新型醫(yī)用敷料--明膠基抗菌納米纖維水凝膠的制備及其環(huán)境影響研究.pdf

1、醫(yī)用敷料是一種一次性使用的醫(yī)療護(hù)理用品，使用后的敷料是一種具有高度危險(xiǎn)性的醫(yī)療廢物，容易造成交叉感染和環(huán)境污染，需要進(jìn)行集中處理。我國(guó)每年產(chǎn)生大量的敷料廢物，給處理工作和環(huán)境保護(hù)造成巨大的壓力，如何對(duì)這種危險(xiǎn)醫(yī)療廢物進(jìn)行減量化已引起人們的高度重視。因此，研究設(shè)計(jì)高性能的新型敷料，提高治療效果，從源頭上減少敷料用量，達(dá)到節(jié)約資源，減少廢物排放量，成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。本文在利用靜電紡絲技術(shù)制各抗菌型醫(yī)用敷料方面進(jìn)行了嘗試，為開拓納米纖維應(yīng)用

2、及新的敷料制備方法提供有益的參考。
　　 本文從生態(tài)環(huán)境材料的角度出發(fā)，選用可生物降解的環(huán)保型天然高分子材料--明膠和殼聚糖作為主要原料，采用靜電紡絲的方法制備了含有納米銀的明膠基納米纖維凝膠，用來制備抗菌型水凝膠敷料，以提高治愈效果，減少換藥次數(shù)，達(dá)到減少危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量的目的。文中系統(tǒng)地研究了靜電紡絲工藝條件對(duì)納米纖維及納米銀形態(tài)的影響，找到了合適的紡絲條件，并對(duì)這種凝膠纖維的交聯(lián)和溶脹進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)這兩種纖維膜中銀離子的

3、釋放，以及對(duì)金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抑菌性能進(jìn)行了初步的研究，取得了以下主要研究結(jié)果：
　　 采用靜電紡絲技術(shù)制備了一類新型含納米銀顆粒的明膠納米纖維，纖維平均直徑91～145nm，纖維表面銀納米顆粒平均直徑9～20 nm。研究了明膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)和硝酸銀加入量對(duì)溶液可紡性的影響，并研究了紡絲工藝參數(shù)如紡絲電壓、接收距離對(duì)紡絲性能的影響，發(fā)現(xiàn)在可紡性方面，紡絲體系中硝酸銀的加入量存在一個(gè)極限值，并結(jié)合紡絲理論進(jìn)行了分析，認(rèn)為硝酸銀加

4、入量達(dá)到8％時(shí)，電導(dǎo)率增長(zhǎng)幅度減小引起射流的電勢(shì)發(fā)生變化，紡絲不穩(wěn)定性提前發(fā)生。經(jīng)過靜電紡絲和紫外光照后，在明膠納米纖維表面均勻地分布著類似球形的銀納米顆粒，在紫外光照3 h后納米銀顆粒平均直徑不變，根據(jù)Scherrer方程估算的納米銀顆粒平均直徑與采用透射電鏡觀測(cè)結(jié)果相吻合。對(duì)納米銀形成機(jī)理進(jìn)行了探討，提出了纖維中銀離子的光還原反應(yīng)式。
　　 通過在明膠/硝酸銀紡絲體系中添加殼聚糖，制備了新型的含納米銀顆料的明膠/殼聚糖納米纖

5、維，纖維平均直徑101～167nm，纖維表面銀納米顆粒的平均直徑8～17 nm。殼聚糖的加入增大了納米纖維的平均直徑，并提高了明膠體系中硝酸銀加入量的極限值，使極限值達(dá)到了14％，分析認(rèn)為這與殼聚糖的加入改變了紡絲溶液的電導(dǎo)率增長(zhǎng)幅度有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，加入殼聚糖后用紫外光照還原時(shí)4 h后納米銀顆粒的平均直徑不變，添加相同量的硝酸銀時(shí)，與明膠/銀納米纖維相比，在明膠/殼聚糖/銀納米纖維表面所形成的納米銀顆粒平均直徑減小，但數(shù)量增多。

6、　　 采用戊二醛蒸汽對(duì)兩種含納米銀的納米纖維膜進(jìn)行了交聯(lián)，交聯(lián)后的納米纖維膜是一種凝膠材料，抗張強(qiáng)度達(dá)到12.06 MPa，彈性模量達(dá)到437.8 MPa。納米纖維凝膠在磷酸鹽緩沖溶液中發(fā)生溶脹形成水凝膠，并在5～10 min接近溶脹平衡，溶脹度達(dá)到5 g/g。研究了兩種納米纖維水凝膠的溶脹動(dòng)力學(xué)。交聯(lián)劑的濃度和交聯(lián)時(shí)間對(duì)纖維膜的溶脹性具有顯著的影響。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在溶脹24 h后纖維膜仍可以保持纖維的基本形態(tài)及孔隙結(jié)構(gòu)。
　　

7、 研究了兩種含納米銀的納米纖維膜在磷酸鹽溶液中銀離子的釋放性能，結(jié)果表明經(jīng)紫外光照射后的含銀納米纖維膜可以達(dá)到緩慢釋放出銀離子的效果。兩種含納米銀的納米纖維對(duì)金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌具有較好的抑菌性能，發(fā)現(xiàn)僅添加1％硝酸銀制得的纖維膜對(duì)兩種病原菌均具有99％以上的抑菌率。纖維膜不僅具有較好的吸水性，可吸收大量的傷口滲出液并形成有利于創(chuàng)面愈合的濕潤(rùn)環(huán)境，同時(shí)可將銀離子緩慢釋放出來，用在創(chuàng)面上起到持續(xù)消炎抑菌的效果，可加快傷口愈合，因此這兩