[发明专利]可光修复纳米纤维水凝胶敷料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可光修复纳米纤维水凝胶敷料及其制备方法。原料包括天然高分子纤维基体、羧基化聚乙二醇衍生物、多巴胺、脂肪酸和多酚氧化酶组成；其中，羧基化聚乙二醇衍生物和多巴胺均匀分布在天然高分子纤维基体上，并与天然高分子纤维形成多重杂化互穿网络结构；脂肪酸、多酚氧化酶与多巴胺形成微米级微球，均匀分布在纳米纤维膜上。制备方法为：将天然高分子溶液、羧基化聚乙二醇衍生物、多巴胺溶液、脂肪酸、多酚氧化酶液制成前驱体纺丝液，进行静电纺丝制得纳米纤维膜，对其进行交联溶胀处理，发生化学交联反应。本发明可保证敷料与关节处伤口的动态贴合，极大地提高伤口的愈合速度和效果，在医用敷料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种可光修复纳米纤维水凝胶敷料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

据统计，我国每年有数千万人因意外事故和手术造成皮肤创伤，伤口得不到有效处理，容易导致水电解质平衡紊乱、营养物质丢失或感染等的发生，甚至威胁生命。皮肤敷料作为伤口护理的重要医药产品，具有控制伤口渗出液、防止创面感染的作用。近年来，可维持创面湿润、促进伤口愈合的新型高端敷料受到了人们的广泛关注，但国内高端敷料仍主要依赖进口，因此亟需开发可高效促伤口愈合、舒适性好的高端敷料。

天然高分子材料种类繁多、资源丰富，具有良好的生物相容性，亲水性好，可吸收伤口渗出液，已广泛用于生物医用领域。近年来，静电纺纳米纤维膜因其结构高度模拟天然细胞外基质，有利于细胞粘附生长，孔径小，孔隙率高，并且易于制备，成本低，成为最有应用前景的敷料形式。静电纺丝技术制备的天然高分子纳米纤维膜敷料，在溶液中溶胀交联，可形成含水量较高的纤维水凝胶，作为伤口敷料，既可保持伤口的湿润，又可保证良好的透气性。然而其力学性能普遍较差，敷料断裂伸长率和断裂强度较低。国内专利公开了利用逐层静电纺丝技术将天然高分子纳米纤维膜与合成高分子纳米纤维膜复合的方法，来提高纤维膜敷料的力学性能。但天然高分子与合成高分子的力学性能差异导致复合敷料容易分层、断裂时不同步，仍无法从根本上解决天然高分子纳米纤维膜力学性能差的问题。

人体关节部位的皮肤伤口，包括肘部、膝盖、手腕等，需要承受较大形变60～75％。而天然高分子纳米纤维水凝胶敷料材料的力学性能和皮肤应变之间的不匹配，使得纤维断裂，影响伤口愈合。近些年，赋予材料自修复功能，即材料断裂后，材料本身发生反应实现形状和功能的自修复，是针对力学性能差的聚合物材料的研究热点。但目前研究主要集中在自修复水凝胶的研发，纳米纤维膜断裂后修复的研究很少。研究人员在纳米纤维水凝胶敷料中引入物理作用(氢键、疏水作用、主客体识别及金属配位作用等)和动态化学键作用(苯硼酸酯键、亚胺基及酰腙键等)，形成动态交联网络，物理作用交联点的连接-断开与动态共价键的成键-断键是可逆的过程，使得断裂的材料重新恢复。但自修复时间较长，可控性差，而且修复后力学性能明显下降，无法保证敷料与关节处伤口的动态贴合，伤口愈合时间增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中天然高分子纳米纤维膜力学性能差、断裂后不能及时自行修复难以满足关节部位的运动需求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种可光修复纳米纤维水凝胶敷料，其特征在于，原料包括天然高分子纤维基体、羧基化聚乙二醇衍生物(PEG-COOH)、多巴胺、脂肪酸和多酚氧化酶组成；其中，羧基化聚乙二醇衍生物和多巴胺均匀分布在天然高分子纤维基体上，并与天然高分子纤维形成多重杂化互穿网络结构；脂肪酸、多酚氧化酶与多巴胺形成微米级微球，均匀分布在纳米纤维膜上。

优选地，所述天然高分子纤维基体的材质为明胶或壳聚糖；所述的羧基化聚乙二醇衍生物为4-arm-PEG-COOH、6-arm-PEG-COOH、7-arm-PEG-COOH、