一种皮肤烧伤修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种皮肤烧伤修复材料及其制备方法，属于生物医学领域。所述修复材料主要是在聚合物中加入功能性负载物由同轴静电纺丝工艺制得，并调控上表层微纳结构使其能抵御外部微生物及细菌的粘附；所制备的含有具有抗菌、消炎、促修复等功能负载物的修复材料以烧伤皮肤修复过程的不同阶段的特点为基础，有针对性地修复皮肤烧伤区域。本发明专利技术所采用的基体材料具有良好的生物相容性，避免了传统的医用纱布在换药时对创伤区域产生的二次伤害，并可有效抵御外部因素引起的再次感染。本发明专利技术所涉及的一种皮肤烧伤修复材料及其制备方法可有效应用于生物医学相关领域，具有临床广泛应用的可能性。

Skin burn repair material and preparation method thereof

The invention discloses a skin burn repair material and a preparation method thereof, belonging to the field of biomedicine. The repair material is mainly composed of coaxial electrospinning process with functional load in the polymer, and the regulation on the surface of the micro nano structure so that it can resist the external microorganism and bacteria adhesion; the prepared containing antibacterial, anti-inflammatory, promoting the repair materials for repair and other functions to load characteristics in different stage of burn the skin repair process as the basis, to repair the skin burn area. The invention adopts the matrix material has good biocompatibility, avoid two damage to the traditional medical gauze wound dressing in the area, and can effectively resist the external factors caused by re infection. The invention relates to a skin burn repair material and a preparation method thereof, which can be used in biomedical related fields and have the possibility of wide application in clinic.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学领域，具体涉及一种皮肤烧伤修复材料及其制备方法。
技术介绍
皮肤是人体最大的器官，在调节体温、在微生物防御及保持水分等方面具有关键性的作用。正常的健康皮肤是一个结构复杂且新陈代谢活跃的人体器官，皮肤由表皮层、真皮层和皮下组织三个部分构成。在日常生活中，烧伤是造成皮肤缺损与异常的常见因素，给患者带来了生活上的不便及巨大的心理压力。皮肤的烧伤修复是一个复杂的生物学过程，传统上将烧伤修复分为三个阶段，即炎症反应期、组织形成期和基质重建期；这三个阶段在时间上相互重叠。愈合过程不仅与患者本身的体质有关，而且以烧伤创面特性为基础，在不同的修复阶段给予有针对性的修复是关键，如在炎症反应期需要抗菌消炎药物避免或控制伤口感染，组织形成期和基质重建期需要促修复药物来提高创面愈合效率。随着医学水平的不断发展以及人们对敷料要求的不断提高，传统的修复材料已不能满足临床要求。人工皮肤修复材料作为一种烧伤皮肤修复材料和替代品，在自体皮有限以及供体紧缺的情况下，可以使皮肤大面积受损的烧伤患者得到修复治疗并使之恢复相关的生理功能。理想的皮肤修复材料具有减轻创面疼痛感、吸收渗出液、良好的透气性、减少疤痕与收缩、抗菌防感染和促愈合等功能。静电纺丝是一种可连续制备超细纤维及纤维膜的技术，其原理和制备过程是通过静电场的驱动使带电纺丝溶液克服溶液表面张力并不断地被拉伸并随着溶剂挥发，最终在收集装置上固化形成超细纤维及纤维膜。与传统无纺布、脱脂棉类的敷料相比，静电纺丝制备的纤维（膜）具有纤维长径比大、比表面积高，孔径可调控和通透性好等特点；另外静电纺纤维的组成成分具有可纺选择性宽的优点，可以是单一高分子、高分子混合物、高分子/无机混合物；此外，静电纺丝法还具有装置简单、易于扩大生产、能耗低的优点。因此，通过对筛选纺丝原料、调控静电纺参数来获得不同直径、形貌及拓扑结构的纤维及纤维膜；可根据皮肤烧伤治疗的临床需求制备具有不同特性和功能的皮肤修复材料。本专利技术选用良好生物相容性高分子材料及功能性负载物，根据皮肤烧伤修复不同阶段的特性，利用同轴静电纺丝制备具有核壳结构超细纤维，并分别在核壳内加入功能性负载物，随后调控该纤维材料上表层微纳结构，可有效抵御外部微生物入侵以及细菌的滋生。静电纺丝设备工艺简单、重复性好、可进行大规模量产。
技术实现思路
为了改善现有人工皮肤修复材料在减轻创面疼痛感、吸收渗出液、良好透气性、减少疤痕与收缩、抗菌防感染和促愈合等方面的功能，本专利技术提供了一种皮肤烧伤修复材料及其制备方法，在静电纺丝制备纤维的过程中加入负载物，使所制备的电纺同轴纤维具有一定的功能性，并对材料表面微纳结构调控优化其应用效果。本专利技术是分别将功能性负载物置于纺丝溶液中共混均匀，通过同轴静电纺丝工艺制备的，并通过调控材料上表层微纳结构进而影响微生物及细菌的粘附效果。本专利技术通过以下技术方案实现。一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，包括如下步骤：1）纺丝溶液的配制：将高分子材料与负载物溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到两种含有负载物的纺丝溶液；2）静电纺丝制备纤维材料：将步骤1）中得到的纺丝溶液分别装入带有喷丝针头的同轴注射装置中，进行同轴静电纺丝，喷丝针头连接在静电正高压之上，由注射泵控制纺丝溶液的流速，并采用收丝装置收集纤维，待溶剂挥发干燥即得含有负载药物的同轴纤维；3）纺丝溶液的配制：将高分子材料溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到纺丝溶液；4）纤维膜上表层微纳结构的制备：将步骤3）中得到的纺丝溶液装入带有喷丝针头的注射装置中，采用步骤2）中得到的同轴纤维的上表层为接收装置，进行静电纺丝，在同轴纤维表面构建微纳结构，得一种皮肤烧伤修复材料。优选的，步骤1）所述纺丝溶液中，可以是单组分高分子也可以是多组分高分子。优选的，所述高分子材料为天然高分子材料及其衍生物和合成高分子中的一种以上；所述负载物为药物、蛋白和生长因子中的一种以上。进一步优选的，所述天然高分子材料及其衍生物为壳聚糖、胶原、纤维素、明胶、丝素蛋白和透明脂酸中的一种以上；所述合成高分子为聚己内酯、聚丙交酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚β-羟丁酯、聚羟基乙酸、聚酸酐、聚乙二醇、聚磷酸酯、角叉胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚膦腈类和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚中的一种以上。进一步优选的，所述药物为地塞米松、尼莫地平、三七总皂苷、冷宁康、德莫林、慷舒灵、利多卡因、莫匹罗星、盐酸四环素、聚六亚甲基胍、盐酸莫西沙星、纳米银、溶菌酶、万古霉素、黄连素、抗菌多肽、小叶藤黄粗提物、鸸鹋油、沙漠柚木提取物和姜黄素中的一种以上；所述生长因子为表皮生长因子（EGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、成纤细胞生长因子（FGF）、金因肽、血小板来源增殖因子（PDGF）以及生长激素释放抑制因子（SRIH）中的一种以上；所述蛋白为纤维蛋白、球蛋白、角蛋白和血红蛋白中的一种以上。优选的，所述有机溶剂为氯仿（CHCl3）、四氢呋喃（THF）、六氟异丙醇（HFIP）、丙酮（Acetone）、醋酸甲酯（methylacetate）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、甲基异丁酮（MIBK）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）、二甲基亚砜（DMSO）、二氯甲烷（DCM）、甲基氰（Acetonitrile）和乙醇（Ethanol）中的一种以上。优选的，步骤1）所述纺丝溶液中高分子的浓度为1～35wt%；所述纺丝溶液中高分子材料/负载物的质量比为1000：（1～100）；所述搅拌的转速为100～800r/min，搅拌的时间为2～48h。优选的，步骤2）所述喷丝针头为同轴针头，该同轴针头由若干根同心针头组成或由一个针头内包裹若干根非同心针头组成。优选的，步骤2）与步骤4）中静电纺丝的静电正高压为8～40kV；出丝与收丝装置间距为10～60cm，更优选为10～35cm；注射速率为0.5～10mL/h，同轴纺丝注射速率可以相同也可以不同；所述静电纺丝的环境温度为10～55℃，相对湿度为10%～90%。优选的，步骤2）所述收丝装置为平板收丝装置、滚筒收丝装置或点电极诱导收丝装置；所述平板收丝装置由一块接地或与负高压相连的平板构成；所述滚筒收丝装置由接地或与负高压相连的滚筒与电机组成，滚筒的转速为50～3500r/min；当滚筒收丝时，每纺一层将收集得到的纤维旋转0～90°并重新贴附于滚筒表面继续纺丝，最终可形成多层及多方向取向的三维结构；所述点电极诱导收丝装置为在平板或滚筒收丝装置后2～6cm放置一个接地或与负高压相连的金属材质点电极，所述的负高压为-30～-1kV。由以上所述的制备方法制得的一种皮肤烧伤修复材料，该修复材料可以是负载物与高分子共混纤维或是具有核壳结构的同轴纤维。所述核壳结构纤维中两种不同种类负载物可以分别在对应的核壳层或核层和壳层中都含有。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点与技术效果：1、本专利技术所采用的基体材料具有良好的生物相容性，避免了传统的医用纱布在换药时对创伤区域产生的二次伤害，并可有效抵御外部因素引起的再次感染。2、本专利技术采用静电纺丝法制备皮肤烧伤修复材料，设备工艺简单、重复性好、可进行大规模量产。附图说明图1a为实施例1制备的皮肤烧伤修复材料上表层的扫描电镜图像；图1b为实施例1制备的皮肤烧伤修复材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）纺丝溶液的配制：将高分子材料与负载物溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到两种含有负载物的纺丝溶液；2）静电纺丝制备纤维材料：将步骤1）中得到的纺丝溶液分别装入带有喷丝针头的同轴注射装置中，进行同轴静电纺丝，喷丝针头连接在静电正高压之上，由注射泵控制纺丝溶液的流速，并采用收丝装置收集纤维，待溶剂挥发干燥即得含有负载药物的同轴纤维；3）纺丝溶液的配制：将高分子材料溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到纺丝溶液；4）纤维膜上表层微纳结构的制备：将步骤3）中得到的纺丝溶液装入带有喷丝针头的注射装置中，采用步骤2）中得到的同轴纤维的上表层为接收装置，进行静电纺丝，在同轴纤维表面构建微纳结构，得一种皮肤烧伤修复材料。

【技术特征摘要】
1.一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）纺丝溶液的配制：将高分子材料与负载物溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到两种含有负载物的纺丝溶液；2）静电纺丝制备纤维材料：将步骤1）中得到的纺丝溶液分别装入带有喷丝针头的同轴注射装置中，进行同轴静电纺丝，喷丝针头连接在静电正高压之上，由注射泵控制纺丝溶液的流速，并采用收丝装置收集纤维，待溶剂挥发干燥即得含有负载药物的同轴纤维；3）纺丝溶液的配制：将高分子材料溶于有机溶剂中，充分搅拌溶解，得到纺丝溶液；4）纤维膜上表层微纳结构的制备：将步骤3）中得到的纺丝溶液装入带有喷丝针头的注射装置中，采用步骤2）中得到的同轴纤维的上表层为接收装置，进行静电纺丝，在同轴纤维表面构建微纳结构，得一种皮肤烧伤修复材料。2.根据权利要求1所述的一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，其特征在于，所述高分子材料为天然高分子材料及其衍生物和合成高分子中的一种以上；所述负载物为药物、蛋白和生长因子中的一种以上。3.根据权利要求2所述的一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，其特征在于，所述天然高分子材料及其衍生物为壳聚糖、胶原、纤维素、明胶、丝素蛋白和透明脂酸中的一种以上；所述合成高分子为聚己内酯、聚丙交酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚β-羟丁酯、聚羟基乙酸、聚酸酐、聚乙二醇、聚磷酸酯、角叉胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚膦腈类和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚中的一种以上。4.根据权利要求2所述的一种皮肤烧伤修复材料的制备方法，其特征在于，所述药物为地塞米松、尼莫地平、三七总皂苷、冷宁康、德莫林、慷舒灵、利多卡因、莫匹罗星、盐酸四环素、聚六亚甲基胍、盐酸莫西沙星、纳米银、溶菌酶、万古霉素、黄连素、抗菌多肽、小叶藤黄粗提物、鸸鹋油、沙漠柚木提取物和姜黄素中的一种以上；所述生长因子为表皮生长因子、血管内皮生长因子、成纤细胞生长因子、金因肽、血小板来源增殖因子和生长激素释放抑制因子中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林格，李卫昌，朱玥，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44