[发明专利]一种抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法和应用，属于生物医用材料技术领域。本发明通过层层组装的方法，将聚乳酸纳米纤维在多巴胺水溶液中浸泡，形成表面含有聚多巴胺的聚乳酸纳米纤维，然后再浸入氧化锌水分散液中浸泡，形成氧化锌包覆的聚乳酸纳米纤维；通过多次重复上述浸泡过程，可以获得不同氧化锌含量的聚乳酸纳米纳米复合材料。该方法简单、易行，得到的聚乳酸复合材料具有很好的抗菌性能及良好的生物相容性。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌功能的骨组织修复材料，更具体地说，本发明涉及一种具有抗菌功能的聚乳酸纳米纤维及其制备方法和应用。

背景技术

由细菌引发的感染是导致植入体内的生物材料失效的主要原因，因而赋予生物材料优异的抗菌性能对于临床应用具有十分重要的价值。

聚乳酸(polylactic acid，PLA)是一种重要的生物可降解高分子材料，具有良好的具有良好的生物相容性、可控的降解速率和优良的机械强度，在手术缝线、药物控制释放、组织工程、骨科固定材料、GBR屏障膜等生物医用领域已经得到深入研究。但是聚乳酸不具备抗菌性能，在应用中也面临着细菌感染的问题。

通过将具有抗菌功能的材料与聚乳酸复合是实现其抗菌功能的有效方法。但是常见的抗菌材料如纳米Ag存在生物毒性，抗菌肽易失去活性，抗生素易引起细菌耐药性。氧化锌是一类生物相容性良好的抗菌材料，并已经在临床中取得应用，但是如何将氧化锌负载聚乳酸纳米纤维表面，并对其负载量进行有效控制，以便充分发挥其抗菌性能尚没有报道。

基于上述理由，特提出本申请。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题或缺陷，本发明的目的在于提供一种具有抗菌功能的聚乳酸纳米纤维及其制备方法和应用。本发明通过将贻贝仿生与层层组装结合的方法，在聚乳酸纳米纤维表面负载氧化锌，本发明通过控制组装层数，可以获得不同抗菌性能的聚乳酸纳米纤维。

为了实现本发明的上述第一个目的，本发明采用的技术方案如下：

一种抗菌聚乳酸纳米纤维，包括聚乳酸纳米纤维基体，以及包覆在所述聚乳酸纳米纤维基体上的一层或多层黏附涂层，所述黏附涂层上吸附有氧化锌纳米颗粒。

进一步地，上述技术方案，所述氧化锌纳米颗粒在抗菌聚乳酸纳米纤维中的质量百分含量为0.9％～13.2％。

进一步地，上述技术方案，所述黏附涂层优选为聚多巴胺，是由多巴胺单体通过氧化自聚形成。

进一步地，上述技术方案，所述黏附涂层层数不超过8层。

本发明的第二个目的在于提供上述所述抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，所述方法步骤如下：

A、常温下，将聚乳酸纳米纤维(PLA)置于碱性多巴胺水溶液中浸泡1～10min，使多巴胺自聚合，形成聚多巴胺包覆的聚乳酸纳米纤维PLA@PDA；

B、将步骤A获得的PLA@PDA表面清洗干净；

C、将步骤B清洗后的PLA@PDA置于氧化锌纳米颗粒水分散液中浸泡1～10min；

D、将步骤C浸泡后所得改性纤维表面清洗干净；

E、将步骤D清洗后的改性纤维依次重复步骤A、B、C、D，得到不同氧化锌含量的抗菌聚乳酸纳米纤维PLA@PDA@ZnO，其中：重复次数为0～7次。

具体地，上述技术方案，所述常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。

进一步地，上述技术方案，所述步骤A中多巴胺水溶液中多巴胺单体的浓度为0.1～10mg/mL，优选为2mg/mL。