一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜及其制备方法，采用静电纺丝技术制备为纳米纤维结构，膜中负载具有抑菌消炎功效O、具有超强疏水性的PDMS涂层，以及可调控降解速率的明胶(Gel)和聚乳酸己内酯(PLGA)，其中，O具有广谱抑菌性能和良好的抗炎性能，可为术后组织防感染和炎症治疗提供基本条件，而具有较强疏水性的PDMS涂层，可有效的防止周围组织的浸润生长，具有抗血污自清洁功能，进而实现术后组织抗粘连性能；通过调节Gel/PLGA其在纤维中的质量比例，实现在不同抗粘连部位对降解周期不同的要求，进而实现防粘连纳米纤维膜抑菌消炎、防粘连及降解可调控的多功能化。防粘连及降解可调控的多功能化。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医学材料涉及防止组织粘连膜的制备，具体涉及一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]粘连如肠粘连、韧带术后粘连等，其形成的的因素很多，常见有腹腔内细菌感染、异物残留刺激、内出血血污淤积、肿瘤及组织结节等所致。为避免腹腔肠部位或术后韧带部位粘连的形成，可通过提前植入隔离层或术后使用隔离层进行隔离治疗。目前常见的隔离补片大多由纯PLA制备的纤维膜构成，尽管其具备一定的疏水性能，可实现一定程度的防组织粘连，但是由于此类纤维膜存在较长的降解周期、功能单一、不具备生物活性等缺点，会导致手术愈合后需要二次手术移除防粘连膜；同时术后为避免植入部位的感染，还需要进一步使用抗生素类药物防止伤口感染，长期使用抗生素还可能导致机体耐药性的产生。
[0003]基于目前常见防粘连支架不可降解、功能单一以及使用后可能会产生一定程度抗药性等副作用。现在亟待研发一种功能多样可降解的膜。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种负载牛至精油(O)及自清洁纳米刷分子涂层(超疏水性分子——二甲基硅氧烷分子)的明胶/聚乳酸己内酯(Gel/PLGA)多功能自清洁防粘连纳米纤维膜及其制备方法，其中牛至精油具有广谱的抑菌性，来源于天然产物，不产生抗药性；此外，牛至精油还具有良好的抗炎功效及较低的毒性；为增加防粘连膜的自清洁特性，还进一步在纳米纤维膜表面进行了聚二甲基硅氧烷纳米刷涂层，以提高抗粘连部位的自清洁功能；在降解特性方面，通过调控纳米纤维中Gel和PLGA的比例可有效调控防粘连膜的降解，进而实现防粘连膜抑菌、抗炎、自清洁及降解可调控等功能。
[0005]本专利技术提供了一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)称取Gel、PLGA及O溶于的HFIP(六氟异丙醇)溶液中，制备为防粘连纳米纤维膜纺丝液；
[0007](2)将制备的防粘连纳米纤维膜纺丝液，利用高压静电纺丝装置进行静电纺丝，制备为防粘连纳米纤维膜；
[0008](3)将制备的防粘连纳米纤维膜放置于真空干燥箱中，待充分挥发膜中残留的HFIP；随后使用单缩水甘油醚封端聚(二甲基硅氧烷，PDMS)进行薄层158涂刷处理，随后转移至封闭紫外环境气氛中进行接枝处理，得到具有单层硅氧烷分子刷涂层的多功能自清洁防粘连纳米纤维膜；
[0009](4)将上一步制得的膜再次或多次使用单缩水甘油醚封端聚进行薄层涂刷处理，随后转移至封闭紫外环境气氛中进行纳米接枝处理，得到具有双层或多层硅氧烷分子刷涂层的多功能自清洁防粘连纳米纤维膜，进而满足抗黏附组织部位的需求。
[0010]所述步骤(1)中Gel可替换为其它具有
‑
NH3可用于单纳米分子刷筛涂层接枝的物
质，如丝素；PLGA可替换为其它具有一定力学性能和可降解性特性的材料，如海藻酸、PLCL；O可替换为其它具有消炎、抑菌等功效的物质，如复方黄柏液；用作分子刷涂层的分子不限于单缩水甘油醚封端聚也可为其它具有超强疏水性的分子，如脂肪酸分子。
[0011]所述步骤(1)中，Gel/PLGA的质量比例为1/9
‑
3/7，O占Gel和PLGA的质量的1％
‑
10％。
[0012]进一步，所述步骤(1)中，防粘连纳米纤维膜纺丝液，称取一定质量的Gel、PLGA溶于一定体积的HFIP试剂中，配置成Gel/PLGA质量体积比(g/mL)为15
–
20％的静电纺丝液；
[0013]优选的，可通过调控纺丝液中易降解的Gel和PLGA的比例，进而实现对防粘连纳米纤维膜降解周期的调控，比如降低Gel/PLGA的质量比，即降低Gel的含量，增加PLGA的含量，可延长防粘连纳米纤维膜的降解周期；反正，即增加Gel的含量，降低PLGA的含量，可缩短防粘连纳米纤维膜的降解周期；
[0014]所述步骤(2)中，静电纺丝工艺为：电压8
–
10Kv，纺丝液流速0.5
‑
1.0mL/h，滚筒直径15cm，滚筒转速80
‑
120rpm，接收距离8
‑
12cm；
[0015]优选的，可通过控制静电纺丝纳米纤维膜收集的时间和滚筒的4转速等，实现对防粘连纳米纤维膜厚度、尺寸及微观结构的调控；如通过调整接收装置滚筒的转速大于2000，可制备为高取向度的防粘连纳米纤维膜；
[0016]所述步骤(3)，单缩水甘油醚封端聚分子采用水溶液浸润经紫外形成的臭氧气氛下交联接枝，还可使用直接浸润含有H2O2的单缩水甘油醚封端聚水溶液等形式实现接枝。
[0017]所述步骤(3)中，防粘连纳米纤维膜置于单缩水甘油醚封端聚溶液中浸渍0.5
‑
1h，使防粘连纳米纤维膜充分浸润单缩水甘油醚封端聚成分；浸润完成后，将防粘连纳米纤维膜转移至封闭的紫外光气氛下处理5
‑
30min，以实现单缩水甘油醚封端聚分子的
‑
COOH与防粘连纳米纤维膜上的
‑
NH3脱水成肽键实现分子间接枝。
[0018]所述步骤(3)中，单缩水甘油醚封端聚中，添加一定量的H2O2水实现单缩水甘油醚封端聚分子的
‑
COOH防粘连纳米纤维膜上的
‑
NH3的分子间接枝。
[0019]优选的，可根据抗粘连部位的实际需求，调整硅氧烷分子刷涂层的层数，进而可实现防粘连纳米纤维膜自清洁性能的调控；
[0020]本专利技术还提供了一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜，所述防粘连膜包含有防粘连纳米纤维膜及其外部的单层、双层或多层的硅氧烷分子刷涂层，所述防粘连纳米纤维膜由Gel、PLGA及O溶于HFIP溶液经静电纺丝而成。
[0021]本专利技术还提供了一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜在术后防止组织粘连的组织修复再生领域的应用。
[0022]具备硅氧烷分子刷涂层的防粘连纳米纤维膜干燥及个性化定制：制备的负载牛至精油及硅氧烷分子刷涂层的防粘连膜，先于PBS清洗数次，并置于真空干燥箱中，以充分去除支架中残留未接枝的硅氧烷；随后根据防粘连组织部位的尺寸大小对纤维膜支架个性化的裁剪，进而实现对防粘连部位的个性化治疗。
[0023]有益效果
[0024](1)创新性地将一种具有抗菌、抗炎、抗氧化的多功能单一中草药牛至精油，以纳米纤维膜载体的形式应用于防粘连的修复中，有利于实现长效的缓释作用，可有效避免突释效应带来药物毒害；此外，牛至精油作为一种天然中草药提取物的单一成分，可有效避免
细菌等微生物耐药性的产生(图3)；
[0025](2)创新性地将二甲基硅氧烷作为分子纳米刷涂层引入到纳米纤维中，分子筛涂层具有高效的抗粘连作用，用于生物体内可高效发挥抗粘连的生物学功能(图5和图6)；
[0026](3)二甲基硅氧烷分子筛与牛至精油结合，具有良好的协同作用，可同时实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)称取Gel、PLGA及O溶于的HFIP溶液中，制备为防粘连纳米纤维膜纺丝液；(2)将制备的防粘连纳米纤维膜纺丝液，利用高压静电纺丝装置进行静电纺丝，制备为防粘连纳米纤维膜；(3)将制备的防粘连纳米纤维膜放置于真空干燥箱中，待充分挥发膜中残留的HFIP；随后使用单缩水甘油醚封端聚进行薄层158涂刷处理，随后转移至封闭紫外环境气氛中进行接枝处理，得到具有单层硅氧烷分子刷涂层的多功能自清洁防粘连纳米纤维膜；(4)将上一步制得的膜再次或多次使用单缩水甘油醚封端聚进行薄层涂刷处理，随后转移至封闭紫外环境气氛中进行纳米接枝处理，得到具有双层或多层硅氧烷分子刷涂层的多功能自清洁防粘连纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中Gel可替换为其它具有
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NH3可用于单纳米分子刷筛涂层接枝的物质，如丝素；PLGA可替换为其它具有一定力学性能和可降解性特性的材料，如海藻酸、PLCL；O可替换为其它具有消炎、抑菌等功效的物质，如复方黄柏液；用作分子刷涂层的分子不限于单缩水甘油醚封端聚也可为其它具有超强疏水性的分子，如脂肪酸分子。3.根据权利要求1所述一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，Gel/PLGA的质量比例为1/9
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3/7，O占Gel和PLGA的质量的1％
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10％。4.根据权利要求1所述一种多功能自清洁防粘连纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，静电纺丝工艺为：电压8
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10Kv，纺丝液流...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜士超，张伟英，梁雨晴，解培涵，侯婧，吴思元，袁征超，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属省立医院山东省立医院，
类型：发明
国别省市：