医用缝合线的研究进展

王旭晨，吴沁婷，郑兆柱，李毓陵，李 翼，王晓沁，李 刚*

(1.苏州大学 纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215123；2.现代丝绸国家工程实验室(苏州)，江苏 苏州 215123；3.东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室，上海 201620；4.曼彻斯特大学 材料学院，英国 M139PL)

当人体内的组织由于切口或其他损伤造成开裂，与外来医疗器械相连接，进行无菌外科移植、血管结扎和器官移植等临床手术时，使用医用缝合线是外科创伤处理的主要选择[1]。缝合的主要目的是将伤口、手术切口和组织固定和结扎在一起，促进和加快愈合，在受伤或手术后不形成疤痕[2]。手术缝合线是外科手术中不可或缺的线体材料，通常由纤维单丝、复丝编织或加捻而成。缝合线在外科临床中要有一定的抗张强度，便于操作，还要有一定的生物学特性，如生物相容性、生物稳定性和生物可降解性，与细胞和生物体液不发生炎症反应，是专门用于特定环境中的生物医用纺织品[3]。

在过去的几十年中，除了缝合线以外，外科手术或创伤后的伤口闭合处理中还使用了其他材料，如微孔手术带、手术夹、螺钉、缝合针、手术胶和黏合剂[4]等，但存在操作耗时、去除过程中会引起渗漏、伤口分离、组织结疤，增加感染的风险，生物相容性差、缺少弹性和开发成本高等问题[5]。缝合线所具有的稳定性和灵活性是其他材料所代替不了的，仍是外科手术的主要处理手段[6]。近年来，我国缝合线的市场规模的复合增长率为19.9%左右，2015年我国缝合线市场规模为53.34亿元，2019年全球手术缝合线市场总值超过了200亿元。预计未来5年，随着国内医疗质量要求的提高，我国缝合线市场需求将会进一步增加[7]。随着材料科学和外科技术的不断进步和创新，缝合线在神经外科、骨科、眼科、牙齿和口腔、心血管、气管和胸、胃肠道、皮肤、角膜、整形和重建手术等方面具有强大的开发前景和潜力[8]。文章系统阐述了医用缝合线的发展历史和研究现状，详细介绍了缝合线的不同种类、材料、性能要求和制备技术进展等，并分析了缝合线的存在问题和未来发展趋势。

1 医用缝合线的发展背景

缝合线在材料和制备技术上经过了4 000多年的发展[9]，古玛雅人最早用大黑蚁的蚁身纽结来缝合伤口，在古埃及、古印度、古希腊和东非等地，人们已普遍使用金属丝、头发、草、蚕丝、亚麻、马鬃、猪鬃、动物肌腱、动物筋、皮革和棉线等纤维作缝合材料。16世纪蚕丝缝合线开始作为血管结扎，19世纪消毒的羊肠缝合线被推出。19世纪末到20世纪初，丝线和使用碘灭菌处理的羊肠黏膜线开始大量使用。1930年前丝线和肠线一直主导着缝合线市场。在古代，人们使用的通常是天然纤维，如金属丝、动物毛发、肠线、胶原线和棉、麻等动植物纤维，普遍存在不易吸收、易引发手术部位感染(Surgical Site Infections，SSI)等问题，灭菌后的肠线仍存在感染风险，在许多国家逐渐被放弃使用，而丝线仍使用至今[10]。

表1 医用缝合线的发展历程[9-14]

随着合成工业和外科学发展，合成纤维被引入作为缝合材料，如聚乙交酯(Polyglycolide，PGA)、聚对二氧环己酮(Polydioxanone，PDO)等[11]。第二次世界大战期间，钢丝和合成的不可吸收纤维(如尼龙和聚丙烯)开始引入，20世纪50年代后，陆续开发了涤纶线、聚丙交酯-乙交酯(Poly-lactic-co-glycolic acid，PLGA)等。60年代，通过调节分子交联程度，新开发了可控制体内吸收速度胶原线，70年代，开发出甲壳素及其衍生物纤维[12]。德国与美国科学家研究出“形状记忆”功能缝合线。2003年，美国强生爱惜康推出了第一条三氯生涂层抗菌缝合线Vicryl Plus[13]，具有轻度的炎症反应和快速的组织吸收作用。近年来，人们已不满足于缝合线缝合、促进伤口愈合的作用，开始着力于研究开发高效率、效果好、危害小的缝合线。新型涂层、缓释消炎、抗菌载药、电子和形状记忆等促进伤口治疗和具有附加能力的智能缝合线引起人们的关注，但至今仍未有一种缝合线可以满足所有类型的外科和医疗要求[14]。

2 医用缝合线的性能要求

理想的医用缝合线性能要求如表2所示[15]。缝合线植入体内，与体内组织相互作用，生物相容性是重要的指标，包括血液相容性、组织相容性、低免疫原性、不引发免疫应答和炎症反应；对于可吸收缝合线材料，要能够在体液环境中降解，不引起炎症反应和排异反应，可生物降解和可生物吸收，降解速率需与组织愈合时间相匹配，降解产物对人体刺激性小，可被吸收或排出体外；缝合线用于固定伤口，结构稳定性需保持良好，包括勾结强度、柔韧性、弹性、打结性及持结性，不造成组织凹陷、裂口、血凝块和细菌的粘附，不因接头紧密而磨损原料；缝合线在使用时，在体内能保持一定的拉伸强度、延伸度、摩擦系数、弹性模量、应力松弛和蠕变，不会受力而断裂，可长期保存，截面直径应尽可能小；在处理特性方面，要求易染色、耐消毒和可彻底杀菌处理；其他方面，应不易感染细菌，有一定的柔韧性和结安全性，应尽可能不纠缠医用橡皮手套，不使手术繁琐，不浪费手术时间，便于操作。

表2 医用缝合线的性能要求[15]

3 医用缝合线的材料和结构

外科医生在手术中必须选择合适的缝合线用于手术伤口闭合。缝合线的种类繁多，针对不同的手术部位、要求和治疗目的，如炎症反应、愈合时间、缝合线吸收时间、线体对组织的支撑作用等，不同的手术应选择不同材料。缝合线通常根据材料来源(天然、合成和金属)、材料吸收性能(可吸收或不可吸收)以及缝合线的结构(单丝、复丝、编织、加捻和倒刺)分类[16]。

3.1 医用缝合线的材料

医用缝合线的材料分类如表3所示。可吸收缝合线在生物环境中可再生降解，在人体组织内可降解成为可溶性产物，减少体内残留，在体外和动物模型中表现良好，失去功能之后将慢性不良组织反应减至最小，不易引起组织感染。可吸收缝合线具有良好的生物相容性、生物活性及促进伤口愈合，避免了拆除风险，且对人体无害，但支撑时间较短，主要用于生物体内部器官，如心血管、眼科、美容和皮内伤口闭合等。非可吸收缝合线代谢困难，在人体内易残留，易产生炎症反应，但可用于易拆除或拆除不会影响组织的伤口愈合，以及需要提供组织支持的部位，通常用于术后或切割损伤时表面表皮组织的封闭缝合，并在伤口愈合后取出。

表3 医用缝合线的分类[16]

天然材料除胶原外，通常吸收较慢，金属材料通常不可吸收，合成可吸收缝合线克服了天然材料的缺点，由于其特殊的化学结构，在人体内通过酸或碱的作用而完成降解，不可吸收缝合线是采用不可吸收材料制备，如聚酯、钛镍合金丝线和棉线等。肠线是20世纪30年代以来可吸收的主要缝合材料，具有较高的韧性。肠线的主要成分是胶原蛋白，胶原是皮肤和皮革的主要成分，是多细胞生物的主要结构蛋白，可以通过酶消化富含天然胶原蛋白的组织或通过用盐溶液提取组织来制备重组胶原蛋白，胶原蛋白可生物降解且免疫活性低。在欧洲和日本，肠线因牛海绵状脑病而被禁止。20世纪70年代初期成功开发了合成可吸收聚合物PGA，具有良好的生物相容性、可降解性和拉伸强度，它被涂覆以改善缝合性能和打结性能，以便平滑地通过组织。第一批可吸收的聚合物外科缝合线是Dexon(Davis&Geck)系列商业缝线(首个获得FDA批准)，之后陆续开发了Vicryl(Ethicon)、PDO(Ethicon)等商业化可吸收缝合线。聚乳酸(Polylactic acid，PLA)具有生物降解性和生物相容性，较高的机械强度，但由于高疏水性有时会导致吸水性差，水解降解速度变慢，适用于缝合、血管移植和其他外科可吸收植入材料[17]。PLGA具有良好的机械和降解性能，毒性小，由乙醇酸(GA)和乳酸(LA)的环二聚体的随机聚合而成，可以通过酯键的水解，缓释制剂在临床上有降低治疗药物毒性，改善频繁给药对患者造成的药物依赖性，降低成本的作用，市场上或开发中的大多数持续药物递送制剂都基于合成聚合物，如PLGA[18]。PDO缝合线[19]降解速度缓慢适中，单丝在3周后会失去50%的初始断裂强度，并在6个月内被吸收，可作为缝合线提供较长的机械支撑。可吸收倒刺缝合线多采用PDO材料，降解产物可随代谢作用排出。

天然不可吸收缝合线有棉、亚麻和丝线等，棉在6个月左右强力下降50%，亚麻在湿态下强力会增加10%，棉和麻早期用于胃肠道手术，由于合成纤维的发展，它们已被代替，现已不再使用。丝线性能优异，具有高机械强度，低免疫反应，低细胞毒性，用于血管和耳鼻喉科等手术中，但丝线不吸收、不能长期保留张力，不适于大血管的手术及显微外科的缝合[20]。Zhu[21]采用酶脱胶法将琥珀蚕丝单丝抽取，并进行蜜蜡涂层处理改善表面摩擦性能，选用直径0.6 mm、弦长4 mm的3/8弧嵌装针，制备了琥珀蚕丝缝合线，用于整形外科。合成不可吸收缝合线有聚酰胺(Polyamide，PA)、聚酯(Polyethylene，PE)和聚丙烯(Polypropylene，PP)等，通常强度高、维持强度时间长、操作性能好，但不可吸收材料实际操作中很难降解，易留疤痕。永久性聚丙烯缝合线在20世纪90年代提出，用于皮肤修理。2004年，FDA批准双向倒刺的永久性PP缝合线，用于皮肤提拉手术和软组织固定等，但由于不可吸收，结构美感没有改善，并出现感染和挤压等并发症，在2007年退出市场[22]。与合成纤维相比，金属材料制备的缝合线具有更高的强度，能承受更高的应力，通常不可降解，但有学者研究了镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)及其合金可生物降解的植入金属，可作为可生物降解合金缝合线[23]。

3.2 医用缝合线的结构

医用缝合线的常见结构如表4所示。缝合线有各种尺寸和结构可供选择，不同的尺寸和结构可用于各种应用。中国医药行业标准YY0167-2020根据尺寸，将非吸收缝合线分为12-0到10，表示缝合线直径大小的0前数越大，所形成的股径越小(例如，4-0大于5-0)，抗拉强度就越小。单丝加捻可包覆挤压材料，但加捻后织物阻力小。复丝由单丝编织或加捻而成，具有高力学性能，表面粗糙有空隙，能作为搭载药物的载体，增加处理功能，但由于表面空隙易受细菌影响，易引发炎症，同时织物阻力大，会导致组织损伤。根据表面有无倒刺可分为光滑和倒刺缝合线。光滑缝合线锚定到组织中需要打结，紧绷的结会导致坏死组织重叠，减少成纤细胞增殖，同时结会引起细菌增殖和炎症反应，对于微创手术操作困难。倒刺在缝合线无结自锚定，刺入组织固定能控制伤口张力，防止缝线移动，降低高张力点，双向倒刺沿表面轴向定向排列，在相反方向上具有锚定能力，阻止缝合线相对组织移动[24]。

表4 医用缝合线的常见结构[16]

图1 不同种类缝合线的图片[24,39,60,78]

4 医用缝合线的制备工艺

缝合线的制备方法有熔融纺丝、湿法纺丝、静电纺丝和编织等技术，由天然纤维、合成聚合物纤维以及金属纤维制成。

4.1 纺丝工艺

在缝合过程中，可以通过静电纺丝将合成和天然聚合物加工成直径范围为5～500 nm的纳米纤维[25]，这种方法经济有效且方便，利用高电位电场来生产具有较小孔和较大表面积的纤维，可调孔隙率和延展性[26]。载有药物和染料的PLGA缝合线是通过静电纺丝制造的[27]，力学测试表明染料缝合线的强度是载药缝合线的两倍。Santiago-Morales[28]等研究了由聚丙烯酸(Polyacrylic acid，PAA)和聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)制得的电纺纳米纤维的抗菌活性，发现PAA质量分数含量大于35%时抑菌作用更明显。Xu[29]等将具有银纳米颗粒的合成生物可降解聚乳酸(Polylactic acid，PLA)静电纺丝，制成的纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有出色的抗菌性能，扫描电子显微镜图像显示银纳米颗粒在纤维中的分布均匀。Lowe[30]等将丙烯腈与1-乙烯基咪唑共聚物(AN/VIM)熔融纺丝，生产出具有高耐用性和拉伸强度的缝合线材料，可以在3天的时间内以84 μmol/g的速率释放一氧化氮(NO)的纤维，为了控制NO的释放，将缝线浸入PCL中，在纤维上形成多孔涂层，可生物降解的涂层减慢了NO的释放，NO在机体血液凝固、血管舒张、肺动脉高压、神经传递等生理功能中起关键作用[31]。隋修武[32]等通过湿法纺丝制备了缝合线，将壳聚糖、胶原蛋白、蓖麻油经超喷丝机构制成初生态丝，经凝固浴与凝固液双扩散作用形成成品丝，再经加捻和解捻编制成缝合线，后经交联、清洗、烘干、卷入带有微细牵伸张力控制的收卷机构，完成缠绕制备，他们还研究了超细缝合线的线快速测量与高精度成型控制，提高纺丝线径均匀率，保证超细缝合线的精确成形[33]。

4.2 涂层工艺

涂层通常用于编织或加捻的缝合线，将具有一定功能的生物活性分子如纳米颗粒、药物、抗菌剂或治疗剂涂在缝合线上，赋予抗菌或药物缓释等功能。在浸涂中，将缝线浸入药物或生物材料中一段时间，然后干燥。传统的涂层材料有蜂蜡、石蜡、硅酮和聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)等。涂层材料的化学性能与所用缝线相似，不发生反应。涂层的使用取决于缝线是否可吸收或不可吸收。可吸收涂层包括泊洛沙姆188、硬脂酸钙以及GA和LA的共聚物[34]。不可吸收缝线可涂蜡、硅胶和氟碳化合物等，也可进行染色以便在手术中观察，通常使用的染料有：红木提取物、铬钴铝氧化物、柠檬酸铁铵、邻苯三酚、D&C蓝9号、D&C蓝6号、D&C绿5号和D&C绿6号等[35]。染色通常与人体血液颜色加以区别。新型涂层着重于缝合线的功能性，通过涂覆方法，直接负载物质在缝合线上，从而获得具有缓释功效和理想的物理和处理性能的缝合材料。

4.3 编织加工

缝合线通常使用医用编织机进行编织，采用外壳加芯线的形式，编织过程中要设定性能参数，如芯线与外壳比例、编织密度。施雪芳[36]等研究了真丝缝合线结构，探讨了性能影响因素，芯线和外壳比例、线径、弯曲刚度、摩擦系数与打结强力等关系，以及编织密度对性能的影响。侯丹丹[37]等使用国产12锭立式编织机制备2-0型真丝编织缝合线，研究了齿轮比参数对编织缝合线形态结构的影响，并采用丝涂和两浸两压的方法对真丝复丝纱进行盐酸左氧氟沙星药物抗菌涂层，测试了抗菌性能[38]。Chen[39]等以盐酸左旋氧氟沙星和聚ε-己内酯为涂层原料，用圆形编织机编织成抗菌缝线，通过调整齿轮比编织，每条编织丝线由12条壳线和1条芯线组成，12个载体携带12个壳股，以实现围绕放置在圆形编织机中间的静态芯线的独立连续运动，壳线和芯线通过两浸两滚涂机进行抗菌涂层溶液处理，制备了载药缝合线。贺超恒[40]等研究了丝素蛋白基载药抗菌缝合线，通过16锭编织机，调整齿轮比、芯线设置、编织转速得到线径规格为0.300～0.339 mm(2-0)的真丝缝合线，并以水蒸气处理和甘油对丝素蛋白结构修饰，发现两种处理方式促进了丝素蛋白中β-折叠结构的形成，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抗菌作用突出，抗菌持续性可达4天，团队还研究了蚕丝生物材料负载天然抗菌药物的控制释放。

4.4 单丝复合

Seitz[41]等将镁合金ZEK 100(98%Mg)、AX 30(96.2%Mg)、AL 36(91%Mg)和MgCa 0.8(99.2%Mg)多次拉丝加捻，还原为直径在0.5～0.1 mm之间的单丝，随后使用绞合将这些细丝捻成多丝缝合材料，分析微观结构成分和机械摩擦学性能，并对单丝和复丝线束进行了拉伸试验，确定了拉丝成型率，温度和热处理的适当参数，在研究过程中，合金ZEK 100表现出高抗拉强度和断裂应变，与传统的聚合物缝合材料相当。

4.5 倒刺工艺

倒刺主要通过在缝合线主体上切割而成，包括机械切割和激光切割，此外，通过模具注塑、冲压、挤出和化学烛刻等也可以获得倒刺结构。机械切割是最常见的倒刺制备方法，Genova[42]等设计的装置中刀片在某一位置做往复运动以切割获得倒刺，缝合线沿其轴向移动，制备多个倒刺，可选用不同形状的刀片或改变刀片运动方向变换倒刺形状。Maiorino[43]等采用超声波使刀片振动形成倒刺，通过控制振动的波幅改变切割的深度和角度，进而改变形状。激光切割可以在各种基材上产生凹槽，精确度高、热应力小，可制造特定的图案。模具注塑能保持缝合线主体的强度，效率高、成本低。詹泽丰[44]等通过热压、热熔、热收缩的方法将倒刺固定在缝合线主体上，带斜壁的环状部与固定部相连接，倒刺呈环向均匀分布在环状部的中末端。

4.6 消毒灭菌

缝合线使用时需要做到无菌，可以通过环氧乙烷、高压灭菌或伽马射线三种标准方法进行灭菌[45]。环氧乙烷灭菌方便快捷，成本低，效果好，但是会有残留和有害气体排放,环氧乙烷的副作用较小，灭菌后去除生物材料中残留的环氧乙烷普遍困难；高压灭菌无毒无害，但是能源消耗高，效率低，效果较差，另外，高压环境可能会对缝合线的物理性能有一定的影响，蒸汽是工业中常用的灭菌方法，但它可能导致材料形貌的变化和结晶度的提高。伽马(γ)辐射线辐照是生物材料灭菌的合适方法，包括高能光子辐照等，然而这种处理易引发降解或引起塑性变形，对一些聚合物和有机材料会产生不利影响，从而导致体内性能的改变。γ射线灭菌效果好，效率高，但是成本较高,无论是在空气中还是在氮气环境中，γ射线辐照都不会显著改变材料的性质。此外，还可以通过乙醇进行灭菌，大多数体外研究中，乙醇被用来消毒，在实验室中，用乙醇浸泡处理也是一种可行的标准做法。

5 医用缝合线的现状及研究趋势

5.1 丝素蛋白缝合线

脱胶蚕丝成分为丝素蛋白(Silk fiborin，SF)，可通过规模化人工养殖实现生产与应用，SF可被用作生物材料，用于递送治疗或作为生物活性分子[46]。SF及其衍生物来源于家蚕蚕茧，由于其优异多功能性、生物相容性、可生物降解、低免疫原性、柔顺性、抗张力度、易于加工和可控制的体外降解性等[47]，被广泛用于组织工程、控制和释放药物输送的载体、组织再生材料和再生物复合材料[48]，以及伤口闭合修复置换手术，因此，SF是十分合适的缝合线材料。近年来，SF被发现具有刺激细胞迁移和增殖、促进伤口愈合的作用[49]，目前，基于SF的缝合线可用于治疗多种慢性和急性(如烧伤)伤口。SF可作为再生纤维和纱线，机织、针织或编织成缝合线结构，用于体外植入、保健和卫生产品等方面，如作为植入物对软组织进行修复，还可用于表面涂层、理化改性等。国内外研究工作者从分子水平解析了丝素蛋白的构效关系，并依此改造并获得新型蚕丝缝合线[50-51],研究认为丝素蛋白具有可控的体内外降解，空间构造分别为Silk Ⅰ型和Silk Ⅱ型，Silk Ⅰ构型不稳定，经过诱导处理后，易变成不溶于水的稳定Silk Ⅱ构型，可通过改变温度、溶液极性(如甲醇、乙醇、甲酸等)、溶液pH的变化和水蒸气处理[52-57]；韩国首尔大学Um[58]等研究了丝素蛋白缝合线，通过加入聚乙烯醇，提高断裂伸长率和柔韧性，其打结强度比湿法纺丝提高了3倍；东华大学团队[59]从蚕蛹中提炼出高黏度壳聚糖，采用湿法纺丝制备出缝合线材料，可改善真丝缝合线抗菌效果和操作手感等。Baygar[60]等研究了银的纳米颗粒(AgNPs)涂层手术丝素缝合线，将具有抗菌抗炎效果的纳米银用于缝合线，治疗伤口细菌感染[61]，该缝合线能主动排斥粘附在缝合线表面的细菌，不同于抗生素易产生耐药性，一定剂量内银的存在对细胞活力和增殖没有显著影响，并且具有热稳定性以及广谱抗菌性[62]。

5.2 抗菌载药缝合线

缝合线在使用过程中，线体可能会接触环境中的微生物，形成细菌生物膜，从而导致SSI。通常，SSI通过全身和局部应用抗生素来控制，但由于抗生素会产生耐药性，目前缝线的抗菌功能化被认为是一种有效等替代方式。对于医用缝合线而言，采用缝合线表面载抗菌药，可使药物直接作用于细菌，提升杀菌和抑菌的效果，并通过抑制“生物膜”的形成，抑制细菌感染的进一步发展，被认为是一种直接而高效地抑制细菌感染的方式。抗菌肽(AMPs)是一组具有杀灭微生物入侵者能力的肽，能够抵抗多种细菌、病毒、真菌、寄生虫和癌细胞。Li[63]等通过静电纺丝，将重组家蚕AMP Bmattacin2装载到纳米纤维支架，具有广泛的抗菌活性，在伤口愈合等生物医学方面有巨大应用潜力。最新研究报道了三氯生涂层缝合线，可防止缝合线的微生物菌落，对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌具有出色的活性，在伤口愈合方面也同样具有良好的效果，可显著减少发生在普通外科、神经外科以及心脏外科的SSI，已广泛使用30多年[64]。在持续的药物输送中，目标是延长用于慢性疾病的药物的剂量间隔时间，同时保持几乎恒定的药物浓度[65]。载药缝合线的药物可控稳定释放是值得讨论的问题，Xie[66]等采用超临界法构建了SF纳米纤维药物递送系统,纳米纤维结构的纤维直径可控，递送的药物姜黄素在96 h内持续释放。新型纤维缩短了伤口的愈合时间，与传统的手术缝合线相比石墨烯复合纤维有更加优异的力学性能，同时具备良好的抗菌性。AgNPs被认为是包覆聚合物医疗器械以增强其抗菌性能的最佳候选材料，银的抗菌机制涉及活性氧的生成，它直接影响微器官的DNA和细胞膜[67-68]，AgNPs处理的外科缝合线可以防止表面细菌粘附，降低伤口闭合部位感染，避免了抗菌剂使用时的耐药性问题。有研究[69]报道了抗菌AgNPs涂层手术缝线可能是一种有效的治疗伤口相关细菌感染的方法，原位光还原的银纳米颗粒被涂覆在不可吸收的复丝丝绸缝合线上，抗张强度没有明显降低，细菌明显减少，体外研究表明细胞活力为82%。在类似的研究中，将光还原的银纳米颗粒涂覆在可吸收的PGLA910缝合线上[70]，显示出良好的抗菌活性，细胞毒性研究证明成纤维细胞的活力没有明显改变，通过刮擦试验分析了银涂层对伤口愈合过程的影响，结果表明银促进了伤口区域的细胞迁移和增殖。Baygar[71]进一步研究了蜂胶和AgNPs涂层丝缝合线和二者结合用于生物医学时的协同作用，缝合线除了具有生物相容性和伤口愈合活性外，还对手术缝合线具有有效的抗菌作用。搭载药物缝线向创伤部位输送药物，不同的抗微生物药物和麻醉药已显示出可有效减少炎症和细菌感染[72]。药物在特定部位的持续释放加快伤口愈合，可通过涂覆、静电纺丝流程，在不损害缝合线机械性能的情况下获得所需的药物浓度和效力，药物降解释放速率可调可控。有研究[73]报道了采用同轴静电沉积和卷绕轧制，制造出含25-羟基维生素D3和pam3CSK4肽的纳米纤维缝合线，其可诱导产生抗菌肽并持续释放长达4周。

5.3 其他缝合线

缝合线通过搭载生长因子或干细胞，将干细胞移植到人体软组织中，同时保持所需的力学性能，广泛应用于组织工程和再生医学中。作为将干细胞移植和分化到各种组织的载体，缝合线可以将这些生物组分输送到所需部位，增强各种软组织损伤的外科修复，以加速组织再生[74]。Yao[75]等通过将多功能干细胞植入编织缝合材料上，开发出一种生物活性缝合线，该材料被证明对肌腱修复有效。智能手术缝合线可分为形状记忆、弹力和电子缝合线等。Goraltchouk[76]等研究了表面有形状记忆材料的自固位缝合线，可以连接组织，不需要打结。Kim[77]等研究了一种智能电子缝合线，通过集成超薄柔性硅传感器和由金制成的微型加热器，该缝合线可精确测量温度，用于监测和加速伤口的愈合，有助于伤口恢复。

6 结论与展望

医用缝合线广泛应用于缝合伤口、联结组织和结扎血管，在外科手术创伤处理中起了重要的作用，但仍存在一些问题，需要不断探索和改进：

传统的天然材料缝合线通常具有较高的柔韧性和优异的物理机械性能，但在组织内降解速率缓慢，难以吸收，适用于需要愈合时间较长的组织和部位，起支撑作用，也会引起炎症反应，甚至破坏组织和限制伤口的愈合，最终使其形成疤痕。可吸收缝合线在人体可以被分解或分离，不易发生炎症反应，但吸收时间和力学稳定性能较难控制，在这些方面仍有大量的工作要做。

缝合线的主要功能取决于缝合线的力学性能，在对缝合线进行功能化设计或涂层处理时，需要保持良好的力学性能，便于缝合操作。此外，缝合线应保持它原有的生物相容性，如无毒、无刺激性、不引起任何不良反应、宿主反应和炎症反应等，为了满足这些要求，有必要进行临床研究，并评估在人体试验中的安全性和有效性。

新型缝合线可以作为药物、干细胞、纳米颗粒和抗菌肽等载体，增强缝合线的治疗潜力，这些方面有广阔的开发和应用前景。抗菌载药缝合线可减少细菌感染引起的并发症，防止细菌聚积，针对特定部位进行药物治疗，降低手术部位感染风险，药物缓释也可以增加缝合线的持续辅助治疗功能。生物活性蚕丝缝合线可以促进组织重塑，针对现有抗菌真丝缝合线加工技术不稳定、抗菌效果不持久、操作手感不理想、炎症反应和瘢痕等问题，如何更好地赋予缝合线长效持久的抗菌抗炎性能是未来重要的研究方向。

当前，全世界外科手术的数量快速增加，外科缝合线市场大幅增长，尤其在医疗保健美容等行业，具有很大的市场潜力。医用缝合线在普通外科、整形外科、血管外科、美容外科、组织工程和牙科等各个领域都有非常重要的应用范围。我国基层医院所使用的缝合线产品目前仍以进口产品为主，主要原因在于原料加工、降解速率调控、匀质缝合线工业化等关键技术存在瓶颈，在高分子合成、纺织加工成型和材料改性等方面技术尚待加强。随着材料科学、生物工程和医疗技术的不断创新和临床需求的多元化提升，带来了生物医用纺织技术的快速发展，因此，需要开发更多结构、功能和用途的缝合线产品，如倒刺缝合线、载药缝合线、组织工程化缝合线和先进智能化缝合线，目标是改善缝合线在促进伤口愈合、提高治疗效率和降低医疗成本的能力，使之更加适合医学临床中的应用，为病人带来福音。