三、合成敷料
虽然人异体皮肤作为一种生物性敷料是目前最理想的创面覆盖物,但其来源有限,同时异体皮易污染,需特殊条件保存,使其应用受到很大限制。异种猪皮来源广泛,但也存在病原微生物污染和占位性等问题。临床需要价格相对低廉、易保存而有屏障功能的创面覆盖物。随着高分子材料科学的飞速发展,人工合成创面覆盖物不断研制开发,统称为合成敷料。新型合成敷料常用的材料为聚乙烯醇、聚氨酯(多氨基甲酸乙酯)、丙烯酰胺、羧甲基纤维素以及包括最新研制面世的纳米材料等。
合成敷料有两类,一类是具有半通透性能,水蒸气、气体能透过,不能透过水分,称为半闭合性敷料;另一类水蒸气和气体也不能透过称为闭合性敷料。在合成敷料覆盖下,创面释放和激活组织内源性蛋白酶,产生酶学清创作用;同时,创面渗出中EFG、FGF、PDGF等水平显著升高;在低氧环境中毛细血管生成速度增快,血流灌注明显增加;潮湿、微酸环境有利中性粒细胞发挥作用,增强局部杀菌能力。合成敷料不适合用于感染创面和深度烧伤创面。下面仅介绍几个具有代表性的类型品种。
(一)水凝胶和水胶体敷料
水凝胶或水胶体敷料多由海藻酸盐、羧甲基纤维素钠和合成高分子聚合物(如聚丙稀酸酯、聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮等)等组成。其显著特点为有助于清创、良好的吸收渗液性能、提供合适的创面湿润环境、不粘连伤口。水凝胶或水胶体敷料种类繁多,形式多样,基本可以满足不同创面类型、不同愈合阶段的需要,是一类重要的临时创面覆盖物。
1.水凝胶 水凝胶是一种能够在水中溶胀,吸收和保持大量水分,而又不溶解于水,达到溶胀平衡后仍然能够保持其形状的聚合物。水在凝胶中以自由水、中间水和结合水三种状态存在。水凝胶具有三维网络结构,亲水的分子能够在其中扩散。
吸水溶胀是水凝胶的重要特征。在溶胀过程中,一方面水力图渗入高聚物内使其体积膨胀;另一方面由于聚合物体积膨胀,导致网络分子链向三维空间伸展,分子网络受到应力而产生的弹性收缩能使分子网络收缩。当这两种相反的倾向相互抗衡时,水凝胶即达到了溶胀平衡。水凝胶的溶胀或收缩取决于凝胶内部的溶液与其周围的溶液之间存在的渗透压。大多数水凝胶在溶胀状态下呈橡胶态,力学性能较弱。
生物体内许多组织具有水凝胶结构,生物组织由细胞和细胞外基质组成,细胞外基质成分,如蛋白多糖等构建成类水凝胶结构,水凝胶覆盖物符合仿生学原理,具有良好的生物相容性。水凝胶敷料与创面接触时可发生反复水合作用,将渗出液吸收到敷料中,随着吸收水分量的增加而膨胀,直至达到平衡,形成柔软、潮湿,类似凝胶的半固体物质,这样可收集大量创面渗液,附着于创面的半固体物质可维持湿润的环境。水凝胶敷料能显著缓解疼痛。
水凝胶敷料多由内外两层构成,外层为聚氨酯薄膜,能增强水凝胶的力学性能,使之耐受机械力作用;内层为三维立体网状吸水性多聚体。(https://www.daowen.com)
2.水胶体 亲水胶体(hydrocolloids)通常是指能溶解于水中,在一定条件充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻液的大分子物质,俗称胶。胶能增加体系黏度或形成凝胶。亲水胶体是一种胶体物质,具有所有胶体应具有的基本性质。亲水胶体都具有一定黏度及吸水和持水作用。具有较多亲水基因的水胶体易形成凝胶;支链较多的水胶体,因受酸、碱、盐影响小,不易形成凝胶;阴离子多糖在有电解质存在下易形成凝胶,可以增加电解质和螯合剂来调节凝胶形成速度和强度。
水胶体敷料是由聚合的基材及黏接在基材上的水胶体混合物组成,这类水胶体混合物主要是由明胶、果胶和羧基甲基纤维素组成,在胶体混合物中掺和进液体石蜡和橡胶黏结剂,使得敷料比较容易黏附在伤口上,但这种敷料比薄膜敷料要厚。水胶体敷料几乎没有水蒸气的转送能力,它是靠水胶层对渗出物进行吸收。水胶体以线性方式膨胀,具有很大吸收液体的能力,可膨胀12倍。胶层的厚薄决定了其吸收能力的大小,胶层厚,吸收能力大;胶层薄,吸收能力小。这类敷料用于渗液较多伤口时,水胶体吸收渗液形成凝胶,对创面产生一定压力,促进肉芽组织形成,使患者感觉舒适。凝胶对创面渗液中的可溶性物质呈现一个吸收梯度,可清除细菌的毒性产物和细菌碎屑。水胶体中凝胶物质吸收液体后膨胀形成一个垫子,黏性显著减弱,敷料可以无损伤方式移去,凝胶层在吸收大量渗出物之后可能污染伤口。
(二)其他合成敷料
1.薄膜敷料 聚氨酯薄膜具有半通透性,有一定弹性、黏附性较好,适用于浅Ⅱ度烧伤创面和供皮区。优点为减轻疼痛,不干扰创面正常愈合过程,膜透明,可直接观察创面情况。缺点是通透水蒸气性能较差,薄膜下易积液,这种现象在烧伤早期大量渗出时较为明显。Comfeel溃疡贴和透明贴就是一种具有代表性的薄膜敷料,其外层为具有半通透性能的聚氨酯薄膜,厚度25μm;内层由羧甲基纤维素钠微粒和黏性弹性体组成,微粒嵌在黏性弹性基质内,具有自黏性。当羧甲基纤维素钠微粒与创面渗出物作用时,剧烈膨胀形成一种不与创面黏附的凝膏。溃疡贴呈黄色,吸收渗液后变为淡黄色,此时未达饱和状态,呈饱和状态时变为乳白色,且部分透明,此时应更换敷料。透明贴色透明,也有黏性,便于观察和固定。
2.泡沫敷料 最常见的材料为聚氨酯和聚乙烯醇等。泡沫敷料以吸收创面渗液能力强为特点,因为其结构为多孔性结构,具有与大量液体结合的容积。这种敷料可保持创面湿润但不引起创面浸渍。泡沫敷料在创面上随时间延长其吸水速率会明显下降,渗液吸收量会趋于饱和。适用于烧伤早期渗出量多的创面或感染创面。
3.纳米敷料 纳米是一种度量单位,1纳米为百万分之一毫米,约相当4个原子串在一起的长度。纳米结构通常是指在100纳米以下的微小结构。纳米烧伤敷料是通过纳米技术将银制成尺度在纳米级的超细小微粒,然后使其附着于棉织物上。经过纳米技术处理后,银离子表面积极大地增加,表面结构也发生变化。其抗菌机理:一是接触反应,即纳米敷料中的银离子与细菌接触反应后,造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍;二是光催化反应,在光的作用下,银离子能起到催化活性中心的作用,激活水和空气中的氧,产生羟基自由基和活性氧离子,活性氧离子具有很强的氧化能力,能在短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡,从而达到抗菌的目的。有报道称,在烧伤创面处理中应用纳米敷料能抑制创面细菌的生长和繁殖,抗感染效果确切,且无毒副作用。纳米烧伤敷料的出现为烧伤创面覆盖物的发展提供了新的思路,也为烧伤创面抗感染提供了新手段。
4.藻酸盐类敷料 从海藻中提取出的具有高亲水性和能生物降解的藻朊,属于生物材料,但其性能类似于水凝胶。从褐色海藻中提取出藻酸,然后加工成藻酸钙,与创面渗液接触时不溶性藻酸钙通过离子交换变为可溶性藻酸钠。藻酸钠具有吸收大量液体的能力,可吸收自身重量20倍的渗液量,吸收液体后膨胀变为成藻酸钠凝胶,不与创面黏附并造成湿润环境,更换时不损伤新生上皮组织,不引起疼痛。藻酸钠凝胶经生物降解,溶解在渗液内,纤维不残留在创面上。藻酸盐敷料无自黏性,需应用自黏性敷料加以固定。藻酸盐敷料放置创面时患者有瞬时灼热感,适用于烧伤早期、渗液多的创面。