一種美容外科用粘合劑的粘接性能及應(yīng)用效果

摘 要：針對傳統(tǒng)縫線縫合處理術(shù)后切口易發(fā)生感染和易形成瘢痕的問題，提出一種新型組織粘合劑的制備。試驗結(jié)果表明， N?羥乙基丙烯酰胺濃度為50%，明膠甲基丙烯酰胺濃度為1%，甲基丙烯酸羥乙酯濃度為15%，光引發(fā)劑Lap濃度為0.05%，光照時間為150 min制備的粘合劑性能最佳。此時粘合劑拉伸強度為305.9 kPa，粘接強度為102 kPa；烘干組剪切強度為1.8 MPa，非烘干組剪切強度為1 MPa；溶脹48 h后， 溶脹率未超過800%；儲能模量超過2.5 MPa，遠高于損耗模量；烘干或經(jīng)過PBS浸泡后，仍舊保持一定的黏度和強度；在室溫條件下放置30 h后，含水量仍維持在20%左右；對枯草芽孢桿菌和大腸桿菌有很好且很穩(wěn)定的抑制作用，表現(xiàn)出良好的綜合性能。

關(guān)鍵詞：粘合劑材料；術(shù)后切口護理；瘢痕形成；粘接強度

中圖分類號：TQ431.3" " " " " " " " " " " " " " 文獻標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " "文章編號：1001-5922（2024）07-0035-04

Adhesion performance and application effect

of a cosmetic surgical adhesive

WANG Xiaoxu， MA Hui， LIU Xiaojuan

（The First Affiliated Hospital of Hebei North University，Zhangjiakou 075000，Hebei China）

Abstract： A new type of tissue adhesive was proposed to address the issues of infection and scar formation in traditional suture treatment of postoperative incisions. The experimental results showed that the adhesive prepared with a concentration of 50% of N?hydroxyethyl acrylamide， 1% of gelatin methylacrylamide， 15% of hydroxyethyl methacrylate， 0.05% of photoinitiator Lap， and 150 minutes of illumination had the best performance. At this point， the tensile strength of the adhesive was 305.9 kPa， and the bonding strength was 102 kPa. The shear strength of the drying group was 1.8 MPa， and the shear strength of the non drying group was 1 MPa. After 48 hours of swelling， the swelling rate did not exceed 800%. The storage modulus exceeded 2.5 MPa， which was much higher than the loss modulus. After drying or soaking in PBS， it still retained" a certain viscosity and strength. After being placed at room temperature for 30 hours， the water content remained around 20%. It had a good and stable inhibitory effect on Bacillus subtilis and Escherichia coli， showing good comprehensive performance.

Key words： adhesive materials；postoperative incision care；scar formation；bond strength

在進行美容外科手術(shù)的過程中，切開表皮的同時，會對內(nèi)皮細胞造成一定損害，配合給予術(shù)后切口愈合干預(yù)管理，因此需要對手術(shù)切口干預(yù)措施進行進一步優(yōu)化。對此，部分學(xué)者進行了很多研究，如研究了纖維蛋白粘合劑的止血功能和對皮膚軟組織修復(fù)的影響［1］。研究了仿貽貝水凝膠對組織的愈合效果，總結(jié)了該水凝膠作為醫(yī)用組織粘附劑，止血劑，密封劑仍需解決的關(guān)鍵問題，并對此領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進行了展望［2?3］。在急診外科創(chuàng)傷的應(yīng)用中，人體組織粘合劑和傳統(tǒng)縫合相比，具有手術(shù)時間短、減少術(shù)后疤痕、患者滿意度和接受度高等優(yōu)點，值得進一步推廣［3］?；诖耍囼炓晕墨I［4］的方法為參考，制備了一種用于美容外科手術(shù)切口用的新型組織粘合劑，為粘合劑在手術(shù)切口的應(yīng)用提供參考。

1" "試驗材料與方法

1.1" "材料與設(shè)備

主要材料：明膠（AR，谷碩生物）；甲基丙烯酸鈉（AR，星淇化工）；甲基丙烯酸酐（MA）（AR，普樂司生物）；碳酸鈉（AR，恒銳化工）；N?羥乙基丙烯酰胺（HEAA）（AR，尚合化學(xué)）；甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）（AR，普萊華化工）；光引發(fā)劑（LAP）（AR，棠邑化工）。

主要設(shè)備：HH-6型恒溫水浴鍋（捷呈儀器）；WDW型拉伸試驗機（方圓儀器）；GK-7F型離心機（精誠儀器）；FD-2B 型冷凍干燥箱（新諾儀器）；101-A型電熱烘箱（豫華儀器）。

1.2" "試驗方法

1.2.1" "GelMa的制備

（1）在70 mLPBS中放入10 g明膠，在恒溫水浴的作用下使其完全溶解，水浴溫度為55 ℃。

（2）將明膠溶液放入3孔燒瓶內(nèi)，然后放入1.7 g甲基丙烯酸鈉，振蕩使其完全溶解。將恒壓滴液漏斗連接至三孔燒瓶兩端，分別放入2.5 mL甲基丙烯酸酐和2.3 mL碳酸鈉溶液；

（3）控制體系pH值至8～10，打開恒壓漏斗滴加同時緩慢滴加MA和碳酸鈉，并在55 ℃水浴條件下攪拌反應(yīng)1 h；

（4）對反應(yīng)產(chǎn)物進行離心處理后去除沉淀，離心轉(zhuǎn)速和時間分別為3 000 r/min和5 min。將離心溶液置于純水中進行透析，透析時間為5 d，使透析袋內(nèi)溶液變?yōu)闊o色。冷凍干燥處理后得到GelMa固體；

（5）按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的明膠甲基丙烯酸酐（GelMA）、質(zhì)量濃度20%N?羥乙基丙烯酰胺（HEMA）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%光引發(fā)劑2959的比例進行混合，在室溫條件下避光攪拌使其混合均勻，光照固化20min，得到本試驗制備的水凝膠。

1.2.2" "粘合劑的制備

（1）根據(jù)配比依次混合HEAA、HEMA 和 GelMa，然后放入一定量光引發(fā)劑，在室溫條件下進行避光攪拌，使其混合均勻；

（2）將混合溶液進行離心去除配制過程產(chǎn)生的氣泡，離心溫度、轉(zhuǎn)速和時間分別為25 ℃、12 500 r/min和2 min；

（3）將離心后溶液倒入提前準(zhǔn)備好的模具中，在光照條件下固化一段時間，得到本試驗制備的水凝膠，自然冷卻后脫模進行性能測試。

1.3" "性能測試

拉伸性能：通過拉伸試驗機對材料的拉伸強度進行表征。拉伸強度表達式為：

[δ=FS]" " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

式中：[δ]為拉伸強度，kPa；[F]為斷裂拉力；[S]為斷裂橫截面積。

粘接強度：參照ASTM F2458—（2015 ）標(biāo)準(zhǔn)進行粘接強度測試［5?6］。

溶脹性能：將固化后粘合劑50 ℃烘干后置于培養(yǎng)皿中，然后倒入磷酸鹽緩沖液對烘干粘合劑進行浸泡，浸泡溫度為37 ℃。隔固定時間取出粘合劑樣品稱重，記錄結(jié)果。

1.4" "測試應(yīng)用

清創(chuàng)，采用絲線間斷縫合法，間隔1.2～1.5 cm垂直進針，分層縫合，避免損傷血管或神經(jīng)組織。觀察組采用粘合劑治療。術(shù)畢，確認(rèn)無出血后，用0.9%生理鹽水清洗創(chuàng)口，重復(fù)3次，確認(rèn)無血液、分泌物等殘留，用無菌紗布清理創(chuàng)口周圍，確保創(chuàng)面干凈、干燥。用鑷子輕輕對合切口兩側(cè)皮膚，后將粘合劑涂抹于切口周圍，并推勻，涂抹面積在切口周圍0.5～1.2 cm左右，厚度為0.1～0.3 cm，靜置30 s，待第1層粘合劑干燥后，重復(fù)上述操作，直至完成3層粘合劑的涂抹。后用無菌紗布清潔周圍多余物質(zhì)，透明敷料貼敷。

2" "結(jié)果與討論

2.1" "拉伸性能測試

由于本試驗制備的粘合劑是用于美容外科手術(shù)傷口的粘結(jié)，因此要求粘合劑保持良好的延展性和彈性［7?8］。以拉伸性能為指標(biāo)，設(shè)計正交試驗對粘合劑的配比進行優(yōu)化。結(jié)果分別見表1。

由表1可知，LAP濃度的極差值最大，其次為HEAA濃度。也就是說，對粘合劑拉伸強度影響最大的因素是LAP濃度，其次為HEAA濃度。這是因為LAP引發(fā)劑用量對混合物交聯(lián)固化程度產(chǎn)生影響，適量的LAP引發(fā)劑可明顯增加粘合劑體系的強度［9?10］。而HEAA濃度對體系聚合網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聚強度產(chǎn)生影響，適量的HEAA濃度可以增加體系內(nèi)聚力，進而增強粘合劑的拉伸強度。因此，在后續(xù)試驗中，采用的配比為：HEAA=50%，GelMa=1%，HEMA=15%，光引發(fā)劑LAP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%，光照時間為150 s的配比制備粘合劑進行試驗。

2.2" "粘接強度測試

通過豬皮粘結(jié)試驗，對粘合劑粘接強度進行測試，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，在4組配比的粘合劑中，第7、14和第16組的粘接強度分別達到了160 、102 和145 kPa，表現(xiàn)出良好的粘結(jié)性能。這是因為 HEAA和HEMA 的羥基可以與豬皮組織上活性反應(yīng)基團產(chǎn)生物理相互作用和化學(xué)結(jié)合，增加了界面粘接作用，使得粘合劑粘接強度有一定增加［11?12］。

2.3" "含水量變化試驗

在以上試驗中，確定了按照第14組配方制備的粘合劑綜合性能最佳，因此以該配比制備的粘合劑繼續(xù)進行含水量變化試驗，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，粘合劑在室溫條件下放置30 h時，含水量下降幅度較小。30 h后粘合劑含水量仍舊維持20%以上。這就說明本試驗制備的粘合劑表現(xiàn)出良好的保水性能。這是因為HEAA 結(jié)構(gòu)中酰胺鍵和活性羥乙基具備較強的縮水能力，可以有效降低粘合劑的失水量，使得粘合劑在一定時間內(nèi)，能夠保持柔軟貼膚的水凝膠狀態(tài)［20］。

2.4" "臨床試驗

2.4.1" "一般資料

為檢驗上述材料的實際應(yīng)用效果，收集2022年1月至2022年12月收治的120例外科手術(shù)患者的病案資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《中國外科圍手術(shù)期血栓預(yù)防與管理指南》［8］中手術(shù)診療標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)前檢查符合手術(shù)適應(yīng)證；②年齡≥18歲；③一般資料齊全；④意識、認(rèn)知清晰，可配合治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有手術(shù)禁忌證；②合并感染性、傳染性疾病；③有出凝血功能障礙；④既往創(chuàng)傷愈合能力差者；⑤對粘合劑嚴(yán)重過敏；⑥有精神疾病且處于發(fā)作期；⑦已參與其他試驗。隨機數(shù)字表法分組，對照組（60例，縫線縫合治療）和觀察組（60例，粘合劑治療）。對照組，男：女=38∶22，年齡20～80歲，平均（50.21±8.11）歲，傷口長度2 ～10 cm，平均（6.03±1.25） cm，手術(shù)部位∶胸腹部∶四肢∶其他=14∶16∶11∶9；觀察組，男∶女=36∶24，年齡22～79歲，平均（50.51±8.46）歲，傷口長度2～9 cm，平均（5.59±1.04） cm，手術(shù)部位∶胸腹部∶四肢∶其他=15∶21∶8∶6。研究對象知情且簽署通知書。

2.4.2" "試驗方法

對照組采用縫線縫合法。清創(chuàng)，采用絲線間斷縫合法，間隔1.2～1.5 cm垂直進針，分層縫合，避免損傷血管或神經(jīng)組織。

觀察組采用粘合劑治療。術(shù)畢，確認(rèn)無出血后，用0.9%生理鹽水清洗創(chuàng)口，重復(fù)3次，確認(rèn)無血液、分泌物等殘留，用無菌紗布吸干創(chuàng)口周圍液體，確保創(chuàng)面干凈、干燥。用鑷子輕輕對合切口兩側(cè)皮膚，后將粘合劑涂抹于切口周圍，并推勻，涂抹面積在切口周圍0.5～1.2 cm左右，厚度為0.1～0.3 cm，靜置30 s，待第1層粘合劑干燥后，重復(fù)上述操作，直至完成3層粘合劑的涂抹。后用無菌紗布清潔周圍多余物質(zhì)。

3" "試驗結(jié)果與分析

3.1" "切口愈合試驗結(jié)果

以縫線縫合為對照，觀察粘合劑和縫線縫合對60例患者術(shù)后切口愈合的影響，結(jié)果見表2。

由表2可知，接受粘合劑干預(yù)處理的患者，其切口閉合時間更短。對比縫線縫合組，粘合劑組的術(shù)后7 d切口護理費用、平均就診次數(shù)更低，這說明粘合劑干預(yù)處理方式對提升切口處理效果有積極影響。

3.2" "瘢痕形成結(jié)果

術(shù)后瘢痕形成試驗結(jié)果見表3。

由表3可知，接受皮膚粘合劑干預(yù)處理的患者，其術(shù)后7 d、14 d、1個月的瘢痕形成發(fā)生率均低于縫線縫合組。也就是說，經(jīng)過本試驗制備的粘合劑處理的術(shù)后切口不易形成瘢痕，對術(shù)后傷口的愈合產(chǎn)生積極的影響。

表4為術(shù)后1個月兩組研究對象的瘢痕VSS評分。相比于對照組，觀察組的瘢痕色澤、厚度、血管分布、柔軟度評分更低，組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。

表5為切口恢復(fù)滿意度的比較。

由表5可知，相比于對照組，觀察組患者對切口恢復(fù)情況的總滿意率更高，組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。

4" "結(jié)語

（1）本試驗制備的粘合劑拉伸強度超過200 kPa，粘接強度超過100 MPa，剪切強度超過1 MPa，表現(xiàn)出良好的粘接性能和力學(xué)性能；

（2）將粘合劑樣品溶脹48 h后，溶脹率明顯低于800%，滿足醫(yī)用粘合劑要求；

（6）將粘合劑用于術(shù)后切口，接受粘合劑干預(yù)處理的患者，其切口閉合時間更短，術(shù)后7 d、14 d、1個月的瘢痕形成發(fā)生率均低于縫線縫合組，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果，且本研究制備的粘合劑的臨床應(yīng)用滿意度高。

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