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  • 简介:摘要目的探讨三维生物打印负载纳米银的甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面的作用。方法采用实验研究方法。采用扫描电子显微镜观察不同质量浓度的纳米银溶液中的纳米银颗粒的形态、粒径、分布和含不同终质量分数GelMA的含银GelMA水凝胶的孔隙结构,并计算孔径大小。处理1、3、7、14 d,采用质谱仪检测含终质量分数15% GelMA和终质量浓度10 mg/L纳米银的水凝胶的纳米银释放浓度。培养24 h,检测含终质量浓度0(无纳米银)、25、50、100 mg/L纳米银的GelMA水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌圈直径。取浙江大学医学院附属第二医院泌尿外科2020年7月收治的1名健康5岁男童包皮环切术后废弃包皮和该院整形外科2020年7月收治的1名健康23岁女性抽脂手术后废弃脂肪,采用酶解法分别提取成纤维细胞(Fb)和脂肪干细胞(ASC)。将Fb分为仅有培养基的空白对照组和另加入含相应终质量浓度纳米银溶液的2 mg/L纳米银组、5 mg/L纳米银组、10 mg/L纳米银组、25 mg/L纳米银组、50 mg/L纳米银组,培养48 h,采用细胞计数试剂盒8检测Fb增殖活性。将Fb分为进行相应处理的0 mg/L含银GelMA水凝胶组、10 mg/L含银GelMA水凝胶组、50 mg/L含银GelMA水凝胶组、100 mg/L含银GelMA水凝胶组,于培养1、3、7 d,同前检测Fb增殖活性。将ASC与GelMA水凝胶混合种植,分为三维生物打印组和非打印组,于培养1、3、7 d,同前检测ASC增殖活性并行活/死细胞荧光染色观察ASC生长情况。以上实验中样本数均为3。于18只雄性4~6周龄SD大鼠背部各制作4个全层皮肤缺损创面,分别设为单纯水凝胶组、水凝胶/纳米银组、水凝胶支架/纳米银组、水凝胶支架/纳米银/ASC组并移植相应支架。分别于伤后4、7、14、21 d,行大体观察并计算创面愈合率(样本数为6);于伤后7、14 d,对创面行苏木精-伊红染色观察组织病理学改变(样本数为6);于伤后21 d,对创面行Masson染色观察胶原排列情况(样本数为3)。对数据行单因素方差分析、重复测量方差分析、Bonferroni校正、独立样本t检验。结果不同质量浓度的纳米银溶液中的纳米银颗粒均呈圆形,散在分布,粒径均匀。含不同终质量分数GelMA的含银GelMA水凝胶都呈现大小不一且相互连通的孔隙结构。含终质量分数10% GelMA的含银GelMA水凝胶的孔径明显大于含终质量分数15%和20% GelMA的含银GelMA水凝胶(P值均<0.05)。处理1、3、7 d,含银GelMA水凝胶的体外纳米银释放浓度的变化趋势相对平缓;处理14 d,其体外纳米银释放浓度迅速增加。培养24 h,含0、25、50、100 mg/L纳米银的GelMA水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌圈直径分别为0、0、0.7、2.1 mm和0、1.4、3.2、3.3 mm。培养48 h,2 mg/L纳米银组、5 mg/L纳米银组Fb的增殖活性均明显高于空白对照组(P<0.05),10 mg/L纳米银组、25 mg/L纳米银组、50 mg/L纳米银组Fb的增殖活性均明显低于空白对照组(P<0.05)。与0 mg/L含银GelMA水凝胶组相比,培养1 d,50 mg/L含银GelMA水凝胶组、100 mg/L含银GelMA水凝胶组Fb的增殖活性均明显降低(P<0.05);培养3 d,50 mg/L含银GelMA水凝胶组Fb的增殖活性明显升高(P<0.05),100 mg/L含银GelMA水凝胶组Fb的增殖活性明显降低(P<0.05);培养7 d,100 mg/L含银GelMA水凝胶组Fb的增殖活性明显降低(P<0.05)。培养1 d,三维生物打印组的ASC增殖活性与非打印组比较,差异无统计学意义(P>0.05);培养3、7 d,三维生物打印组的ASC增殖活性均明显高于非打印组(t值分别为21.50、12.95,P<0.05)。培养1 d,三维生物打印组死亡ASC数略多于非打印组。培养3、5 d,三维生物打印组和非打印组中的绝大多数ASC为活细胞。伤后4 d,单纯水凝胶组和水凝胶/纳米银组大鼠创面渗液较多,水凝胶支架/纳米银组和水凝胶支架/纳米银/ASC组大鼠创面干燥且未见明显感染迹象。伤后7 d,单纯水凝胶组和水凝胶/纳米银组大鼠创面仍有少量渗液,水凝胶支架/纳米银组和水凝胶支架/纳米银/ASC组大鼠创面干燥结痂。伤后14 d,4组大鼠创面上的水凝胶均脱落。伤后21 d,仅单纯水凝胶组仍有少量创面未愈合。伤后4、7 d,水凝胶支架/纳米银/ASC组大鼠创面愈合率均明显高于其他3组(P<0.05)。伤后14 d,水凝胶支架/纳米银/ASC组大鼠创面愈合率明显高于水凝胶/纳米银组和单纯水凝胶组(P值均<0.05)。伤后21 d,单纯水凝胶组大鼠创面愈合率明显低于水凝胶支架/纳米银/ASC组(P<0.05)。伤后7 d,4组大鼠创面上的水凝胶均保持在位;伤后14 d,单纯水凝胶组大鼠的水凝胶已与创面脱离,而其余3组仍有部分水凝胶存在于创面新生组织中。伤后21 d,单纯水凝胶组大鼠创面胶原排列无序,而水凝胶/纳米银组、水凝胶支架/纳米银组、水凝胶支架/纳米银/ASC组大鼠创面胶原排列相对有序。结论含银GelMA水凝胶具有良好的生物相容性及抗菌性能,其三维生物打印的双层结构能更好地与大鼠全层皮肤缺损创面新生组织相融合并促进创面愈合。

  • 标签: 生物打印 组织工程 水凝胶类 纳米银 创面修复
  • 简介:摘要目的探究镇静治疗对特重度烧伤患者静息能量消耗(REE)的影响以及该治疗过程中REE估算公式的选择。方法采用回顾性非随机对照临床研究方法。2020年4月—2022年4月,浙江大学医学院附属第二医院烧伤与创面修复科收治21例符合入选标准的行机械通气治疗的特重度烧伤患者,其中男16例、女5例,年龄60(50,69)岁。对所有患者进行早期抗休克治疗、清创、植皮、营养支持等常规治疗;当患者出现明显躁动或有拔管倾向等会导致病情加重的情况时,对其进行镇静治疗。于伤后3、5、7、9、11、14 d及此后每7天对患者采用间接测热法进行REE测量直至患者成功脱离呼吸机或死亡,共进行99次测量,其中58次为在患者镇静状态下测量,41次为在患者非镇静状态下测量。统计测量REE当日(以下简称测量当日)患者的年龄、体重、体表面积、残余创面面积、伤后天数,采用重症监护病房常规REE估算公式Thumb公式及烧伤专用REE估算公式第三军医大学公式、彭曦团队线性公式、Hangang公式计算测量当日患者的REE。采用Mann-Whitney U检验及独立样本t检验比较镇静状态与非镇静状态下患者测量当日的临床资料、REE的测量值及公式计算值的差异。使用Wilcoxon符号秩和检验比较镇静状态下REE公式计算值与REE测量值的差异(反映总体一致性),采用Bland-Altman法评估镇静状态下REE公式计算值与REE测量值的个体一致性并计算在REE测量值±10%范围内的REE公式计算值的占比(以下称为准确率),采用均方根误差(RMSE)评估REE公式计算值相对REE测量值的准确性。结果与非镇静状态相比,镇静状态下测量当日患者年龄与伤后天数均无明显变化(P>0.05),但体重更重(Z=-3.58,P<0.01),体表面积与残余创面面积均更大(Z值分别为-2.99、-4.52,P<0.01)。镇静状态与非镇静状态下,患者REE测量值相近(P>0.05);与非镇静状态相比,镇静状态下采用Thumb公式、第三军医大学公式、彭曦团队线性公式、Hangang公式计算的测量当日患者REE值均明显升高(Z值分别为-3.58、-5.70,t值分别为-3.58、-2.74,P<0.01)。镇静状态下,与REE测量值比较,采用Thumb公式、第三军医大学公式、Hangang公式计算的测量当日患者REE值均有明显变化(Z值分别为-2.13、-5.67、-3.09,P<0.05或P<0.01),采用彭曦团队线性公式计算的测量当日患者REE值无明显变化(P>0.05)。Bland-Altman法分析显示,在镇静状态下,相对REE测量值而言,各公式计算值个体一致性良好,Thumb公式与Hangang公式均明显低估了患者的REE值(公式计算值-测量值的差值平均值分别为-1 463、-1 717 kJ/d,95%置信区间分别为-2 491~-434、-2 744~-687 kJ/d),但个体差异性均较小;第三军医大学公式明显高估了患者的REE值(公式计算值-测量值的差值平均值为3 530 kJ/d,95%置信区间为2 521~4 539 kJ/d),但个体差异性较小;彭曦团队线性公式没有明显高估患者的REE值(公式计算值-测量值差值平均值为294 kJ/d,95%置信区间为-907~1 496 kJ/d),但其差值标准差达4 568 kJ/d,个体差异性较大。在镇静状态下,相对REE测量值,采用Thumb公式、第三军医大学公式、彭曦团队线性公式、Hangang公式计算的REE值的准确率分别为25.9%(15/58)、15.5%(9/58)、10.3%(6/58)、15.5%(9/58),RMSE分别为4 143.6、5 189.1、4 538.6、4 239.8 kJ/d。结论镇静治疗会导致行机械通气治疗的特重度烧伤患者的REE显著下降。当无法通过间接测热法定期监测REE以确定营养支持方案时,对进行镇静治疗的特重度烧伤患者,可优先考虑使用Thumb公式估算REE。

  • 标签: 烧伤 量热法,间接 营养支持 镇静 静息能量消耗