[发明专利]人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料

说明书

本发明公开了一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。所述人工肌肉纤维包括：由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。所述制备方法包括：提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴；采用液相纺丝的方法使纺丝液在凝固浴中挤出并凝固成型，获得纤维前体；干燥纤维前体，获得人工肌肉纤维。本发明所提供的人工肌肉纤维及其构成的伤口愈合敷料兼具优良的收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的功能，能够促进伤口愈合领域的发展。本发明所提供的制备方法操作简便，条件温和，适合于推广应用，且能够简便地实现药物的均匀负载。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，具体属于复合材料领域，尤其涉及一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。

背景技术

较大的开放性伤口的愈合和修复已成为临床手术及创伤抢救中的一个严重问题，因为传统的手术缝合线通常不用于促进此类伤口的愈合以防止伤口感染。此外，由于较大的开放性伤口极难自行收缩闭合，这类伤口的愈合一般采用绷带简单的包扎方法，这使得伤口愈合较缓慢，进而增加了伤口的愈合时间，进一步加重了患者的痛苦。

因此，迫切需要一种可控收缩的智能织物来替代传统的医用绷带，以加速伤口闭合和伤口愈合。快速发展的人工肌肉纤维已被广泛应用于软机器人、智能可穿戴设备和生物医学工程。特别是在伤口愈合领域，基于生物相容性的人工肌肉纤维具有出色的收缩性，其中的聚合物材料为加速伤口闭合和伤口愈合提供了一种前瞻性策略。

蚕丝、蜘蛛丝等天然纤维具有优异的吸湿收缩性能，被作为加速伤口愈合的新应用理念。但是天然纤维制备的复杂性增加了生产成本，这反过来又限制了它们在伤口愈合领域的发展。

随着科学技术的进步，具有优良驱动性能的合成材料有望替代天然纤维，进一步推动伤口愈合的发展。

例如，在一些现有技术中，由于在体温下具有优异的热响应自收缩性能，基于聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)的水凝胶可以在伤口愈合的早期加速伤口闭合，并为伤口提供湿润的环境。然而，通过物理交联形成的水凝胶敷料的机械强度差，并且水凝胶敷料的透气性差可能导致继发性伤口感染。更重要的是，随着传统的水凝胶敷料的干燥，它们甚至会转化为塑性材料，这会阻碍伤口的愈合，甚至随着患者的不可避免的活动对伤口产生二次伤害，例如伤口二次撕裂等。

另外，虽然最近报道的通过激光切割制备的液晶弹性体(LCEs)敷料具有巨大的双轴热收缩性能，确保了足够的伤口透气性和温和的应用环境(46℃)，但是这种LCEs敷料由于激光切割产生的高温会导致药物失效或变性，从而缺乏负载药物的能力。

总结而言，现有技术所存在的问题至少包括：1)物理交联形成的传统的PNIPAm水凝胶敷料的机械强度差；2)通过激光切割制备的液晶弹性体(LCEs)敷料具有巨大的双轴热收缩，确保了足够的伤口透气性和温和的应用环境(46℃)，但是这种LCEs敷料由于激光切割产生的高温会导致药物失效或变性，从而缺乏负载药物的能力；3)迄今为止，仍然缺乏兼具优良收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的伤口敷料，以促进伤口愈合领域的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维，包括：

由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。

第二方面，本发明还提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的制备方法，包括：

提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴；