[发明专利]负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料

说明书

本发明提供一种负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤‑海藻酸纤维复合材料。该复合材料为海藻酸纤维水刺无纺布上吸附有负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤获得的；纳米氧化锌均匀分布于细菌纤维素微纤的表面。本发明的复合材料具有良好的生物相容性、力学性能和吸水性能，在伤口敷料、人体修复材料、和组织工程材料等生物医用领域具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明属于复合纤维素材料技术领域，涉及一种负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料。

背景技术

一直以来，纤维材料在医用领域有着非常广泛的应用。例如，伤口的治疗常用到敷料产品，其中纤维材料经过水刺法制备的无纺布是较为常用的一类敷料产品，目前临床上常用的无纺布敷料纤维材料有棉纤维、粘胶纤维、壳聚糖纤维、海藻酸纤维等。此外，随着组织修复医学的发展，越来越多的纤维材料常用于组织修复支架的制备。纤维材料能够加工成复杂的多级结构，从而模拟组织的细胞外基质，同时良好的力学性能、组织相容性、细胞渗透性等能够满足组织修复的基本要求。

细菌纤维素是由葡萄糖以β-1,4-糖苷链连接而成的高分子化合物，作为一种优良的生物材料，具有其独特的物理、化学性能。细菌纤维素具有天然的三维纳米网络结构；高抗张强度和弹性模量；高亲水性，良好的透气、吸水、透水性能，非凡的持水性和高湿强度。另外，大量研究表明细菌纤维素具有良好的体内、体外生物相容性和生物可降解性，这使得细菌纤维素本身可以应用于生物医用领域。国外采用单纯的细菌纤维素水凝胶作为敷料已有报道，并且已经产业化用于临床。此外，以细菌纤维素材料制备的各类组织修复支架常有报道，目前已经证实细菌纤维素材料能够应用于血管、骨、软骨、尿道、鼓膜等多种组织器官的修复。但是天然发酵的细菌纤维素水凝胶是由纤维素纳米纤维形成的致密三维网络结构，在伤口修复中吸收伤口渗出液较慢，且容易滋生细菌造成伤口感染；在组织修复中致密结构阻碍了细胞的进入。上述这些问题都制约了细菌纤维素作为纤维材料的应用。

因此，如何发挥细菌纤维素天然的纳米纤维优势，拓展其在医用领域的应用，是细菌纤维素材料需要解决的关键问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料；本发明的另一目的在于提供该负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料的制备方法；本发明的再一目的在于提供该负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料在皮肤修复敷料、人体修复材料和组织工程材料中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料，该复合材料为海藻酸纤维水刺无纺布上吸附有负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤获得的；所述纳米氧化锌均匀分布于所述细菌纤维素微纤的表面。

该复合材料中，所述细菌纤维素微纤含量、所述纳米氧化锌的含量根据实际需要进行调整。

上述的复合材料中，优选地，所述纳米氧化锌的粒径为5~20nm；所述细菌纤维素微纤的平均直径为30~40nm；平均长度为10~20μm；结晶度为60%~75%；所述海藻酸纤维水刺无纺布的克重为40-100g/m²。

本发明的负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料在宏观上具有无纺布的疏松结构，在微米级的海藻酸纤维表面缠绕着纳米级的细菌纤维素微纤，同时在纳米微纤的表面均匀分布有纳米氧化锌颗粒；细菌纤维素微纤的平均长度与直径分布集中，易于制备各类纳米纤维素纤维基医用材料；这种特殊结构的纤维复合材料能够广泛应用于皮肤修复敷料、人体修复材料和组织工程材料等领域。

另一方面，本发明还提供上述负载纳米氧化锌的细菌纤维素微纤-海藻酸纤维复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

将细菌纤维素水凝胶于水中进行分散开松处理获得均匀分散的细菌纤维素微纤水溶液；