CN108175573A - 一种定向导出生物流体的亲疏水复合伤口敷料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种定向导出生物流体的亲疏水复合伤口敷料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种亲疏水复合伤口敷料及其制备方法和应用。所述亲疏水复合伤口敷料包括靠近伤口一侧的伤口接触层和远离伤口一侧的流体吸收层;其中,所述流体吸收层和所述伤口接触层通过胶粘剂粘结、共价键结合、离子络合或物理结构互锁连接;所述流体吸收层的材料包括亲水性材料;所述伤口接触层的材料包括疏水性材料。本发明还公开了所述亲疏水复合伤口敷料的制备方法和应用。本发明的亲疏水复合伤口敷料可以利用伤口接触层与亲水吸收层的浸润性差异将伤口及其周围分泌的生物流体迅速的定向导出到远离皮肤的流体吸收层,并且防止流体吸收层中的流体回渗到伤口及其周围表面,有效的避免生物流体对于伤口及其周围皮肤的过度水化作用,可以用于高分泌性伤口及高温高湿环境中的伤口愈合。
Description
技术领域
本发明涉及伤口敷料技术领域。更具体地,涉及一种定向导出生物流体的亲疏水复合伤口敷料及其制备方法和应用。
背景技术
伤口表面及周围的湿润度对于伤口愈合情况具有重要影响。伤口敷料在为保护伤口免受外界侵害,为伤口愈合提供适宜的微环境等方面具有重要作用。目前主要的伤口敷料主要有纤维类,凝胶类,颗粒类,多孔海绵类几种物理形态,常用的材料为改性纤维素,海藻酸钙,壳聚糖,亲水聚氨酯,改性淀粉等。这些敷料的通常为亲水吸湿性材料,接触角小于65度,吸湿性一般在12-20g/100cm2之间。
目前主要的伤口敷料因其材料本身的亲水特性,在伤口分泌物较多,外界温度湿度过高的条件下,常规的亲水吸湿性敷料通常难以应对,仍有大量的生物流体堆积在伤口与亲水敷料的界面之间,未能有效的扩散到伤口敷料中,这些堆积的生物流体极易引起伤口或伤周过度水化,造成创面溃烂扩大,伤口愈合缓慢等情况。为了避免伤口及伤周被过度水化,人们被迫增加敷料更换的次数来减少伤口及伤周表面生物流体的堆积,这不但造成伤口敷料的浪费,增加患者成本,更会引起病人不适,阻碍伤口愈合。
例如现有技术中公开了一种伤口敷料,通过掺杂一定比例的疏水纤维到亲水纤维中,能够减缓甚至阻止液体的横向扩散。这些敷料虽然改善了流体在敷料中的传导过程但并未根本的解决敷料与伤口界面处生物流体残留的问题。
此外,现有技术中还有通过在皮肤测添加一层温度响应的含水量40-80%疏水水凝胶实现既保湿,透气,又具水分(渗液)管理的多功能水凝胶复合敷料。这种智能水凝胶虽然通过改变敷料与伤口界面处的浸润性改善伤口处生物流体残留的问题,但疏水水凝胶含水量过高,透过率不高,对伤口表面残留生物流体的清除能力仍有限。
因此,需要提供一种能够高效定向移除伤口表面残留生物流体的亲疏水复合伤口敷料及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种亲疏水复合伤口敷料。
本发明的第二个目的在于提供一种亲疏水复合伤口敷料的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种亲疏水复合伤口敷料的应用。
为达到上述第一个目的,本发明采用下述技术方案:
一种亲疏水复合伤口敷料,包括靠近伤口一侧的伤口接触层和远离伤口一侧的流体吸收层;其中,
所述流体吸收层和所述伤口接触层通过胶粘剂粘结、共价键结合、离子络合或物理结构互锁连接;
所述流体吸收层的材料包括亲水性材料;
所述伤口接触层的材料包括疏水性材料。
本发明的亲疏水复合伤口敷料含有疏水性的伤口接触层和亲水性的流体吸收层,利用敷料接触层一侧静水压远小于吸收层一侧静水压的性质,实现伤口周围生物流体从接触层到吸收层的定向导出,有效防止流体吸收层中的流体回渗到伤口及其周围表面,有效的避免生物流体对于伤口及其周围皮肤的过度水化作用,可以用于高分泌性伤口及高温高湿环境中的伤口愈合。
本发明可通过胶粘剂将伤口接触层和流体吸收层通过氢键或范德华力粘结到一起;或者通过伤口接触层和流体吸收层表面所含有的化学集团间形成共价键或离子键将二者结合到一起,如利用EDC/NHS共价交联亲水层中的羧基与疏水层中的氨基形成酰胺键,钙离子络合疏水海藻酸钠与亲水海藻酸钠;或者通过伤口接触层和流体吸收层形成富含离子键的络合网络从而将二者结合在一起,如利用钙离子将疏水层和亲水层中的海藻酸钠进行交联;或者伤口接触层和流体吸收层通过形成相互贯穿的物理互锁结构结合在一起,通过以上结合方式,吸收层和接触层可以在生物流体浸润的状态下依然维持良好的结合状态并能持续实现生物流体的定向导通性质。
优选地,所述亲水流体吸收层为具有多孔结构的亲水性材料;所述亲水性材料选自亲水性纤维、亲水性颗粒组装体、亲水性多孔膜和亲水性多孔网络中的一种或多种;上述的亲水性材料具有多孔毛细管结构,可以为生物流体的定向导通提供毛细力作为流体流动需要的驱动力,所选材料本身具有良好的生物相容性,不会释放有害于伤口愈合的物质。
优选地,所述亲水性纤维选自如下的一种或多种的组合:壳聚糖纤维、海藻酸钙纤维、羧甲基纤维素纤维、羧乙基纤维素纤维、酰化壳聚糖纤维、羧甲基壳聚糖纤维、交联丙烯酸纤维、木浆纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯吡咯烷酮纤维、透明质酸纤维、二氧化钛纤维、二氧化硅纤维。
优选地,所述亲水性颗粒组装体选自如下的一种或多种的组合:亲水聚苯乙烯颗粒组装体、亲水二氧化硅组装体、亲水聚氨酯颗粒组装体。
优选地,所述亲水性多孔膜选自如下的一种或多种的组合:亲水聚苯乙烯膜、亲水聚氨酯膜、亲水聚乙烯膜、亲水聚丙烯膜、亲水聚对苯二甲酸乙二酯膜。
优选地,所述亲水性多孔网络选自如下的一种或多种的组合:亲水聚氨酯发泡海绵、壳聚糖水凝胶、海藻酸钙水凝胶、羧甲基纤维素水凝胶、羧乙基纤维素水凝胶、酰化壳聚糖水凝胶、羧甲基壳聚糖水凝胶、交联丙烯酸水凝胶、木浆纤维水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚乙烯吡咯烷酮水凝胶、透明质酸水凝胶。
上述列举的亲水性纤维、亲水性颗粒组装体、亲水性多孔膜和亲水性多孔网络材料,在具体实施使用时可以是如上所述的利用其本身固有的表面性质,也可以通过亲水分子通过液相/气相修饰等方法对纤维、颗粒组装体、多孔膜或多孔网络材料中的一种或多种进行亲水性改性得到,如牛血清白蛋白,聚乙烯醇,聚赖氨酸,聚乙二醇溶液浸泡材料进行液相修饰;空气、氧气、氮气、氨气、二氧化碳等通过等离子体注入设备进行气相修饰。这种方法普适性高,生物相容性良好,修饰过后亲水性优异,通常可以达到超亲水状态。
优选地,所述疏水性材料为具有流体透过性质的多孔疏水性材料,所述多孔疏水性材料选自疏水性纤维、疏水性颗粒组装体、疏水性多孔膜和疏水性多孔网络中的一种或多种。
优选地,所述疏水性纤维选自如下的一种或多种的组合:疏水聚氨酯纤维,硅橡胶纤维,乙纶纤维,丙纶纤维,涤纶纤维,尼龙纤维,聚偏四氟乙烯纤维,聚全氟乙烯纤维,聚苯乙烯纤维。
优选地,所述疏水性颗粒组装体选自如下的一种或多种的组合:疏水二氧化硅微球组装体、疏水聚苯乙烯微球组装体、疏水聚氨酯颗粒组装体。
优选地,所述疏水性多孔膜选自如下的一种或多种的组合:疏水聚氨酯多孔膜、疏水硅橡胶多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯多孔膜、尼龙多孔膜、聚偏四氟乙烯多孔膜、聚全氟乙烯多孔膜、聚苯乙烯纤维。
优选地,所述疏水性多孔网络选自如下的一种或多种的组合:疏水聚氨酯发泡海绵、疏水发泡聚二甲硅氧烷、聚甲基丙烯酸正丁酯凝胶等。
上述列举的疏水性纤维、疏水性颗粒组装体、疏水性多孔膜和疏水性多孔网络材料,在具体实施使用时可以是如上所述的利用其本身固有的表面性质,也可以通过疏水分子通过液相/气相修饰等方法对纤维、颗粒组装体、多孔膜或多孔网络材料中的一种或多种进行疏水改性得到:如氟硅烷气相沉积修饰水凝胶,八氟环丁烷等离子体表面聚合的磺化聚芳醚砜,液相疏水改性的纤维素、壳聚糖等。
优选地,所述胶粘剂选自丙烯酸酯类胶粘剂、多巴胺类胶粘剂、醋酸乙烯衍生物类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂和有机硅类胶粘剂中的一种或多种。本发明优选的这几种粘合剂抗生物流体性质好,在生物流体中可以稳定使用,并能维持黏附状态。
优选地,所述伤口接触层和流体吸收层之间通过共价键结合;其中所述共价键选自酰胺键、二硫键、硫酯键和硅氧键中的一种或多种。
优选地,所述离子络合为钙离子、亚铁离子、铁离子、铜离子、镁离子、锌离子和银离子中的一种或多种与羟基、氨基、羧基和苯环中的一种或多种形成的离子键。
优选地,所述伤口接触层和流体吸收层具有不对称的静水压,其中伤口接触层一侧静水压远小于流体吸收层一侧静水压,从而使得所述亲疏水复合伤口敷料具有定向生物流体导出的功能。
优选地,所述伤口接触层一侧静水压小于50mm;在所述优选静水压条件下,生物流体从伤口接触层一侧透过时,不需要外部施加压力,仅靠液滴或敷料重力即可实现生物流体从接触层一侧进入敷料。
优选的,所述流体吸收层一侧静水压大于5mm;在所述优选静水压条件下,进入复合敷料吸收层的生物流体,在自身重力的所用下,不能透过伤口接触层。
优选地,所述伤口接触层的厚度为10nm~1000μm,孔隙率10-99.99%。在所述伤口接触层的优选厚度和孔隙率条件下,均能保证接触层一侧静水压小于50mm,吸收层一侧静水压大于5mm,伤口接触层一侧静水压远小于流体吸收层一侧静水压。进一步地,在本发明的某些具体实施方式中,例如,所述伤口接触层的厚度为10nm~50μm、10nm~15μm、10nm~10μm、10nm~5μm、10nm~1μm、10nm~500nm、500nm~1000μm、500nm~50μm、500nm~15μm、500nm~10μm、500nm~5μm、500nm~1μm、1μm~1000μm、1μm~50μm、1μm~15μm、1μm~10μm、1μm~5μm、5μm~1000μm、5μm~50μm、5μm~15μm、5μm~10μm、10μm~1000μm、10μm~50μm、10μm~15μm、15μm~1000μm、15μm~50μm、50μm~1000μm等;所述伤口接触层的孔隙率为10~95%、10~90%、10~80%、10~70%、10~60%、10~50%、10~40%、10~30%、10~20%、20~99.99%、20~95%、20~90%、20~80%、20~70%、20~60%、20~50%、20~40%、20~30%、30~99.99%、30~95%、30~90%、30~80%、30~70%、30~60%、30~50%、30~40%、40~99.99%、40~95%、40~90%、40~80%、40~70%、40~60%、40~50%、50~99.99%、50~95%、50~90%、50~80%、50~70%、50~60%、60~99.99%、60~95%、60~90%、60~80%、60~70%、70~99.99%、70~95%、70~90%、70~80%、80~99.99%、80~95%、80~90%、90~99.99%、90~95%、95~99.99%等。
优选地,所述流体吸收层厚度为10μm~50mm,孔隙率5-99.99%。在所述流体吸收层的优选厚度和孔隙率条件下,均能保证在接触层一侧静水压小于50mm,吸收层一侧静水压大于5mm,实现生物流体定向导通时提供毛细力作为驱动力。进一步地,在本发明的某些具体实施方式中,例如,所述流体吸收层厚度为10μm~20mm、10μm~15mm、10μm~10mm、10μm~5mm、10μm~2mm、10μm~1mm、10μm~500μm、10μm~100μm、100μm~50mm、100μm~20mm、100μm~15mm、100μm~10mm、100μm~5mm、100μm~2mm、100μm~1mm、100μm~500μm、500μm~50mm、500μm~20mm、500μm~15mm、500μm~10mm、500μm~5mm、500μm~2mm、500μm~1mm、1mm~50mm、1mm~20mm、1mm~15mm、1mm~10mm、1mm~5mm、1mm~2mm、2mm~50mm、2mm~20mm、2mm~15mm、2mm~10mm、2mm~5mm、5mm~50mm、5mm~20mm、5mm~15mm、5mm~10mm、10mm~50mm、10mm~20mm、10mm~15mm、15mm~50mm、15mm~20mm、20mm~50mm等;所述流体吸收层的孔隙率为5~95%、5~90%、5~80%、5~70%、5~60%、5~50%、5~40%、5~30%、5~20%、5~10%、10~99.99%、10~95%、10~90%、10~80%、10~70%、10~60%、10~50%、10~40%、10~30%、10~20%、20~99.99%、20~95%、20~90%、20~80%、20~70%、20~60%、20~50%、20~40%、20~30%、30~99.99%、30~95%、30~90%、30~80%、30~70%、30~60%、30~50%、30~40%、40~99.99%、40~95%、40~90%、40~80%、40~70%、40~60%、40~50%、50~99.99%、50~95%、50~90%、50~80%、50~70%、50~60%、60~99.99%、60~95%、60~90%、60~80%、60~70%、70~99.99%、70~95%、70~90%、70~80%、80~99.99%、80~95%、80~90%、90~99.99%、90~95%、95~99.99%等。
优选地,所述伤口接触层的材料还包括抗菌剂;本发明在伤口接触层加入抗菌剂,可以有效的杀灭粘附在伤口表面的生物流体中含有的有害病菌,减少其对伤口愈合的危害。
优选地,所述流体吸收层的材料还包括抗菌剂;本发明在流体吸收层加入抗菌剂,可以有效杀灭生物流体中含有的有害病菌,避免其在吸收层中繁殖,产生有害物质及气味。
优选地,所述抗菌剂选自银、银化合物、银络合物、双胍盐和季铵盐中的一种或多种;其中所述优选的抗菌剂可以有效的广谱的杀灭伤口部位生物流体中主要的危害菌种,并对伤口愈合没有明显的毒害作用。
为达到上述第二个目的,本发明采用下述技术方案:
一种上述亲疏水复合伤口敷料的制备方法之一,包括如下步骤:
分别制备疏水的伤口接触层和亲水的流体吸收层,将伤口接触层和流体吸收层结合,制得亲疏水复合伤口敷料;其中,该制备方法由于亲疏水层的制备相对独立,相互影响小,适用范围广。
优选地,所述伤口接触层和流体吸收层的制备方法分别选自静电纺丝、机械纺织,旋转涂膜、刮膜、热熔、挤出、吹膜、交联聚合、模板复形、LBL自组装和抽滤中的一种或多种;其中,所述方法可以快速,大面积制备具有多孔结构的疏水材料。工艺成熟,性质稳定。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合前,还包括对伤口接触层背离流体吸收层的一面或整体进行疏水修饰,疏水修饰可以进一步增强材料的疏水性质;所述疏水修饰方法选自气相沉积、液相浸泡修饰、等离子体注入和溶剂挥发修饰中的一种或多种;其中所述的疏水修饰方法具有一定普适性,可以快速实现疏水化修饰,并且疏水化效果好,通常接触角>130°。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合前,还包括对流体吸收层背离伤口接触层的一面或整体进行亲水修饰,亲水修饰可以进一步增强材料的亲水性质;所述亲水修饰方法选自气相沉积、液相浸泡修饰、等离子体注入和溶剂挥发修饰中的一种或多种;其中所述的亲水修饰方法对具有一定普适性,可以快速实现亲水化修饰,并且亲水化效果好,通常接触角<30°。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合前,还包括对伤口接触层和/或流体吸收层进行机械或激光打孔,从而进一步提高敷料的孔隙率,可以结合材料本身的纳米孔,实现微米纳米多级结构的制备,具有更大的毛细力作为流体透过的驱动力以及更高的持水率,达到12g/100cm2以上。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合的方式为:通过胶粘剂粘结;其中该方法对与接触层和吸收层材质普适性高。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合的方式为:利用接触层与吸收层材料表面存在羧基、氨基、巯基、酯键和碳碳双键中一种或多种活性基团之间的化学反应,在二者之间形成酰胺键、二硫键、硫酯键和硅氧键等一种或多种共价键结合;其中所述的共价键的结合方式使得接触层和吸收层集合紧密,在生物流体存在的状态下依然能够稳定地维持结合状态并持续导出生物流体。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合的方式为:钙离子、镁离子和铁离子等中的一种或多种与疏水伤口接触层中和亲水流体吸收层中的海藻酸钠、壳聚糖和透明质酸等中的一种或多种通过络合作用结合到一起;该结合方式的优势在于结合处强度与本体强度相同,方法简便,快速。
优选地,所述将伤口接触层和流体吸收层结合的方式为:通过共混电纺,熔融粘结,包埋预聚液后交联固化,实现伤口接触层和流体吸收层之间形成物理结构互锁;该结合方式结合强度强,接近于本体强度,方法简便快捷。
一种上述亲疏水复合伤口敷料的制备方法之二,包括如下步骤:
制备伤口接触层,在伤口接触层上形成流体吸收层,制得亲疏水复合伤口敷料。
优选地,所述伤口接触层的制备方法选自静电纺丝、旋转涂膜、刮膜、机械纺织、热熔、挤出、吹膜、交联聚合、模板复形、LBL自组装和抽滤中的一种或多种。
优选地,所述在伤口接触层上形成流体吸收层的步骤包括:在伤口接触层上通过下述方法中的一种或多种制备流体吸收层:静电纺丝、旋转涂膜旋涂、刮膜、机械纺织、热熔、挤出、吹膜、交联聚合、模板复形、LBL自组装和抽滤。
优选地,所述在伤口接触层上形成流体吸收层前,还包括对伤口接触层背离流体吸收层的一面进行疏水修饰;所述疏水修饰方法选自气相沉积、液相浸泡修饰、等离子体注入和溶剂挥发修饰中的一种或多种;其中所述的疏水修饰方法对具有一定普适性,可以快速实现疏水化修饰,并且疏水化效果好,通常接触角>130°。
优选地,所述在伤口接触层上形成流体吸收层前,还包括对伤口接触层进行机械或激光打孔,从而进一步提高敷料的孔隙率,可以结合材料本身的纳米孔,实现微米纳米多级结构的制备,具有更大的毛细力作为流体透过的驱动力以及更高的持水率,达到12g/100cm2以上。
一种上述亲疏水复合伤口敷料的制备方法之三,包括如下步骤:
制备流体吸收层,在流体吸收层上形成伤口接触层,制得亲疏水复合伤口敷料。
优选地,所述流体吸收层的制备方法选自静电纺丝、旋涂、刮膜、纺织、热熔、挤出、吹膜、交联聚合、模板复形、LBL自组装和抽滤中的一种或多种。
优选地,所述在流体吸收层上形成伤口接触层的步骤包括:在流体吸收层上通过下述方法中的一种或多种制备伤口接触层:静电纺丝、旋涂、刮膜、纺织、热熔、挤出、吹膜、交联聚合、模板复形、LBL自组装和抽滤。
优选地,所述在流体吸收层上形成伤口接触层前,还包括对流体吸收层背离伤口接触层的一面进行亲水修饰;所述亲水修饰方法选自气相沉积、液相浸泡修饰、等离子体注入和溶剂挥发修饰中的一种或多种;其中所述的亲水修饰方法对具有一定普适性,可以快速实现亲水化修饰,并且亲水化效果好,通常接触角<30°。
优选地,所述在流体吸收层上形成伤口接触层前,还包括对流体吸收层进行机械或激光打孔,从而可进一步提高敷料的孔隙率,可以结合材料本身的纳米孔,实现微米纳米多级结构的制备,具有更大的毛细力作为流体透过的驱动力以及更高的持水率,达到12g/100cm2以上。
为达到上述第三个目的,本发明采用下述技术方案:
一种上述亲疏水复合伤口敷料在伤口愈合中的应用,其中所述伤口选自体内高血糖患者伤口、高分泌性伤口和高温高湿环境中伤口中的一种或多种。
优选地,所述高血糖患者伤口为空腹血糖高于6.1mmol/L的高血糖患者伤口。
优选地,所述体内高分泌性伤口选自病原菌感染伤口、烧烫伤伤口、病变引起的金属蛋白酶和/或弹性蛋白酶分泌异常的伤口、表面受压迫伤口和水肿伤口中的一种或多种。
优选地,所述病原菌感染伤口中病原菌为细菌和/或真菌。
优选地,所述高温高湿环境中伤口为伤口表面局部温度高于体温37摄氏度,湿度高于50%。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明的亲疏水复合敷料可以将伤口及其周围分泌的生物流体迅速的导出到远离皮肤的流体吸收层,并且防止吸收层中的流体回渗到伤口及其周围表面,有效的避免生物流体对于伤口及其周围皮肤的过度水化作用.
(2)在体内高分泌性伤口愈合模型中,本发明的亲疏水复合敷料相比传统的吸水性敷料可以加速伤口愈合。
(3)在高温高湿环境中的伤口愈合模型中,本发明的亲疏水复合敷料相比传统的吸水性敷料可以加速伤口愈合。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明亲疏水复合伤口敷料的结构示意图。
其中,1-伤口接触层、2-流体吸收层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中,制备方法如无特殊说明则均为常规方法。所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得。
本发明中的亲疏水复合伤口敷料用于伤口愈合,包括如下步骤:将所述亲疏水复合伤口敷料用于伤口愈合,步骤如下:10只200±10g SD大鼠背部直径6mm全皮深皮肤缺损伤口模型,50μL 106CFU/mL金黄色葡萄球菌感染伤口,对伤口包覆亲疏水复合伤口敷料,每3天更换一次敷料。
实施例1
一种亲疏水复合伤口敷料,如图1所示,包括伤口接触层1和形成于伤口接触层1上的流体吸收层2,其中,
所述流体吸收层和所述伤口接触层通过物理结构互锁连接;
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率30%,厚度1mm;
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径1μm,孔隙率50%,厚度10μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)通过机械纺织方法,制备纱纺改性亲水纤维布;
2)配制质量分数为10wt%的聚氨酯的二甲基甲酰胺溶液作为静电纺丝溶液;
3)通过静电纺丝将疏水聚氨酯纤维电纺至纱纺改性亲水纤维布的表面,使二者物理结构互锁连接,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例2
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为海藻酸钙水凝胶,孔隙率80%,厚度5mm;
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径100nm,孔隙率90%,厚度10μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)5wt%的海藻酸钠溶液浸没到5wt%氯化钙溶液中络合形成海藻酸钙水凝胶,冻干,裁剪成片,制得流体吸收层;
2)通过静电纺丝纺织质量分数为10wt%的聚氨酯的二甲基甲酰胺溶液,制得疏水聚氨酯纤维;
3)通过静电纺丝将疏水聚氨酯纤维电纺至流体吸收层的表面,二者通过结构互锁连接,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例3
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为多孔聚苯乙烯块体,孔隙率80%,厚度为10mm;
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径100nm,孔隙率90%,厚度10μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)将亲水改性的直径1μm聚苯乙烯微球组装成组装体,70℃下熔融交联成亲水多孔聚苯乙烯块体;
2)通过静电纺丝纺织质量分数为10wt%的聚氨酯的二甲基甲酰胺溶液,制得疏水聚氨酯纤维;
3)通过静电纺丝将疏水聚氨酯纤维电纺至亲水多孔聚苯乙烯块体的表面,并将其置于室温下二甲基甲酰胺蒸汽氛围的真空干燥器中进行物理交联10分钟,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例4
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为多孔聚丙烯膜,孔隙率80%,厚度为1mm;
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径100nm,孔隙率50%,厚度1μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)厚度为1mm的聚丙烯膜,对其进行机械打孔制备亲水多孔膜,孔隙率为80%;
2)通过静电纺丝纺织质量分数为10wt%的聚氨酯的二甲基甲酰胺溶液,制得疏水聚氨酯纤维;
3)通过静电纺丝将疏水聚氨酯纤维电纺至亲水多孔聚丙烯膜的表面,二者通过物理结构互锁连接,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例5
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率40%,厚度为100μm;
所述伤口接触层的材料为整体疏水化修饰的多孔聚苯乙烯块体;孔隙率50%,厚度1μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)通过纺织法,制备纱纺改性亲水纤维布;
2)将直径100nm的聚苯乙烯微球组装成的组装体,70℃下熔融交联成多孔聚苯乙烯块体,进行整体疏水化修饰;
3)将进行整体疏水化修饰的多孔聚苯乙烯块体置于纱纺改性亲水纤维布之上,70℃下聚苯乙烯微球熔融到纤维布空隙内实现二者的物理交联,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例6
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为多孔聚苯乙烯块体,厚度1000μm;
所述伤口接触层的材料为对多孔聚苯乙烯块体进行疏水化修饰的疏水化修饰层,厚度10μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
将直径100nm的聚苯乙烯微球组装成组装体,孔隙率50%,厚度1000μm。70℃下熔融交联成亲水的多孔聚苯乙烯块体,对其表面进行疏水化修饰;疏水化修饰厚度控制在10μm左右;疏水化修饰层作为伤口接触层,未修饰的部分作为流体吸收层,两层通过物理交联得到亲疏水复合伤口敷料。
实施例7
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层和所述伤口接触层通过胶粘剂胶粘连接;
所述伤口接触层的材料为表面进行疏水化修饰多孔聚苯乙烯块体,厚度为1μm,孔隙率60%;
所述流体吸收层的材料为多孔聚乙烯膜,孔隙率80%,厚度1mm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)厚度为1mm聚乙烯膜,对其进行机械打孔制备亲水的多孔聚乙烯膜;
2)将直径100nm的聚苯乙烯微球组装成厚度为1μm的组装体,70℃下熔融交联成多孔聚苯乙烯块体,表面进行疏水化修饰;
3)将多孔聚苯乙烯块体未进行疏水化修饰的一侧与多孔聚乙烯膜通过丙烯酸酯胶粘剂进行粘结,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例8
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述伤口接触层的材料为疏水化修饰多孔聚苯乙烯块体,厚度为1μm,孔隙率90%;
所述流体吸收层的材料为戊二醛交联的亲水多孔聚乙烯醇膜,厚度10μm,孔隙率95%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)将直径100nm的亲水聚苯乙烯微球组装成的组装体,70℃下熔融交联成多孔聚苯乙烯块体,整体进行疏水化修饰,制得疏水伤口接触层;
2)疏水化修饰多孔聚苯乙烯块体表面旋涂一层海藻酸钠水凝胶,并用氯化钙交联,并进行-80℃,0.35Mpa冷冻干燥48h,二者通过物理结构互锁,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例9
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率15%,厚度10mm;
所述伤口接触层的材料为疏水壳聚糖,厚度10μm,孔隙率95%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)通过纺织方法,制备纱纺改性亲水纤维布;
2)在流体吸收层表面旋涂一层疏水壳聚糖,进行冷冻干燥,二者通过物理结构互锁结合,并通过激光对伤口接触层和流体吸收层进行打孔,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例10
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层和所述伤口接触层通过物理结构互锁连接;
所述伤口接触层的材料为疏水改性壳聚糖,孔隙率50%,厚度5μm;
所述流体吸收层的材料为亲水多孔聚苯乙烯块体,孔隙率90%,厚度15mm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)将亲水改性的直径1μm聚苯乙烯微球通过抽滤法组装成厚度为15mm的组装体,高温下交联成亲水多孔聚苯乙烯块体。
2)在亲水多孔聚苯乙烯组装体表面旋涂一层疏水改性壳聚糖,冻干,二者通过物理结构互锁结合。最后通过激光对伤口接触层和流体吸收层进行打孔,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例11
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述伤口接触层的材料为疏水改性壳聚糖,孔隙率40%,厚度500nm;
所述流体吸收层的材料为厚度为20mm的戊二醛交联的亲水多孔聚乙烯醇膜,孔隙率97%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)厚度为20mm的戊二醛交联的聚乙烯醇膜,通过机械打孔制备亲水多孔膜,制得流体吸收层;
2)在流体吸收层表面涂布一层厚度为500nm的疏水改性壳聚糖,二者通过物理结构互锁结合,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例12
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述伤口接触层的材料为疏水改性壳聚糖,孔隙率90%,厚度10μm;
所述流体吸收层的材料为亲水多孔聚苯乙烯膜,孔隙率80%,厚度10mm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)吹膜法制备10mm的亲水聚苯乙烯薄膜,通过机械打孔制备亲水多孔膜,制得亲水吸收层。
2)在亲水吸收层表面直接涂布一层厚度为10μm的疏水改性壳聚糖,二者通过物理结构互锁结合,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例13
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率30%,厚度为100μm;
所述伤口接触层的材料为厚度为10μm的硅橡胶,孔隙率90%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)通过纺织方法,制备纱纺改性亲水纤维布;
2)在纱纺改性亲水纤维布表面喷涂一层厚度为10μm的硅橡胶,二者通过物理结构互锁结合,并对流体吸收层和接触层均进行机械打孔,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例14
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述伤口接触层的材料为厚度为10μm的聚氨酯,孔隙率70%;
所述流体吸收层的材料为亲水多孔聚苯乙烯块体,孔隙率60%,厚度为500μm。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)将亲水改性的直径1μm聚苯乙烯微球通过抽滤法组装成厚度为10mm的组装体,70℃下交联成亲水多孔聚苯乙烯块体。
2)在亲水多孔聚苯乙烯块体表面涂布一层厚度为10μm的聚氨酯,并进行激光打孔,二者通过物理相互贯穿实现结合,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例15
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为厚度为10mm的戊二醛交联的亲水多孔聚乙烯醇膜,孔隙率90%;
所述伤口接触层的材料为厚度为10μm的聚氨酯,孔隙率95%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)厚度为10mm的戊二醛交联的聚乙烯醇膜,通过机械打孔制备亲水多孔膜,制得流体吸收层。
2)在流体吸收层表面涂布一层厚度为10μm的聚氨酯,二者通过物理结构互锁结合,并进行激光打孔,制得亲疏水复合伤口敷料。
实施例16
一种亲疏水复合伤口敷料,结构同实施例1,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为厚度为10mm的亲水聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,孔隙率90%;
所述伤口接触层的材料为厚度为10μm的聚氨酯,孔隙率80%。
上述亲疏水复合伤口敷料的制备,包括如下步骤:
1)吹膜法制备厚度为10mm的亲水聚对苯二甲酸乙二酯薄膜作为流体吸收层;
2)在流体吸收层表面涂布一层厚度为10μm的聚氨酯,二者通过物理结构互锁结合,并通过激光对伤口接触层和流体吸收层进行打孔,制得亲疏水复合伤口敷料。
检测例
对实施例1至实施例16的亲疏水复合伤口敷料的性能,即对疏水伤口接触层一侧对于超纯水的静水压、亲水流体吸收层一侧对于超纯水的静水压以及伤口愈合结果进行检测,结果如下表:
表1亲疏水复合伤口敷料的性能检测结果
一些实施例
检验伤口接触层厚度对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述伤口接触层的厚度,如下表:
表2不同伤口接触层厚度的结果
结果表明:伤口接触层的厚度为10nm~1000μm时,亲疏水复合伤口敷料相比同样厚度的传统亲水敷料,伤口愈合速度更快,新生组织胶原含量更接近未受伤部位。
一些实施例
检验伤口接触层孔隙率对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述伤口接触层的孔隙率,如下表:
表3不同伤口接触层孔隙率的结果
结果表明:伤口接触层的孔隙率为10-99.99%时,亲疏水复合伤口敷料相比同样厚度的传统亲水敷料,伤口愈合速度更快,新生组织胶原含量更接近未受伤部位。
一些实施例
检验流体吸收层厚度对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述流体吸收层的厚度,如下表:
表4不同流体吸收层厚度的结果
结果表明:流体吸收层的厚度在10μm~50mm时,亲疏水复合伤口敷料相比同样厚度的传统亲水敷料,伤口愈合速度更快,新生组织胶原含量更接近未受伤部位。
一些实施例
检验流体吸收层孔隙率对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述流体吸收层的孔隙率,如下表:
表5不同流体吸收层孔隙率的结果
结果表明:流体吸收层的孔隙率为5-99.99%时,亲疏水复合伤口敷料相比同样厚度和孔隙率的传统亲水敷料,伤口愈合速度更快,新生组织胶原含量更接近未受伤部位。
一些实施例
检验伤口接触层材料对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述伤口接触层的材料种类、厚度和孔隙率,如下表:
表6不同伤口接触层材料种类的结果
一些实施例
检验流体吸收层材料对亲疏水复合伤口敷料的影响,即结构材料同实施例1,不同之处仅在于,改变所述流体吸收层的材料种类,如下表:
表7不同流体吸收层材料种类的结果
对比例1
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括流体吸收层,其中
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率30%,厚度1mm;
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均小于5mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例1的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的流体吸收层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例2
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括流体吸收层,其中
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率30%,厚度1.01mm;
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均小于5mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例1的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的流体吸收层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例3
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括流体吸收层,其中
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率40%,厚度1.01mm;
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均小于5mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例1的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的流体吸收层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例4
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括伤口接触层,其中
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径1μm,孔隙率50%,厚度10μm。
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均为5mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例2的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的伤口接触层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例5
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括伤口接触层,其中
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径1μm,孔隙率50%,厚度1.01mm;
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均为20mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例2的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1.5mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的伤口接触层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例6
一种伤口敷料,结构为单层,仅包括伤口接触层,其中
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径1μm,孔隙率40%,厚度1.01mm;
经检测得知,所述伤口敷料两侧的静水压均为20mm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例2的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料相比单层的伤口接触层,可以加速伤口愈合,促进胶原生成。
对比例7
一种伤口敷料,结构为同实施例1,包括伤口接触层和形成于伤口接触层上的流体吸收层,不同之处在于:
所述流体吸收层的材料为孔隙率为3%的电纺聚乙烯醇纤维,纤维直径500nm,厚度60mm,置于充满戊二醛蒸汽的氛围中,室温下交联8小时,得到交联的聚乙烯纤维膜。
所述伤口接触层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径100nm,孔隙率90%,厚度1μm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例3的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料制备过程中需要满足一定技术要求,即伤口接触层厚度为10nm~1000μm,孔隙率10-99.99%。在所述伤口接触层的优选厚度和孔隙率条件下,均能保证接触层一侧静水压小于50mm,吸收层一侧静水压大于5mm。不满足这一技术要求的亲疏水复合敷料不能在14天内使直径6mm感染伤口模型完全愈合。
对比例8
一种伤口敷料,结构为同实施例1,包括伤口接触层和形成于伤口接触层上的流体吸收层,不同之处在于:
所述伤口接触层的材料为致密无孔的聚乙烯薄膜,厚度1μm;
所述流体吸收层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率50%,厚度100μm;
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例4的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1.5mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料制备过程中需要满足一定技术要求,即流体吸收层厚度为10μm~50mm,孔隙率5-99.99%。在所述伤口接触层的优选厚度和孔隙率条件下,均能保证接触层一侧静水压小于50mm,吸收层一侧静水压大于5mm。不满足这一技术要求的亲疏水复合敷料不能在14天内使直径6mm感染伤口模型完全愈合。
对比例9
一种伤口敷料,结构与实施例1相反,包括靠近皮肤侧的伤口接触层和背离皮肤侧的隔离层,但伤口接触层为亲水材料,隔离层为疏水材料。
所述伤口接触层的材料为亲水改性纤维素通过纱纺得到的纤维纱布,孔隙率50%,厚度100μm;
所述隔离层的材料为疏水聚氨酯纤维,纤维直径100nm,孔隙率90%,厚度1μm。
上述伤口敷料用于伤口愈合,方法步骤同实施例1,不同之处仅在于采用本对比例5的伤口敷料替换实施例1中的亲疏水复合伤口敷料,结果:
14天后,伤口均未完全愈合,上皮缺损在直径1mm左右,新生组织胶原含量低于未受伤部位。
结果表明:亲疏水复合敷料使用过程中需要满足疏水的伤口接触层一侧贴近伤口,若亲水的流体吸收层一侧贴近伤口则直径6mm感染伤口在14天内不能完全愈合。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,包括靠近伤口一侧的伤口接触层和远离伤口一侧的流体吸收层;其中,
所述流体吸收层和所述伤口接触层通过胶粘剂粘结、共价键结合、离子络合或物理结构互锁连接;
所述流体吸收层的材料包括亲水性材料;
所述伤口接触层的材料包括疏水性材料。
2.根据权利要求1所述的亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,所述亲水性材料选自亲水性纤维、亲水性颗粒组装体、亲水性多孔膜和亲水性多孔网络中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,所述疏水性材料选自疏水性纤维、疏水性颗粒组装体、疏水性多孔膜和疏水性多孔网络中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,所述胶粘剂选自丙烯酸酯类胶粘剂、多巴胺类胶粘剂、醋酸乙烯衍生物类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂和有机硅类胶粘剂中的一种或多种;
优选地,所述共价键选自酰胺键、二硫键、硫酯键和硅氧键中的一种或多种;
优选地,所述离子络合为钙离子、亚铁离子、铁离子、铜离子、镁离子、锌离子和银离子中的一种或多种与羟基、氨基、羧基和苯环中的一种或多种形成的离子键。
5.根据权利要求1所述的亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,所述伤口敷料的伤口接触层一侧和流体吸收层一侧具有不对称的静水压,伤口接触层一侧的静水压小于流体吸收层一侧的静水压。
6.根据权利要求1所述的亲疏水复合伤口敷料,其特征在于,所述伤口接触层的厚度为10nm~1000μm;所述流体吸收层厚度为10μm~50mm。
7.一种如权利要求1~6任一项权利要求所述的亲疏水复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
分别制备伤口接触层和流体吸收层,将伤口接触层和流体吸收层结合,制得亲疏水复合伤口敷料。
8.一种如权利要求1~6任一项权利要求所述的亲疏水复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备伤口接触层,在伤口接触层上形成流体吸收层,制得亲疏水复合伤口敷料。
9.一种如权利要求1~6任一项权利要求所述的亲疏水复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备流体吸收层,在流体吸收层上形成伤口接触层,制得亲疏水复合伤口敷料。
10.一种如权利要求1~6任一项权利要求所述的亲疏水复合伤口敷料在伤口愈合中的应用,其中所述伤口选自体内高血糖患者伤口、高分泌性伤口和高温高湿环境中伤口中的一种或多种。
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