新型納米細(xì)菌纖維素生物醫(yī)用材料的開發(fā)與利用.pdf

1、細(xì)菌纖維素(Bacterial Cellulose，BC)是一類由微生物產(chǎn)生的純纖維素。因其獨(dú)特的物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)而賦予其極高的機(jī)械強(qiáng)度和生物相容性，是一種新型納米生物材料，已廣泛應(yīng)用于食品、造紙、聲音振動(dòng)膜、石油開采以及環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)材料等各個(gè)領(lǐng)域，成為國內(nèi)國外研究的熱點(diǎn)。
　　 我國出口醫(yī)用敷料的均價(jià)只有美國醫(yī)用敷料產(chǎn)品均價(jià)的不到1/8，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)落后已成為醫(yī)用敷料產(chǎn)業(yè)的突出問題。具有高附加值的生物醫(yī)用敷料的開發(fā)已成為目前研究的

2、熱點(diǎn)。目前報(bào)道的以細(xì)菌纖維素膜制備創(chuàng)傷敷料主要是以濕膜為主，并且大都應(yīng)用于慢性創(chuàng)傷，譬如褥瘡、燙傷、凍傷等。而且BC敷料本身是不具有抗菌性能來防止傷口感染的。目前有一些學(xué)者通過在BC膜上復(fù)合納米銀或者殼聚糖等抗菌劑來賦予BC敷料抗菌性能。
　　 但是在日常生活中發(fā)生更為頻繁的急性創(chuàng)傷方面，BC濕膜的應(yīng)用受到較大的限制，如透氣性能、血液和組織液等液體吸收性能等。目前，國內(nèi)外尚未見到用于急性創(chuàng)傷的細(xì)菌纖維素基抗菌干膜的研究開發(fā)報(bào)道。

3、本課題采用二次凍干浸漬法研發(fā)出一種新型的苯扎氯銨細(xì)菌纖維素抗菌干膜，其吸收能力強(qiáng)，能有效釋放苯扎氯銨24小時(shí)以上，在24h時(shí)，苯扎氯銨的緩釋率約為66％，能強(qiáng)烈抑制金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌24小時(shí)以上，分別達(dá)到了99.8％和97.7％的抑菌率。
　　 目前報(bào)道的退熱醒腦貼主要以無紡布為基底，上面涂布一層含有天然清涼芳香揮發(fā)性植物精油的高分子親水凝膠，再覆蓋一層隔離保護(hù)膜。目前，國內(nèi)外尚未見到用于發(fā)熱輔助治療及應(yīng)急物理降溫的細(xì)

4、菌纖維素基退熱醒腦貼的研究開發(fā)報(bào)道。本課題研發(fā)出一種用于發(fā)熱輔助治療及應(yīng)急物理降溫的BC退熱醒腦貼及其制備，該細(xì)菌纖維素基退熱醒腦貼相對(duì)于市售退熱貼，含水率高極高，水分散失率高，退熱效果明顯，生物相容性好，不粘連也不刺激皮膚，安全環(huán)保;且制備方法簡便，易操作，成本低廉，對(duì)環(huán)境友好，具有良好的應(yīng)用前景。
　　 為了提高木醋桿菌對(duì)細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量以及優(yōu)化細(xì)菌纖維素的各種理化性質(zhì)，人們做了許多方面的研究，包括菌種誘變、優(yōu)化培養(yǎng)基成分和

5、培養(yǎng)條件，以及改性修飾等，這些方法在一定程度上提高了細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量優(yōu)化了其理化性質(zhì)，但是相對(duì)于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)量的提高，理化性質(zhì)的優(yōu)化仍然有限。
　　 紅茶菌用于民間傳統(tǒng)酸性飲料的發(fā)酵生產(chǎn)有著悠久的歷史，但是將紅茶菌用于細(xì)菌纖維素的生產(chǎn)并未引起廣泛的注意和研究。本課題分別以木醋桿菌和紅茶菌為菌種制備細(xì)菌纖維素，分別考察木醋桿菌和紅茶菌在不同碳源種類及濃度條件下對(duì)細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的影響、相同發(fā)酵條件下對(duì)細(xì)菌纖維素的產(chǎn)率比較、以

6、及生產(chǎn)的細(xì)菌纖維素的各種理化性質(zhì)的比較，為今后研究提供理論依據(jù)。
　　 商品化的血管替代物材料在用于替代微血管和毛細(xì)血管（管徑為1-6mm)時(shí)，往往在血管結(jié)合區(qū)域出現(xiàn)內(nèi)膜細(xì)胞減生現(xiàn)象，大規(guī)模血管周纖維化或者管內(nèi)形成大量血栓。因此在的顯微外科手術(shù)中，這些材料的臨床應(yīng)用并不成功。細(xì)菌纖維素由于具有獨(dú)特的三維納米纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高的持水性、聚合度、結(jié)晶度和強(qiáng)度，良好的生物相容性和無過敏反應(yīng)，在人造血管等領(lǐng)域具有廣闊前景。目前國內(nèi)外管狀細(xì)

7、菌纖維素材料的制備主要有以下方法:套管制備法、單管制備法、后期加工法、動(dòng)態(tài)纏繞法等。這些方法制備的管狀細(xì)菌纖維素材料具有一定的局限性，比如:生長周期長、材料的長度受限、材料的厚度不可控、材料的表面不平整、材料的強(qiáng)度不夠好等。
　　 本課題首次開發(fā)出一種制備管狀BC材料的裝置及方法，本方法結(jié)合單管法以及套管法的特點(diǎn)，采用透氣性的管狀載體材料，引進(jìn)紅茶菌作為生產(chǎn)菌株來制備管狀BC材料，極大地縮短了管狀材料的制備周期，周期為3-7天。