静电纺多糖纳米纤维的制备和作为伤口敷料的应用研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:pingzidege
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天然多糖具有良好的生物相容性、生物可降解性和丰富的生物活性。静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有多孔性、高比表面积、高长径比、纳米纤维结构等特点。静电纺多糖纳米纤维膜结合了多糖的材料特点和静电纺纳米纤维的结构特点,用作伤口敷料具有保湿、透气、防菌等优异性质,具有显著优势。然而目前可用作伤口敷料的静电纺多糖纳米纤维膜的种类很少,导致它们的性质有一定的局限性,最终致使应用的伤口类型有限。本论文旨在丰富静电纺多糖纳米纤维膜的种类,拓展其可能获得的性质范围,满足不同类型伤口治疗的需求。具体内容如下:第一部分是,研究了静电纺果胶酸钙纳米纤维膜的伤口敷料相关性能,并与已经广泛研究的海藻酸钙纳米纤维膜和壳聚糖纳米纤维膜对比。果胶酸钙纳米纤维膜湿润状态下的杨氏模量为63.9MPa,在24h内可透过0.27g/cm2的水蒸气,可以吸收相当于自身重量79.5倍的模拟伤口渗出液,能在1秒内将液滴完全吸收并于30分钟内将液体排出纤维,抑菌性达73.1%。海藻酸钙纳米纤维膜的杨氏模量为13.2MPa,在24h内可透过0.24 g/cm2的水蒸气,可以吸收相当于自身重量35.5倍的模拟伤口渗出液,12分钟才能将液滴完全吸收但过多的模拟伤口渗出液经外力干扰会流向纤维膜干燥处,抑菌性为11.8%。壳聚糖纳米纤维膜的杨氏模量为93.3MPa,在24h内可透过0.23 g/cm2的水蒸气,可以吸收相当于自身重量15.7倍的模拟伤口渗出液,在60秒内可将液滴完全吸收但过多的模拟伤口渗出液会剧烈扩散且不能及时将溶液排出纤维膜,抑菌性为17.1%。果胶酸钙纳米纤维膜的强度和透气性与海藻酸钙纤维膜和壳聚糖纳米纤维膜相当,但是能够以更快的速度吸收更多的液体,并且更加有效地抑制细菌的生长,是一种很有发展前景的伤口敷料。第二部分是,发展了高碘酸氧化-静电纺丝-己二酸二酰肼交联三步制备交联静电纺多糖纳米纤维膜的方法。以果胶为例,摸索了制备条件,验证了方法的有效性,研究了获得的纤维膜的基本性质,发现高碘酸成功将果胶氧化生成醛基,同时造成了分子量的降低,产生醛基的量与投入的高碘酸的量基本成线性关系。使用体积比为70:30或80:20的乙醇/水混合溶剂作为交联反应的溶剂时,能够在保持纤维质量和不破坏纤维形貌的前提下实现己二酸二酰肼对二醛果胶静电纺纳米纤维的交联,约50%的醛基参与了交联反应。随着果胶氧化程度的增加,纤维膜的杨氏模量先减小后增加,降解速度逐步减缓,细胞粘附、铺展与增殖情况逐步改善。交联二醛果胶纳米纤维膜吸液性能良好且无明显的细胞毒性。使用此方法制备的交联魔芋葡甘聚糖和玉米淀粉静电纺纳米纤维膜有不同的力学强度、降解速度和吸液性能。本工作发展了制备静电纺多糖纳米纤维的新方法,获得了多种性能各异的新型静电纺多糖纳米纤维,并研究了它们与伤口敷料应用相关的性能,为多糖纳米纤维的伤口敷料应用奠定了研究基础。
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