甲壳素基手术缝合线
01 手术缝合线
手术缝合线是外科手术中一种用以缝合伤口、结缔组织的医用材料，也是最为普遍的可植入人体的材料，其种类繁多，按照生物降解性分为可吸收缝合线与不可吸收缝合线。按照原料分类分为天然高聚物基缝合线、合成材料缝合线及金属缝合线等
金属缝合线：
原料：主要是银与合金
优点：强度高、可消毒抗菌
缺点：柔韧性较差，打结处易引起组织的刺激与疼痛，目前已不常使用
合成材料缝合线：
20 世纪 50 年代开始，合成材料缝合线才开始进入研发阶段，其应用历史短暂
缺点：生物相容性差、易引起炎症反应，病人在术后恢复缓慢，痛感加剧
天然高聚物基缝合线：
历史悠久，5000 多年前古埃及人就开始利用棉纤维、动物鬃毛等材料缝合伤口,中国最早在汉代就已经有了清理创口的记载，在唐代时开始使用桑皮线进行伤口缝合
手术缝合线对天然高聚物材料的要求：
1.具有良好的生物相容性、低免疫原性
2.具有良好的机械性能、吸湿性、可操作性、打结稳定性
3.具有良好的抗菌性、不易感染性
4.质量稳定、容易制造、价廉易得等
现存问题：很难有一种天然高聚物材料能够同时满足以上所有性能
02 甲壳素基手术缝合线
甲壳素( 甲壳质) 及其衍生物壳聚糖在自然界中的分布极为广泛，仅次于纤维素，主要存在于节肢动物外壳、昆虫表皮及藻类等植物的细胞膜中
甲壳素脱去乙酰基后的产物即为壳聚糖，甲壳素与壳聚糖的化学结构式如下图所示。壳聚糖中的—NH3 + 可抑制细菌的生长与繁殖，使其快速死亡，从而具备广谱、高效抗菌的功能
甲壳素、壳聚糖制成的甲壳素基缝合线具有众多独特的优点：
1. 降解速率中等，满足伤口愈合全过程对缝合线强度的要求
2.止血止痛，可以黏附血液中的血小板，诱导血液凝固
3.消炎抗菌，降低伤口感染风险，加快伤口愈合
应用案列:
1.Avila 等比较了壳聚糖缝合线与聚卡普隆类合成缝合线在兔腹腔镜和盲肠手术中的应用情况，均能够有效防止伤口外翻或内脏脱落等严重并发症，使用壳聚糖缝合线的兔子腹部伤口无明显纤维蛋白，组织纤维化程度低，发生创面肉芽增生现象的概率较低
2.Huaixan 等比较了壳聚糖缝合线与羊肠线对于绵羊子宫伤口愈合情况的影响。发现，羊肠线降解速率较快，但引起较严重组织反应，伤口黏连现象发生率高达 70% 。壳聚糖缝合线组未出现伤口黏连现象，缝合处Ⅰ型胶原蛋白含量显著增加，结缔组织形成速度加快，显然，壳聚糖缝合线更能够有效促进组织修复。
虽然甲壳素基手术缝合线有众多的优点，但其也存在机械强度较差的问题，实际使用中仍需要改性
改性方法：
通过共混、化学修饰或开发新的纺丝工艺来提升缝合线的性能
具体方法：
1.将甲壳素(CT) 与氧化石墨烯(GO) 共混，以环氧氯丙烷为交联剂，制备了一种新型 GO-CT 单丝型外科缝合线
效果：GO 的加入可以增强缝合线的机械性能，断裂强度和打结强度均高于纯甲壳素缝合线
2.以一种多功能酰基酯二乙酰甲壳素(DAC) 为原料，制备了可吸收外科缝合线。
效果：这种缝合线满足常规缝合的强度要求，同时具有一定的柔韧性和伸长率。该缝合线打结稳定性良好，在人体内14d后其断裂强度仍能保持在原始值的 63%左右，同时具备良好稳定的物理和生化功能
赋予一定机械强度同时还可增强其抗菌性
改性方法：
将五倍子单宁(GTs)与壳聚糖共混，通过湿法纺丝制备了CS/GTs复合纤维，断裂强度比纯CS纤维提高了43.4%。此外，GTs 的加入使得复合纤维对金黄色葡萄球菌的抵抗率提高至99.7%，抗菌性能显著提升等
上图对甲壳素基缝合线的性能进行比较
表明：目前可实际应用的甲壳素基缝合线基本都具有抗菌功能，但机械性能略差，且脱去乙酰基后的壳聚糖缝合线拉伸断裂强度普遍优于甲壳素缝合线
但在当前研究中，壳聚糖多作为涂层材料赋予其他缝合线抗菌功能，因此，如何提升壳聚糖缝合线机械性能，使其能够更好的应用于手术缝合甚至更多的领域仍需进一步探索
方向：可基于发展先进制造技术、开发新型缝合材料、实现缝合线的多功能化等方面开展深入系统的研究
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参考文献：
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