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手术伤口面临出血和细菌感染难题。研究人员开展基于氧化单宁酸（OTA）- 壳聚糖含硫酸庆大霉素印迹二氧化锡（SnO2@MIP）纳米复合密封剂用于手术粘合剂的研究。结果显示该密封剂性能优异，为手术粘合剂发展提供新方向。
在外科手术的世界里，伤口的处理一直是个棘手的问题。手术过程中，切口和创伤常常会导致严重且难以控制的出血，就像打开了一个 “血闸”，给手术带来极大的挑战。同时，所有伤口，包括手术伤口，都如同敞开的 “大门”，急需关闭和修复，否则细菌就会乘虚而入，引发感染，阻碍伤口的有效愈合。传统的伤口闭合装置，比如缝合线，虽然是常用的手段，但它就像一把双刃剑，存在诸多弊端。它不仅可能会在组织间留下缝隙，还容易出现断裂或伤口裂开的情况，增加感染风险，而且使用起来耗时费力。
为了解决这些问题，来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅，开展了一项关于基于氧化单宁酸（OTA）- 壳聚糖含有硫酸庆大霉素（GS）印迹二氧化锡纳米粒子（SnO2@MIP）的多功能纳米复合密封剂用于手术粘合剂的研究。他们的努力取得了令人欣喜的成果，这种纳米复合密封剂展现出了巨大的潜力，为手术粘合剂领域带来了新的希望。该研究成果发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》上。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在材料制备方面，通过水热法合成 SnO2纳米粒子，再进行表面印迹形成 SnO2@MIP 纳米粒子，并将其与 OTA - 壳聚糖复合制备纳米复合密封剂。在材料表征上，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等多种显微镜技术观察微观结构，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析化学结构，借助 X 射线衍射（XRD）确定相结构。同时，运用多种实验方法对密封剂的性能进行测试，如通过振荡应变测试评估流变学性能，利用剪切强度测试研究粘附性能等。
下面让我们详细看看研究结果：
- SnO2@MIP 纳米粒子的表征：通过两步法成功合成了 SnO2@MIP 纳米粒子。从微观结构来看，SnO2纳米粒子呈球形，表面光滑，平均直径 54±3nm，形成 MIP 后，粒子表面变得海绵状，平均直径增加到 86±4nm，成功构建了核壳结构。通过 Zeta 电位、XRD 和 FTIR 等分析手段进一步证实了 MIP 的形成以及各成分之间的相互作用。而且，研究发现该纳米粒子对温度敏感，在 35°C 时对 GS 的吸附能力最强。
- 壳聚糖 - SnO2@MIP 纳米复合密封剂的评估：
- 理化性质：纳米复合密封剂通过多种物理和化学相互作用制备而成，其内部形成了均匀的结构，XRD 和 ATR - FTIR 分析揭示了成分之间的相互作用。SEM 图像显示样品具有多孔结构，随着 SnO2@MIP 纳米粒子含量的增加，孔径大小和分布发生变化。
- 稳定性：增加 SnO2@MIP 纳米粒子的含量会降低密封剂的膨胀能力，提高其稳定性，这得益于粒子与水凝胶基质之间新形成的键。
- 药物释放：GS 从纳米复合密封剂中的释放呈现双相模式，先是快速释放，随后是持续的控制释放，释放机制主要是通过聚合物基质的扩散和聚合物的膨胀。
- 机械和流变学性能：添加 5wt.% 的 SnO2@MIP 纳米粒子可显著提高壳聚糖基密封剂的机械性能，但过高浓度（7wt.%）会因粒子团聚导致性能下降。同时，该纳米粒子的加入增强了密封剂的流变学稳定性。
- 体内外粘附强度：随着纳米粒子浓度的增加，密封剂在生物（牛皮）和非生物（玻璃）底物上的粘附强度显著提高，其粘附性能优于商业密封剂，这得益于多种相互作用。
- 血液相容性：该纳米复合密封剂具有良好的血液相容性，溶血率低于 2%，能显著缩短血液凝固时间，促进血小板粘附。
- 抗菌性能：纳米复合密封剂对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）均具有抗菌活性，且添加 SnO2@MIP 纳米粒子可增强抗菌效果，其抗菌性能优于万古霉素。
- 细胞行为：纳米复合密封剂具有良好的细胞相容性，能支持成纤维细胞的粘附、增殖和生长，其中含 5wt.% SnO2@MIP 纳米粒子的样品表现最佳。
综合来看，研究人员成功开发出了一种多功能纳米复合水凝胶作为手术密封剂。这种密封剂结合了 OTA - 壳聚糖水凝胶和 SnO2@MIP 纳米粒子的优势，在多个方面表现出色。它不仅具备良好的止血和抗菌性能，能够有效应对手术伤口出血和感染的问题，还拥有优异的机械性能和生物相容性，能够为伤口愈合提供良好的环境。此外，它还能实现药物的持续释放，有助于预防和治疗伤口感染。尽管该研究存在一些局限性，如高浓度 SnO2纳米粒子的毒性、粒子表面图案形成以及有效药物释放率等问题，但这项研究为手术密封剂的发展开辟了新的道路，为未来的临床应用提供了重要的理论和实践基础，有望在外科手术领域发挥重要作用，改善患者的治疗效果。
