适于胆道和肝血管吻合重建的纳米磁性可降解吻合器研制的相关基础研究

肝胆系统手术中，肝脏大血管和胆道的吻合技术要求高，而目前尚无相应的吻合器械能够代替手工吻合。磁吻合技术简便易行，但其直接应用受限，本课题在前期研究的基础上，将磁性材料和可降解材料相结合，拟采用采用氧化-还原/溶胶-凝胶法制备纳米磁性粒子；选择生物降解高分子材料，利用微乳液聚合方法，在分散的纳米磁性粒子表面形成生物高分子层，获得以纳米磁性粒子为核、生物高分子为壳的核-壳结构的复合材料，并研究其性能；根据人体肝脏血管、胆管直径，选择研制成功的的可降解的新型纳米磁性复合材料制作磁性胆肠吻合器和磁性血管吻合器并测量其性能；随后进行动物实验评价研制的可降解纳米磁性吻合器械，为临床应用提供依据。如果该项目研究成功，不但产生了一种新型的生物可降解磁性复合材料，拥有我国的自主知识产权，而且将对肝脏附属管道的吻合方式带来巨大的变革，显著缩短吻合的时间，降低吻合难度，提高吻合质量，降低手术并发症的发生。

肝脏附属血管和胆道的吻合难度大，传统的手工缝线吻合速度慢、手术时间长、易损伤组织且对术者的手术技巧要求高。单纯依靠提高外科手工缝合技术已经无法从根本提高手术的质量。磁压榨吻合技术操作简便、吻合迅速、对位准确、吻合质量确定、应用范围广泛，我们研究发现磁吻合能够大幅度缩短吻合时间，降低吻合难度，减少人为因素的影响，降低手术并发症。 . 本项目在已有的磁压榨吻合研究基础上制备纳米钕铁硼磁性粒子并对其进行了表面修饰、细胞毒性、生物相容性及急性/亚急性毒理学实验研究，将纳米钕铁硼磁性粒子与可降解的生物大分子材料PLGA用粘结的方法复合研制出新型可降解纳米钕铁硼复合材料，进而研制出吻合性能更为优越的适用于胆道和肝脏血管吻合重建的纳米磁性可降解吻合器械。该吻合器械在进行组织吻合时能够具有足够磁力，保证吻合的安全性，在体内留置一段时间后，高分子材料降解，纳米磁性颗粒通过循环代谢排至体外。从而实现肝胆系统附属管道吻合重建的“无缝线化磁压榨吻合”。. 本研究采用高能球磨法制备出纳米钕铁硼磁性粒子，探索了该过程的最佳参数，用溶液凝胶法对其进行表面改性，包裹薄层二氧化硅增加其生物相容性。随后进行的纳米粒子的生物安全性研究表明该纳米粒子细胞毒性轻微，符合国家GB/T 16886《医疗器械生物学评价》标准中医用植入性材料的细胞毒性要求标准。并以此为基础通过温压成型工艺在一定的成型温度、成型压力下压制可降解纳米钕铁硼复合材料，并对其主要磁性能、降解性能进行评价。结果显示其磁性能、降解性能良好，能够加工制作磁性吻合器械。. 在目前缺乏磁压榨基础理论指导的情况下，我们系统的进行了磁吻合“磁力-时间-效应”基础理论的研究，表明吻合器的形状、结构等显著影响磁压榨吻合效果。为磁吻合器械的动物实验评价提供了理论依据。. 根据人体以及犬的肝脏附属管道解剖数据，精确设计、加工系列磁性吻合器进行动物实验评价研制的可降解纳米磁性吻合器械，为临床转化应用提供依据。系列动物实验评价显示磁压榨吻合技术简单、快速、吻合效果可靠。利用磁吻合器械可以显著缩短手术时间，保持高通畅率；能显著减少由于传统缝合技术与材料导致的吻合口并发症，使复杂的肝胆系统手术变得更加简单。更为重要的是磁压榨吻合技术能够快速的转化为临床应用并取得良好的效果。