[发明专利]一种抗菌性温控微纳米纤维及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌性温控微纳米纤维及其制备方法，属于纤维材料技术领域。本发明利用酪氨酸酶和天蚕素抗菌肽对本身就具有抗菌性的丝胶蛋白进行接枝，进一步提高了丝胶蛋白的抗菌性。而且，改性丝胶蛋白溶液与N‑异丙基丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N‑四甲基乙二胺和醋酸混合，经自由基聚合，得到了具备温敏性的凝胶；此外，本发明调节微流体纺丝的流量为10～40μL/s，纺丝速率为10～90rad/min，提高了微纳米纤维比表面积，改善了纤维纳米效应，提高了微纳米纤维的抗菌性能。实施例数据表明：本发明提供的抗菌性温控微纳米纤维具有较好的抗菌性，抑菌率最高可达到99.99％以上。

技术领域

本发明涉及纤维材料技术领域，尤其涉及一种抗菌性温控微纳米纤维及其制备方法。

背景技术

微纳米纤维因其微观结构与天然细胞外基质相近，己经被广泛运用于生物医学研究的各个领域，尤其是定向有序抗菌性微纳米纤维在神经系统、血管、肌肉、人工细胞外基质等方面应用极为重要。

专利CN 201810607084公开一种抗菌纳米纤维及其制备方法，该发明通过物理化学技术手段制得纳米纤维，并采用负载抗菌剂方式对纳米纤维进行抗菌处理，制得纳米纤维。但纳米纤维无序，且未对微纳米纤维抗菌性进行讨论。专利CN 201611108902.2和专利CN 201611109738.7分别公开了一种温敏抗菌性纳米纤维及其制备方法和一种温敏抗菌性织物及其制备方法，两项发明利用静电纺丝技术制得的纳米纤维及其织物具有优异抗菌性和热敏性，但微纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率低于90％，且无序，限制了抗菌性微纳米纤维应用领域。

专利201810675512.6公开了用于制备有序纤维的静电纺丝方法，文献Matthews等(Biomacromolecules,2002,3,232-238)利用可调节转速滚筒式转轴法进行纺丝，制备出了排列相对有序的胶原蛋白纳米纤维。Theron等(Nanotechnology,2001，12(3):384-390)利用转盘法制备纳米纤维。Li等(Advanced Materials,2004,16(4):361-366)将两个导电硅板相隔一定间距平行放置，两个导电硅板上带有等量负电荷，作为接收装置成功制得有序排列纳米纤维。上述现有技术均制备出定向纳米纤维，但耗能大、难以操作，且微纳米纤维有序性差，且纤维智能响应性尚未涉及。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌性温控微纳米纤维及其制备方法，本发明提供的抗菌性温控微纳米纤维具有优异的定向性，且制备方法简单、能耗低，同时还具有优异的抗菌性,。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗菌性温控微纳米纤维，由抗菌性温敏水凝胶和聚环氧乙烷水溶液经微流体纺丝得到；所述抗菌性温敏水凝胶由改性丝胶蛋白溶液、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺和醋酸经自由基聚合反应制备得到；所述改性丝胶蛋白溶液由丝胶蛋白水溶液、酪氨酸酶和天蚕素抗菌肽经酶催化氧化反应制备得到；

所述微流体纺丝的注射流量为10～40μL/s，纺丝速率为10～90rad/min。

优选地，所述微流体纺丝的温度为25～40℃。

优选地，所述微流体纺丝的平移速度为10～30mm/s，平移距离为10～30cm。

优选地，所述改性丝胶蛋白溶液的制备方法包括以下步骤：

在氧气保护下，将丝胶蛋白水溶液与酪氨酸酶混合，进行酶催化氧化反应，得到丝胶蛋白醌溶液；

将所述丝胶蛋白醌溶液与天蚕素抗菌肽混合，得到所述改性丝胶蛋白溶液。