[发明专利]一种一步法制备超润滑防粘连电纺纳米纤维膜的方法

说明书

本发明提供了一种超润滑防粘连电纺纳米纤维膜的方法，包括以下步骤：将双键修饰多巴胺和两性离子材料(MPC或半胱氨酸甲基丙烯酸酯)在有机溶剂中共聚，得到聚合物；将聚合物溶解，得到聚合物溶液；将高分子纳米纤维膜浸泡在聚合物溶液中，得到超润滑防粘连电纺纳米纤维膜；高分子纳米纤维膜的材质选自聚己内酯、聚乳酸、明胶或壳聚糖。本发明将多巴胺采用一步法嫁接到高分子纳米纤维膜上，得到超润滑防粘连电纺纳米纤维膜。MPC接枝膜具有典型的水化润滑性能；体外实验中，两性离子聚合物接枝膜可显着抑制成纤维细胞的粘附，而纯高分子纳米纤维膜则不能；体内数据表明MPC等两性离子聚合物接枝的膜具有极好的抗肌腱粘附能力。

技术领域

本发明属于纤维膜技术领域，尤其涉及一种一步法制备超润滑防粘连电纺纳米纤维膜的方法。

背景技术

到目前为止，静电纺丝是制备具有特殊功能的纳米纤维最强大和最简便的技术之一。通过对电纺纳米纤维的组成、结构和表面性能的控制，开发出了具有超疏水/亲水性、压电转换、和多重响应等特殊性能的电纺纳米纤维，从而拓展了其在能源、环境、生物医学等领域的广泛研究和应用。在生物医学领域，有报道称，通过调节纳米纤维的表面性质(如纤维取向、花纹结构)，可以实现细胞在纤维表面的特异性粘附和生长。良好的细胞粘附是组织再生的关键，然而，在某些疾病的治疗过程中，不良的细胞粘附会导致严重的后果，如肌腱粘连，肠粘连，和宫内粘连。因此，开发出具有高细胞黏附抑制率的纳米纤维膜可能具有广大临床应用前景。

值得注意的是，有报道指出，材料的表面润滑性能与生物粘附有关。在最近的大多数研究中，将丝裂霉素、布洛芬等药物封装在电纺纳米纤维中是抑制细胞在纤维膜表面粘附的常用策略。然而，由于缺乏润滑的纳米纤维表面容易被细胞粘附，而药物递送方法不会改变纳米纤维膜的表面性质，因此该策略不能完全抑制细胞粘附。此外，药物的局部副作用限制了它们的临床应用。据申请人所知，迄今为止还没有关于超润滑电纺纳米纤维膜实现对纤维表面的细胞粘附完全抑制的文献报道。因此，在不使用药物的情况下，利用易操作的技术开发具有超润滑表面的电纺纳米纤维来抑制细胞粘附是一个巨大的挑战。

水合润滑目前被认为是实现超润滑的有效方法之一。Klein教授提出，关节软骨之间的超低摩擦系数(COF)是由于存在稳定的水合层。人关节软骨系统磷脂酰胆碱脂质具有两性离子结构，其中带正电荷(N⁺(CH₃)₃)基团和带负电荷(PO₄^-)基团能强吸附水分子形成稳定的水合润滑层，使关节软骨之间形成超低COF。

MPC(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱)等两性离子聚合物是目前常用的两性离子材料，具有良好的生物相容性，同时具有带正电荷(N⁺(CH₃)₃)基团和带负电荷(PO₄^-)基团的结构。构建水化表面的常用方法是将MPC分子刷接枝到材料表面。然而，化学接枝方法如ATRP(原子转移自由基聚合)和RAFT(可逆加成断裂链转移聚合)通常需要使用有毒化学物质和有机溶剂容易溶解或破坏纳米纤维结构，且合成步骤比较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一步法制备超润滑防粘连电纺纳米纤维膜的方法，该方法简单，且能增强纤维膜的抗细胞黏附效果。

本发明提供了一种超润滑防粘连电纺纳米纤维膜的方法，包括以下步骤：

将双键修饰多巴胺和两性离子材料在有机溶剂中共聚，得到聚合物；所述两性离子材料包括2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和/或半胱氨酸甲基丙烯酸酯；

将所述聚合物溶解，得到聚合物溶液；

将高分子纳米纤维膜浸泡在所述聚合物溶液中，得到超润滑防粘连电纺纳米纤维膜；所述高分子纳米纤维膜的材质选自聚己内酯、聚乳酸、明胶或壳聚糖。