一种在短距离下喷涂形成的纳米纤维伤口敷料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种在短距离下喷涂形成的纳米纤维伤口敷料及制备方法，包括以下步骤：S1、制备聚合物溶液：将PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂混合均匀获得聚合物溶液，其中，PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂的质量比为4

【技术实现步骤摘要】
一种在短距离下喷涂形成的纳米纤维伤口敷料及制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米纤维制备
，具体涉及一种在短距离下喷涂形成的纳米纤维伤口敷料及制备方法。

技术介绍

[0002]传统的伤口敷料基本上是由棉、人造丝、涤纶丝和无纺布组成的纱布，用来防止细菌感染。虽然他们具备成本效益、易于使用的优点，但是易受外界污染，细菌保护性差，所以需要经常更换，以保护健康组织免受损害，但同时会促使伤口迅速脱水，产生移除痛苦，使用受到非常多的限制，其在被动地作用于创面愈合过程中，不能促使创面环境加速愈合。
[0003]纳米纤维敷料具有良好的孔隙率，允许有效地渗透水和氧气，营养物质的优越交换以及排除代谢废物，可以有效促进伤口愈合。此外，纳米级纤维赋予敷料小的间隙和高表面积，可以增强止血。纳米纤维敷料的小孔径不仅保护伤口免受细菌感染和细胞/组织向内生长，而且比微纤维和网状商业对应物更有利，纳米纤维敷料可以提供优异的顺应性，从而更好地覆盖和保护伤口免受感染。最重要的是，与商业敷料相比，纳米纤维敷料的广阔表面积可以有效地装载/掺入药物。因此，它们显示出开发先进的生物活性敷料的有希望的潜力。
[0004]传统的棉纱布越来越多地被新型高端医用敷料取代；一些新的功能性更强的高端医用敷料在使伤口更好愈合的同时，也能为患者节省护理费用，并且大大减少护理时间和护理过程中所使用的各种辅助材料的消耗量。随着全球范围内流行性传染疾病的频繁爆发，世界人口老龄化趋势明显，发达国家和地区对医疗水平提升的迫切需求以及人们健康护理意识的增强，全球医用敷料市场需求的满足仍然存在较大缺口。可以预期，未来相当长的一段时间，医用敷料行业规模将会保持持续增长。
[0005]现如今制备纳米纤维的技术发展的也比较成熟，例如静电纺丝(ES)、离心纺丝、自组装技术、模板合成、熔喷纺丝和溶液喷射纺丝(SBS)等，虽然已经发展成为一种成熟的制备纳米纤维的技术，在各个领域也都受到了广泛应用，但是其也存在一系列问题。比如静电纺丝要求在高压电下使用，收集器一般需要一定的导电性，并且要求纺丝材料或纺丝液体系的导电性不能太好，这也限制了导电聚合物纤维的制备。而溶液喷射纺丝技术比静电纺丝更快的纺丝速率(几倍甚至几十倍)，不需要高电压工作场景，易于实现多喷头纺丝，因此更具备安全性和快速沉积纤维的条件。
[0006]虽然目前关于纳米纤维敷料的研究很多，但是仍然存在一些问题。第一，虽然市面上有很多类型的纳米纤维伤口敷料，但是普遍存在机械性强度低，粘附力弱的问题。第二，纤维的产生原理是基于伯努利原理，在高速气流的作用下，聚合物溶液中的有机溶剂快速挥发，从而产生具备良好纤维形态的纳米纤维。基于此，产生纤维需要将有机溶剂挥发，增加喷涂距离是使溶剂充分挥发的一个有效方法，所以很多研究产生纤维膜时的喷涂距离都在15cm左右及以上，这对于纤维产生的操作空间有较大的需求，不利于原位产生纳米纤维。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种在短距离下喷涂形成的纳米纤维伤口敷料及制备方法，不仅能够实现在短距离下喷涂形成纳米纤维伤口敷料，且制备的纳米纤维伤口敷料具备优异的机械强度和良好的粘附力。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、制备聚合物溶液：将PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂混合均匀获得聚合物溶液，其中，PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂的质量比为4
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8:1
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3:89
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95，不同的喷涂距离对应不同的质量比；
[0011]S2、原位打印纤维：将步骤S1制备的聚合物溶液采用溶液纺丝技术打印纤维，其中，喷涂距离小于等于10cm，喷涂气压为125
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200kpa，不同的喷涂距离对应不同的喷涂气压。
[0012]原位打印是一种生物打印技术，可以在组织或器官的原位位置直接打印生物材料。这种技术在组织工程和再生医学中尤为重要，因为它可以在不损伤周围健康组织的情况下，精确地修复受损组织。原位打印是指在物体的原始位置进行打印的一种制造方法，本文所说的溶液纺丝技术就可以实现原位打印，即在伤口上直接产生纳米纤维敷料，而不需要另外的移植。
[0013]溶液纺丝打印纤维为现有技术，利用该方法进行纤维打印，在这个过程中，影响产生的纤维形态的影响因素有很多，比如喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度，溶液推进的速率，喷头移动的速度等，申请人通过研究和实验发现：
[0014]喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度是影响纤维形态的主要因素。而良好的纤维形态能够促细胞在纤维上的增殖，进而加速伤口愈合，因此，通过合理控制喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度能制备出良好的纤维形态。
[0015]在现有技术中，为了使有机溶剂挥发，通常采用的手段是增加喷涂距离，喷涂距离都在15cm左右及以上，这对于纤维产生的操作空间有较大的需求，不利于原位产生纳米纤维。
[0016]本专利技术的设计初衷在于克服现有只能实现长距离(大于等于15cm)喷涂打印纤维的惯有思维，尝试开发短距离(小于等于10cm)喷涂打印纤维的工艺，以实现原位产生纳米纤维，降低对操作空间的要求。
[0017]因此，本专利技术基于发现喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度是影响纤维形态的主要因素的前提下，通过试验合理设计喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度之间的关系，找到在短距离下形成良好纳米纤维的有效条件。
[0018]首先，本专利技术对聚合物溶液进行了改进，采用PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂的组合，PLGA(聚乳酸
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羟基乙酸共聚物)是市面上常用的生物相容性材料，可以产生纤维，但是单组分PLGA形成的纳米纤维机械强度低，通过与PLLA(聚左旋聚乳酸)形成复合材料，能够提高纤维膜(纳米纤维伤口敷料)的整体机械强度。
[0019]其次，基于设计的聚合物溶液，合理设计喷涂气压，喷涂距离，聚合物组分的浓度之间的关系，当喷涂距离小于等于10cm，喷涂气压为125
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200kpa，PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂的质量比为4
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8:1
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3:89
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95。
[0020]综上，本专利技术不仅能够实现在短距离下喷涂形成纳米纤维伤口敷料，且制备的纳米纤维伤口敷料具备优异的机械强度和良好的粘附力。
[0021]进一步地，PLGA聚合物的粘度为0.4
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0.6dL/g，分子量为5
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7W；PLLA聚合物的粘度为2.5
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3.0dL/g，分子量为36
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48w。
[0022]进一步地，溶剂包括二氯甲烷溶液。
[0023]进一步地，步骤S1中，混合的方式采用超声混匀。
[0024]进一步地，步骤S2中，喷涂的层数至少一层。
[0025]一种在短距离下喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备聚合物溶液：将PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂混合均匀获得聚合物溶液，其中，PLGA聚合物、PLLA聚合物和溶剂的质量比为4
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8:1
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3:89
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95，不同的喷涂距离对应不同的质量比；S2、原位打印纤维：将步骤S1制备的聚合物溶液采用溶液纺丝技术打印纤维，其中，喷涂距离小于等于10cm，喷涂气压为125
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200kpa，不同的喷涂距离对应不同的喷涂气压。2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述PLGA聚合物的粘度为0.4
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0.6dL/g，分子量为5
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7W；PLLA聚合物的粘度为2.5
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3.0dL/g，分子量为36
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48w。3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二氯甲烷溶液。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，混合的方式采用超声混匀。5.根据权利要求1
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3任一项所述的一种纳米纤维伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，喷涂的层数至少一层。6.一种在短距离下喷涂形成的纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海，刘与之，秦梅，曾志，赵锐，包郁，彭倍，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：