[发明专利]一种静电纺纤维改性复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种静电纺纤维改性复合膜及其制备方法，属于生物医用材料领域。该静电纺纤维改性复合膜主要是将静电纺纤维网膜与浇筑膜进行复合，通过控制纤维网膜在浇筑膜内的位置和层数，来调控复合膜的机械性能和稳定性。与传统单一高分子浇筑膜材料相比，本发明的静电纺纤维改性复合膜的力学性能得到显著提升且降解速率可控。本发明的制备方法简单、重复性好，制得的静电纺纤维改性复合膜可有效应用于生物医学相关领域，具有临床广泛应用的可能性。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种静电纺纤维改性复合膜及其制备方法。

技术背景

自体或同种异体组织器官移植是治疗各种组织功能障碍的最有效手段，但是在实际临床应用中往往存在供体匮乏的问题。随着医疗水平和材料制备技术的不断提高，新型生物医用材料的出现为组织器官替代修复提供了新的途径，并有望从根本上改善上述治疗手段的局限。这些新治疗途径中，制备具有类似天然组织特征的修复体是一种具有重要应用价值的手段，目前，相关研究者已开发出逾千种生物医用材料（医用金属材料、生物陶瓷、高分子和复合材料等），应用于不同类型组织器官病变的诊断和治疗，这些材料包括：皮肤、食道、乳房、膀胱、呼吸道等软组织材料；牙、骨、肌腱、关节等骨骼-肌肉系统修复材料；血管、心血管内插管、人工心瓣膜等心血管系统材料；药物释放载体材料；组织粘合剂和缝线材料；临床诊断及生物传感器材料；分离膜和血液净化膜、角膜接触镜、气体选择性透过纤维膜等医用膜材料等。从材料上看，医用高分子膜材料具有良好的生物相容性、易加工、可塑性好、工艺简单等优点；然而，单一成分的高分子膜材料普遍存在机械性能（张力强度、拉力、弹力、压缩模量）不高、化学稳定性较差、降解速率不可控、难以支撑组织重建的问题。因此，如何改善此类高分子膜材料的机械强度是当前制备人工组织乃至器官研究的一个关键问题。

材料研究中，提高材料性能的常用的解决手段就是将不同性能的材料进行复合，达到“优势互补”的效果。因此，针对现有生物医用高分子膜材料存在的力学强度及韧性差的问题。本发明采用以高分子纤维作为“骨架”与现有常规制备的医用高分子膜进行类似“钢筋加强水泥”的结构复合方式，改善高分子膜的力学强度和稳定性，进而拓展其应用范围，为生物医用高分子材料的增强/改性提供了一种新的方法。

发明内容

为了改善传统单一高分子膜材料的稳定性，本发明采用电纺纤维与高分子浇筑膜进行复合。

本发明的目的在于提供一种静电纺纤维改性复合膜，将静电纺纤维网膜复合于浇筑工艺高分子膜的内部或表面，使所制备的复合膜的力学性能和稳定性得到显著改善。

本发明的另一目的在于提供上述一种静电纺纤维改性复合膜的制备方法。选取具有良好生物相容性高分子材料，用静电纺丝工艺制备纤维网膜，然后将纤维网膜与采用浇筑工艺制备的高分子膜进行复合，得到静电纺纤维改性的复合膜。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种静电纺纤维改性复合膜的制备方法，包括以下步骤：

1）纺丝溶液的配制：将高分子材料溶于溶剂中，搅拌至完全溶解，得到纺丝溶液；

2）静电纺纤维的制备：将步骤1）中得到的纺丝溶液装入带有喷丝针头的给样装置中，将喷丝针头与静电正高压相连，由注射泵控制纺丝溶液的流速，在一定纺丝条件和环境下进行静电纺丝，用收丝装置收集纤维，待溶剂挥发干燥后即得静电纺纤维；

3）浇筑溶液的配制：将高分子材料加入到溶剂中，搅拌至完全溶解，得到浇筑溶液；

4）静电纺纤维改性复合膜的制备：将步骤（3）所得浇筑溶液注入模具中，随后将步骤2）所得静电纺纤维平铺于浇筑溶液表面，静置待完全浸润后，再次注入浇筑溶液平铺于静电纺纤维表面，如此反复循环操作一定次数，干燥成膜即得静电纺纤维改性复合膜。

优选的，步骤1）和步骤3）所述的纺丝溶液和浇筑溶液中，可以是单组份高分子也可以是多组分高分子混合物。