一种多功能医用纤维膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多功能医用纤维膜及其制备方法和应用，所述多功能医用纤维膜是以包括聚高分子材料、带阴离子基团的材料、胶原蛋白和ε

【技术实现步骤摘要】
一种多功能医用纤维膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种抑菌、预防粘连、促修复性能的多功能医用纤维膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]外科手术中通常会遇到的问题就是术后防止感染、预防粘连、促进创面修复，因此一些生物材料应运而生，如临床上使用的有高分子材料制备的防粘连膜，以及近年出现的动物组织脱细胞生物材料，这些产品都为术后创面提供了很好的防粘连或促进修复的作用。
[0003]近些年，随着增材制造技术的发展，静电纺丝技术作为一种操作简单、经济有效的制备超细纤维的方法，能制备微纳米级的纤维，纳米纤维结构能够很好地模拟组织工程支架，与细胞外基质结构接近，比表面积大，导致其表面能和活性增加，从而产生小尺寸效应，表面与界面效应，能提供大量的细胞接触点，为细胞黏附、增殖、生理功能提供更好的微环境，并改善蛋白质吸附，更能有效地诱导细胞生长和组织再生，也更有利于药物和生物因子的释放。因此临床使用上逐步出现了通过静电纺丝技术制备的补片，但这些补片由于受纺丝材料的影响，主要还是为高分子材料组成，因此补片的亲水性和生物相容性缺乏，尽管有产品通过在高分子材料中添加生物大分子材料如纤维蛋白原加以改善，但受材料的可纺性影响，添加量有限，并且生物大分子材料不可避免会被包裹在纤维丝内部影响性能的发挥。
[0004]另外由外科手术、创伤等引起的创口，容易受到微生物的感染，如不进行有效治疗，伤口感染后会延迟愈合，对外部伤口常常可以局部使用抗感染药物，而对手术后体内创面的感染风险，往往需要通过注射抗生素预防等治疗方式。而由于抗生素滥用造成的耐药性已经成为普遍存在且引起人们重视的问题，并且由于手术后预防粘连和促修复需要植入人体内的医用材料会有存在包囊的情况，此时的感染由于不存在毛细血管即使注射抗生素也无法解决问题。前些年人们曾经通过在医用材料中添加纳米银以抗菌，但银的重金属毒性及细胞毒性，还有使皮肤变黑等问题，国家药监局对银离子材料持高度谨慎态度。人们也一直在寻找能植入体内抗菌性能好的材料，特别是同时具有防止感染、预防粘连和促进创面修复功能的材料就更缺乏。
[0005]胶原蛋白广泛存在人体和动物组织中，比如结缔组织除了含60
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70％的水分外，胶原蛋白占了约20
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30％，胶原蛋白是组织细胞外基质的主要组成成分之一，由于其具有良好的生物相容性、可降解性，且能构建细胞外基质微环境，有利于细胞粘附和增殖，可诱导骨髓间充质干细胞的分化，表现出一定的生物活性与功能性，因此胶原蛋白作为一种重要的生物材料，被广泛应用于多个临床领域，具有较高的实际应用价值。临床上使用的动物脱细胞基质修复材料其主要成分就是胶原蛋白。
[0006]ε
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聚赖氨酸是一种聚阳离子多肽，能够抑制革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性菌、真菌等，抑菌谱广泛，甚至对一些病毒也有杀灭效果，该物质是一种微生物产生的赖氨酸同聚物，是一种对人体较安全的抗菌剂，很多国家已经将其作为食品防腐剂广泛应用，进一步人
们正在逐步尝试将其开发为一种安全有效用于人体的抗菌材料。
[0007]CN110507842A公开了一种细菌纤维素/透明质酸/ε
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聚赖氨酸功能型敷料及其制备方法，所述ε
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聚赖氨酸和透明质酸通过静电力结合，固定在细菌纤维素网络结构中。该专利技术的功能型敷料安全性高，生物相容性好并具有广谱抗菌性；制备方法简单高效，绿色环保并且不会破坏细菌纤维素的三维网络结构；不足之处是在静电吸附过程增加了污染的几率，和生产成本增加。
[0008]CN111441101A公开了一种PLGA/ε
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聚赖氨酸抗菌纳米纤维的制备方法，包括：将聚乳酸
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羟基乙酸共聚物与2,2,2
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三氟乙醇混合，搅拌得到聚乳酸
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羟基乙酸共聚物溶液；将ε
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聚赖氨酸加入到去离子水中，搅拌得到ε
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聚赖氨酸溶液；将聚乳酸
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羟基乙酸共聚物溶液与ε
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聚赖氨酸溶液混合，得到PLGA/ε
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聚赖氨酸混合溶液；对PLGA/ε
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聚赖氨酸混合溶液进行静电纺丝，得到PLGA/ε
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聚赖氨酸抗菌纳米纤维。该专利技术制备的抗菌纳米纤维具有良好的抗菌性和热稳定性，但这样制备方法的纤维表面要达到抑菌效果需要增加ε
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聚赖氨酸含量，而ε
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聚赖氨酸含量增加又会产生细胞毒性，另外包裹在纤维丝中的ε
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聚赖氨酸难以全部释放出来，会随材料较长时间存于体内，且随时间会扩散到其它组织部位，带来持续的细胞毒性。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种抑菌、预防粘连、促修复性能的多功能医用纤维膜及其制备方法和应用。
[0010]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种多功能医用纤维膜，其特征在于，所述多功能医用纤维膜是以包括聚高分子材料、带阴离子基团的材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸在内的物质为原料，采用共轭静电纺丝技术制备得到的静电纺丝纤维膜。
[0012]优选地，所述多功能医用纤维膜由纳米纤维A和纳米纤维B交织而成；所述纳米纤维A中包括聚高分子材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸；所述纳米纤维B中包括聚高分子材料和带阴离子基团的材料。
[0013]在上述共轭静电纺丝技术中，两个相对喷丝头相互对喷，且这两个喷丝头是带相反电荷来进行对喷的。将两个相对放置的喷丝头带上相反极性的高电压，同时进行静电纺丝，从两个喷丝头射出的溶液经电纺得到带相反电荷的纳米纤维，本专利技术将其分别命名为纳米纤维A(带正电荷)和纳米纤维B(带负电荷)，它们相互吸引，抱合形成中性纳米纤维材料。因此，在所述纳米纤维A中，除了包括聚高分子材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸，还可以包括少量的带阴离子基团的材料或其他活性成分，只要保证纳米纤维A整体为带正电荷状态即可；同理，在所述纳米纤维B中，除了包括聚高分子材料和带阴离子基团的材料，还可以包括少量的胶原蛋白、ε
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聚赖氨酸或其他活性成分，只要保证纳米纤维B整体为带负电荷状态即可。
[0014]本专利技术涉及的医用纤维膜采用共轭静电纺丝技术制备，因此所制备的纤维膜结构能够很好地模拟组织工程支架，有利细胞粘附生长。纳米纤维A和B中主要以聚高分子材料为主，使纤维膜的力学性能和生物功能满足需要，其作为三维网络结构骨架，可提供良好的力学强度，不仅使得该纳米纤维膜能承受一定的缝合力，不撕裂、不脱边，可发生形变但不
至于破损；而且三维网络结构骨架有利于细胞的粘附生长，同时能更好起到隔离防粘连效果。
[0015]为了改善聚高分子材料的亲水性和生物相容性，本专利技术在纳米纤维A中还添加一定量的胶原蛋白，胶原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能医用纤维膜，其特征在于，所述多功能医用纤维膜是以包括聚高分子材料、带阴离子基团的材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸在内的物质为原料，采用共轭静电纺丝技术制备得到的静电纺丝纤维膜。2.如权利要求1所述的多功能医用纤维膜，其特征在于，所述多功能医用纤维膜由纳米纤维A和纳米纤维B交织而成；所述纳米纤维A中包括聚高分子材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸；所述纳米纤维B中包括聚高分子材料和带阴离子基团的材料。3.如权利要求2所述的多功能医用纤维膜，其特征在于，所述聚高分子材料、胶原蛋白和ε
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聚赖氨酸在所述纳米纤维A中的质量百分含量分别为50
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95％、1
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10％、1
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10％；优选地，所述聚高分子材料和带阴离子基团的材料在所述纳米纤维B中的质量百分含量分别为50
‑
95％、1
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10％；优选地，所述纳米纤维A与纳米纤维B的质量比为1:5
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5:1。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的多功能医用纤维膜，其特征在于，所述聚高分子材料包括聚乳酸、聚乙交酯、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物、聚乙二醇、聚四氟乙烯、聚酯酰胺或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合；优选聚乳酸和聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物的组合；优选地，所述带阴离子基团的材料包括透明质酸钠、羧甲基纤维素、海藻酸钠、硫酸软骨素或纤维蛋白中的任意一种或至少两种的组合；优选海藻酸钠和透明质酸钠的组合。5.如权利要求1
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4中任一项所述的多功能医用纤维膜，其特征在于，所述胶原蛋白包括I型胶原蛋白或其活性域、II型胶原蛋白或其活性域、III型胶原蛋白或其活性域中的任意一种或至少两种的组合，更优选I型胶原蛋白或III型胶原蛋白；优选地，所述ε
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聚赖氨酸的分子量为3000
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5000...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芳，梁阿辉，聂礼绵，薛绿艳，曲洪媛，宋德利，吴昌琳，
申请(专利权)人：苏州博创同康生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：