生成阳离子聚合体壳聚糖作为生物医用材料的潜力来源于阳离子特征和在溶液中的高电荷密度，该特征使壳聚糖可以与许多阴离子聚合物发生凝聚而形成配合体。这种性质可用于定位运送活性聚阴离子1.1.3壳聚糖可以形成不同的多孔结构壳聚糖具有可以加工成用于细胞移植和组织再生的多孔结构支架的优异性能。多孔结构可以通过在适宜的模具中冷冻和冷冻干燥壳聚糖的乙酸溶液获得，壳聚糖支架的机械性能主要依赖于孔径和孔的取向。1.1.4壳聚糖作为生物活性物质的促进吸收因子壳聚糖及其衍生物由于其生物粘附性强，可以增强亲水化合物在生物体内的穿透作用，提高跨膜转运能力，因此，可作为生物活性物质的促进吸收因子。通过影响上皮细胞的通道来提高细胞的通透性，对某些可以使活性物质降解的酶还有具有抑制作用。1.2壳聚糖的结构2壳聚糖的制备工艺
流程
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图3评价标准YY/T0606.7-2008tissueengineeringmedicalproducts7:chitosanSC/T3403-2004chitinandchitosanSN/T2162-2008checkingrulesofchitosanantibioticcottontextiles4.1壳聚糖的生物药理作用4.1.1抗菌消炎作用4.1.2抗凝血作用4.1.3降血脂、降血糖作用及增强免疫作用4.1.4抗肿瘤作用4.1.5其他药理作用4生物药理作用与应用范围4.1.1抗菌消炎作用已有大量的研究证实壳聚糖及其衍生物具有广谱的抗菌活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、八叠球菌、放线菌和热带白色念珠菌等均具有抑制作用。壳聚糖的抑菌活性和多种因素有关：（1）壳聚糖的抑菌活性也受到其脱乙酰度的影响，脱乙酰度越高，抑菌活性越强；（2）不同分子量的壳聚糖对于细菌的抑制活性不同，整体上抑菌活性随分子量的升高而呈降低趋势。（3）壳聚糖只有在酸性溶液中才具有抑菌活性，并且溶液的pH值越低抑菌活性越强；4.1.2抗凝血作用蒋珍菊等人对不同反应条件下制备的不同壳聚糖类肝素衍生物的全血凝血时间、活化部分凝血活酶时间进行考察，比较了其抗凝血性能,结果发现，当衍生物的分子量与肝素相近时，其抗凝血活性最强；脱乙酰度对抗凝作用有较大影响。4.1.3降血脂，降血糖作用及增强免疫作用壳聚糖是脱乙酰基甲壳素，根据魏涛等人的研究，壳聚糖具有显著的降血脂、降血糖和增强免疫的作用。其机理主要是胆固醇在肠道内被胆固醇酶催化变为胆固醇酯，然后被肠道吸收，胆汁酸是胆固醇酶催化所必需的物质。壳聚糖能够阻碍胆固醇在体内的吸收、能够和带负电的胆汁酸结合，并将其排除体外。此外壳聚糖阻碍脂类物质的吸收，胆汁酸盐将脂肪中大油滴变为小的乳糜微粒，增加了脂肪酶与脂肪的接触面积，促进脂肪消化，由于胆汁酸盐的缺乏，脂肪就不能消化,从而减少身体对脂肪和胆固醇的吸收，达到降低血脂的作用。4.1.4抗肿瘤作用壳聚糖大分子上分布着许多活泼的羟基、氨基，可以通过化学改性形成衍生物来改善壳聚糖溶解性能，进而提高其抗肿瘤性能。通过羧基化、酰基化、季胺化及形成金属配合物等方式得到的壳聚糖衍生物与壳聚糖相比，其物理、化学性质均得到优化，具有水溶性、成膜性及极强的重金属螯合作用，在抑制肿瘤生长和延长存活期方面起到了积极作用。4.1.5其他药理作用壳聚糖能够清除人体内过多的自由基，起到延缓衰老的作用；壳聚糖还具有抗艾滋病AIDS的活性，对艾滋病病毒有潜在的抑制作用。4.2壳聚糖的应用范围4.2.1医用敷料；4.2.2无纺布状的人造皮肤；4.2.3外科手术可吸收缝合线；4.2.4硬组织修复材料；4.2.5药物控制释放材料；4.2.6诊断检测材料；4.2.7生物
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
和组织工程材料。4.2.1医用敷料用甲壳素和壳聚糖制成的薄膜、或和其它纤维如棉花、纤维素等做成的无纺布可以作为良好的创伤敷料，用于烧伤、植皮等部位的创面保护。4.2.2无纺布状的人造皮肤以壳聚糖为主要原料制备的人工皮肤质地柔软、舒适，与创面的贴合性能好，既透气、又吸水，不仅有抑菌消炎作用，而且具有抑制疼痛、止血和促进伤口愈合的功能。4.2.3外科手术可吸收缝合线壳聚糖类可吸收缝合线具有高强度、易打结、柔韧性好的机械性能和促进伤口愈合、抗溃疡等药理作用。4.2.4硬组织修复材料甲壳素和壳聚糖可以作为硬组织激发剂，以其固定肝素、硫酸软骨素和葡聚糖等可以有效地刺激硬组织尤其是骨组织的恢复和再生。4.2.5药物控制释放材料利用壳聚糖及其衍生物制备颗粒剂、片剂、膜剂、凝胶、微球等形式的控制释放剂解决了常规给药方式导致的药物浓度难以控制在有效范围，从而产生毒副作用、不易到达病变部位、药物利用率低等缺陷。释放模式包括:定位释放(导向药物)、恒速释放(缓释药物)、脉冲释放(智能释放)。4.2.6诊断检测材料壳聚糖接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯可用于葡糖苷酶和脲酶的固定化作为尿素传感器用于分析领域。4.2.7生物工程和组织工程材料细胞培养基壳聚糖可抑制成纤维细胞的增殖而羧甲基壳聚糖则对成纤维细胞的增殖具有促进作用。所以，壳聚糖及其衍生物材料作为细胞培养载体用于体外组织培养是安全可靠的酶固定化载体壳聚糖分子结构中存在易于使酶固定的氨基，可满足作为大部分酶固定化的载体的要求软组织修复材料结语作为生物医用高分子材料的原料之一，甲壳素和壳聚糖的优势在于：壳聚糖及其衍生物作为天然可再生的资源，因其具有良好的生物活性、生物可降解性、生物可相容性以及无毒性等特性，其发展前景诱人，其产品的市场潜力巨大。由于我国幅员辽阔,海岸线颇长，此资源十分丰富。但由于壳聚糖只能溶于酸性水溶液，不能直接溶于水，且在酸性溶液中不稳定，也不溶于一般的有机溶剂，这在很大程度上限制了它的应用。因此，应对它们进行更深入、更全面、更系统的研究，即对甲壳素和壳聚糖的物化、生物性能等方面进行系统的研究，并由此在生物医用材料方面开拓更多的应用领域。
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