聚氨酯静电纺丝膜的改性及其抗菌性能

摘要

敷料是用来覆盖伤口的材料，目的是提供有利的环境使伤口愈合。众所周知，伤口容易被各种细菌感染，从而导致伤口恶化、化脓等，因此，用来覆盖伤口的敷料应具有比较好的抗菌性，从而能够用来防止伤口感染，但是目前所使用的大部分敷料不能满足抗菌的要求。本论文以聚氨酯(TPU)静电纺丝膜为基材，在TPU静电纺丝膜上构建了三类抗菌表面，并且研究了改性前后表面的结构、组成以及抗菌性能。具体研究内容如下：
　　第一：在TPU静电纺丝膜上构建单层杀菌表面。利用超声分散法将多壁碳纳米管(MWCNT)固定到TPU静电纺丝膜上，制成了TPU/MWCNT静电纺丝膜。得到的主要结论如下：
　　（1）射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和液滴形貌分析仪（DSA）表征了TPU静电纺丝膜改性前后的组成、形貌以及润湿性的变化，证明MWCNT成功的固定到TPU静电纺丝膜上
　　（2）SEM以及涂布平板法证明了TPU/MWCNT静电纺丝膜具有较好单层杀菌性能。
　　第二：在TPU静电纺丝膜上构建双层杀菌表面。先将多壁碳纳米管的羧基活化，再与盐酸万古霉素(Van)的氨基反应，制成了Van-MWCNT粉末。然后将MWCNT、Van-MWCNT分别超声到 TPU静电纺丝膜上，制备了 TPU/MWCNT、TPU/Van-MWCNT静电纺丝膜。得到的主要结论如下：
　　（1）表面全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、XPS表征了TPU静电纺丝膜改性前后的表面化学性质，证明Van成功接枝到MWCNT。
　　（2）ATR-FTIR、颜色变化、SEM和DSA表征了TPU静电纺丝膜改性前后的表面化学性质、颜色、形貌以及润湿性的变化，证明Van-MWCNT成功的固定到TPU静电纺丝膜上。
　　（3）对金黄色葡萄球菌进行最低抑菌浓度测试，发现Van-MWCNT比MWCNT的最低抑菌浓度小，证明Van-MWCNT具有较好的杀菌性能。
　　（4）SEM以及涂布平板法证明了TPU/Van-MWCNT静电纺丝膜具有较好的双层杀菌性能。
　　第三：在TPU静电纺丝膜上构建抗杀结合的表面。通过紫外接枝的方法使具有抗污功能的聚乙二醇（PEG）接枝到TPU静电纺丝膜上，再利用超声波细胞粉碎机将MWCNT超声到TPU-g-PEG静电纺丝膜上，得到TPU-g-PEG/MWCNT静电纺丝膜。得到的主要结论如下：
　　（1）X-射线光电子能谱仪（XRD）、DSA以及SEM表征了TPU静电纺丝膜改性前后的表面化学性质、润湿性和形貌的变化，证明了PEG成功的接枝到TPU静电纺丝膜上。
　　（2）XRD、DSA、颜色变化以及SEM表征了TPU静电纺丝膜改性前后的表面化学性质、润湿性、颜色和形貌的变化，证明了MWCNT成功的固定到TPU-g-PEG静电纺丝膜上。
　　（3）红细胞粘附和溶血测试，证明了PEG具有很好的抗粘附的功能并且减少了MWCNT对红细胞的毒性。
　　（4）SEM以及涂布平板法证明了TPU-g-PEG/CNT静电纺丝膜不仅具有较好的抗污性能，还具有较好的杀菌性能。

目录

声明

前言

第一章 绪论

1.1 皮肤的结构与伤口愈合

1.2敷料

1.3细菌的种类与感染过程

1.4表面修饰方法与修饰物

1.5本课题研究的目的及意义

第二章 多壁碳纳米管改性TPU静电纺丝膜

2.1 前言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第三章 Van-MWCNT改性TPU静电纺丝膜

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第四章 PEG改性TPU/MWCNT静电纺丝膜

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

第五章 全文主要结论、创新点和下一步工作建议

5.1 主要结论

5.2 创新点

5.3 下一步的工作建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文