海藻酸钙水凝胶微球悬浮液的流变学特性及其影响因素的研究

摘要

血液流变学检测方法的标准化一直是临床研究的热点问题。为了确保血液黏度计实验室检验结果的真实性和可靠性，血液黏度的测定需要全过程进行规范化的质量控制，主要包括室内质量控制(IQC)和室间质量评价(EQA)。尤其是临床血液黏度质控物的研究及应用是必不可少的。血液黏度质控物的质量和使用是否得当将对最终的检验结果和检测成绩产生直接影响。目前国内外关于血液黏度质控物的研究较少，尽管提出的新的实验室技术指导方针进一步规范了血液流变学检测方法，但仍然无法从根本上改变全血黏度检测质量控制水平不高的现状。只有找到一种性质稳定且在各种类型的血液黏度计上均能较好反映血液非牛顿流体特性的标准物质，才能实现真正意义上的实验室黏度检测质量控制。
　　 本课题从全血中红细胞的大小、形态以及红细胞压积(通常Hct约为45％)的角度出发，以水凝胶微球悬浮于液相介质中得到的悬浮液为研究对象，对悬浮液的流变学性质以及影响因素进行了探讨。实验中采用超声乳液聚合法制备海藻酸钙水凝胶微球(C1)和包封血红蛋白的海藻酸钙水凝胶微球(C2)。利用原子力显微镜(AFM)获得微球的力谱曲线，分析C1、C2的硬度、局部黏弹性等力学信息。经统计，C1、C2的杨氏模量值分别为4.01±0.57kPa和1.33±0.70kPa。将两种微球分别悬浮于0.9wt％的氯化钠溶液中得到体积分数为50％的悬浮液样品，用FASCO-3010型血液黏度计检测切变率在1至200s-1变化范围内两种样品的剪切黏度，以及不同pH下悬浮液样品的黏度变化规律。此外，实验中还利用FASCO-3010和LG-R-80c两种不同原理的血液黏度计对海藻酸钙水凝胶微球悬浮液进行了连续5周的剪切黏度储存时间稳定性测试。经统计，两种仪器对应的样品黏度值的变异系数分别为7.3％-13.8％和9.7％-14.2％。
　　 结果表明，水凝胶微球的弹性变形能力是影响悬浮液样品流变学性质的主要因素，它的增强可以有效降低悬浮液样品的中、高切黏度值。同时，悬浮液样品的pH值对其流变学性质也有着不可忽视的影响，随着悬浮液样品pH值的增大，其低切(1s-1～10s-1)黏度值增幅显著，根本原因可能是pH值的改变导致微球的聚集性发生变化，进而影响低切黏度值。尽管两种血液黏度计对同一批样品的检测结果存在一定差异，但不难发现海藻酸钙水凝胶微球悬浮液样品经两种仪器的测量均表现出类似血液的剪切稀化的特性，具备普遍适用于不同原理血液黏度计校准的潜力。