基于pH变色指示伤口的载药织物的制备及性能研究

摘要

酸致变色纺织品是指随外界环境pH值的变化而产生颜色变化的纺织品，可用作传感系统，能以非破坏性的方式展示一种可视的信号，具有很大的潜在市场。然而对使用比较简单且成本经济的技术来赋予纺织材料酸致变色功能的研究却很有限。而人体伤口在愈合过程中皮肤pH值会发生变化，正常的皮肤pH值为5到6，发炎阶段大于7，可根据这一性质将酸致变色纺织品应用于伤口敷料，设计出基于pH变色指示伤口的载药织物，可以仅仅通过观察敷料颜色的变化来了解伤口的愈合程度，从而避免需要解开伤口敷料观察愈合程度，对伤口造成伤害。
　　首先，基于传统的染色技术使用pH值敏感型染料染色棉织物开发一种pH值纺织品传感器。主要选取灿烂黄、茜素、刚果红三种pH变色域接近人体皮肤的变色染料对其加以详细研究，并对染色织物的色牢度、加酸显色性等性能进行详细研究，结果发现，三种pH指示剂染料表现出较好的结果，在pH变色域内有较明显的颜色变化，证明了通过传统的染色技术使用pH指示剂染料染色棉织物来设计一种pH传感器是可行的。
　　其次，通过研究载药溶胶凝胶体系，制备既可以提高纺织品色牢度，又可以载药的溶胶一凝胶体系，以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，盐酸为催化剂，水为主溶剂，乙醇为共溶剂，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为改性剂，利用溶胶一凝胶技术，制备了二氧化硅溶胶和改性溶胶。以酮洛芬(Ketoprofen, KPF)作为模型药物，通过物理方法包埋模型药物分子，制备两种载药凝胶，并进行粒径大小、表面形态、体外细胞毒性及体外释药等性能的测试，实验结果表明两种凝胶形貌均较为规则，化学性能稳定，且具有较好的药物缓释效果。
　　最后，采用浸轧的方法分别将两种载药溶胶对pH变色织物进行整理，从而将pH变色织物进一步功能化，使其一定程度上具有“载药”和“变色指示”的双重功能。进一步考察了棉织物上的载药量、透气性能、抗拉伸性能、体外细胞毒性以及药物释放。测试结果表明，两种载药织物均具有较好的生物相容性，未经改性溶胶整理的变色织物药物缓释性能较好，整理后的棉织物透气性能和抗拉伸性能的改变不影响棉织物作为医用纺织品的正常应用。
　　整个研究过程应用了红外光谱仪、扫描电子显微镜以及原子力显微镜等对凝胶以及载药织物进行了表面形态等的测试，同时采用紫外分光光度计测定了两种载药溶胶和载药织物的载药量以及释放率等。一系列的性能测试表明，实验中所制备两种载药凝胶体外释药性能尚好，尽管存在上载率低、释放量相对较少等问题，但已在一定程度上达到了实验研究的目的。

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第一章 绪论

1.1 医用纺织品

1.2 变色材料

1.3 伤口敷料概述

1.4 伤口愈合理论

1.5 溶胶凝胶技术概述

1.6 本论文的研究目的、内容及创新点

第二章 pH值变色织物的制备

2.1 引言

2.2 实验材料和仪器

2.3 实验方法

2.4 测试方法

2.5 结果与讨论

2.6 本章小结

第三章 包覆模型药物的硅凝胶与改性硅凝胶的缓释性能研究

3.1 引言

3.2 实验材料和仪器

3.3 实验方法

3.4 测试方法

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第四章 基于溶胶凝胶技术的pH变色载药纺织品的制备

4.1 引言

4.2 实验材料、药品与仪器

4.3 实验方法

4.4 测试方法

4.5 结果与讨论

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

硕士期间文章发表和专利申请一览表

致谢