手术洞巾用非织造材料的细胞毒性评价

虞胜椿，黄肖瑶，陈廷

(1. 江苏盛纺纳米科技股份有限公司，江苏 苏州 215300；2. 苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215021)

手术洞巾是做外科手术时盖在病人身上的布单，布单在病人做手术的身体部位开了尺寸适宜的孔洞，医生对这个预先设置的孔洞中的身体器官或组织进行手术。因为在布上开了孔洞，又是应用在医疗手术中，所以这种布被称作“手术洞巾”。使用手术洞巾，既能够保护病人的手术创口，使其免受微生物感染，又能够防止细菌、病毒等经病人体液(血液、尿液、唾液等)传染给医护人员[1]。这样就能够有效避免病人与医护人员的交叉感染。

以往的手术洞巾主要是用棉织物制作。由于棉纤维长度较短，棉织物在使用和洗涤过程中容易发生纱线磨损、纤维脱落等现象。而脱落的纤维则会导致手术创口异物感染，还容易引起手术后并发症发作。同时，棉织物的通透性能优良，换句话说，就是阻隔性能较差，这样就增加了手术过程中医护人员被感染的风险[2]。然而，非织造材料没有这些缺点，具有良好的防护性能，包括抗菌、抗病毒、抗静电、防水、防血液渗透等。因此，近年来，非织造材料在手术洞巾领域应用得越来越广泛，例如，应用于门诊采血标本[3]、眼科手术[4-5]、急诊清创手术[6]、鼻咽喉手术[7]等。

江苏盛纺纳米科技股份有限公司是专业从事医疗卫生用非织造材料研发、生产、销售的企业，被中国产业用纺织品行业协会确定为“中国医卫用纳米改性非织造材料研发基地”。公司生产的非织造材料广泛用于手术衣帽、手术洞巾、口罩、鞋套、婴儿尿片、成人失禁用品等。手术洞巾是公司产品的主要用途之一。由于手术洞巾是与病人创口直接接触的，洞巾是否对细胞有毒性作用关系到病人身体和手术结果。因此，本文将采用体外方法对手术洞巾用非织造材料进行细胞毒性评价，以逐步了解该材料的生物相容性。

1 试验

本研究采用ISO10993-5: 2009(E)标准第5部分提供的细胞毒性测试方法:体外方法对手术洞巾用非织造材料进行了细胞毒性评价，在苏州大学卫生与环境技术研究所进行试验。该试验的目的是测定该材料对L-929小鼠成纤维细胞美国细胞培养库中CCL1(NCTC克隆929)潜在的毒性作用。

1.1材 料

1.1.1 试剂

苯酚(批号：20080401)，MTT(3-(4, 5-二甲基噻唑-2)-2, 5-二苯基四氮唑溴盐，批号：M8180)，胎牛血清(NTC，批号：743794)，胰酶(GiBco，批号：608501)，青霉素链霉素(GiBco，批号：559271)，MEM(GiBco，批号：1402389)，异丙醇(国药集团化学试剂有限公司，批号：T20090717)。

1.1.2 细胞株

使用L-929小鼠成纤维细胞美国细胞培养库中CCL1(NCTC克隆929)，-80℃保存。

1.1.3 对照液

阴性对照：高密度聚乙烯+含10%胎牛血清的MEM培养液(37℃、24 h)。

阳性对照：含0.5%苯酚和10%胎牛血清的MEM培养液(37℃、24 h)。

空白对照：含10%胎牛血清的MEM培养液(37℃、24 h)。

1.1.4 非织造材料

原料：聚丙烯；成网方法：纺粘；加固方法：热轧；平方米质量：30 g/m2。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器

高压灭菌器(型号：SDWH-048)，二氧化碳培养箱(型号：SDWH-021)，酶联免疫检测仪(型号：SDWH-312)，倒置显微镜(型号：SDWH-037)，超净工作台(型号：SDWH-047)，冰箱(型号：SDWH-448)。

1.2.2 方法

(1) 细胞株

使用L-929小鼠成纤维细胞。

(2) 样品浸提液制备

取灭菌样品按6 cm2∶1 mL的比例加入10%胎牛血清的MEM培养液放入培养瓶中，在37 ℃环境中放置24 h制备样品浸提液；同时，将空白对照、阴性对照和阳性对照分别置于37 ℃培养箱中放置24 h。

(3) 细胞培养

将L-929小鼠成纤维细胞培养在含10%胎牛血清和抗生素(青霉素100 U/mL，链霉素100μg/mL)的MEM培养液中，置于37 ℃、5%二氧化碳培养箱中培养。用0.5%胰酶(EDTA)消化细胞制备成单细胞悬液，细胞悬液离心处理(200 cN、3 min)；然后将细胞重新分散于培养基中，将细胞密度调整为1 ×105个/mL的细胞悬液接种到1个96孔培养板中，每孔容量100 μL，置于37℃培养箱中(5%二氧化碳，37 ℃，湿度>90%)培养24 h。待细胞长成单层后，吸除原来的培养液，分别加入100 μL不同体积分数的样品浸提液(100%、75%、50%、25%)、空白对照液、阳性对照液和阴性对照液(100%)。做5个平行样。

(4) 细胞形态学观察和细胞活力试验

培养24 h后，取出96孔板先做细胞形态学观察，然后吸出原来的培养液，每孔加50μL MTT (1 mg/mL)，培养2 h，吸弃上清，加100 μL异丙醇溶解结晶，在酶联免疫检测仪上以570 nm为主吸收波长，650 nm为参考波长测定吸光度值(OD570-OD650)。以同样方法测定空白对照组、阴性对照组、阳性对照组的吸光度值,计算细胞活力。

2 结果与讨论

细胞形态学观察结果见表1。由表1可以看出，在接种细胞前和加浸提液前，空白对照组、阴性对照组、阳性对照组及4种体积分数样品浸提液中均呈现个别细胞有颗粒、细胞无裂解、生长状态良好的状态。加浸提液24 h后，除阳性对照组出现细胞裂解死亡外，其他样品组仍呈现个别细胞有颗粒、细胞无裂解、生长状态良好的状态。以上结果从细胞形态学角度表明试验样品对L-929小鼠成纤维细胞无毒性作用。

表1 细胞形态学观察结果

表2给出了细胞活力试验结果和吸光度标准差。ISO10993-5: 2009(E)标准规定，如果试验样品细胞活力 < 空白对照组细胞活力的70%，则说明样品具有潜在的细胞毒性作用。50%样品的细胞活力必须与100%样品的细胞活力相同或者比100%样品的细胞活力更高，否则应该充分试验。

表2 细胞活力结果

可以看出，50%样品浸提液的细胞活力为96.7%，高于100%样品浸提液的细胞活力(90.1%)，说明不必进行重复试验。空白对照组的细胞活力为100%，则空白对照组细胞活力的70%就是70%。样品浸提液与生长旺盛的L-929小鼠成纤维细胞继续培养(5%二氧化碳，37℃)24 h后，4种体积分数样品浸提液的细胞活力均远高于70%，其中最低为90.1%(100%样品浸提液)，说明试验样品对L-929小鼠成纤维细胞无毒性作用。

3 结论

本文采用体外方法从细胞形态学观察和细胞活力试验两个方面对手术洞巾用非织造材料进行了细胞毒性评价。试验结果显示，4种体积分数(25%、50%、75%、100%)样品均呈现个别细胞有颗粒、细胞无裂解、生长状态良好的状态；4种体积分数样品的细胞活力均远高于空白对照组细胞活力的70%。研究结果表明，手术洞巾用非织造材料对L-929小鼠成纤维细胞无毒性作用，符合医疗卫生用品要求。