[发明专利]一种三维打印结合负压冲洗一体化皮肤敷料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维打印结合负压冲洗一体化皮肤敷料，其特征在于，包括由外向内的生物半透贴膜（1）、医用海绵（2）、三维网布层（3）和生物支架层（4），所述生物半透贴膜、医用海绵、三维网布层和生物支架层之间粘合连接；所述生物支架层（4）采用生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料制成，所述生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料由以下原料制成：纳米级的生物活性玻璃、丝素蛋白浓缩水溶液、脱乙酰度DAC≥85%的水溶性壳聚糖；所述三维打印结合负压冲洗一体化皮肤敷料不仅包括由外向内的生物半透贴膜（1）、医用海绵（2）、三维网布层（3）、生物支架层（4），还包括打孔硅胶层（01）、水凝胶（02）、阻水空气过滤膜（03）、正压冲洗管（04）和负压吸引管（05）；打孔硅胶层（01）呈环形设于医用海绵（2）、三维网布层（3）和生物支架层（4）的外侧，打孔硅胶层（01）的上表面与生物半透贴膜（1）粘合连接；水凝胶（02）呈环形设于打孔硅胶层（01）的外部，水凝胶（02）的上表面与生物半透贴膜（1）粘合连接；所述正压冲洗管（04）的下端固定连接至医用海绵（2）上端，负压吸引管（05）下端固定连接至负压吸盘（06），负压吸盘（06）底部通过阻水空气过滤膜（03）粘合连接生物半透贴膜（1）；

所述的三维打印结合负压冲洗一体化皮肤敷料的制备方法，包括以下步骤：

一、纳米级的生物活性玻璃的制备：通过溶胶-凝胶制备工艺获得生物活性玻璃，并采用溶胶-凝胶共沉淀法、结合冷冻干燥技术制备了颗粒尺寸在纳米级的生物活性玻璃；首先，将2mol/L的HCl溶液与一定体积的去离子水混合，磁力搅拌使其混合均匀，每隔30min，依次加入正硅酸乙酯、磷酸三乙酯和四水硝酸钙，待所有样品加完，继续搅拌20min，得到均一透明的生物活性玻璃溶胶液，室温下陈化三维后，置于60℃的烘箱中干燥三维，升温至120℃干燥三维，得到生物活性玻璃干凝胶粉体，将其在600℃下热处理3h后，即可得到生物活性玻璃；然后以酒精为分散剂，湿法球磨生物活性玻璃；干燥后，在振动筛上分级处理，得到纳米级的生物活性玻璃；

二、丝素蛋白浓缩水溶液的制备，包括以下步骤：用质量分数为0.05%的Na₂CO₃溶液煮沸处理生丝5次，每次1小时，温度为100摄氏度，浴比l：100，用蒸馏水充分洗净，自然干燥，得到纯丝素纤维，用摩尔比为1：2：8的CaCl₂、CH₃CH₂OH和H₂O三元溶剂溶解，溶液与生丝质量比为10：1，于75-80摄氏度下搅拌溶解1-2小时得到混合溶液，冷却后得到的溶液注入纤维素透析膜中，在流水中透析2-4天，将透析后的溶液风干浓缩，得到丝素蛋白浓缩水溶液，4摄氏度保存待用；

三、生物支架层（4）的制备：所述生物支架层（4）采用生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料制成；所述生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料采用低温三维打印联合冷冻干燥法制成；

四、三维打印结合负压冲洗一体化皮肤敷料的制备：将各部件粘合连接，即得成品；其采用医用胶粘剂以0.05～0.5mg/cm²的量将生物半透贴膜（1）、医用海绵（2）、三维网布层（3）和生物支架层（4）之间均匀涂覆粘合；

所述生物半透贴膜（1）采用医用聚氨酯薄膜；

其中，所述生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料采用低温三维打印联合冷冻干燥法制成，包括以下步骤：一、采用纯化水，将提纯后的DAC≥85%的水溶性壳聚糖和丝素蛋白浓缩水溶液，按水溶性壳聚糖与丝素蛋白浓缩水溶液的质量之比为1：4比例混合，得到壳聚糖/丝素蛋白混合溶液；再按照纳米级的生物活性玻璃：壳聚糖/丝素蛋白混合溶液的体积比为1：10的比例，将纳米级的生物活性玻璃的颗粒与壳聚糖/丝素蛋白混合溶液混合，搅拌均匀，真空脱泡，得到生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白混合溶液；然后将得到的生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白混合溶液作为生物打印墨水；二、使用计算机辅助软件SolidWorks设计生物支架数据模型，包括支架内部的隐形管路结构模型；三、将模型数据以STL格式导入三维打印机控制软件中，设置打印参数：下沉数率10mm/s，打印厚度0.3mm，平台成型温度-20℃，挤出速度0.09mm/min，设备针头直径0.36mm；将上述生物打印墨水装入低温打印机料筒中，低温条件下打印成型；四、将三维打印得到的复合支架材料，在冷冻干燥机-80℃～-60℃温度下真空冷冻干燥24小时，真空冷冻干燥成型稳定后浸泡于含水甲醇溶液中30分钟，得到不溶于水的复合支架材料，然后37℃烘箱烘干，即可得到生物活性玻璃/壳聚糖/丝素蛋白复合支架材料；

所述生物支架层（4）内设有若干均匀分布的隐形管路（44），所述隐形管路形状为波浪形、斜条形、圆形、矩形、菱形或椭圆形。