谢丽尔.科尔视频 ed2k:HHZZCF敷料对创面修复的特点及其物理解释

活化珍珠层粉敷料对烧烫伤创面修复的特点及其物理解释

傅维椿

与其它的烧烫伤敷料相比较，活化珍珠层粉对创面修复有如下三个特点：1敷料由经过活化后的天然无机材料和有机材料混合而成；2愈后，无机成分自然脱落，与新表面不产生粘连；3修复有序化，愈后瘢痕不增生。本文对上述三个特点做出了必要的物理解释。

1、         活化珍珠层粉的主要特性

活化珍珠层粉敷料是由活化后的珍珠层粉及壳聚糖、河蚌多糖、牛磺酸、精氨酸等有机成分组成的混合物。

珍珠层粉的结构特性是，经活化后的珍珠层粉，层间失去有机物连接，各个微片层形成自然解离状态，而敷料中的珍珠层粉颗粒虽然多为微米级，但是其表面均有发达的孔隙（介孔），因此具有较大的比表面积。

珍珠层粉的成分特性是，活化后的珍珠层粉主要是由碳酸钙，少部分为氧化钙等生物无机成分所组成，所以，这些成分在敷料中大部分是不可溶的，只有很少一部分是属于可溶性组分，因此就存在一定数量的游离的钙离子。

活化珍珠层粉其结构的主要功效是由于较大的比表面积所具有的吸附活性。当珍珠层粉有效地吸附创面分泌的组织液及含有大量微生物的污物后，便可形成有较多裂隙（龟裂）、透气性良好的吸附壳体。由珍珠层粉组成的壳体，其强度虽然较低，但是对外可抵御外界微生物对创面的感染，对内则有消炎、抑菌、止痛等功能，使吸附后的污物对创面不会形成二次污染。

活化珍珠层粉其成分的功效主要表现为，其一是该组分呈弱碱性，因此具有抑菌、止痛等功能；其二，其中游离的钙离子参与了止血、凝血过程，参与了创面电荷的中和过程。钙离子有利于创面愈合，可促进酶活性，可抑制氧自由基的生成，这些功能都是在生物电位作用下由钙离子所形成的信息流来完成的。

在创面及珍珠层粉的微环境中，也同样还存在着有机物质与创面之间的能量、物质与信息的交换，这种交换进一步促成了创面的修复，特别是有序的修复。

2、         导致创面愈后不粘连的某些物理解释

  在珍珠层粉敷料与创面所形成的微环境中，首先，由于该敷料中存在着润滑减摩物质（河蚌多糖、胶原蛋白等），有效地实现了对愈合创面与分泌物之间的隔离；其次，由于活化后的珍珠层粉对分泌物的充分吸附，先是形成了壳体，使之与愈合创面分离，后来干燥后的壳体因收缩应力的作用，而龟裂成小碎块或粉状而脱落。以下对活化珍珠层粉的作用可作进一步分析。

活化珍珠层粉为无机物，比起有机物而言具有较大的导热系数，因此能很好的吸收创面附近的热量，有利于缓解疼痛又有利于创面的修复；其次，由于珍珠层粉是由表面孔隙发达的无机颗粒组成，具有较大的吸附力，从而可使创面的渗出物与珍珠层粉能形成一整体，并且在吸收创面的热量后而逐渐形成为有原始裂隙的壳体；第三，与此同时，由于微环境中与创面组织具有生物相容性及亲和力较高的有机物为创面所吸收，从而因这种缺位而形成有利于物质与热量交换的微通道；第四，由于吸附壳体经干燥后整体刚性的提高，使其形成的收缩应力也在不断增加，因此有原始裂隙的壳体以及珍珠层粉之间的强度进一步降低，此时，随着创面的愈合也要形成收缩应力，于是在壳体与愈合后的创面之间便形成了微小空隙（与此同时珍珠层粉微片层之间的微小空隙也在增加）。因为这两种收缩的内聚应力地不断增加，而扩大了上述的微小空隙，同时壳体的收缩应力也扩大了壳体的原始裂隙。微小空隙及壳体原始裂隙的增加，首先削弱珍珠层粉微片层之间的连接，也导致壳体的龟裂，进而削弱了珍珠层粉与创面之间的粘合，正是基于这一原因，珍珠层粉才能从原有的创面处得以剥离或脱落。这充分体现了活化后珍珠层粉的结构特性及其因为微片层的自然解离和表面介孔所存在较大的比表面能，而这种表面能又转化为皮肤新表面与壳体之间两个完整表面的界面能。这除了河蚌多糖及胶原蛋白可发挥不粘连的有限作用外，也是皮肤新表面与珍珠层粉敷料等不发生粘连的主要原因。由于创面愈后不粘连，也就避免了因粘连给患者造成的巨大痛苦。可以说，这一点也是活化珍珠层粉对创面愈合与修复的主要贡献之一。

3、         导致创面愈后瘢痕不增生的某些物理解释

   粘连与瘢痕增生是创面修复的两大难点，也是愈后患者最感痛苦之处，其中解决愈后瘢痕增生更加困难，而且具有更普遍、更重要的意义。

实践表明使用活化珍珠层粉敷料，创面治愈后均未产生瘢痕增生，从热力学的角度可以解释为：在敷料与创面之间，除了存在壳聚糖、河蚌多糖、胶原蛋白可促进有序修复的物质之外，还存在有遏制无序过程发生的信息交换以及存在有促进系统有序化的能量交换。

首先，在该敷料中含有的壳聚糖、精氨酸，这些物质除了具有促进创面愈合及有序修复的药理作用外，这些物质与创面还存在有序化的信息交换。

无论是物理创伤还是生化等因素所形成的创面甚至由癌细胞所形成的非正常生理组织，其表面都会因为多胺分子代谢失常等原因，使其失去带有正电荷的多胺分子而富集有负电荷，使受损细胞及组织的表面呈现较高的负电性。如果负电荷的聚集得不到控制，则将加快细胞在电场作用下的运动速度，进而导致组织的无序生长，而这种无序的生长又会进一步使其失去更多的多胺分子，其表面的负电性进一步增加。所以，受损细胞、组织表面的负电荷如果得不到控制将导致正反馈的、无序的发展过程。当然，如果这种负电场对周围的正电荷的吸引不足以平衡细胞和组织表面的负电荷时，予以外源性的正电荷就显得非常的必要。由于在珍珠层粉敷料中存在着带有大量正电荷的壳聚糖、精氨酸及游离的钙离子等物质，同时，精氨酸还要释放有多种有利于损伤修复的生物信号分子NO，正是这些有机物不仅为创面的愈合提供了生物信号等必要物质，而且通过携带的正电荷对损伤表面的负电荷的中和，使可能因为正反馈而失控的创面得以有序修复提供了必要的信号，这一信号可使受损细胞或组织的无序变化能得到指令性的遏制。

其次，该敷料中含有的牛磺酸，它除了也有许多促进创面愈合的药理作用外，同样，创面的有序愈合则与牛磺酸的物理因素有着重要的关系。

我们从纳米技术中得知，在所谓的软系统中，正是由于存在着双亲表面活性剂才有可能使该系统获得自组织的有序化。在生物界与此相似的例证表现为贝类等软体动物的壳体的发育，正是由于牛磺酸的存在，才能使贝类动物分泌的有机成分与无机的氧化钙构成有序结构的贝壳。可见，作为天然双亲表面活性剂的牛磺酸， 在机体的细胞及组织的附近处，由细胞与分泌物等所组成的软物质系统中，由于存在双亲表面活性剂的牛磺酸，可降低系统的界面张力，使系统的表面处于低能量的稳定态，从而可为组织生长的有序化提供了物质条件和热力学条件。

大量临床实践表明，对于创面有序修复的关键因素是生长因子及其合理的表达，而创面组织在处于损伤、发炎、水肿等应激状态下，单核细胞、淋巴细胞、肥大细胞及血小板，都有产生出相应生长因子的条件。而敷料中由多糖与胶原蛋白等所组成的具有粘弹性的网络“骨架”，在吸引生长因子及其有利于表达等方面也都发挥了重要的作用。

近年来的一些实验确实表明，牛磺酸可促使多种组织产生生长因子，并进一步促进了DNA、mRNA等遗传基因的合理表达，这些生长因子以及这种表达一方面可对正常细胞进行保护，另外对基因变异、瘢痕等成纤维细胞的增生以及变态反应等能加以抑制。在类似的实验中，还证实了牛磺酸可使肿瘤细胞浸润和转移的能力下降，使肿瘤细胞的增殖得到了抑制。

牛磺酸促进生长因子的产生，促进了生长因子和遗传基因的表达，这足以证明牛磺酸可以促使细胞、组织生长的有序化。从热力学角度来看，牛磺酸作为双亲表面活性剂有使系统保持低能量稳定态的趋势，所以，通过牛磺酸的协调可使使系统对于变态、变异、增生、等过度的无序生理反应表达出一种抑制，从而使系统处于稳定的状态，所以这种抑制也就是对细胞及组织生长、发育所具有的有序化的生物活性。正是由于牛磺酸的这种生物活性，才抑制了创面愈合过程中成纤维细胞的过度增生，才使创面等受损组织的修复得以有序化，从而避免了创面愈后的瘢痕增生。

上述表明，精氨酸、牛磺酸对创面有序修复都有重要的促进作用，并有实验表明，牛磺酸与精氨酸两者的联合使用，对损伤后细胞增生的抑制要强于单一使用的效果。

如果说，创面的有序修复，是通过壳聚糖、精氨酸获得了对无序加以遏制的外部信号，而牛磺酸作为活性物质则启动了系统抑制无序生理反应的内在机制。

上述初步地解释了在珍珠层粉与创面的系统中，在创面愈合及有序修复过程中，所表现出的物质交换、能量交换和信息交换的物理过程，同时，也初步解释了牛磺酸、壳聚糖、精氨酸在创面愈合过程中，创面得以有序修复的热力学机理。

在生物热力学中，衰老与疾病都是熵增的过程，是各种无序物质在细胞和组织中的堆积。可见，如何引进以及如何使机体具有熵减，亦即引入负熵流或令系统具有抑制系统熵增的活性，则成为预防疾病和治疗、康复的重要物理依据。但是，壳聚糖、牛磺酸、精氨酸等对烧烫等创面的修复的贡献不仅仅决定于它们的物理过程，更决定于它们的药理作用。于是，这就不难理解近年来各大研究机构利用精氨酸、牛磺酸等，对心脑血管、糖尿病、神经系统疾病以及肿瘤等各种疾病在临床、预防、康复方面所进行的大量的实验、研究等工作。正是由于精氨酸、牛磺酸等对皮肤创面愈合、修复以及在抗衰老等方面有如上的特点与作用，所以可以预见它们也将会在美容医学领域中同样会发挥重要的作用。

参考文献

珍珠层粉对创面愈合的作用                    （《生物产业》）

创伤敷料的比较及珍珠层粉敷料的特点           （《生物产业》）

再生医学的概念和范畴

组织工程医疗产品的管理现状

我国2007/01/31发布的5个组织工程医疗产品标准

组织工程学的定义与内涵

组织工程的概念和原理

珍珠液对体外培养人瘢痕成纤维细胞生长的抑制

牛磺酸抑制大鼠血管平滑肌细胞增殖

精氨酸对糖尿病大鼠伤口愈合的影响

精氨酸对糖尿病烧伤创面促愈作用的研究

精氨酸、牛磺酸对大鼠血管损伤后血管平滑肌细胞增生的影响

牛磺酸对大鼠深II度烫伤后肝功能的影响

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牛磺酸对异位性皮炎患者Th1/Th2细胞的作用及其机制的研究

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牛磺酸和共轭亚油酸合用对大鼠高血压及血脂的影响的研究

其它文献见《力元介绍》《生物产业》及《教学笔记（搜索）》