用于伤口敷料的纳米纤维膜的设计制备及应用研究

摘要

开放的伤口创面极易被细菌入侵，细菌感染是阻碍伤口愈合的主要原因，伤口护理市场的巨大需求为抗菌型伤口敷料的发展创造了机遇。
　　本课题以生物医用伤口敷料为研发方向，选用生物可降解聚合物聚己内酯、聚乙烯醇和明胶为原料，二甲基十八烷基三甲氧基硅基丙基氯化铵(Trimethoxysilylpropyl octadecyldimethylammonium chloride,QAS)作为抗菌剂，设计并制备了单层及双层非溶出广谱抗菌型静电纺丝纳米纤维膜。
　　首先制备了不同QAS含量的聚己内酯-明胶电纺纤维膜PG-Q，通过SEM，TEM，DSC，TGA，WCA等表征手段对纤维膜的基本性能进行研究:纤维膜形貌良好，具有吸湿透气性，FTIR，XPS等实验结果表明QAS是通过物理氢键和化学交联作用结合在纤维膜中，赋予了材料非溶出长效抗菌的优点，细胞毒性实验和抑菌试验结果表明PG-Q纤维膜具有良好的生物相容性和广谱抗菌性，抑菌率随QAS含量增加而增加。PG-Q15和PG-Q20纤维膜的综合性能最佳。
　　为了抵御致病菌和灰尘等异物入侵伤口，制备了具有隔离-抗菌多功能的双层PCL/PVA-Q电纺纤维膜。高度取向的PCL纤维为外层，无规PVA-Q纤维为内层，GEM和WCA实验表明外层纤维排列紧密表面疏水，内层纤维膜疏松多孔亲水性好。重点考察PCL/PVA-Q双层膜的生物相容性和抑菌性，实验表明L929细胞在内层PVA-Q上增殖良好，QAS含量达到12％时，PVA-Q纤维膜6h内即可快速杀灭90％的金黄色葡萄球菌，同时疏水性的致密外层可有效隔离致病菌等异物。总之，PCL/PVA-Q双层膜具有隔离保护，生物无毒和广谱抗菌的优点，能促进伤口湿性愈合，有望作为高端伤口敷料应用于临床。
　　本课题针对因细菌感染而导致伤口愈合困难的现象而展开，对制备的一系列新材料的各种性能进行了系统研究，重点考察了生物相容性和抑菌性能，希望能应用于伤口愈合和伤口敷料领域。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 伤口愈合及伤口敷料

1．1．1 皮肤的功能与结构

1．1．2 伤口的形成及分类

1．1．3 伤口愈合过程

1．1．4 伤口敷料的分类

1．1．5 伤口敷料的性能要求

1．2 静电纺丝技术在伤口敷料中的应用

1．2．1 静电纺丝原理

1．2．2 电纺纤维用作伤口敷料

1．3 生物医用抗菌剂

1．3．1 抗生素类抗菌剂

1．3．2 纳米银类抗菌剂

1．3．3 季铵盐类抗菌剂

1．4 本课题的研究内容和创新点

第二章 材料制备方法及表征

2．1 实验原料及化学药品

2．2 实验设备及表征仪器

2．3 静电纺丝纤维膜的制备

2．3．1 静电纺丝PG-Q纤维膜的制备

2．3．2 静电纺丝PCL／PVA-Q双层纤维膜的制备

2．4 静电纺丝纤维膜的表面形貌

2．5 静电纺丝纤维膜的亲水性

2．6 静电纺丝纤维膜的力学性能

2．7 静电纺丝纤维膜的热稳定性

2．8 静电纺丝纤维膜的物理化学性能表征

2．9 静电纺丝纤维膜的质量损失

2．10 静电纺丝纤维膜的体外生物相容性

2．11 静电纺丝纤维膜的抑菌性能

第三章 非溶出广谱抗菌静电纺丝纤维膜的性能研究

3．1 引言

3．2 静电纺丝不同QAS含量的PG-Q纤维膜的性能研究

3．2．1 静电纺丝PG-Q纤维膜的表面形貌

3．2．2 静电纺丝PG-Q纤维膜的内部相互作用

3．2．3 静电纺丝PG-Q纤维膜的亲水性

3．2．4 静电纺丝PG-Q纤维膜的生物降解性

3．2．5 静电纺丝PG-Q纤维膜的力学性能

3．2．6 静电纺丝PG-Q纤维膜的体外生物毒性

3．2．7 静电纺丝PG-Q纤维膜的体外抑菌性

3．2．8 小结

3．3 静电纺丝PCL／PVA-Q双层纤维膜的性能研究

3．3．1 静电纺丝内层PVA-Q抗菌纤维膜的表面形貌

3．3．2 静电纺丝内层PVA-Q抗菌纤维膜的交联

3．3．3 静电纺丝内层PVA-Q抗菌纤维膜的体外生物相容性

3．3．4 静电纺丝内层PVA-Q抗菌纤维膜的体外抑菌性能

3．3．5 静电纺丝外层PCL取向纤维膜的表面形貌

3．3．6 静电纺丝PCL／PVA-Q双层纤维膜的力学性能

3．3．7 静电纺丝PCL／PVA-Q双层纤维膜的亲水性

3．3．9 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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