【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医用止血材料，涉及一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵及其制备。
技术介绍
1、创伤性出血是战场环境以及民用临床中导致死亡的主要因素。据调查研究显示，在战场与民用临床中，创伤性过度失血导致的死亡率分别为50％与40％。创伤发生后导致血液流失，人体氧循环中断，脑部供氧不足引发脑死亡，若止血干预不及时，也会因失血性休克等失血并发症造成的功能性障碍，导致人体深度昏迷，甚至死亡。因此，及时快速的控制出血，避免过度失血引起的创伤患者失血性休克等并发症的发生，对于挽救患者的生命至关重要。
2、在面临创伤性出血时，人体会通过自身的凝血机制进行止血，在原发性止血和继发性止血两个阶段的作用下形成血栓，从而堵塞受损的血管。但人体止血机制在面对大范围创伤性出血伤口时是缓慢且无效的，因此需要止血材料对伤口进行止血处理。
3、为了解决上述问题，文献(conjugate electrospun 3d gelatin nanofibersponge for rapid hemostasis.adv.healthcare mater.2021,10,2100918.)提供了纤维相互纠缠的孔洞结构吸收血液，但是此种结构力学性能较差，且难以应对不同的伤口实现孔洞结构的自适应。
4、因此，研究一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，以解决上述问题具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种基于静电偶联
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，用作止血材料，包括纳米纤维基质，纳米纤维基质上具有微米级孔洞和纳米级孔洞，微米级孔洞和纳米级孔洞均为贯通的孔洞，纳米级孔洞存在于微米级孔洞的孔壁上；
4、纳米纤维基质由壳聚糖纳米纤维与氧化纤维素纳米纤维复合而成；
5、冷冻干燥过程中，冰晶形成时推动纳米纤维相互纠缠挤压，从而在冷冻干燥过程中冰晶升华，纳米纤维相互纠缠形成孔壁，使得海绵中形成微米级的孔洞，而纳米级孔洞则是在冰晶形成过程中，纳米纤维相互纠缠形成的；
6、纳米级孔洞的数量根据ph的变化来调节，在ph为4～9的范围内，ph越小，纳米级孔洞的数量越多；
7、基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，具有主动强化人体凝血机制的作用，主动强化人体机制的功能来源于纳米纤维止血海绵自身的结构与基质，具体包括：纳米纤维海绵中的微米级孔洞结构有利于大量血液的迅速截留储存，纳米纤维海绵中的纳米级孔洞结构通过毛细作用吸收血液中的水分，从而将红细胞与血小板聚集在受损伤口处；
8、其中，纳米级孔洞是由于纳米纤维间的相互纠缠以及壳聚糖与氧化纤维素之间的静电相互作用所导致的氧化纤维素纳米纤维间氢键作用的消除而形成。随着壳聚糖纳米纤维短纤维的加入，由于壳聚糖分子链上的氨基质子化，壳聚糖纳米纤维与氧化纤维素纳米纤维通过静电相互作用偶联导致二者间的相互聚集，从而削弱了氧化纤维素纳米纤维结构单元中的氢键相互作用，导致片状孔壁结构的削减，最终出现纤维相互纠缠形成的纳米级孔洞，由于壳聚糖分子链上氨基质子化受ph的影响，当环境ph变化时，静电相互作用的强度也会因此变化，从而实现不同ph状态下的纳米级可调节孔洞。
9、作为优选的技术方案：
10、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，壳聚糖纳米纤维的直径为200～900nm，氧化纤维素纳米纤维的直径为5～40nm。
11、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，微米级孔洞的孔径为100～400μm，纳米级孔洞的孔径为100～400nm。
12、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，纳米纤维基质中壳聚糖纳米纤维的质量占比为50～90％。
13、本专利技术还提供如上任一项所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，将壳聚糖纳米纤维悬浮液与氧化纤维素纳米纤维悬浮液混合并均质后冷冻干燥，制得基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵。
14、作为优选的技术方案：
15、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，具体步骤如下：
16、(1)采用静电纺丝制备壳聚糖纳米纤维后，通过均质机将壳聚糖纳米纤维在水中均质分散得到壳聚糖纳米纤维悬浮液；
17、(2)采用tempo/naclo/nabr体系制备氧化纤维素纳米纤维后，通过均质机将氧化纤维素纳米纤维在水中均质分散得到氧化纤维素纳米纤维悬浮液；氧化纤维素纳米纤维的制备在碱性条件下进行；
18、(3)调节步骤(1)中壳聚糖纳米纤维悬浮液的ph为4～9(调节ph的目的是为了使壳聚糖纳米纤维与氧化纤维素纳米纤维二者形成均匀的悬浮液，因为二者之间的不同的静电相互作用会使得二者形成团聚，从而需要调节ph使得二者混合均匀)，将步骤(2)的氧化纤维素纳米纤维悬浮液加入至调整ph后的壳聚糖纳米纤维悬浮液中，混合均匀后移入模具中，在-20～-80℃的条件下冷冻12～24h，之后移入真空干燥机中在-50℃的条件下冷冻干燥24～48h，结束后脱模得到基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵。
19、壳聚糖纳米纤维静电纺丝，由于在分散过程中，混纺剂会被水所溶解，从而得到的壳聚糖纳米纤维短纤维会因混纺剂的消除而得到粗糙的表面，以更适合细胞的黏附；氧化纤维素纳米纤维中，通过碱处理消除分子间氢键从而使得经过较短时间的处理即可达到期望的羧基含量，同时超声波细胞粉碎机处理相较于高压均质对纤维的损伤较小。
20、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，步骤(1)中纺丝工艺参数为：温度20～25℃，湿度30～90％，纺丝速度0.5～2ml/h，电压10～20kv，接收距离10～20cm。
21、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，步骤(1)中壳聚糖纳米纤维悬浮液的浓度为1～5wt％。
22、如上所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，步骤(2)中氧化纤维素纳米纤维悬浮液的浓度为1～5wt％。
23、专利技术机理：
24、本专利技术的基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵中，纳米纤维的排列形式模仿了人体细胞外基质的结构，从而可以促进血细胞在纳米纤维止血海绵中的渗透、迁移与黏附(人体细胞外机制是由胶原纤维以及弹性纤维等组成的3d结构的网络复合结构，而经过冷冻干燥形成的纳米纤维海绵，也是由纳米纤维相互纠缠形成的3d结构的网络复合结构，使得纳米纤维海绵从结构上仿生人体细胞外机制，对于人体细胞外基质的仿生，使得血细胞在纳米纤维海绵中的迁移、渗透与黏附增强，从而实现更快速的血栓形本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，用作止血材料，其特征在于：包括纳米纤维基质，纳米纤维基质上具有微米级孔洞和纳米级孔洞，微米级孔洞和纳米级孔洞均为贯通的孔洞，纳米级孔洞存在于微米级孔洞的孔壁上；
2.根据权利要求1所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，壳聚糖纳米纤维的直径为200～900nm，氧化纤维素纳米纤维的直径为5～40nm。
3.根据权利要求2所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，微米级孔洞的孔径为100～400μm，纳米级孔洞的孔径为100～400nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，纳米纤维基质中壳聚糖纳米纤维的质量占比为50～90％。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，其特征在于：将壳聚糖纳米纤维悬浮液与氧化纤维素纳米纤维悬浮液混合并均质后冷冻干燥，制得基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵。
6.根据权利要求
7.根据权利要求6所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中纺丝工艺参数为：温度20～25℃，湿度30～90％，纺丝速度0.5～2ml/h，电压10～20kV，接收距离10～20cm。
8.根据权利要求6所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中壳聚糖纳米纤维悬浮液的浓度为1～5wt％。
9.根据权利要求6所述的一种基于静电偶联的pH可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氧化纤维素纳米纤维悬浮液的浓度为1～5wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，用作止血材料，其特征在于：包括纳米纤维基质，纳米纤维基质上具有微米级孔洞和纳米级孔洞，微米级孔洞和纳米级孔洞均为贯通的孔洞，纳米级孔洞存在于微米级孔洞的孔壁上；
2.根据权利要求1所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，壳聚糖纳米纤维的直径为200～900nm，氧化纤维素纳米纤维的直径为5～40nm。
3.根据权利要求2所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，微米级孔洞的孔径为100～400μm，纳米级孔洞的孔径为100～400nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵，其特征在于，纳米纤维基质中壳聚糖纳米纤维的质量占比为50～90％。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种基于静电偶联的ph可调节嵌套孔洞纳米纤维海绵的制备方法，其...
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