在用作人体植入物的生物材料中,缝合线是最大的一类材料,每年拥有超过 20 亿美元的巨大市场。缝合线是伤口缝合中使用最广泛的材料,已有数百年的使用历史。20 世纪 70 年代初,随着合成可吸收聚合物聚乙醇酸(PGA)的开发,可吸收聚合物缝合线翻开了新的篇章,并取得了前所未有的商业成功。本文认真尝试对缝合材料的生产、特性、生物降解性和性能进行全面审查。旨在汇集可吸收聚合物缝合线在化学、特性、生物降解性和性能方面的零散数据。
富临塑胶供应可吸收/不可吸收材料
一、缝合材料的特点
理想的缝合线应完全具有生物学惰性,并且不应引起任何组织反应。外科医生可以轻松可靠地处理和打结。理想的缝合线应具有以下特点:
因此,缝合线不仅应该非常结实,而且能够简单地溶解在体液中,并以与组织增强强度相同的速度失去强度。它既不会引起也不会促进并发症。简而言之,缝合线应该在足够的时间内提供最安全的伤口闭合,同时对正常伤口愈合过程的不利影响最小。还考虑其他因素,例如感染的存在、组织特征、伤口位置、伤口边缘的张力、患者的年龄和医疗状况、外观、颜色、速度和成本。
显然,没有一种缝合材料能满足所有这些标准。外科医生应根据手术类型选择合适的缝合线,因为不同的组织对缝合支撑的要求不同(有些组织只需要几天时间,如肌肉、皮下组织、皮肤,而有些组织则需要数周甚至数月时间,如筋膜和肌腱)。此外,各种组织的愈合速度也会因各种因素而异,如感染、衰弱、呼吸系统问题、肥胖、胶原蛋白紊乱、营养不良、恶性肿瘤、药物(如细胞毒素和类固醇)等。目前外科医生有多种缝合材料可供选择,他可以根据可用性和熟悉程度进行选择。所有缝合线都必须具备一些基本特征。这些特征包括:无菌、直径和大小一致、柔软便于操作和打结安全、缝合线类型和大小的抗拉强度一致、不含会引起组织反应的污染物。表 1 列出了用于描述缝合材料特性的各种术语。正确的缝合技术对获得良好的美容效果、避免疤痕和伤口愈合不良至关重要。必须掌握的技术包括:良好的皮肤边缘外翻、避免缝合痕迹、沿皮肤边缘保持均匀的拉伸强度以及沿皮肤边缘精确闭合。
表 1. 描述与缝合材料相关的各种特性的术语。
二、缝合材料的历史
缝合并不是一项新技术,而是自古以来就已众所周知的手术。这是一个基本上是为了伤口愈合和管理的目的而发展起来的分支。医生使用缝合线已有至少 4000 年的历史。古埃及和印度的考古记录显示,人们使用亚麻布、动物筋、亚麻、头发、草、棉花、丝绸、猪鬃和动物内脏来闭合伤口。据报道,著名的苏什鲁塔在手术中使用了树皮、肌腱、头发和丝绸等缝合材料作为缝合线。
Sushruta 于公元前 500 年撰写的《Sushruta Samhita》中首次详细描述了伤口缝合及其所用缝合材料。由于他是最早的系统报告的作者,因此可以假设埃及、巴比伦、希腊和阿拉伯的手术都起源于印度。古希腊医生克劳迪斯·盖伦(Claudius Galen,公元 131-211 年)是第一个将腱索或肠线描述为缝合材料的人。外科医生 Antyllus(公元 300 年)使用腱索材料进行了骨和关节切除术、气管切开术以及首次创伤性动脉瘤手术。Vagbhataratha Kaumudi(公元 700 年)、Harikrishna 对 Vaghbhata-II 的 Astanga Hridaya 的评论以及类似著作中建议使用干燥的羊肠(用于外科手术中的结扎)。在欧洲,萨莱诺和罗杰里奥推荐使用肠线作为缝合材料,特别是对于腹部大内脏的伤口。著名的阿拉伯外科医生阿布尔卡西姆(Abulcasim,10世纪下半叶)对缝合技术进行了详细的描述。法国人安布鲁瓦兹·帕雷(Ambroise Pare´,1510-1590 年)最初是一名理发师,后来成为有史以来最伟大的外科医生之一,他使用细亚麻条和丝绸来结扎血管。Joseph Lister 于 1860 年推出了第一条用石碳酸消毒的肠线缝合线,并于 1880 年推出了铬肠线 (CG)。为了避免本文中无意的详细历史描述,表 2-4 中显示了使用中的各种缝合材料出现的时间范围。 这些表格还提供了商品名称和制造缝合线的公司。
表 2.可吸收天然缝线。
表 3.可吸收合成缝合线。
表 3. 续
表 4. 不可吸收缝线。
到了 1900 年,由于在德国香肠工业中使用了羊肠,肠线工业在德国牢固地建立起来。人们使用了多种灭菌方法,但克劳迪斯 (Claudius) 于 1902 年引入的碘灭菌方法确立了近半个世纪以来成为标准制备方法的方法。鹿皮和银线是在 18 世纪开发出来的,而羊肠线则在 19 世纪进行了化学改性。棉花和经过处理的天然材料在 20 世纪被用作缝合材料。第二次世界大战期间钢丝和合成不可吸收纤维(如尼龙、聚酯和聚丙烯(PP))的引入极大地扩展了缝合材料的化学成分。1906年,根据德国外科医生弗朗茨·库恩(Franz Kuhn,1866-1929)的建议,第一条真正无菌的羊肠线诞生了,通过碘杀孢子处理进行灭菌,德国梅尔松根的布劳恩于1908年开始了库恩羊肠线的工业规模生产。肠线和蚕丝在 1930 年之前一直主导着缝合线市场。表 3 给出了 1968/1970 年发现 PGA 后可吸收缝合线出现的时间尺度。由于克雅氏病的风险,肠线在许多国家已被淘汰。即使采用改进的灭菌工艺,克雅氏病的感染率仍然高于现代合成缝合材料。
三、缝合材料的表征
缝合材料的表征方法多种多样,涉及物理和机械性能、处理特性以及生物和生物降解行为。在任何规范中,都应提及材料的尺寸。同样,还需要提及材料是单丝还是复丝或编织等。拉伸强度、百分比伸长率、弹性模量、应力松弛和蠕变等机械性能是常规测量值。强度特性是缝合材料最常报告的机械特性。缝合线的强度必须与组织的强度相匹配。由于缝合功能的关键性,人们常说,病人的生命系于一线之间。强度包括打结和未打结(直拉)拉伸强度。由于毛细管与运送细菌的能力有关,因此也需要对其进行测量。其他测量参数包括膨胀率和摩擦系数。柔韧度、包装记忆、绳结安全性、绳结绑扎、绳结滑动、组织阻力等用于了解外科医生在伤口缝合时与缝合材料 "手感 "有关的操作特性。缝合针由不锈钢或碳钢制成。缝合针可以镀镍或电镀。包装材料包括防水铝箔以及纸板和塑料。
四、伤口闭合材料的选择
为手头的手术选择伤口闭合材料可能是外科医生在手术室必须面临的最关键的决定之一。除了个人喜好之外,最终的选择还取决于影响愈合过程的各种患者因素、所涉及组织的特征以及潜在的术后并发症。整形重建手术后,最佳的伤口闭合和尽可能无障碍的疤痕都具有重要意义。应优先选择各种制造商提供的不可撕裂、可吸收、尽可能薄的单亲缝合线和无创伤针缝合组合。如今,一种以两层皮内闭合伤口的完美技术应该被认为是理所当然的。由于可用的缝合材料种类繁多,缝合线选择的任务变得复杂。选择尺寸或数量不合适的缝线可能会增加并发症的风险并延迟愈合。
已经出现了为特定任务选择缝合材料的某些指导原则。当伤口达到最大强度时,不再需要缝合。因此,最好用不可吸收缝线或长效可吸收缝线闭合缓慢愈合的组织(皮肤、筋膜和肌腱),或用可吸收缝线闭合快速愈合的组织(胃、结肠和膀胱)。可能被污染的组织中的异物可能会将污染转化为感染。这表明必须避免使用可能将受污染伤口转化为感染伤口的复丝缝合线,或使用单丝缝合线或可抵抗感染的可吸收缝合线。在美容效果很重要的情况下,紧密且长时间地贴合组织并避免刺激物将产生最佳效果。在这种情况下,请使用最小的惰性单丝缝合材料(尼龙、PP),并避免单独使用皮肤缝合线,并尽可能缝合皮下缝合线。同样,含有高浓度晶体的液体中的异物可能会导致沉淀和结石形成。然后,建议在泌尿道和胆道使用可吸收缝合线。为了选择缝合线尺寸,请使用与待缝合组织的自然强度相称的最细尺寸的缝合线,如果患者术后有缝合线上突然拉伤的风险,则使用保留缝合线来加固适当尺寸的主要缝合线。一旦风险降低,请立即拆除保留缝线。
五、分类
一般来说,缝合线根据材料类型(天然或合成)、材料在体内的寿命(可吸收或不可吸收)以及制造形式(编织、缠绕和单丝)进行分类。由于缝合线被归类为医疗器械,因此缝合线制造受到美国食品和药物管理局 (FDA) 的监管。该行业的生产指南和测试由位于马里兰州罗克维尔的美国药典 (USP) 非营利性非政府机构提供。USP 系统成立于 1937 年,用于缝合材料的标准化和比较,对应于公制测量。缝合线分为三类:胶原缝合线、合成可吸收缝合线和不可吸收缝合线。它们如下:
尺寸是指缝合线股的直径,用 0 表示。缝合线尺寸的零点越多,缝合线股的直径就越小(例如,4-0 比 5-0 大)。缝合线越小,线股的抗拉强度就越小。表 5 列出了这些尺寸的详细信息,表 6 列出了不同尺寸缝合线的用途。
表 5. 根据 USP 的缝合线尺寸分类及其用途。
表 6. 不同尺寸缝合线的用途。
六、设计
缝合线的设计可以满足许多不同的需求。例如,用于腹部手术的缝合线就不同于用于白内障手术的缝合线。由于没有一种缝合线是每种手术的理想选择,外科医生和医疗设计师们设计出了不同质量的缝合线。一种缝合线可能更容易吸收,但柔韧性较差;另一种缝合线可能非常结实,但可能难以打结。这就为外科医生提供了多种选择。新缝合线的设计者必须考虑许多因素。缝合线的降解速度非常重要,这不仅体现在缝合线的长度上,还体现在打结处。有些缝合线需要有弹性,这样才能拉伸而不断裂。另一些缝合线则需要保持紧密。缝合线制造商使用专门设计的机器来测试和研究缝合线。新的缝合线设计也要经过化学测试,如将其浸泡在各种溶液中,以及在动物身上进行测试。
单丝的表面非常光滑,很容易穿过组织。不过,由于单丝的柔韧性不如复丝,因此在操作和捆扎时可能会比较困难。大多数单丝还具有 "记忆力"。这种记忆力会使缝合线保持包装时的形状,使其更难操作。有些记忆可以放松,但并非对所有缝合线都有效。在复丝缝合线中,缝合线的构造包括将几条丝或股编织或缠绕在一起。这样的缝合线强度高、柔韧且易于处理。复丝缝合线比光滑的单丝缝合线更不容易穿过组织,由此产生的“组织阻力”可能会导致组织创伤。通过使用“涂层”编织材料可以显着减少这些问题。
七、涂层材料
缝线材料,特别是编织或缠绕缝线,经常被涂覆,以促进其处理性能,特别是减少穿过针道时的组织阻力以及在打结过程中使结易于沿着缝线滑下。传统使用的涂层材料有蜂蜡、石蜡、硅酮、聚四氟乙烯(PTFE)等。涂层材料的趋势是化学性质与所使用的缝合线相似。使用的涂层取决于缝线是可吸收的还是不可吸收的。可吸收涂层包括Poloxamer 188 和硬脂酸钙以及乙醇酸 (GA) 和乳酸 (LA) 的共聚物。不可吸收的缝线可能涂有蜡、硅胶、碳氟化合物等。
缝合线也可能被染色,以便在手术过程中容易看到。只能使用 FDA 批准的染料和涂层。允许使用的染料包括:原木提取物、铬钴铝氧化物、柠檬酸铁铵、连苯三酚、D&C 蓝 9 号、D&C 蓝 6 号、D&C 绿 5 号和 D&C 绿 6 号。缝合针由不锈钢或碳钢制成。缝合针可以镀镍或电镀。包装材料包括防水铝箔以及纸板和塑料。
八、伤口愈合过程
生物材料的植入既能引发损伤的炎症反应,也能诱导伤口愈合。伤口愈合是一个复杂的动态过程,可分为一系列阶段。伤口愈合的第一阶段包括 1-5 天的炎症反应,促使组织液涌入伤口、血液供应增加以及细胞和成纤维细胞增殖。在伤口愈合的第二阶段(5-14 天),伤口内胶原蛋白的形成和沉积增加,同时通过成纤维细胞的活动形成纤维蛋白和纤维连接蛋白,伤口开始闭合/收缩。从第 14 天开始,第二阶段逐渐过渡到第三阶段,胶原纤维重组和成熟(交联),纤维结缔组织沉积,形成疤痕。这一愈合过程在没有感染、水肿(肿胀)或液体排出的情况下发生。感染和机械影响这两个主要原因通常会导致伤口愈合并发症和随之而来的延迟。
富临塑胶供应可吸收/不可吸收材料
九、可吸收的天然缝合材料
缝合线一般由天然或合成聚合物的纤维制成。金属纤维如钢纤维也被广泛使用。聚合物纤维可以是可吸收的或不可吸收的。天然缝线由肠线或再生胶原蛋白 (RC) 制成,或者由棉、丝或亚麻制成。合成不可吸收缝合线可由 PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚酰胺 (PA)、不同的专有尼龙或 Goretex 制成。
肠线(Catgut)和再生胶原蛋白是市场上两种可吸收的天然缝线。catgut "一词最早出现在 1599 年 J.A. Murray 的《英语词典》中,其中的 "kit "或 "cat "并不是指猫这种动物,而是 "小提琴、弦乐器的统称"。因此,"catgut "的意思类似于 "琵琶弦",这是因为人们误以为 "kit "指的是 "猫"。另一种观点是基于其来源。Catgut 是用绵羊或山羊的肠子制作的,或者说是用 "牛 "制作的。因此,"catgut "中的 "cat-"可能不是指猫,而是 "牛 "的缩写。
肠线是 20 世纪 30 年代主要的可吸收缝合材料,而医生则在需要不可吸收材料时使用丝绸和棉花。肠线缝合线以其出色的韧性和韧性而闻名。肠线以原肠线(未经处理)和 CG(用三氧化铬鞣制,原肠线的黄色色调然后变成更深的棕色)出售。由约瑟夫·利斯特 (Joseph Lister) 首先开发的三氧化铬处理方法使 CG 比普通肠线缝合线更耐吸收,并且引起的组织反应更少。其均匀的变色特性可以缓慢、安全地吸收,并且组织反应最小。
肠线的基本成分是胶原蛋白,是皮和兽皮的主要成分,也是明胶、胶水和皮革的来源。胶原蛋白是所有多细胞生物体中发现的主要结构蛋白质。
肠线被包装在乙醇或异丙醇等酒精溶液中,以保持其柔韧性,并且包装通过 Co g 射线照射或环氧乙烷 (EO) 处理进行灭菌。采用甘油涂层(Softgut),无需酒精包装。该涂层还改善了处理特性。不过,据报道其使用存在一些并发症。
十、可吸收天然缝合材料的降解行为
通常,由肠线制成的缝合线很容易被人体吸收,这主要是由于吞噬细胞和其他细胞的蛋白水解酶的作用。细胞胶原酶和蛋白酶最终降解并去除肠线和重组的拼贴基底缝合线,导致在伤口愈合的最关键时期强度迅速丧失,并且组织反应高于平均水平。肠线仅在前 4-5 天内保持抗拉强度,两周后,抗拉强度基本消失。另一方面,在一项关于 PDO、PGA(Dexon)、Polyglactin 910(Vicryl Rapid,Vicryl 的一种辐照形式,可提高水解速度)和 CG 缝合材料用于大鼠皮肤切口缝合的比较研究中发现,所有样本的宏观外观在统计学上没有差异。
不过,CG 可保持 2-3 周的强度。快速吸收肠线(Ethicon)是一种较新的缝合线,可快速溶解,适用于儿童。与合成可吸收缝线相比,卡托肠缝线因其外来蛋白质结构而引起的组织反应要强烈得多。卡托肠缝合线降解的区域会聚集大量巨噬细胞、淋巴细胞和异物巨细胞。完全吸收后,这些物质会被大量密集的巨噬细胞所取代。普通肠线的组织反应要强烈得多,会产生渗出物和一些组织坏死。大多数研究表明,肠线在 35 到 60 天内会被完全吸收。
对 8 周大的兔子(12 只兔子(24 个肾单位)和 3 只对照组兔子)进行了肾盂输尿管切开术,并用 7-0 间断缝合线缝合,在模拟肾盂成形术的兔子模型中比较评估了 CG、Vicryl、PDO 和 PTMC 缝线对尿道愈合的影响。在 10 天和 5 周时,用 CG 闭合的肾盂输尿管切口的急慢性炎症和异物反应的组织学证据最为严重。用Vicryl缝合的肾盂输尿管切口在10天时有轻微炎症,而用Vicryl、PDO和PTMC缝合的肾盂输尿管切口在5周和12周时炎症极轻。到 5 周时,PGA 的重吸收已经完成,但其他三种缝合线的重吸收尚未完成。到 12 周时,50% 使用 PDO 缝合的肾单位和 100% 使用 PTMC 缝合的肾单位出现持续缝合。没有动物出现肾结石。在这种动物模型中,Vicryl 的炎症反应轻微,组织重吸收迅速,因此这种缝合线似乎是肾盂成形术的最佳缝合线。
在另一项涉及对原肠线和 CG 与 Dexon、Dexon Plus 和 Maxon(在人胃液、胆汁、胰液及其混合物中孵育)进行比较评估的研究中,普通肠线在每种消化液中都会迅速失去其强度。CG 很容易被消化,尽管它在胆汁中保留了大部分强度 2 周。合成可吸收缝线、PGA 或其衍生物(Dexon、Dexon Plus 和 Maxon)可在 2 周内保持大部分强度,仅在 5-8 周后分解。尽管肠线被广泛使用,但研究表明,它分解得太快,至少在测试的条件下,不适合消化道手术,而合成缝合线可以在内脏伤口愈合所需的 2-3 周内很好地保持其完整性。数据表明,缓慢吸收的合成缝合线可能在胰腺或胆道吻合术中特别有用,其中单层是优选的,而不可吸收的缝合线具有固有的缺点。在角膜手术中对共聚物、聚丙交酯-乙交酯 (PLGA) 和 CG 进行了类似的比较研究。结果表明,8/0 共聚物的初始强度比 8/0 铬胶原高出 30%。1 周结束时,共聚物保留了 90% 以上的初始断裂强度,而铬胶原蛋白则损失了近 50% 的强度。10 天后,共聚物的强度迅速下降,到第 21 天,缝线的强度可以忽略不计,并开始吸收,到 7 周时完全消失。尽管其断裂强度可以忽略不计,但铬胶原往往会在原位保留数周。这些缝线用于缝合 45 名连续接受常规白内障手术的患者的角巩膜伤口。
比较了临床应用中的缝合强度,评估了 CG、Vicryl 和 Vicryl 快速吸收(Vicryl Rapid)三种缝合材料在 4-0 和 5-0 号缝合线上的缝合强度。作者发现,在 2 周后,CG 缝线比 Vicryl Rapid 更能保持其强度。4-0 号缝合线比 5-0 号缝合线更结实,拉伸强度更高。如果 10 天后需要拉伸强度,Vicryl Rapid 可能不是理想的缝合线。有必要进行适当设计的临床研究,以便在体内环境中证实这一发现。表 7 提供了天然可吸收缝合线与天然不可吸收缝合线的比较评估。
表 7. PGA 的化学和物理特性。
CG 适用于所有外科手术,特别是再生较快的组织。一般不建议用于需要长时间维持组织的切口。由于微生物的存在,在口腔和阴道中使用时吸收更快。由于心脏会持续收缩,心血管手术应采取特别的预防措施。癌症、贫血和营养不良患者也应特别注意。他们对这种缝合线的吸收率较高。虽然有合成替代品,但世界各地的医院仍在使用猫缝线。
十一、再生胶原蛋白
RC 具有生物可降解性和低免疫活性,可通过酶解富含胶原蛋白的原生组织或用盐溶液提取组织来制备。用牛长屈肌腱制备的 RC 缝合线在外观上与 catgut 相似,几乎只用于显微外科手术。RC 纤维在 37℃ 的空气中体外培养成熟后,其机械稳定性和热稳定性都会提高。RC 缝合线可用于眼科手术和其他用途。然而,普通胶原蛋白(PC)缝合线在用于缝合实验性白内障切口时被证明是一种相对惰性的缝合体。对这些缝合线产生的组织反应进行了研究,结果表明,在白内障切口中,这些缝合线在伤口完全愈合之前不会被吸收。他们的结论是,胶原蛋白似乎是一种令人满意的眼科手术缝合材料。
十二、可吸收合成缝合材料
继 20 世纪 70 年代初成功开发出合成可吸收聚合物 PGA 之后,一系列基于几种环内酯的聚合物和共聚物(图 1)被合成、表征并投入商业生产。图 1-6 提供了目前市场上销售的聚合物和共聚物的结构。因此,一些新型合成可吸收缝合材料,如 Dexon(Davis & Geck 公司)、Vicryl(Ethicon 公司)、PDO(Ethicon 公司)、PDOII(Ethicon 公司)、Maxon(Davis & Geck 公司)、Monocryl(Ethicon 公司)和 Biosyn(US Surgical 公司,康涅狄格州诺沃克;表 3)已经可以在市场上买到。为了更好地满足特殊的手术需求,新的缝合线也在不断开发中。通过实验室实验研究缝合线材料的各种特性,其结果在大量的研究和试验中得到验证。众所周知,可吸收缝合线在体外和动物模型中表现良好。
图 1. 用于制备缝合材料的内酯单体。
图 2. 聚乙交酯的体外降解:保留拉伸强度与时间的关系。
图 3. 聚(L-丙交酯)的体外降解:保留拉伸强度与时间的关系。
图4.乙交酯与丙交酯组合物对植入大鼠背部皮肤下的聚半乳糖素体内降解速率的影响。
图 5.(a)–(c) 组织学切片显示周围组织中的组织反应最小:(a)SDG 植入物(100),(b)FDG 植入物(100),(c)手术缝线周围组织中的慢性异物反应(200)。FDG – 交联密度较低的凝胶 SDG – 交联密度较高的凝胶。
图 6. PLGA 共聚物的静电纺丝纤维。
这些可吸收生物材料由于其精确控制的生产过程以及统一和可重复的特性,在医学领域受到了广泛关注。合成可吸收缝合线最重要的优势在于其在生物环境中的可再生降解性。这一特性可使缝合线在失去功能后最大限度地减少慢性不良组织反应。由于这些合成纤维的发展,它们已经取代了一些用于伤口闭合的天然纤维,如棉、亚麻和肠线。如今,外科医生可以选择大量具有不同化学、物理、机械和生物特性的缝合材料(表 3 和表 4)。
Vicryl 是一种编织缝合线,由 GA/LA 的共聚物(摩尔/摩尔比例为 90/10)制成。Polisorb 和 XLG 基于 GA 和 LA 的组合,但成分不同。Dexon 是一种基于 GA 均聚物的编织缝线。Maxon 是迄今为止最柔韧的单丝缝合线,由 GL 和 e-己内酯 (e-CL) 的嵌段共聚物制成。最近,推出了 Biosyn,一种基于对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯 (TMC) 和 GA 的非无规三元共聚物的单丝缝合线。目前市场上有一种缝合线的改良版本 Vicryl Rapid,它是经过辐照的缝合线版本,可提高降解速度。Panacryl 是另一种商业开发的缝线,由具有较高 LA/GA 比例的共聚物制成,以降低降解速度。后来又开发了几种共聚物,用于制造单丝缝合线。
十三、聚乙交酯或聚乙醇酸(PGA)
聚酯是在其主链中具有水解不稳定的脂族酯键的热塑性聚合物。尽管所有聚酯理论上都是可降解的,但只有酯键之间具有相当短的脂肪链的脂肪族聚酯才能在缝合材料所需的时间范围内降解。PGA是最简单的直链脂肪族聚酯。由于其可控的水解降解,PGA及其与LA、e-CL和TMC的共聚物被广泛用作可吸收缝合线的合成材料,并正在生物医学领域进行评估。
十四、PGA的合成与性能
PGA 可以通过几种不同的工艺从不同的材料中获得:GA缩聚、GL开环聚合(ROP)(方案1)、卤代乙酸酯固相缩聚(SSP)、一氧化碳、甲醛等酸催化反应。通过加热GA得到GL的ROP是生产高分子量(MW)产品最常用的合成方法。辛酸亚锡经 FDA 批准作为食品稳定剂,是最常用的引发剂。MW 20,000–140,000 的 PGA 适用于纤维挤出和缝合线制造。表 7 和表 8 列出了聚合物及其纤维的特性。
方案 1. 乙交酯的聚合。
表 8. 一些可吸收缝线材料的吸收时间。
在另一种工艺中,氯乙酸钠在 160℃ 至 180℃ 的温度下加热,氮气持续通过反应容器。聚合基质中析出的氯化钠可以通过用水洗涤反应产物的方法方便地去除。在另一种方法中,采用一氧化碳、甲醛或其相关化合物(如多聚甲醛或三聚甲醛)的酸催化反应来制备 PGA。
PGA 是一种高度结晶(约 45–55%)的聚合物,玻璃化转变温度在 35℃ 至 40℃ 之间,熔点在 225–230℃ 范围内(表 7 和表 8)。它仅溶于高度氟化的溶剂,如六氟异丙醇和六氟丙酮倍半水合物,可用于制备用于熔体纺丝和薄膜制备的高分子量聚合物溶液。PGA 纤维具有高强度和高模量。PGA 由于其高结晶度而表现出优异的机械性能。由 PGA 组成的自增强形式比临床上使用的任何其他可降解聚合物系统更硬,并且已显示出约 12.5 GPa 的模量。
由于 PGA 具有出色的纤维形成能力和生物降解性,因此被研究用于开发可吸收缝合线。其结果是开发出了 Dexon 系列商用缝合线。[在 Dexon 系列商用 PGA 中,Dexon S 无涂层,Dexon Plus 和 Dexon II 有涂层,以改善操作性能、打结性能和顺利通过组织的性能。Dexon 之后,市场上又出现了几种不同商品名的 PGA。Caprosyn 缝合线是单丝合成缝线市场的最新创新产品之一。这种缝合线是由 GL、e-CL、TMC 和 LL 组成的合成聚酯,这种缝线适合小儿尿道下裂手术。表 8 比较了一些可吸收缝合材料的吸收时间。
富临塑胶供应可吸收/不可吸收材料
01.PGA的生物降解和生物相容性
脂肪族聚酯是可生物降解的聚合物,因为酯键中存在高度亲水性的羰基,其经历水解和/或酶促链断裂α-羟基酸,在大多数情况下最终在人体内代谢。控制水解速率的参数包括温度、分子结构、酯基密度以及所用酶的种类。结晶度可能是一个关键因素,因为酶主要攻击聚合物的无定形区域。
PGA 通过酯主链的非特异性断裂进行水解降解。降解过程是侵蚀性的,似乎分几个步骤进行,在此过程中聚合物转化回其单体 GA:第一步涉及水扩散到聚合物基质的无定形(非结晶)区域,裂解酯键;第二步在无定形区域被侵蚀后开始,使聚合物的结晶部分容易受到水解攻击。当结晶区域塌陷时,聚合物链溶解。
当暴露于生理条件下时,PGA 也会被某些酶分解,尤其是那些具有酯酶活性的酶。降解产物GA无毒,可进入三羧酸循环,以水和二氧化碳的形式排出体外。一部分GA也通过尿液排出体外。使用 PGA 制成的缝线进行的研究表明,该材料在 2 周后失去一半的强度,在 4 周后失去 100% 的强度。聚合物在 4-6 个月的时间内被生物体完全吸收。图2显示了PGA的体外降解情况。
水的吸收及其渗透到 PGA、PLA 及其共聚物的内部会引发水解断裂降解,随后机械性能下降。PGA的降解速度比PLA快。与 PLA 不同,细胞外酶也被认为在 PGA 的体内降解中发挥作用。PGA 在最终水解过程中产生的乙醇酸要么直接通过尿液排出,要么被氧化为乙醛酸,乙醛酸再转化为甘氨酸、丝氨酸和丙酮酸。
LL、ε-CL 和 GL 的共聚物/三元共聚物的拉伸试验表明拉伸强度很大程度上取决于拉伸比。组织对缝合材料的反应主要取决于它们所组成的聚合物如何与组织相互作用。研究表明,材料特性、体外时间和实验条件之间存在很强的相互关系。在一项涉及大鼠皮下组织对受辐射的 Vicryl Rapid、PDO、Monocryl 和 CG 反应的研究中, 观察到组织对缝合材料的反应主要取决于它们所组成的聚合物如何与组织相互作用。他们观察到 Vicryl Rapid 在 14 天内失去了所有强度。Panacryl 是另一种商业开发的缝线,由具有较高 LA/GA 比例的共聚物制成,以降低降解速度。
对Caprosyn缝合线和CG缝合线进行了对比评价。这两种缝合线的缝合质量损失率相似。正如预期的那样,CG 缝合线比 Caprosyn 缝合线增强了更多的感染。Caprosyn 缝合线的操作性能远远优于 CG 缝合线。Caprosyn 缝合线的光滑表面比 CG 缝合线遇到的阻力更低。此外,重新定位 Caprosyn 打结缝合线比打结 CG 缝合线更容易。这些生物力学性能研究证明了合成 Caprosyn 缝合线与 CG 缝合线相比具有优越的性能,并提供了令人信服的证据,证明 Caprosyn 缝合线为何是 CG 缝合线的绝佳替代品。
比较了 Monocryl 单丝与聚(三亚甲基碳酸酯-ε-己内酯)-嵌段聚(对二氧环己酮)[聚(TMC-e-CL)-嵌段-PDO] 共聚物的生物降解性。PDO 均聚物的生物降解性比共聚物 Monocryl 慢很多。Monocryl 较低的降解率可能是由于其中存在 GL 含量。
可吸收的单丝,例如 PDO II 和 Maxon 等单丝缝合线,消除了编织缝合线引起的许多问题,但通常单丝的处理效果不如编织物。这些缝线在两周后可提供约 20-30% 的体内断裂强度保留,许多人认为这是关键的伤口愈合期。LL、ε-CL 和 GL 嵌段三元共聚物的单丝缝合线也显示出用作可吸收手术缝合线的潜力。在另一项关于口腔外科中的 Monocryl、丝线和 Vicryl 缝合线的研究中,90 天的临床愈合对于所有不同的线来说都是相同的,与术后关键时期(3 周内)发生的情况不同。 使用两种不同的合成可吸收缝线 Vicryl 和 Maxon 对 584 例手术缺陷修复进行了研究。两种缝合线之间没有发现疤痕宽度或术后并发症的差异,但 Maxon 表现出更好的处理和打结特性。
研究表明,缝合线的化学结构似乎是手术感染发生的最重要因素,并且发现 PGA 缝合线在可吸收缝合线中引起的炎症反应最少。 对 118 名未经选择的患者进行的 126 次手术中使用 PGA 缝合线的情况进行了评估。PGA 表现出优异的性能,因此可以称为“通用”缝合材料。PGA 在操作、拉伸强度、结安全性、无毒性和最小组织反应方面似乎优于其他缝合线。PGA 不会干扰伤口愈合过程,并且该材料在清洁和污染操作中均具有良好的耐受性。
比较了 Vicryl、PP 和 Vicryl Plus 纤维蛋白胶缝合线在实验动物咽部伤口闭合中的作用。Vicryl缝合线和PP缝合线大鼠的咽部皮肤瘘管形成率存在显着差异。纤维蛋白胶治疗组的成纤维细胞活性和胶原蛋白沉积最高。PP 产生的组织反应最小,有利于愈合过程。
缝合线一般用环氧乙烷灭菌。不过,研究表明,PGA 编织缝合线可以通过伽马射线消毒而不会造成损坏。
PGA 特别适用于皮下和皮内缝合、腹部和胸部手术。它的初始拉伸强度很高,可保证在伤口愈合的关键时期仍能保持强度。这种缝合线是可吸收缝合线,不宜用于需要长时间贴近组织的情况。对于老年患者以及有贫血和营养不良病史的患者,应采取特别的预防措施。与任何缝合材料一样,充分的打结安全性要求采用公认的平扎和方扎手术技术。
十五、聚乳酸或聚乳酸(PLA)
PLA 聚合物是领先的生物材料,在生物医学和制药行业中作为可吸收植入材料、伤口闭合、骨固定装置以及作为受控药物输送的载体得到应用。它们的特点是固有的生物降解性和生物相容性以及高机械强度。然而,它们的临床应用有时会受到高疏水行为和随之而来的吸水性差的影响,从而导致水解降解速率缓慢。LL 与其他共聚单体的共聚可用于改变 PLA 的性能并控制其降解行为,以适应该领域的特定应用。
PLA 的合成可以通过 LA 的环二酯 (LL) 的开环聚合来进行(方案 2)。用于缝合应用的高分子量 PLA 是由 LL 单体通过 ROP 生产的,最常用的是辛酸亚锡催化剂。由于LA的手性,存在几种不同形式的聚丙交酯:聚-L-丙交酯(常用的PLLA或PLA)是L-丙交酯聚合的产物。LL和D-丙交酯(DL)的外消旋混合物的聚合通常会合成聚-DL-丙交酯(PDLLA),其不是结晶而是无定形的。据报道,使用二氧化硅负载的醇盐催化剂生产的PLA比使用均相催化剂生产的PLA具有更高的MW重量和Tm。PLA的结晶度约为37%,玻璃化转变温度在50℃至80℃之间,熔融温度在173℃至178℃之间。
方案2.乳酸环二酯、丙交酯的开环聚合。
有多项专利报道了用 PLA 聚合物生产缝合线。增强PLA纤维可以通过干纺/热拉伸工艺制造。PLA纤维的初始拉伸强度低于市售缝合线如PDO、Vicryl、丝线和Ethilon(Ethilon是指Ethicon销售的尼龙6和尼龙66单丝缝合线)。研究发现,PLA 缝合线的操作特性优于 PDO 和 Ethilon 等单丝缝合线,与 Vicryl 和丝绸等复丝缝合线相当。使用由 PDLA 和生物玻璃组成的复合材料作为可降解缝线(例如 Vicryl)的涂层。扫描电子显微镜(SEM)观察表明表面有均匀的涂层。结果表明,生物玻璃/PDLA/Vicryl复合缝合线是用于伤口愈合和组织工程应用的有前途的生物活性材料。对 C 标记的 PLA 聚合物体内降解进行了组织学研究。表明 PLA 无毒、无组织反应性且可生物降解。降解研究还指出,聚合物或其降解产物不会保留在动物的任何重要器官中。然而,聚合物植入物在体内降解缓慢,3 个月内降解 12-14%。他们的研究表明,PLA 可能是一种非常适合缝合线、血管移植物和其他外科植入物的材料。
比较了 PDLA 和 Maxon 缝合线在体外、皮下组织和兔子跟腱中的强度特性,结果表明,虽然 PDLA 的初始拉伸强度低于 Maxon,但 PDLA 的拉伸强度保持 (TSR) 时间比 Maxon 更长。 得出结论,PDLA 为跟腱修复提供了 Maxon 的替代方案。当尺寸为5-0的PLA缝线暴露于37℃的生理盐水(0.9wt% NaCl水溶液)中时,28天后,结拉力强度下降了12%。图3显示,PLA水解降解过程中,随着降解时间的增加,分子量不断减小,MW分布不断变宽。在机械性能的比较评估中,与 Maxon 和 PDO 缝合线相比,自增强 PLA (SR-PLA) 缝合线在体外表现出最长的强度保留,但伸长率(弹性)最低。与直缝线相比,SR-PLA 结的拉伸强度和伸长率值较低。他们得出的结论是,SR-PLA 缝合线可用于缝合需要长期支撑的伤口,例如骨头。Maxon 缝合线在 12 周时失去了拉伸强度,PDO 缝合线在 20 周时失去了拉伸强度。
通过将PLA线应用于雄性Wistar大鼠的筋膜闭合,评估了PLA线的组织反应和机械性能的变化。组织学上,一般炎症反应的延长和不同细胞类型的数量在52周的随访期间没有明显变化。用 PLA 线封闭的筋膜条的体内测试保留了其对断裂力的抵抗力,几乎与完整的对照筋膜条相当。 得出的结论是,PLA 线适合缝合需要长达 28 周愈合时间的伤口。
十六、丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)
GL 与 LL 和 DL 的共聚物已开发用于设备和药物输送应用。对于缝合线应用,LL-co-GL 共聚物必须具有高浓度的 GL,以实现适当的机械和降解性能。PLGA 是通过两种不同单体(GA 和 LA 的环状二聚体)的随机 ROP 合成的(方案 3)。根据用于聚合的 LL 与 GL 的比例,可以获得不同形式的 PLGA。Ethicon 开发的多丝编织 Vicryl 缝合线含有 90/10 摩尔比的 GA 和 LA,并涂有 2-10% 的 50:50 无定形聚乳酸 370(65/35 摩尔比的 PLGA 共聚物)和硬脂酸钙混合物。所有 PLGA 都是无定形而非结晶,玻璃化转变温度在 40–60℃ 范围内。与溶解性较差的 LA 和 GA 均聚物不同,PLGA 可以溶解在多种常见溶剂中,包括氯化溶剂、四氢呋喃、丙酮或乙酸乙酯。
方案 3. PLGA 的合成。
共聚物 PLGA 已被证明会通过酯键的水解而发生整体侵蚀,并且降解速率取决于多种参数,包括 LA/GA 比率、分子量以及基质的形状和结构。降解产物是LA和GA,在正常生理条件下是体内各种代谢途径的副产物。由于身体有效地处理这两种单体,因此使用 PLGA 的全身毒性非常小。共聚物组合物的任一端的抗水解降解性更加明显。例如,50% GL 和 50% DL 的共聚物比任一均聚物的降解速度更快(图 4)。LL 与 25-70% GL 的共聚物是无定形的,因为其他单体破坏了聚合物链的规则性。Vicryl 在 3-4 个月内被吸收,但强度保持时间稍长。生物降解性与结晶度百分比和 pH 值高度相关(图 4)。
任何植入组织的异物都会增加该部位的感染风险。伤口缝合总是需要使用异物。从历史上看,缝合组织的主要材料是缝线。Vicryl 快速缝合线具有良好的耐受性,而且无需拆线,因此非常适合用于野生动物和动物园动物、非社会化宠物的兽医皮肤手术,以及打石膏的伤口。由于 Prolene 缝线材料较硬,其操作特性不如 Vicryl Rapid 缝线令人满意。此外,与 Prolene 相比,Vicryl Rapid 能更好地控制打结。不过,应该注意的是,Vicryl 显示会引起明显的炎症反应(图 5(a)和(c)),而 Chiotosan 凝胶(图 5(a)和(b))引起的炎症反应非常小。对于感染性伤口,用 Insorb 订书针(美国 Incisive Surgical 公司生产的一种成分不明的 LA 和 GA 的共聚物)缝合受污染的伤口比用 Vicryl 缝合线更好,因为它们的感染率要低得多。图 6 给出了共聚物电纺纤维的照片。
这些生物相容性共聚物之所以大受欢迎,部分原因在于它们获得了美国食品及药物管理局(FDA)的批准,可用于人体;它们具有良好的可加工性,可制成各种结构和形状;降解率可控;与早期的缝合材料相比,它们成功地成为了可生物降解的缝合线。
十七、聚乙醇酸酯
GA 与 TMC 的共聚物已制备成缝合线(Maxon,由 Davis 和 Geck 设计)以及平头钉和螺钉(方案 4)。通常,这些材料以 2:1 GL:TMC 比例制备为 A–B–A 嵌段共聚物,具有 GL–TMC 中心嵌段 (B) 和纯 GL 末端嵌段 (A)。这些材料比纯 PGA 具有更好的柔韧性,并且在大约 7 个月内被吸收。GL 还与 TMC 和对二氧环己酮共聚,形成三元聚合物缝线 (Biosyn),可在 3-4 个月内吸收,并且与纯 PGA 纤维相比,硬度更低。
方案 4. TMC 和乙交酯嵌段共聚物的合成。
一篇报道在小儿胃肠道手术中使用 Maxon 缝线的情况,因为这种缝线的摩擦系数低,组织阻力非常小,而且比相应规格的编织合成可吸收缝线更牢固(直拉和打结强度)。它吸收缓慢,半衰期(与强度有关)为 5 周,6-7 个月后完全消失。Maxon 比目前用于小儿胃肠道手术的其他缝合线更胜一筹。
在体外研究了 PG 的水解降解。观察到的强度和分子量之间的关系比预期的更复杂。然而,可以使用拉伸强度和数均分子量 (Mn) 之间凭经验得出的关系对数据进行建模。其他机械性能的变化,例如断裂应变,也被发现强烈依赖于锰。可吸收单丝缝合线(例如 PG)可以安全地用于单层连续结肠吻合术。在该研究的 105 名患者中,1 名出现吻合口瘘。随访时所有患者均未出现吻合口狭窄症状。
研究了 Biosyn、PDO 和 Maxon 单丝缝合线在大鼠肌肉腱膜切口愈合中的有效性。建议将这三种合成可吸收缝合线用于腹腔手术切口的临床治疗,因为它们能安全地缝合腹腔手术切口。
对 PG 缝线的缓慢吸收特性进行了测试,以确定其是否适合用于普通张力和过度张力下的微动脉吻合术。结果表明,PG 缝线可在足够长的时间内保持拉伸强度,使血管愈合,与不可吸收的尼龙缝线相比,PG 缝线引起的组织反应较不明显。缝合材料完全吸收后,血管壁完全再生。这些结果表明,可吸收 PG 缝线可能适用于普通张力和一定程度张力下的动脉微血管吻合。
十八、聚(L-丙交酯-co-己内酯)
LL与ε-CL的共聚物表现出良好的强度和柔韧性,适合单丝缝合线。它还显示出改进的操控特性。 在一项涉及六种其他单丝缝合线(其中两种是不可吸收的)的比较研究中进行了比较。由 GL 组成的缝合线是所有检查的缝合线中最强的。另一方面,Prolene (PP) 和聚(L-丙交酯-co-e-己内酯) (PLA-ε-CL) 缝合线尽管直拉强度较低,但仍表现出较高的结拉强度。tan δ 与弯曲塑性指数之间存在良好的相关性,PLA-ε-CL 缝合线表现出高 tan δ、高弯曲塑性和良好的抗解开性。
LL、ε-CL 和 GL 的共聚物/三元共聚物在人体内可生物降解,因此在生物医学应用中具有巨大的潜力,例如手术缝合线、神经导管、骨固定装置和药物输送系统。LL 和 ε-CL 嵌段共聚物的单丝纤维的拉伸强度为 4400 MPa,并建议该材料有潜力进一步开发,作为当前商业单丝手术缝合线的低成本替代品。LL、ε-CL 和 GL 嵌段三元共聚物的单丝已被熔纺,可用作可吸收的手术缝合线。通过熔融纺丝生产的三元共聚物的初纺纤维具有弹性、无定形和各向同性,可能是用作单丝缝合线的有前景的材料。
十九、聚二氧环己酮(PDO或PDS)
PLA 和 PGA 等可吸收复丝缝合线在穿透组织时会产生更大的摩擦力,并且感染的风险更高。因此,在20世纪80年代推出了基于PDO、具有光滑柔软表面的单丝缝合线。PDO 缝合线具有适合血管应用的操作特性,并且为缝合血管愈合提供足够的机械支撑。此外,由于聚合物链主链中存在醚氧基团,PDO提供了良好的柔韧性。
PDO是由对二氧环己酮ROP制备得到的无色半结晶聚合物,其玻璃化转变温度非常低,范围为10℃至0℃(机械性能见表9)。作为一种脂肪族聚酯,它会因酯键的非特异性断裂而发生降解。由于聚合物的高结晶度和疏水性,PDO 可被认为是一种缓慢至中等降解的聚合物。在体内,PDO 分解为乙醛酸并通过尿液排出体外,或转化为甘氨酸,随后转化为二氧化碳和水。PDO 已证明对植入没有急性或毒性影响。单丝在 3 周后失去 50% 的初始断裂强度,并在 6 个月内被吸收,与 Dexon 或其他用于缓慢愈合伤口的产品相比具有优势。
缝合线是通过在尽可能低的温度下挤出成纤维来制备的,以避免解聚回单体。
图 7 显示了 PDO 的降解情况与聚(ε-己内酯) (PCL) 和 Maxon 的降解情况的比较。虽然 PCL 很慢,但 maxon 的降解速度相当快,因此 PDO 提供的缝合线足够快,但不像 PCL 慢。表 9 将 PDO 的机械性能与许多其他常用缝合线的机械性能进行了比较。
图 7. 可吸收缝线的体内降解。
表 9. 最近上市的 2/0 号缝合线的平均拉伸性能。
越来越多的证据表明,这种慢吸收缝合线将在未来的心血管和周围血管手术中获得临床重要性,因为过去 40 年的许多实验和临床研究已经证明 PDO 相对于不可吸收材料的组织学优越性。不可吸收缝合材料不应再用于直接血管吻合。对三种可吸收单丝缝合材料 PDO、Monocryl 和 Biosyn 的生物相容性和吸收时间进行了比较研究,以评估其临床特征、组织炎症反应和缝合吸收时间。发现 Monocryl 和 Biosyn 缝合材料在大鼠皮肤中的反应性低于 PDO。然而,由于其极低的组织反应值,所有三种材料都被认为特别适合用作角质内缝合线。Monocryl 在大鼠皮肤中的吸收时间少于 3 个月,Biosyn 为 3 至 6 个月,PDO 为 6 个月。PDO 特别适用于小儿心血管手术、眼科手术等,其中需要可吸收缝合线和延长的伤口支撑的组合。它也可用于制备有倒刺的缝合线,可以牢固地锚定在组织中,并且无需手术打结。
众所周知,PDO 和 Maxon 缝线可显著减少伤口愈合过程中的并发症。对 114 名和 108 名胆道手术患者的手术伤口愈合并发症发生频率进行了分析。两组引流后手术伤口愈合并发症的发生率差异无统计学意义。
利用 PDO 较长的溶解时间来防止因 Vicryl 等缝合线溶解时间短和多丝结构而引起的局部败血症和吻合口渗漏。在一项对 98 例大鼠结肠吻合术的研究中,发现 Vicryl 和 PDO 在并发症发生率或细胞对缝合材料的反应方面没有差异。在一项使用 5-0 Maxon 或 PDO 单丝对 36 条犬屈指肌腱进行的修复手术中,PDO 缝合线在 28 天的观察期内也能保持其强度。所有肌腱愈合后都没有断裂或形成超过 2 毫米的缝隙。Maxon 修复在间隙和极限强度方面最初优于 PDO 修复。然而,在第 14 天时,Maxon 修复的间隙和极限拉伸强度明显下降。研究表明,PDO 是小儿开胸心脏手术后标准胸骨切开闭合术的安全替代方法。
缝合线的易操作性和打结性能是外科医生在手术中关注的参数。对 Prolene、Biosyn 和 PDO 三种单丝缝合线以及一种编织聚酯缝合线(Surgidac)的研究表明,Prolene 和 Biosyn 缝合线在线圈伸长率和线圈保持能力方面均优于 PDO,其中Snyder一直优于Duncan结。与 PDO 相比,Biosyn 没有改进。Prolene 和 Surgidac 缝线的打结性能均优于 PDO,但只有 Prolene 缝线的易操作性与 PDO 相当。因此,在某些关节镜手术中,用 Prolene 或 Surgidac 缝线取代 PDO 可能具有临床优势。不过,PDO 缝线在柔韧度、通过组织的难易程度、打结的难易程度、强度、抗磨损性和整体操作性能方面明显优于 catgut 缝线。
PDO 似乎在需要延长伤口支撑时间的情况下特别有用,在可能受感染的伤口中,单丝缝合线可减少病原菌的滋生,在易于穿过组织、平滑绑扎和精确打结非常重要的情况下,PDO 也非常有用。我们对 52 名接受整形手术的患者使用的各种尺寸的未染色单丝 PDO 手术缝合线进行了评估。除一名患者外,均进行了至少 40 天的随访观察。13 名患者的临床效果被评为满意,39 名患者的临床效果被评为优秀。
在一项涉及异物反应、胶囊形成和机械性能的研究中,PDO 在 2 个月内会完全失去形状。在另一项研究中,调查了普通 catgut 和 CG、Vicryl Rapid、PGA、PDO、Prolene 以及蚕丝缝合线在人体胰液和胆汁中的耐久性。普通 catgut 和 CG 在胰液和胰液加胆汁混合物中崩解。PGA 和 Vicryl 快速缝合材料在 7 天内易受胰液影响。PDO 在胰液和胆汁中保留了大部分初始强度。Prolene 和蚕丝分别保留了 84% 和 92% 的初始强度。作者发现,PDO 是胰液中强度最高的缝合材料。不过,据报道,在一项实验研究中,PDO 缝合线在提取后会发生弯曲、卷曲或从缝合线体上剥离(钩刺)。
富临塑胶供应可吸收/不可吸收材料
二十、聚(ε-己内酯)(PCL)
PCL是由ε-CL的ROP产生的。它是一种半结晶聚合物,熔点为59-64℃,玻璃化转变温度为60℃。该聚合物被认为是组织相容性的,并在欧洲用作可生物降解的缝合线。由于在生理条件下(例如在人体内)存在水解不稳定的脂族酯键,聚合物会发生水解降解。由于均聚物的降解时间约为 2 年,因此合成了共聚物以加快生物吸收速率。例如,ε-CL 与 DLL 的共聚物已产生具有更快降解速率的材料。ε-CL 和 GL 单丝缝合线(Monacryl;方案 5)的引入解决了编织缝合线的许多问题,这些问题与组织阻力和创伤以及通过编织结构的间隙可能增强感染有关。另一种由 ε-CL、GL、LL 和聚乙二醇单元组成的生物可吸收 (SynBiosys) 多嵌段共聚物已被开发为中小型生物活性分子的药物输送载体。PCL 的拉伸强度较低(约 23 MPa),但断裂伸长率极高(4700%)。PCL 也是 FDA 批准的材料。
方案5. ε-己内酯和乙交酯共聚物的合成。
Monocryl 缝合线具有出色的操作性能、穿过组织时的阻力最小以及出色的拉伸性能。这些缝线的吸收数据表明,在植入的第 91 天至 119 天之间吸收完全,组织反应轻微或极小。Monocryl缝线的生物降解性比PDO好得多。
一种由 LL、ε-CL 和 TMC 组成的共聚物被用作 PGA 缝合线的缝合涂层,该缝合线可含有三氯生等抗菌剂。在基于 Dulbecco 的培养基中暴露几天后,三氯生就会完全释放出来,而在使用 So¨rensen 亲水培养基时,三氯生就会达到平衡浓度。
二十一、聚(三亚甲基碳酸酯)(PTMC)
TMC 的 ROP 提供了高分子量的柔性 PTMC。与前面描述的聚酯不同,PTMC 会发生表面降解。发现体内降解率远高于体外降解率。这可能是由于体内酶促降解过程的贡献。均聚物的低机械性能导致了几种共聚物/三元共聚物的开发,例如 Maxon 和 Biosyn(方案 6)与其他环内酯。表 10 给出了 Maxon 和 Biosyn 机械性能的比较。
方案 6. 由乙交酯、TMC 和二恶烷组成的三元共聚物的合成。
表 10. Biosyn 和 Maxon 缝合线机械性能的比较。
Maxon 的配方将合成可吸收缝合线的可预测体内性能与单丝缝合线的操作特性相结合。对大鼠进行的研究显示,14 天时累积强度保留率为 81%,28 天时为 59%,42 天时为 30%。对间隔 3-9 个月的连续切片获得的吸收进行组织学评估表明,在尺寸 00 和 4-0 中,完全吸收发生在 6 至 7 个月之间。这些缝线的吸收是通过单核和多核巨噬细胞的作用实现的,这些巨噬细胞被限制在植入物内并被纤维结缔组织囊隔离。在大鼠皮下组织中进行的放射性标记缝线研究结果表明,尿液和呼出的二氧化碳是代谢物的主要排泄途径。因此,这些缝合线显示出在关键的伤口愈合期间保持良好的强度,很少或没有吸收,组织反应最小。水解降解研究表明,共聚物机械性能的变化强烈依赖于 Mn 值的变化。
然而,在与多丝缝合线 Dexon II 的比较研究中,Biosyn 在分娩后缝合方面表现出更多问题。需要助产士缝合的妇女被分配使用多丝缝合线 Dexon II 或新的单丝 Biosyn 进行修复。8-12 周后的随访结果表明,单丝组中有更多女性报告缝合区域存在问题。
二十二、聚羟基脂肪酸酯
PHA 是由微生物(如真养产碱菌或巨大芽孢杆菌)产生的聚酯,作为能量存储材料。最常见的 PHA 聚(3-羟基丁酸酯)(PHB) 是一种半结晶聚酯(图 8),它会因表面侵蚀而发生水解降解,使其成为受控释放应用的有吸引力的材料。它具有相对较高的熔点并迅速结晶,使得包封药物在技术上变得困难。具有 3-羟基戊酸酯的相关共聚物 P(3HB-co-3HV) 具有相似的半结晶性质,尽管它们的结晶速率较慢,导致基质具有不同的性质。与整体降解 PGA 系统相比,PHB 和 P(3HB-co-3HV) 基质的质量损失非常缓慢。生物相容性良好,适合医疗应用。熔点175℃,玻璃化温度15℃,拉伸强度40MPa(接近PP)。它沉入水中(而 PP 漂浮),促进其在沉积物中的厌氧生物降解。它完全无毒。然而,PHA缝合线的商业化因其高生产成本而受到阻碍。
图 8. PH3B、PHV 和 PHVB 的结构。
对肌内植入 PHA 丝线和羊肠线缝合线后的组织反应的比较评价表明,PHB 和 P(3HB-co-3HV) 缝合线肌内植入较长时间(长达 1 年)不会引起任何急性反应。植入部位的血管反应或任何不良事件,如化脓性炎症、坏死、纤维囊钙化或恶性肿瘤形成。两种类型的聚合物缝合线的组织反应没有显着的统计学差异。丝线和肠线缝合线周围的胶囊没有明显变薄。
经过测试的由 PHB 和 P(3HB-co-3HV) 制成的单丝缝合线表现出愈合肌肉筋膜伤口所需的强度。研究了由 P(3HB-co-3HV) 制成的单丝缝合线在脂肪酶溶液中和植入大鼠背侧肌肉中的降解行为。结果表明,随着分子量的降低,单丝缝合线逐渐失去抗拉强度。大鼠植入在体内降解过程中没有表现出明显的组织反应。异物反应比铬肠线温和得多,铬肠线是最常见的市售缝合线之一。
证明了 PHB 的储存和结晶条件对手术缝线上 PHB 涂层传输性能的影响。通过在涂层中掺入第二种生物相容性聚合物来平衡储存条件的影响。建议储存在 20℃ 的冰箱中,以保持带有 PHB 涂层的缝线的抗菌活性。图9显示可以通过控制共聚物的组成来控制生物降解。
图 9. 在 37℃、pH 7.4 的 PHA 解聚酶(来自粪产碱菌)水溶液中,各种 PHA 共聚物膜的酶侵蚀速率。(·)P(3HBco-3HH)、(□)P(3HB-co-3HV)、(○)P(3HB-co-3HP)。HB – 羟基丁酸,HV – 羟基戊酸,HP – 羟基丙酸。
二十三、抗菌缝合线
伤口感染被认为是所有类型损伤中最古老和最常见的并发症之一。已知伤口中异物的存在会增强周围组织对伤口的感染。缝合材料可能是伤口感染中最重要的生物材料,因为感染沿着缝合线或靠近缝合线开始。抗菌缝线的使用有望提供针对伤口感染的保护。已经报道了几种开发抗菌缝线的方法。在缝合线表面掺入银金属是赋予缝合线抗菌活性的方法之一。
01.基于甲壳素的缝合线
能够加速伤口愈合的最有前途的生物材料之一是被称为甲壳素的天然多糖,它含有 N-乙酰氨基葡萄糖 (NAGA) 部分作为重复单元。因此,甲壳质是聚(N-乙酰氨基葡萄糖),其线性聚合结构预计会产生类似于纤维素的纤维形成和成膜能力。NAGA 存在于结缔组织中某些必需的人类糖蛋白中,例如透明质酸和硫酸角蛋白。甲壳素中的葡萄糖胺部分已被证明具有多种生物学功能,例如抗炎、保肝、抗反应和抗缺氧活性。NAGA 衍生物也被证明具有抗肿瘤作用。除了其潜在的抗肿瘤作用外,甲壳素及其衍生物还被报道为可能的伤口愈合促进剂。壳聚糖 (CS) 是甲壳素的脱乙酰形式,据报道对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血葡萄球菌等革兰氏阳性病原体具有抗菌活性。甲壳素衍生物在伤口愈合中的一种可能的作用方式是糖胺聚糖在胶原蛋白的结构组织中发挥作用。
虽然甲壳素纤维可以制成纺织材料,但甲壳素缝合线在生物医学应用方面比其他纤维具有显着的性能。一项研究报告称,甲壳素纤维具有与胶原蛋白和丙交酯纤维相当的特性。到 20 世纪 50 年代中期,人们开始使用涂有几丁质的缝合线,这将愈合时间缩短了 35-50%。甲壳质缝合线可以抵抗胆汁、尿液和胰液的侵蚀,而这些是其他可吸收缝合线的问题所在。
据报道,甲壳素线的制备用于制造可吸收缝合材料、敷料和用于人类皮肤细胞生长的可生物降解基质。湿纺工艺已用于制备甲壳素缝合线。该过程使用强极性质子溶剂如三氯乙酸(TCA)、二氯乙酸(DCA)等来溶解甲壳素。
20 世纪 70 年代开发的用于缝合的甲壳素纺丝被证明可以将愈合时间缩短 35-50%,并且可以被人体完全吸收。据报道,甲壳质是一种适合用于接触胆汁、尿液和胰液的可吸收柔性缝合线的材料,而这些是其他可吸收缝合线的问题领域。由甲壳素开发的具有足够强度和柔韧性的缝线在大约4个月内被大鼠肌肉吸收,没有任何不良影响。
因此,甲壳素是一种具有合适机械性能的可吸收缝合材料。组织反应不具有特异性,随后的良好愈合为令人满意的生物相容性提供了证据。毒性试验,包括急性毒性、致热性、致突变性等各方面均为阴性。甲壳质缝线在大鼠肌肉中约 4 个月被吸收。甲壳素在胆汁、尿液和胰液中的拉伸强度持久性优于Dexon或肠线,但在胃液存在下早期就出现减弱。132 名患者的应用证明,组织反应令人满意,愈合良好,表明生物相容性令人满意。在一项对甲壳素、PGA、普通肠线和 CG 四种可吸收缝合材料的比较评价研究中。观察发现,肌肉中甲壳素的 TSR 在 14 天时为 45%,在 25 天时为 7%,与 PGA 相似。浸泡30天后,甲壳素的TSR在胃液中保持35%,在胆汁中保持97%,在胰液中保持100%。PGA 的相应值分别为 54%、0% 和 0%,而两种肠线均在 30 天内溶解。甲壳素的组织反应与PGA相似。
由甲壳素或CS乙酸酯/甲酸酯聚合物生产具有增强拉伸强度(4克/旦尼尔)和模量(100克/旦尼尔)的甲壳素。由溶致液晶溶液纺成的纤维在非晶区和结晶区都具有高度定向的链,因此具有更高的断裂强度和模量。通过微波药物反应生产的甲壳素与传统化学改性甲壳素的性能相当。CS 魔芋葡甘聚糖(KGM)纤维混合物对金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌活性。通过傅立叶变换红外光谱法、扫描电镜法和 X 射线衍射法进行的结构分析表明,CS 和 KGM 分子之间存在很强的相互作用和很好的相溶性,这是分子间氢键作用的结果。通过在纤维素上涂覆 CS,可以开发出新型生物活性纤维素-CS 纤维。
02.甲壳素纤维的生物降解
甲壳质被认为具有高度生物降解性,并且很容易通过尿液排出。当受到天然真菌攻击时,CS 薄膜具有内置氮源以增强生物降解。一般认为,溶菌酶主要负责人体内CS的降解。
CS的生物相容性和安全性已通过涉及致突变性、急性和亚急性毒性、溶血和致敏性的测试揭示。当CS用作蛋白质材料的沉淀剂时,美国FDA将CS视为动物饲料中的食品添加剂。当兔子、肉鸡和母鸡以0.7-0.8g/kg体重/天的剂量口服CS长达239天时,没有观察到异常症状。静脉注射CS时家兔也没有表现出任何异常症状。还观察到CS的存在增强了口服药物的吸收。理想的手术缝合线的特征在于易于生物整合和组织适应,直至愈合而不干扰愈合过程。它也应该在愈合完成后消失。目前可用的可吸收缝合线,例如海藻酸盐、胶原蛋白、羊肠线和麸质阿魏酸盐,都有局限性并且并不总是令人满意。另一方面,从可吸收手术缝线的角度来看,甲壳素作为伤口愈合促进剂具有巨大的潜力。
03.抗菌缝线的最新进展
从全球多个团体表现出的兴趣可以看出,这是一个正在快速发展的领域。抗菌手术缝合线可以在很长一段时间内为伤口提供固定在其结构中的抗生素,对于手术败血症的预防和治疗具有相当大的用途。研究了一种新型银化合物涂层尼龙编织缝合线的抗菌性能。研究发现,缝合线的抗菌性能取决于细菌的种类。例如,在对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌这三种具有代表性的细菌进行测试时,在 6 小时内观察到铜绿假单胞菌的数量几乎相差 103。不过,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌对涂有银化合物的尼龙丝的反应没有铜绿假单胞菌那么剧烈。
在可吸收的 Vicryl 和不可吸收的 Mersilk 手术缝合线上使用了掺银生物活性玻璃 (AgBG) 抗菌涂层,并比较了它们的热性能。结果表明,生物活性玻璃涂层不会影响缝合线的动态机械性能和热性能。研究表明,使用抗菌缝合线进行脑脊液分流手术伤口缝合是安全、有效的,并可降低术后分流感染的风险。
加入三氯生等抗菌剂可增强抗菌活性。在一项随机前瞻性临床研究中比较了两种可吸收缝合线(Vicryl Rapid 和 Vicryl)的使用情况,结果表明 Vicryl Rapid 缝合线比 Vicryl 缝合线更适合用于小儿手部手术。在豚鼠模型中,Vicryl 快速缝合线与三氯生一起使用,可抑制金黄色葡萄球菌在缝合线上的细菌定植。还研究了新型抗菌缝合线涂层 Vicryl Plus 缝合线(含三氯生的 Vicryl)的功效,并将其与传统的编织缝合线 Vicryl 在骨科感染的有效动物模型中进行了比较。没有观察到感染的临床症状。他们在 Vicryl 组的四个样本中发现了主要的多形核中性粒细胞群,而在含三氯生的 Vicryl Plus 组中只有两个。在模拟术中严重污染的条件下,抗菌缝合线将术后阳性培养物的数量减少了 66.6%。作者总结说,从现有的临床资料来看,使用这种缝合线可使受感染的植入物数量减少 25.8%。
缝合材料也经过化学处理,引入羧基等基团,用于固定抗菌药物。通过使用预辐照方法将丙烯腈接枝共聚到 PP 单丝上制备 PP 接枝聚丙烯腈 (PP-g-PAN) 缝合线证明了这一点。随后将接枝的聚丙烯单丝水解以引入羧基以固定抗菌药物。一般来说,水解不会引起晶体结构的任何显着变化。
在另一项工作中,通过涂覆含有抗菌剂呋喃唑酮 (FZ) 的 PHB,赋予聚酯纤维编织缝合线抗菌活性。延长 FZ 效果(7-14 天)是通过两步应用护套来实现的,护套占缝线重量的 10%,含有 2-6% FZ。缝合线的护套结构和抗菌活性可以通过引入其他生物相容性和可生物降解的聚合物来改变。
研究了抗生素化合物与丝绸、尼龙和聚酯等常见缝合材料的相互作用,并比较了其吸收、释放和随后的长期抗菌效果。与浸渍材料的抗感染效果持续数小时相比,染料类化合物的抗感染效果可持续数天或数周。Gupta 等人报告了通过在聚丙烯单丝缝合线上接枝共聚 1-乙烯基咪唑而开发出的抗菌聚丙烯缝合线。这些缝合线随后固定了抗菌药物环丙沙星。改良后的缝合线可在 4-5 天内释放药物。
Capromed 线具有高强度特性,可在 8-9 个月内在体内溶解。有关抗菌特性的实验研究表明,将 Capromed 缝线植入动物组织后,可诱导抗生素主动解吸。Capromed 缝合线材料的抗生素解吸作用可促进伤口愈合,防止结扎瘘,并将术后并发症的发生率降低 4 倍。与使用局部组织粘合剂修复的伤口相比,使用缝合线缝合的污染伤口感染率更高。
二十四、新兴观点
外科缝合材料的应用范围和未来前景似乎十分广阔,这一点从该领域出现的一些新出版物中可以看出。不同组织、不同患者和不同情况下的缝合应用各不相同。大量新型缝合线、缝合钉、缝合带和局部粘合剂的出现使选择合适的缝合材料成为一项挑战。目前,生物惰性线、合成线、可吸收线和不可吸收线的使用质量已接近现代外科手术要求的极限。因此,有必要在这一领域取得进一步的进展,这体现在人们对开发新的概念和设计,生产和制造由生物相容性可吸收的天然(如 PHAs、胶原蛋白、甲壳素、藻酸盐等的化学改性)或合成聚合物制成的强韧而有弹性的缝合线的兴趣再次高涨。
随着内外科手术的复杂性和技术要求的不断提高,需要可随着伤口愈合而逐渐降解和吸收的可吸收缝合线。PGLA 和 PDO 等可吸收缝合线具有良好的生物相容性、无组织反应、高强度和韧性、适度的伸展性、无毒性和刺激性以及可控的降解性,因此具有巨大的开发价值和广阔的应用前景。由于这些优异的性能和广泛的应用领域,它们作为医疗保健材料在全球纺织领域赢得了广泛的关注。PDO 及其共聚物具有良好的可加工性和较强的渗透性,可在不损伤组织的情况下准确连接组织,因此可用于连续缝合手术。
智能缝合线是近来最有趣的发展之一,它可用于缝合难以触及的伤口。这种缝合线在加热时会收缩成永久形状,在加热到比正常体温高几度时就会自动打结。这种缝合线使用形状记忆聚合物(SMP),其中包含一个硬段和一个 "切换 "段,两者具有不同的热特性。其中一个区段会在比另一个区段更高的温度下熔化或发生另一种转变。通过调节施加在整个材料上的温度和应力,兰格和莱因德林最终得到了一种材料,它能在一个温度下形成暂时的形状,而在更高的温度下形成永久的形状。温度升高后,缝合材料收缩,在周围组织上形成一个张力恰到好处的结。在与内窥镜手术相关的狭小空间内很难打出这样的结。他们创造出第一种 "智能 "可降解缝合线,证明了这一点。
通过用共沉淀法衍生的生物活性玻璃粉末涂覆紫色可吸收 Vicryl 缝合线,制备了新型生物活性材料。随着第一波生物活性缝合线已经上市,研究的重点是开发未来产品,例如缝合线,这些产品不仅可能具有抗菌活性,而且还具有麻醉和抗肿瘤功能。一种缝合材料不是用来预防感染,而是用来对抗从其他来源引入的细菌并促进伤口愈合,这将是对目前使用的材料的重大改进。
肠道切除和修复后,组织降解会导致修复部位变弱,并存在术后渗漏的风险。基质金属蛋白酶(MMP)被认为是许多组织中手术缝线附近胶原蛋白溶解的原因。多项实验研究表明,MMP 抑制剂可全身缓解术后肠道吻合的削弱。这导致了令人兴奋的发现的发展,即通过 MMP 抑制剂涂层缝线进行药物输送,以改善吻合修复期间的组织完整性并减少术后并发症。在缝合线上涂覆一层交联纤维蛋白原薄膜,并将 MMP 抑制剂多西环素结合到这层薄膜中。然后将这种缝合线用于标准大鼠模型,以评估术后 3 天结肠吻合口的机械性能。与对照组相比,涂有多西环素的缝合线在术后关键的第三天的吻合口断裂强度高出 17%。
细菌生物膜在植入材料表面的形成是导致慢性微生物感染和组织坏死的关键因素。在一项有趣的研究中,发现了使用抗菌缝合线应对这一威胁的巨大潜力。他们研究了缝合材料上的聚电解质多层(ML)薄膜的稳定性,以及在不同类型的缝合材料(如蚕丝、聚酯和聚乳酸纤维增强聚乳酸)上形成的洗必泰(CHX)功能化薄膜的抗菌效果。他们比较了玻璃盖玻片上的大肠杆菌培养和带有 ML 和 CHX 薄膜的玻璃盖玻片,观察到细菌的相对发光受到抑制。
在最近的一篇评论中讨论了外科缝合材料的开发和生产问题及前景。认为,生物惰性线、合成线、可吸收线和不可吸收线的种类和用户质量已接近现代外科手术要求的极限。他预计,由可吸收天然聚合物(PHAs 及其共聚物、胶原蛋白、甲壳素、CS、藻酸盐等)制成的结实而有弹性的缝合线的生产工艺将得到改善。研究人员越来越关注具有单独和综合生物活性的缝合材料。含有本地生物结构(细胞生长因子、血浆蛋白、不同器官和组织的细胞以及其他细胞,包括可提高生物相容性的细胞)的缝合线,以及在其结构中含有生物活性分子的自我调节材料,能够在微小的外部物理或化学效应下明显改变其特性,这些都是很有前景的。
随着微创血管手术(又称腹腔镜手术)等新临床手术方法的引入,缝合线不能用手指操作,必须使用不锈钢持针器。在一项有远见的实验中,研究了使用腹腔镜持针器操作对聚合物缝合单丝的机械和微观结构影响。外科医生按照标准临床方案对 Surgipro(聚丙烯)、Teflene(聚偏氟乙烯)和 Gore-Tex(聚四氟乙烯)单丝缝合线进行了捏合。结果表明,Teflene 和 Gore-Tex 单丝缝合线即使在腹腔镜持针器的严重挤压下也不会受到影响,而 Surgipro 缝合线的性能则明显下降。
由于打结会导致机械性能下降,因此需要更好的缝合材料选择和打结方法,以确保保持拉伸和打结安全性能。研究发现,采用机械打结法可有效替代手工打结,并能提供可重复的测试结果。受损缝合线的机械性能对所有在关节镜下使用缝合线的外科医生都很重要。因此,测量了受损缝合线的机械性能。注意到,较新的聚乙烯芯线缝合线(FiberWire 和 Orthocord)具有优异的机械性能,即使被剪断也能保持。
临床医生经常面临着区分意外和人为造成的小儿头部创伤这一具有挑战性的任务。研究表明,小儿骨骼和缝合线材料特性之间存在巨大差异,这突出表明了缝合线在小儿头部对低空坠落撞击的独特反应中所起的关键作用。小儿骨骼和缝合线中的巨大应变导致颅骨外壳在断裂前可能发生剧烈的形状变化,从而可能引起大脑的巨大变形。这些数据为我们进一步了解幼儿头部损伤的机理提供了必要的信息。
随着人们认识到除了缝合材料的特性外,这些参数对缝合性能的影响,缝合线的组合和缝合技术有望在未来发挥更大的作用。对 24 周龄牛的腓肠肌肌腱(直径 14-16 × 9-11 mm²)进行了修复,采用了单锁、多锁、单抓或多抓技术,得出结论认为,每种肌腱缝合线的机械性能取决于缝合材料和修复技术的特定组合。
人们对新的多粘合缝合线寄予厚望,它似乎填补了外科医生的空白。对四种编织聚酰胺缝合线与广泛使用的编织聚酯和单丝PDO缝合线的机械性能进行了全面比较。聚酰胺编织缝合线材料的极限强度是聚酯或 PDO 缝合线的 2-2.5 倍,但抗折断性是聚酯或 PDO 缝合线的 500 倍。在强度方面,聚酯纤维缝合线尤其适用于锚或假体的金属边缘或可吸收锚孔眼。
在生产高强度、高弹性的可吸收和不可吸收缝合线的生产工艺方面有望取得重大进展。为满足医疗对符合严格物理和机械性能规格的缝合材料的需求,已开发出生产聚丙烯手术单丝的特殊技术。在 LL 和 ε-CL 嵌段共聚物中进行了交替离线热拉伸和退火(三个循环),以形成取向半晶体形态。讨论了几种新型单丝。与双排修复相比,缝合结构和缝合材料的性质对单排修复的生物力学特性影响深远。研究表明,在等长周期负荷和极限负荷条件下,使用关节镜下 Mason-Allen 缝线/内侧褥式缝线的双排缝合锚修复术的初始强度优于使用关节镜下 Mason-Allen 缝线的单排修复术。
二十五、结论
多年来,手术缝合材料已成为成熟行业的核心产品。为了更好地满足特殊的手术需求,新的缝合线不断被开发出来。基本材料根据其预期用途进行改良,为外科医生提供最佳质量的缝合材料。目前,生物惰性缝合线、合成缝合线、可吸收缝合线和不可吸收缝合线的质量已接近现代外科手术要求的极限。这就需要在这一领域取得进一步的进展,如果能开发出用生物相容性可吸收天然聚合物(聚氧烷酸酯、胶原蛋白、甲壳素、海藻酸等)制成的强韧弹性缝合线的生产工艺,则这一领域的进展指日可待。研究人员越来越关注不仅具有抗菌活性,而且具有麻醉和抗肿瘤功能的缝合材料。