[发明专利]静电纺丝制备纳米仿生缓释型生物医用敷料的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，具体涉及一种促进皮肤组织修复的纳米仿生缓释型纤维膜敷料及其制备方法。

背景技术

现代战争高科技化使得战伤的致伤机制呈现更加复杂、组织损坏愈加严重、感染率高、伤口愈合慢、易受致伤环境影响等趋势。作为在人体生理环境中使用的医用敷料，敷料制备所用的原材料就必须具有优良的生物相容性、无毒性，甚至具备可降解性。随着纳微米材料的快速发展，以无毒、可降解、成膜性好且生物相容性的天然高分子材料在创面修复以及人造皮肤应用方面受到了广泛的关注。目前用于生物医用领域的天然高分子主要包括多糖类和蛋白质类等，其中壳聚糖、丝素蛋白等在创面修复领域应用最为广泛。

甲壳素（Chitin）是自然界中仅次于纤维素的第二大天然多糖，生物合成量大约100多亿吨/年。甲壳素是由β（1→4）糖苷键连接的2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖和2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖的二元线性共聚物（GlcNAc）组成，壳聚糖（Chitosan）是甲壳素的脱乙酰基产物，完全脱乙酰化的壳聚糖为β-（1→4）糖甙键连接的2-氨基-D-吡喃葡聚糖，是自然界唯一大量存在的碱性阳离子聚多糖。

壳聚糖分子结构中因大量羟基、氨基及部分乙酰氨基等电负性基团，使其具备许多独特的物理、化学及生物学特性，主要包括：阳离子聚电解质性、多功能基反应活性、无毒抗菌性、生物相容性、可降解性等，被广泛应用于创面修复领域。

近十年来，丝素蛋白在纯化方面取得显著成功，被广泛应用到了生物材料，它们不仅具有很好的强度，而且展现出极佳的生物相容性。因此，基于丝素蛋白和壳聚糖的生物材料应用于创面修复和人造皮肤的理论依据已经得到证实，具备很好的前景，将成为未来培养人造皮肤最好的支架之一。

目前，针对急性战伤皮肤缺损创面治疗缺乏有效、快速和便捷的救治药物及方法，国外针对战创面愈合所开发的电子类绷带、生物类绷带等敷料，均由于缺乏有效的促进创面愈合、镇痛抗菌以及操作繁琐等缺陷，制约了这些敷料在野战急救方面的应用。

发明内容

本发明提供一种纳米仿生缓释型生物医用敷料及其制备方法，应用该纳米仿生缓释型纤维膜敷料，能够对创面的愈合提供良好的微环境，促进止血、止痛及抗菌。

本发明的基本方案如下：

一种纳米仿生缓释型生物医用敷料的原液，是含有丝素蛋白、人表皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子的水溶液，pH值为5～8，其中丝素蛋白的质量百分浓度为2%～30%，人表皮细胞生长因子和成纤维细胞生长因子的总浓度为0～200ppm；或者采用质量百分浓度为1%～10%的壳聚糖替代所述丝素蛋白。

上述原液的最佳成分为：丝素蛋白的质量百分浓度为20%或者壳聚糖的质量百分浓度为3%，人表皮细胞生长因子和成纤维细胞生长因子的质量百分比浓度分别为100ppm；原液pH值为6.9。

制备上述纳米仿生缓释型生物医用敷料的装置，包括：用以装载上述原液的注射泵、高压电源以及放电电极，所述注射泵带有金属针头，高压电源通过放电电极接至金属针头，注射泵的推进与放电电极产生的放电构成同步控制。

上述金属针头可以是10、12、14、18或20号针头，高压电源的电压为1～50kV，注射泵内所述原液的推进速率为0.05ml/min～3ml/min，针头与接收板之间距离为5～25cm，湿度控制在35%～65%之间。

制备上述纳米仿生缓释型生物医用敷料的方法，包括以下步骤：

（1）采用0.1mol/L的柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液调节丝素蛋白母液pH值至6.0，再采用超纯水将丝素蛋白母液与人表皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子进行混合溶解制成权利要求1所述微纳仿生纳米纤维膜敷料的原液，使得丝素蛋白的质量百分浓度为20%，人表皮细胞生长因子和成纤维细胞生长因子的质量百分比浓度分别为100ppm，此时的原液pH值为6.9；

（2）采用静电纺技术，使纳米仿生缓释型纤维膜敷料的原液形成喷射流喷射至收集器上即得到该纳米仿生缓释型生物医用敷料。

上述步骤（2）的具体操作可以是：将纳米仿生缓释型纤维膜敷料的原液装入带有金属针头的塑料注射泵中，针头内径为0.6mm；以2ml/h的推进速度推动塑料注射泵，同时高压电源通过放电电极接至金属针头，产生25kV的放电电压；纳米仿生缓释型纤维膜敷料的原液以喷射流的形式喷射至收集器上，即得纳米仿生缓释型生物医用敷料。

本发明具有以下优点：