一種新型硅膠胃管表面涂層材料吸附性能測試與應用

關鍵詞：硅膠材料；殼聚糖；接觸角；表面粗糙度；抗蛋白吸附

中圖分類號：TQ413.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-5922（2024）12-0057-04

傳統硅膠胃管雖然質地柔軟、刺激性小[1-2]，但如何進一步提高這類硅膠材料的舒適性成為醫療領域研究的熱點。對此如提出一種耳掛式胃管固定裝置，該裝置的患者滿意度達到96.67%，有效延長了胃管的置留時間[3]；在硅橡膠鼻胃管表面制備了一種水凝膠涂層材料，結果表明，這種經過涂層改性的硅橡膠鼻胃管吸水性能明顯改善，具備優異的生物相容性以及親水性能，從而從材料改性的角度為研究提供了新的思路[4]；提出改良型鼻胃管固定法，結果表明，經過護理干預的患者導管移位、脫管等現象明顯減少，可減輕患者的疼痛[5]。

從以上學者的研究可知，從材料改性的角度提升硅膠胃管的性能成為研究的新視角[6-8]。本研究為進一步提高硅膠胃管材料的舒適性，嘗試以殼聚糖和硫酸軟骨素等為原料，制備一種新型涂層材料改性硅膠胃管，并對該方法的性能和臨床應用價值進行探討。

1試驗部分

1.1材料與設備

主要材料：殼聚糖（分析純安徽新圣生物科技有限公司）；2-甲基丙烯酸酐（分析純廣東翁江化學試劑有限公司）；氫氧化鈉（分析純濟南銘信化工有限公司）；硫酸軟骨素（分析純陜西晨明生物科技有限公司）；鹽酸二氯乙烷（分析純湖北科吉生物醫藥科技有限公司）；硫代羥基琥珀酰亞胺（分析純武漢拉那白醫藥化工有限公司）。

主要設備：FD-1C-80型冷凍干燥機（上海比朗儀器制造有限公司）；UVS50-160型紫外固化機（上海潤鑄電子科技有限公司）；DimensionXR型原子力顯微鏡（德國布魯克Bruker）；TY-SDJ03型接觸角測量儀（山東天研儀器有限公司）；HD-SY96B型酶標儀（山東霍爾德電子科技有限公司）。

1.2試驗方法

將殼聚糖與硫酸軟骨素結合，在普通硅膠胃管表面制備一種復合涂層，進而得到一種新型硅膠胃管材料，制備步驟為[9-14]：

（1）在燒瓶中添加40mL2-嗎啉代乙磺酸緩沖液，然后添加200mg硫酸軟骨素，在氮氣環境下攪拌混合，得硫酸軟骨素溶液；

（2）在1mL2-嗎啉代乙磺酸緩沖液中添加適量鹽酸二氯乙烷和硫代羥基琥珀酰亞胺，攪拌溶解后，添加硫酸軟骨素溶液，繼續攪拌45min，得混合溶液；

（3）將適量殼聚糖溶解到2-嗎啉代乙磺酸緩沖液中后，與步驟（2）中的混合溶液充分混合，得涂層材料的溶液；

（4）取適量普通硅膠胃管，通過乙醇、異丙醇和去離子水進行超聲洗滌，然后在室溫環境下干燥。再通過90W氧等離子體處理8min；

（5）將處理完成的普通硅膠胃管浸沒到涂層材料溶液中，通過紫外固化機進行固化處理一段時間，最后用去離子水超聲洗滌，得新型硅膠胃管材料。

1.3性能測試

1.3.1表面粗糙度

將新型硅膠胃管材料試樣裁剪為合適大小后，通過原子力顯微鏡測定其表面粗糙度。

1.3.2表面親水性能

在新型硅膠胃管材料試樣的表面滴加去離子水水滴。在水滴狀態穩定后，通過接觸角測量儀測定水接觸角，分析親水性能。

1.3.3抗蛋白吸附性能

分別配制1mg/mL的牛血清白蛋白溶液和纖維蛋白溶液，然后將新型硅膠胃管材料試樣分別放到溶液中，并在恒溫37℃環境中共同培育6h。之后使用PBS緩沖液沖洗新型硅膠胃管材料試樣。然后用適量十二烷基硫酸鈉溶液進行洗脫，并通過酶標儀測定洗脫液中的蛋白質濃度，分析試樣單位表面積的蛋白質吸附量。

2結果與分析

2.1表面粗糙度分析

在醫學應用中，表面較粗糙的硅膠胃管材料可能會增加人體組織損傷風險，容易導致患者出現疼痛、出血等現象。因此，硅膠胃管材料表面應盡量光滑。基于此，以未改性的硅膠胃管材料作為對比試樣，考察不同紫外固化時間對新型硅膠胃管材料表面粗糙度的影響，結果見圖1。

由圖1可知，未改性的硅膠胃管材料表面粗糙度最低，為7.1mm，這說明未改性的硅膠胃管材料表面比較光滑。而對于含有涂層材料的新型硅膠胃管來說，隨著紫外固化時間的增加，材料表面粗糙度逐漸增大。當紫外固化時間為20min時，表面粗糙度為22.3mm；當紫外固化時間為40min或者60min時，表面粗糙度分別增大至27.5mm、31.4mm；當紫外固化時間達到80min時，表面粗糙度最大，為33.6mm。這些現象說明，與未改性的硅膠胃管材料相比，這種新型硅膠胃管材料表面粗糙度相對較高，且隨著紫外固化時間增加，表面粗糙度會不斷增大。這可能與新型硅膠胃管材料表面殼聚糖的聚合作用有關。因此紫外固化時間不宜過長。

2.2表面親水性能分析

在醫學應用中，硅膠胃管材料良好的表面親水性能可以使胃管更容易插入且不容易堵塞。基于此，以未改性的硅膠胃管材料作為對比試樣，考察不同紫外固化時間對新型硅膠胃管材料表面接觸角的影響，結果見圖2。

由圖2可知，未改性的硅膠胃管材料表面接觸角最大，為103.6°，此時硅膠胃管材料表面呈疏水性。而新型硅膠胃管材料表面接觸角顯著減小，由原來的疏水性轉變為良好的親水性。且新型硅膠胃管材料表面接觸角隨著紫外固化時間增加而逐漸降低，親水性能提高。當紫外固化時間為20min時，表面接觸角為23.4°；當紫外固化時間為80min時，新型硅膠胃管材料的表面接觸角最小，為17.2°。由此可見，與未改性的硅膠胃管材料相比，新型硅膠胃管材料的親水性能明顯改善。這與新型硅膠胃管材料表面殼聚糖與硫酸軟骨素共同作用有關。因此這種新型硅膠胃管材料親水性能較好。

2.3抗蛋白吸附性能分析

在醫學應用中，當硅膠胃管材料具備較好的抗蛋白吸附性能時，胃管不易堵塞，同時能夠減輕炎癥反應，減少患者痛苦，降低醫療成本。基于此，以未改性的硅膠胃管材料作為對比試樣，考察不同紫外固化時間對新型硅膠胃管材料蛋白吸附量的影響，結果見圖3。

由圖3可知，未改性的硅膠胃管材料的蛋白吸附量較高，基本不具備抗蛋白吸附性能，其中血清白蛋白吸附量為82.4%，纖維蛋白吸附量為52.3%。新型硅膠胃管材料的蛋白吸附量則顯著降低。當紫外固化時間為20min時，新型硅膠胃管材料對血清白蛋白的吸附量為18.4%，降幅為77.67%，纖維蛋白吸附量則為19.7%，降幅為62.33%。隨著紫外固化時間的增加，新型硅膠胃管材料的蛋白吸附量緩慢降低。當紫外固化時間為80min時，新型硅膠胃管材料對血清白蛋白的吸附量為14.1%，纖維蛋白吸附量為15.2%。由此可見，隨著紫外固化時間的增加，蛋白吸附量更好，材料具備更加的抗污穩定性和耐久性。綜上，這種新型硅膠胃管材料具備較好的抗蛋白吸附性能。

2.4臨床應用驗證及效果

2.4.1應用對象

選取2023年5月～2024年3月期間我院收治的胃管置管患者42例。以這些患者為研究對象，按照隨機分組法分為對照組、試驗組，各組患者例數均為21例。在性別、年齡等一般資料方面，各組患者基本無差異，在新型硅膠胃管材料研究方面具有可比較性。患者納入標準[15-20]：（1）患者年齡在18～50歲；（2）患者需要進行胃管置管治療，且置管時間超過3d；（3）患者及其家屬均知曉并同意參與此研究。患者排除標準：（1）患者有過食道手術史或者胃切除手術史；（2）患者精神存在異常，不能正常交流，不配合治療。

2.4.2應用驗證方法

對照組患者使用普通硅膠胃管，試驗組患者使用紫外固化時間為20min的新型硅膠胃管材料。各組患者均在常規操作下置管，并在胃管到胃以后，用常規3M膠帶對胃管進行固定。

2.4.3觀察指標測評

胃管脫管發生率：記錄并比較各組患者的胃管移位滑脫現象的發生率。

胃管壓力性損傷：記錄并比較各組患者在胃管固定處的壓力性損傷情況，分析壓力性損傷率。

患者滿意度：使用自制的患者滿意度調查表，考察不同組別患者對置留胃管的滿意度情況，具體分為滿意、一般和不滿意3個等級。

2.4.4比較驗證效果

兩組患者胃管脫管及壓力性損傷情況見表1；兩組患者置留胃管滿意度結果見表2。

由表1、表2可知，與對照組患者相比，試驗組患者胃管脫管和壓力性損傷發生率明顯降低，其中胃管脫管發生率為14.29%，壓力性損傷發生率為9.52%。除此之外，試驗組患者置留胃管滿意度明顯提高，達到80.95%。這說明這種新型硅膠胃管材料可以減輕患者疼痛，臨床應用效果較好。

3結語

（1）新型硅膠胃管材料表面粗糙度比普通硅膠胃管高。當紫外固化時間為20min時，新型硅膠胃管材料表面粗糙度為22.3mm，此時粗糙度相對良好；

（2）新型硅膠胃管材料具備優異的親水性能，當紫外固化時間為20min時，表面接觸角為23.4°；

（3）在臨床應用中，使用新型硅膠胃管材料的患者胃管脫管和壓力性損傷發生率降低，其中胃管脫管發生率為14.29%，壓力性損傷發生率為9.52%。且患者滿意度提高至80.95%，臨床應用效果較好。