Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Медицинский текстиль


Нетканых, искусственных и композицион. материалов/Медицинский текстиль/Биологически активные нетканые материалы

Биологически активные нетканые материалы

14 марта 2003
Технический текстиль №6, 2003

Вайнбург Владимир Моисеевич
Илларионова Елена Львовна
Чуфаровская Татьяна Ивановна
Штягина Людмила Михайловна


Нетканые материалы широко используются в медицине и санитарии для изгоовления изделий санитарно-гигиенического назначения, лечебного белья, медицинской одежды, предметов больничного обихода, перевязочных средств и других хирургических материалов.

В лаборатории волокон специального назначения СПГУТД создан ряд биологически активных нетканых материалов. Нетканые материалы из химических волокон обладают более высокими барьерными свойствами для микроорганизмов и снижают инфицирование укрываемой поверхности на 60% по сравнению с традиционными тканями из хлопка и льна. Кроме того, они характеризуются высокой способностью впитывать жидкости (в значительной степени благодаря структурной капиллярности), гораздо меньше «пылят», сравнительно просты в изготовлении и доступны по цене.

С целью придания нетканым материалам комплекса свойств, повышающих уровень антибактериальной защиты или обеспечивающих лечебное действие, их подвергают пропитке гексахлорофеном, акрилатом меди, антибиотиками, нитрофурановыми и другими соединениями. Однако при многократном использовании изделий из таких материалов требуются повторные обработки. В связи с этим целесообразно получение нетканых материалов из волокон, обладающих биологической активностью длительного действия.

Среди обширного ассортимента нетканых материалов особый интерес для медицинской практики представляют иглопробивные материалы, благодаря большим возможностям регулирования толщины, плотности, размеров, а также сочетанию в их составе гидрофильных и гидрофобных волокон или волокон с различной биологической активностью. Создание условий для быстрого и неосложненного протекания процессов заживления раневых поверхностей обеспечивают нетканые перевязочные материалы, обладающие антимикробной и ферментативной активностью. При этом антибиотики создают асептические условия заживления, а протеолитические ферменты способствуют  быстрому очищению ран.

Для получения перевязочных материалов с широкой вариацией лечебных свойств, как по спектру, так и по срокам действия, лекарственные препараты закрепляли на волокне по механизму ионного обмена или наносили в составе полимерных покрытий. Нетканые иглопробивные материалы с поверхностной плотностью 0,1-0,5 кг/м2 и плотностью прокалывания (40-100)·104 проколов/м2 изготавливали из пропиленовых (ПП) волокон, ионогенные группы в которые вводили путем прививки полистирола с последующим его сульфированием (волокно ПП-С) или радиационной прививки диметиламиноэтилметакрилата (волокно ПП-А).

Антимикробные свойства нетканым материалам придавали фиксированием промышленных антибиотиков: гентамицина, канамицина, мономицина, ампициллина, карбенициллина, а ферментативную активность - иммобилизацией протеолитических ферментов: трипсина или пепсина. Наличие у ПП-волокон катионо- и анионообменных группировок, а у лекарственных -основных или кислотных групп с различной ионной силой позволяет в известной мере управлять прочностью связи между теми и другими и, соответственно, дает возможность получать биологически активные материалы с варьируемыми сроками терапевтического действия.

Опыты, проводимые с целью определения антимикробной активности полученных нетканых материалов на твердой питательной среде по методу инфицированного агара, показали, что средний диаметр зоны подавления роста культуры Вас. Subtilis  составляет от 27 до 45 мм в зависимости от вида антибиотика.

Протеолитическая активность нетканых материалов с иммобилизованными ферментами соответствует, а в некоторых случаях и несколько превышает активность нативных ферментов.

С целью усиления сорбционной способности перевязочных средств по отношению к раневому отделяемому в состав нетканого материала вводили до 50% активированного угольного волокна. Для ускорения репаративных процессов и придания атравматичности на прилегающую к раневой поверхности сторону наносили пленку из альгиновой кислоты. Пленку формировали методом полива раствором альгината натрия с последующим осаждением водным раствором хлорида кальция. Путем введения в рабочий раствор или осадительную ванну катионоактивных антибиотиков - канамицина, гентамицина или мономицина - антимикробные свойства придавали непосредственно пленочному покрытию.

Было установлено, что полное заживление раны при использовании биологически активных перевязочных нетканых материалов наступает на 30-35 сутки, в то время как в контрольной группе (с использованием обычных перевязочных материалов) заживление происходило на 50-60 сутки и зачастую сопровождалось септическими осложнениями.

Биологически активные тампоны, способные оказывать лечебное или профилактическое действие, изготавливали из иглопробивных нетканых материалов на основе поливинилспиртового (ПВС) волокна с химически связанными лекарственными препаратами. В этом случае биологический эффект обеспечивается постепенным отщеплением препаратов от полимерной матрицы в процессе эксплуатации изделия и диффузией их в окружающую среду. При этом в состав материала вводили либо один вид волокна, имеющего определенную биологическую активность, либо сочетали два или несколько типов волокон, каждое из которых обладало своим терапевтическим действием. Состав и характеристики различных вариантов биологически активных тампонов приведены в табл. 1.

Важным направлением в области применения нетканых материалов из сорбционно-активных волокон является использование их для очистки крови от продуктов токсического и «шлакового» характера вне организма. Для изготовления гемосорбента нами использовано карбоксилсодержащее поливинилспиртовое волокно, обладающее различной сорбционной способностью по отношению к компонентам крови. Придание нетканому материалу упругости, предотвращающей уплотнение материала, и повышение его гидродинамического сопротивления достигалось путем введения добавки полипропиленовых волокон. Характеристики используемых волокон и полученных  гемосорбентов сведены в табл. 1. Проведенные экспериментально-клинические испытания полученных нетканых материалов позволили установить, что лучшие результаты наблюдались при использовании гемосорбентов с поверхностной плотностью 0,20 кг/м2, что и было учтено при наработке опытно-промышленных партий.

Биологически активные нетканые материалы медицинского назначения получены на основе волокнистых материалов, модифицированных антимикробным соединением - катамином АБ (препаратом ряда четвертичных аммониевых соединений). Для санитарной очистки воздуха разработана технология получения фильтрующих нетканых материалов с антимикробной активностью. Фильтр изготавливали из антимикробного полиакрилонитрильного волокна (ПАН-АБ) в смеси с пропиленом (90:10). Волокно ПАН-АБ получали путем последовательного осуществления реакции омыления и обработки 25-30 %-ными водными растворами катамина АБ.

Свойства антимикробного волокна

Линейная плотность, мтекс

173-177

Относительная разрывная нагрузка, сН/текс

32

Удлинение при разрыве, %

30

Полная обменная емкость, ммоль/г

4,5

Влажность, %

8-10

Фильтровальное полотно вырабатывали на агрегате АИН-1800-М. Структуру фильтровального полотна подбирали таким образом, чтобы во время эксплуатации  не снижались его сорбционные свойства и антимикробная активность.

Оптимальные технологические параметры заправки агрегата АИН-1800-М при изготовлении полотна поверхностной плотностью 0,19 г/м2:

Отношение скоростей продольной и поперечной решеток в преобразователе прочеса (число сложений прочеса в волокнистом холсте)

16

Частота вращения съемного барабана чесальной машины Ч-II-Ш (2-й прочес), мин-1

8

Величина подачи иглопробивной машины, мм

5

Число проколов на 1 см2

200

Глубина прокалывания, мм

4

Номер рисунка

08

Прокалывание

одностороннее

Физико-механические свойства и геометрические размеры полученных нетканых полотен сведены в табл. 2. Для сравнения там же указаны свойства ватно-марлевого фильтра из хлопка. Толщина фильтра ПАН-АБ больше, чем хлопкового ватно-марлевого, а объемная масса в 2 раза меньше. В итоге сырьеемкость фильтра ПАН-АБ несколько ниже, чем хлопкового. Положительным моментом является и замена натуральных волокон синтетическими. Нетканый материал ПАН-АБ имеет также более высокий коэффициент воздухопроницаемости, что позволяет увеличить скорость фильтрации воздуха. Преимуществами биологически активного фильтра являются большая удельная поверхность, высокая сорбционная способность, устойчивость к многократной регенерации, действию кислот, щелочей, окислителей.

Модификация полиакрилонитрильного (ПАН) волокна гидроксидом натрия, как известно, способствует увеличению содержания в нем карбоксильных групп. Это значительно повышает влагосодержание, гигроскопичность волокон, улучшает их гигиенические свойства (табл. 3).

Так как полученные антимикробные волокна имеют относительно высокое влагосодержание, их можно рекомендовать в качестве дополняющих компонентов при изготовлении гигиенических материалов для кожевенно-обувной промышленности, например обувных стелек, способных подавлять микрофлору.

С этой целью изготавливали вязально-прошивным способом нетканые материалы с вложением ПАН  волокон, обработанных катамином АБ, в следующих пропорциях: лавсан (42%) + вискозное волокно (28%) + антимикробное волокно (30%); лавсан  (30%) + вискозное волокно (20%) + антимикробное волокно (50%). В качестве контрольного варианта использовали лавсан (60%) + вискозное волокно (40%). В целях контроля проверяли также материалы, содержащие вложения неантимикробного ПАН волокна.

Эти материалы оценивали на биостойкость, определяли характер их воздействия на микроорганизмы, а также на организм человека. Проведенные исследования позволили установить у волокон, обработанных катамином АБ: 1) отсутствие токсичности наряду с выраженной активностью по отношению к бактериям и микроскопическим грибам (задержка роста и подавление функции дыхания); 2) высокую биоустойчивость (константа биоустойчивости ПАН волокна, обработанного катамином АБ, составляет 0,106, необработанного волокна - 0,786). 

Обработанное полиакрилонитрильное волокно экранирует от грибковых повреждений находящиеся в композиции с ним лавсановое и вискозное волокна (биоустойчивость и защитное действие усиливаются с увеличением в нетканом материале доли обработанных катамином АБ ПАН волокон).

КОМПАНИИ И ТОРГОВЫЕ МАРКИ, УПОМЯНУТЫЕ В СТАТЬЕ

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ