[发明专利]一种微流控气喷纺丝法制备医用伤口敷料的方法

说明书

本发明公开了一种微流控气喷纺丝法制备医用伤口敷料的方法。具体地说是将微流控方法与聚合物气喷纺丝方法结合，制备高生物相容性、高柔韧性、高孔隙率且直径可控的纳米纤维支架。在得到的纳米纤维支架上原位生长MOF纳米阵列，最终得到的医用伤口敷料具有低成本、可大规模生产、直径可控、良好的杀菌性能和可有效促进伤口愈合的优点。本发明的优点在于，在制备过程中不需要引入额外的能量维持纤维的成型及功能因子的生长，且通过微流控芯片与气喷纺丝结合可对材料进行成分与形貌的有效调控。整个制备过程绿色环保，高效节能且能够大规模生产，具有良好的工业化前景。

技术领域

本发明涉及医用高分子材料领域，涉及一种微流控气喷纺丝法制备医用伤口敷料的方法，具体地说利用微流控气喷纺丝法制备高性能纳米纤维支架，再将改纤维支架进行功能化修饰，以达到可有效促进伤口愈合与皮肤再生的伤口敷料。

背景技术

在伤口的愈合过程中，细菌、微生物感染和紫外线辐射等因素都可能会导致并发症的产生，从而延长伤口的愈合时间。伤口敷料可起到防止微生物渗透，杀菌消炎的作用，进一步保护开放性伤口，促进伤口愈合和组织再生。

纳米纤维支架作为伤口敷料可以为伤口提供一层坚实的物理屏障，有效地阻挡细菌及外界污染对伤口的侵害，同时纳米纤维支架还可高效的透过水分和空气，从而使伤口可以在一个稳定的环境中愈合。对于纳米纤维支架来说，制备材料及功能的可设计性，也使得其在组织再生、抑制疤痕和模拟细胞外基质等方面起到积极的作用。但是，作为伤口的外部屏障,纤维的组成和直径大小都影响着纳米纤维支架的吸水性、透气性和阻挡细菌等性能。传统的纳米纤维支架材料通常都是采用静电纺丝技术制备，但只能用于小面积伤口且成分单一，纤维直径不均，致使愈合效果并不突出。因此，制备高比表面积、柔韧性好和良好的生物相容性的纳米纤维支架，实现其成分，直径可控和大规模产业化，使其在伤口愈合过程中可有效阻滞细菌，促进组织再生是伤口敷料发展的一个趋势。

近年来，金属有机框架(MOF)的生物医学应用越来越受到重视。据报道，MOF材料可充当金属成分的储层，提供金属离子的逐渐释放，从而具有一定的抗菌作用，如铁、锰、锌、银、铜等都具有较强的杀菌能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种微流控气喷纺丝法制备医用伤口敷料的方法。提供一种具有优异性能、直径可控、高生物相容性并且可大规模制备纳米纤维支架的方法。提供功能化修饰纳米纤维支架具有良好的杀菌性能并能有效地促进伤口愈合。

本发明的技术方案为：一种微流控气喷纺丝法制备医用伤口敷料的方法，其具体步骤如下：

(1)将聚合物溶解于相应溶剂中，充分搅拌溶解，得到均匀的聚合物A溶液，将另一种聚合物其溶解于相应溶剂中，充分搅拌溶解，得到均匀的聚合物B溶液；分别在A和B两个聚合物溶液中加入金属有机骨架相对应的无机金属盐，再次搅拌溶解均匀后，将混合溶液分别转移到两个装有金属针的注射器中，作为制备医用伤口敷料的纳米纤维支架的聚合物溶液；

(2)使用微流体气喷纺丝机制备纳米纤维支架。将装有聚合物溶液的注射器置入多级微流注射泵上以便于充液和气喷纺丝工作启动。使用不同的微流控芯片控制聚合物的组成和纤维直径，控制纺丝过程中的温度、湿度、接收距离、气压和出液速率等条件，制备内含金属离子的纳米复合纤维支架；

(3)将有机配体与水在反应器中混合成均匀溶液，然后将纳米纤维支架置于溶液中，将反应器置于常温常压的环境下，原位生长MOF纳米阵列，得到均匀柔软的纳米复合纤维支架；

(4)将得到均匀柔软的纳米复合纤维支架洗涤、干燥，去除未反应单体与游离MOF颗粒，得到高性能医用伤口敷料。

优选步骤(1)中所述聚合物是聚己内酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨酯、明胶、丝素蛋白、壳聚糖、透明质酸、单宁酸中的一种或其组合。