一种温度识别型纳米纤维基创口膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种温度识别型纳米纤维基创口膜及其制备方法和应用，所述创口膜包括上下两层，上层是通过羧基化纳米纤维素螯合Eu

【技术实现步骤摘要】
一种温度识别型纳米纤维基创口膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物质纤维改性
，具体涉及一种温度识别型纳米纤维基创口膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]皮肤是保护生物体的第一道屏障，能抵抗物理、机械、化学和病原微生物的侵袭，维持体内环境的稳态。当皮肤的完整性受到损害时，伤口容易被致病菌感染，引起长期炎症和延迟伤口康复，严重会引起组织坏死，甚至危及生命。抗生素是治疗致病性细菌感染的主要临床方案，然而，由于近几十年来滥用抗生素，药物敏感菌不断发生变异，导致了细菌耐药性的出现和流行，引发了更严重的生物安全问题。基于近红外光(NIR)的光热疗法(PTT)是一种极具前景的替代抗生素的方法，近红外引起的局部高温会导致细菌蛋白质变性和膜损伤，最终导致细菌细胞死亡，可以有效对抗抗生素耐药性细菌和生物膜的同时不会引起耐药性问题。然而在PTT过程中，光热温度需要维持在42℃以上的温度才能消除细菌，且光热治疗时水分的丧失以及近红外激光的不稳定性均可能导致光热温度>50℃从而损害正常组织并造成严重的副作用，现有的温度监测技术手段仍旧是以热成像仪为主，不便于伤口的管理。此外，对于全层感染性伤口，仅PTT治疗可能无法消除定殖于组织深层的细菌。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种温度识别型纳米纤维基创口膜及其制备方法和应用，该创口膜具有温度引起的荧光变化性能，可在808nm激光照射下，实现光热和光动力协同抗菌的同时进行光热温度的监测，防止光热温度>50℃时伤口组织过热损伤。
[0004]本专利技术的上述目的通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种温度识别型纳米纤维基创口膜，包括上层和下层，上层为温度识别纤维膜，下层为光热/光动力抗菌膜；所述温度识别型纳米纤维基创口膜在808nm激光照射下，能实现光热和光动力协同抗菌的同时进行温度监测，防止光热温度>50℃时伤口组织过热损伤；
[0006]所述温度识别纤维膜是以羧基化纳米纤维素为基体，通过螯合Eu
3+
或Tb
3+
离子，制备得到具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素，再同时与羟丙基甲基纤维素和光固化水凝胶进行紫外光聚合，制备得到可监测温度>50℃的温度识别纤维膜；
[0007]所述光热/光动力抗菌膜是在羧基化纳米纤维素上分别化学接枝具有光动力响应性的聚乙烯亚胺和具有近红外响应性的多巴胺，制备光动力响应性智能纳米纤维和近红外响应性智能纳米纤维，再与光固化水凝胶进行紫外光聚合，制备得到可光热和光动力协调抗菌的光热/光动力抗菌膜。
[0008]优选地，所述光固化水凝胶是聚醚F127二丙烯酸酯。
[0009]优选地，所述温度识别纤维膜中具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素、羟丙基甲基纤维素和光固化水凝胶的质量比为3:0.6～2:0.2～1。
[0010]优选地，所述光热/光动力抗菌膜中光动力响应性智能纳米纤维、近红外响应性智
能纳米纤维和光固化水凝胶的质量比为3:5:0.2～1。
[0011]优选地，所述上层和下层均为圆形，上层的直径比下层的直径小三分之一，使上层的温度识别纤维膜可均匀受到下层的光热/光动力抗菌膜的热传导。
[0012]本专利技术的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，包括以下步骤的方法制备得到：
[0013]S1.具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素的制备：将羧基化纳米纤维素与六水硝酸铕或硝酸铽五水合物按质量比为1.5:3～5均匀分散于水中，搅拌30～40min，离心沉淀，将沉淀冷冻干燥，制得具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素；
[0014]S2.具有光动力响应性的聚乙烯亚胺的制备：将二氢卟吩e6光敏剂与聚乙烯亚胺按质量比为0.5～2:10分散在水中，超声处理后，在100℃下反应10～12h，所获得的溶液用水透析22～24h，然后冷冻干燥，制得具有光动力响应性的聚乙烯亚胺；
[0015]S3.光动力响应性智能纳米纤维的制备：将羧基化纳米纤维素与具有光动力响应性的聚乙烯亚胺按质量比为1:1～2.7分散在水中，超声处理后，在100℃下反应11～12h，离心洗涤，然后将沉淀冷冻干燥，制得光动力响应性智能纳米纤维；
[0016]S4.近红外响应性智能纳米纤维：将羧基化纳米纤维素与多巴胺按质量比为1:2～4.3分散在水中，超声处理后，在100℃下反应20～22h，离心洗涤，然后将沉淀冷冻干燥，制得近红外响应性智能纳米纤维；
[0017]S5.温度识别型纳米纤维基创口膜的制备：将具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素、羟丙基甲基纤维素与聚醚F127二丙烯酸酯按质量比为3:0.6～2:0.2～1分散在水中，超声处理后，在紫外光下照射5min，制得温度识别纤维膜；将光动力响应性智能纳米纤维、近红外响应性智能纳米纤维与聚醚F127二丙烯酸酯按质量比为3:5:0.2～1分散在水中，超声处理后，在紫外光下照射5min，制得光热/光动力抗菌膜；然后将温度识别纤维膜作为上层、光热/光动力抗菌膜作为下层，利用上层温度识别纤维膜的粘性将自身黏附于下层光热/光动力抗菌膜上，制得温度识别型纳米纤维基创口膜。
[0018]本专利技术的温度识别型纳米纤维基创口膜可用于感染伤口治疗；用于感染伤口治疗时，可在808nm激光照射下快速升温至45℃以及释放活性氧，对细菌进行热消融和氧化作用杀死细菌，发挥光热和光动力协同抗菌作用从而促进伤口愈合的同时监测激光照射时光热温度，防止温度>50℃时伤口组织过热损伤。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020](1)本专利技术制备的创口膜包括上下两层，上层为温度识别纤维膜，下层为光热/光动力抗菌膜，作为上层温度识别纤维膜组分之一的羟丙基甲基纤维素在不同温度下具有不同的亲疏水性，在>50℃时羟丙基甲基纤维素具有较高的疏水性(接触角>121
°
)，使得具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素之间距离缩小，荧光出现明显的增强，从而使纤维膜具有了温度识别性；下层的光热/光动力抗菌膜与伤口接触，光热/光动力抗菌膜同时包含光动力响应性智能纳米纤维和近红外响应性智能纳米纤维，近红外响应性智能纳米纤维可在808nm激光刺激下表现出升温效果，可对伤口床的细菌及生物膜实现热消融，光动力响应性智能纳米纤维可在808nm激光刺激下释放活性氧，游离的活性氧可进入皮肤深层组织，从而氧化杀死定殖于组织深层的细菌。
[0021](2)本专利技术制备的创口膜在808nm激光照射下，下层的光热/光动力抗菌膜可实现光热和光动力协同抗菌、消除细菌生物膜，同时当光热温度>50℃时，上层温度识别纤维膜
会表现出明显的红色荧光或绿色荧光，从而提示我们降低或关闭激光，防止光热温度>50℃时伤口组织过热损伤，实现对伤口治疗的同时进行温度的监测。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的一种温度识别型纳米纤维基创口膜的结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，包括上层和下层，上层为温度识别纤维膜，下层为光热/光动力抗菌膜；所述温度识别型纳米纤维基创口膜在808nm激光照射下，能实现光热和光动力协同抗菌的同时进行温度监测，防止光热温度>50℃时伤口组织过热损伤；所述温度识别纤维膜是以羧基化纳米纤维素为基体，通过螯合Eu
3+
或Tb
3+
离子，制备得到具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素，再同时与羟丙基甲基纤维素和光固化水凝胶进行紫外光聚合，制备得到可监测温度>50℃的温度识别纤维膜；所述光热/光动力抗菌膜是在羧基化纳米纤维素上分别化学接枝具有光动力响应性的聚乙烯亚胺和具有近红外响应性的多巴胺，制备光动力响应性智能纳米纤维和近红外响应性智能纳米纤维，再与光固化水凝胶进行紫外光聚合，制备得到可光热和光动力协调抗菌的光热/光动力抗菌膜。2.根据权利要求1所述的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，所述光固化水凝胶是聚醚F127二丙烯酸酯。3.根据权利要求1所述的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，所述温度识别纤维膜中具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素、羟丙基甲基纤维素和光固化水凝胶的质量比为3:0.6～2:0.2～1。4.根据权利要求1所述的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，所述光热/光动力抗菌膜中光动力响应性智能纳米纤维、近红外响应性智能纳米纤维和光固化水凝胶的质量比为3:5:0.2～1。5.根据权利要求1所述的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，所述上层和下层均为圆形，上层的直径比下层的直径小三分之一。6.根据权利要求1所述的一种温度识别型纳米纤维基创口膜，其特征在于，包括以下步骤的方法制备得到：S1.具有荧光色彩的羧基化纳米纤维素的制备：将羧基化纳米纤维素与六水硝酸铕或硝酸铽五水合物按质量比为1.5:3～5均匀分散于水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：何辉，陈日梅，陆勤，谢珍，何永惠，卢苇，王磊，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：