静电纺丝制备生物医用敷料研究进展
静电纺丝技术在医用材料制备中的应用研究
静电纺丝技术在医用材料制备中的应用研究随着科技不断的发展，医疗技术也随之不断的更新发展。
人们越来越注重自身的健康，因此医用材料的需求也变得越来越大。
静电纺丝技术作为一种新型材料制备技术，被广泛地应用于医用材料的制备当中。
本文将对静电纺丝技术在医用材料制备中的应用进行探究和探讨。
一、静电纺丝技术的概述静电纺丝技术是一种利用静电场将电介质或者高分子材料纺出纤维的技术。
它通过静电纺丝装置中的高压电场，让高分子溶液达到微细尺寸，然后经过快速凝固完成纤维形成。
这种材料的纤维直径可以达到几个纳米到几十微米，且具有高比表面积、高孔容量、高细度和高分散度等特点，这些优势让静电纺丝技术广泛地使用于医用材料制备。
二、静电纺丝技术制备医用材料的优势1. 高纤维直径：静电纺丝技术可以制备出高纤维直径的纤维材料，这些高纤维直径的材料可以用于医用纤维材料的制备，如医用敷料、手术缝线等等。
2. 表面积大：与传统材料相比，静电纺丝制备出的医用材料具有较大的表面积，这对于医用材料的磷化、菌附、生物活性等方面的性能都有很大的提升。
3. 多孔性好：由于静电纺丝技术制备的纤维材料具有高比表面积和高孔容量，因此具有良好的多孔性，利于生长和发展细胞，促进细胞的再生。
三、静电纺丝技术制备医用材料的应用实例1. 医用敷料：静电纺丝技术可以制备出具有高比表面积、高孔容量以及高通透性的医用敷料，这些医用敷料在使用时可以更好的促进伤口的愈合，减轻疼痛。
2. 医用手术缝线：静电纺丝技术制备的医用手术缝线可以有效地减少手术切口的损伤，使手术病人更加快速和安全地恢复健康。
3. 医用骨修复材料：静电纺丝技术可以制备出高孔容量、高比表面积的医用骨修复材料，这些材料可以向周围组织释放药物，加速组织生长和髓质修复。
四、静电纺丝技术在医用材料制备路径的未来展望静电纺丝技术在医用材料制备领域的应用前景越来越广阔。
近年来，人们开始探索将静电纺丝技术应用于人体内部的材料制备研究，这将有望在手术领域中为病人带来更好的解决方案。
静电纺丝在多组分医用敷料中的应用及进展
障人体正常的生理活动起着极其重要的作用。从广 义
的粘附 性、止 血 性 和 润 滑 性 [7]。 适 用 于 手 术 创 伤、溃
角度来看,皮肤的屏障作用包括物理性屏障和色素、神
经、免疫屏障,从 狭 义 角 度 来 看,是 指 角 质 层 的 物 理 结
构性屏障 [1]。正常情况下,皮肤受到损伤 时,有 一 定 的
结果表明:降低芯层推进速度,纤维截面形态由扁平 带
具有相似 性,因 此 可 作 为 细 胞 的 引 导 和 支 撑 材 料 [21]。
状向圆柱转变,芯 层 厚 度 降 低、直 径 变 细,但 核 - 壳 形
不仅如此,超细 纳 米 纤 维 膜 孔 隙 小,对 细 菌、病 毒 等 具
有较好的阻隔作用,可为创面提供更好的防护,同 时 还
载有生长因子和胎牛血清的纤维释放时间更持久 [12]。
有利于伤口透气和渗出液的排出。
进速度下纤维的外观、结构以及生长因子的释放性 能。
态基本稳定。与非 核 - 壳 结 构 纤 维 相 比,核 - 壳 结 构
1
.3 多喷头复合
多喷头复合是将多种不同原料的纺丝溶液放 入 多
个储液罐(注射 器)中,然 后 同 时 从 不 同 的 针 头 中 喷 出
的含量为 15% ,芯层 溶 液 中 PEI 的 含 量 为 30% 时,纤
维细度 均 匀、表 面 平 整 光 滑,纤 维 直 径 为 175~1076
nm,在激光共聚焦显微镜下 可 观 察 到 明 显 的 核 - 壳 结
构,接触角为 72
.45
°±2
.02
°,拉 伸 强 度 为 3
.65±0
.35
维膜的断裂强力先增加后降低,断裂伸长率逐渐 下 降,
静电纺丝技术在生物医学材料制备中的应用
静电纺丝技术在生物医学材料制备中的应用近年来，静电纺丝技术在生物医学材料制备中的应用日益成熟。
静电纺丝技术可以将聚合物等材料溶液形成纳米纤维，极大地扩展了生物医学材料的应用范围，并提高了其性能，比如生物相容性、生物活性和机械性能等。
本文将从静电纺丝技术的基本原理、纳米纤维的特性以及在生物医学领域中的应用等方面进行探讨。
一、静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种利用静电力将高分子溶液喷出成纳米纤维的技术。
具体操作为将高分子溶液放置于高电场中，使电荷集中在喷嘴处的液滴表面，当静电力超过表面张力时，液滴会被拉伸成纳米级别的纤维，通过旋转收集器、电场定向收集器等方法可以将纳米纤维集中在一起形成纤维膜。
静电纺丝技术有很多优点，比如能制备具有高比表面积与特异性的纳米材料，可以制备形状、尺寸和结构可定制化的生物医学材料，并且可以制备成本较低的大规模纳米结构材料。
随着人们对生物医学材料性能的要求不断提高，静电纺丝技术在生物医学材料中的应用也越来越广泛。
二、纳米纤维的特性静电纺丝技术制备的纳米纤维具有以下特性：（1）高比表面积：由于纳米纤维具有较大的表面积，可以提高其与细胞的亲和力和反应性，从而使纳米纤维材料具有更好的生物医学性能。
（2）微纳结构：由于纳米纤维的尺寸在微米和纳米级别之间，因此可以制备出微纳结构，使得纳米纤维材料的力学性能和生物活性更加符合生物体的特点。
（3）多孔结构：纳米纤维具有较高的孔隙度和孔径分布，可以控制纳米纤维的孔径来达到对材料性能的调控。
（4）生物相容性：由于纳米纤维可以制备成与生物体组织相似的结构和形态，因此具有良好的生物相容性，可在生物医学材料领域中应用。
三、静电纺丝技术在生物医学材料制备中的应用静电纺丝技术可以应用于细胞支架、组织工程、药物传输等生物医学领域。
以下是静电纺丝技术在这些领域中的应用举例：（1）细胞支架：通过静电纺丝技术可以制备出细胞支架，并通过材料的化学成分和有序结构来调控细胞的生长和分化进程。
静电纺丝复合纳米纤维在生物医药的应用研究进展
静电纺丝复合纳米纤维在生物医药的应用研究进展
向金涛;张从芬
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】静电纺丝技术因操作简便,被广泛用于纳米纤维的制备。
由于静电纺丝纳米纤维具有较高的比表面积、与机体有良好的生物相容性,对人体安全无毒,可以与一些药物、酶和生长因子形成具有特殊功能的复合材料。
静电纺丝纳米纤维被广泛用做伤口敷料,加速伤口愈合防止感染;药物载体促进人体对药物的吸收,提高人体对药物的利用率;组织工程有利于骨细胞的生长、缺损组织再生。
本研究为纳米复合材料在生物医药方面的应用提供参考。
【总页数】4页(P32-35)
【作者】向金涛;张从芬
【作者单位】成都大学药学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342
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新型静电纺丝纤维的制备及其应用研究
新型静电纺丝纤维的制备及其应用研究静电纺丝技术作为一种新型纺纱技术，最早应用于纺织产业的纤维制备中。
但是，随着科技的不断发展，静电纺丝技术不再局限于纺织品产业，它的应用领域已经不断地扩展，逐渐进入医药、环保、能源、电子等领域。
本篇文章将重点讲述新型静电纺丝纤维的制备及其应用研究。
一、静电纺丝技术的发展静电纺丝技术最初作为一种新型纺纱技术应用于纺织产业中，可以制备出具有极细直径、大比表面积以及优异性能的纤维，具备较好的生物相容性和可降解性能，广泛用于制备医用敷料、药物释放膜等产品。
随着科技的不断发展，静电纺丝技术的应用范围也不断扩大。
目前，静电纺丝技术已被应用于各种领域，如滤材、光电材料、纳米仿生材料、电磁波防护材料等。
其中较为具有代表性的是纳米纤维素基电磁波防护材料和高效滤芯。
二、新型静电纺丝纤维的制备技术1.改性静电纺丝技术改性静电纺丝技术是对传统静电纺丝技术的改进和升级。
通过制备增加了静电耗散剂的电纺液，可以有效地提高静电纺丝过程中的稳定性和生产效率。
改性静电纺丝技术还可以控制纤维的直径和分布。
该技术可以制备出高性能的静电纺丝纤维，如纱锭、非织造聚丙烯材料等。
2.复合静电纺丝技术复合静电纺丝技术是在静电纺丝技术基础上进行的创新，通过将两种不同材料进行复合，可以制备出性能更加优异的纤维。
比如，将纳米碳管等导电纤维与传统静电纺丝红外线吸热材料复合，可以制备出具有良好导电性能和较高红外线吸收能力的纤维。
3.纳米空心球复合静电纺丝技术纳米空心球复合静电纺丝技术利用纳米空心球的特殊结构和纳米尺度效应，可以制备出具有优异性能的静电纺丝纤维。
纳米空心球在纤维中的应用可以提高纤维对缺陷、热、化学等因素的抵抗能力，还可以使纤维表面充满气孔，增大纤维表面积。
这样可以使得纤维具备更好的吸附、分离、传递等性能，适用于环保、能源等领域。
三、新型静电纺丝纤维的应用研究1.电磁波防护材料静电纺丝纳米纤维具有较好的吸收电磁波性能，可用于制备电磁波防护材料。
静电纺丝材料制备与应用研究进展
静电纺丝材料制备与应用研究进展静电纺丝是一种常用的纳米纤维制备技术，通过利用静电作用将高分子材料或其他纳米材料制备成纳米纤维。
近年来，随着纳米技术的发展和应用需求的增加，静电纺丝材料制备与应用的研究逐渐受到广泛关注。
本文将对静电纺丝材料制备与应用的研究进展进行探讨。
静电纺丝的原理是利用高电压作用下的电场效应，使溶液或溶胶中的材料发生极化，形成纤维状的物质。
制备静电纺丝材料的关键是调控溶液的流动性、表面张力以及电场的强度和方向。
在制备材料时，可以使用单独的高分子溶液，也可以将纳米颗粒或纳米纤维混悬于溶剂中，形成复合材料。
此外，还可以通过调节电压和喷射距离等条件，控制纤维的粗细、形状和排列方式，以满足不同应用的需求。
静电纺丝材料制备技术具有许多优势。
首先，制备过程简单、快速，并且可以制备大面积的纳米纤维薄膜。
其次，纳米纤维的细度可以达到纳米级，且纤维呈现连续性，具有良好的力学性能和特殊的表面形态。
此外，静电纺丝材料还具有较高的比表面积和孔隙率，有利于吸附和释放物质、调控光学、电学、磁学等性能。
因此，静电纺丝材料在能源储存、传感器、过滤材料、组织修复等领域具有广泛的应用前景。
在能源储存领域，静电纺丝材料可以用于超级电容器和锂离子电池的电解质膜。
由于其高比表面积、多孔结构和良好的导电性能，静电纺丝膜可提供更高的电化学活性表面，从而提高电容器和电池的能量密度和循环寿命。
此外，静电纺丝膜还可以用于太阳能电池的薄膜基底，提供较好的光学透明性和力学支撑性。
在传感器领域，静电纺丝材料的高比表面积和可调控的孔隙结构使其具有良好的气体和液体吸附性能。
例如，静电纺丝纳米纤维可以用于制备挥发性有机化合物传感器，通过吸附、扩散和检测挥发性有机化合物的特定分子达到气体传感的目的。
此外，静电纺丝纳米纤维还可以用于制备生物传感器、化学传感器等，用于监测生物标记物、环境污染物等。
在过滤材料领域，静电纺丝材料的高比表面积和细小孔隙结构使其具有良好的颗粒捕获性能。
静电纺丝技术制备纳米材料在生物医药领域应用分析
静电纺丝技术制备纳米材料在生物医药领域应用分析在当今科技发展的浪潮中，纳米材料的研究和应用已经成为一个热门的领域。
其中，静电纺丝技术作为一种常用的制备纳米材料的方法，具有其特殊的优势和广泛的应用前景。
本文将从静电纺丝技术的原理及其在生物医药领域的具体应用等方面进行分析和探讨。
首先，我们来了解一下静电纺丝技术的原理。
静电纺丝技术是一种将高分子材料通过高电场作用下的电喷丝效应将其制备成纳米纤维的方法。
简单来说，就是将溶解的高分子聚合物通过特殊的纺丝装置，如电纺丝仪，注入到高电压场中，产生电场引力作用使高分子溶液形成尖锐的液丝，最终在喷丝器的顶端形成纳米尺度的纤维。
这种纳米纤维具有较小的直径、较大的比表面积和较好的力学性能，因此在生物医药领域有着广泛的应用前景。
在生物医药领域中，静电纺丝技术制备的纳米材料具有以下优势和应用：1. 模拟生物组织结构：由于静电纺丝技术制备的纳米纤维具有较小的直径和高的比表面积，其结构与自然生物组织的纤维网络结构相似。
因此，该纳米材料可以作为组织工程的支架材料，为细胞提供合适的生长环境，促进组织修复和再生。
2. 载药系统：静电纺丝技术可以将药物包裹在纳米纤维中，形成载药系统。
由于纳米纤维的高比表面积，可以提供更大的药物负荷量和更好的控制释放性能，从而实现药物的靶向输送和持续释放，提高治疗效果。
3. 细胞培养支架：静电纺丝技术可以制备三维纳米纤维网络，为细胞的附着和生长提供良好的支撑和微环境。
这种纳米材料可用于细胞培养、组织工程和再生医学等领域，为研究细胞功能和组织呈现提供良好的平台。
4. 生物传感器：静电纺丝技术制备的纳米纤维具有大量的局域或宏观压电性质，可以用于制备高灵敏度的生物传感器。
通过将具有特定功能的生物分子（如抗体、酶等）固定在纳米纤维上，可以实现对特定分子的高灵敏检测，从而在生物医学诊断和监测等领域发挥重要作用。
除了上述应用外，静电纺丝技术还可以用于制备纳米纤维滤芯、纳米材料增强生物医用材料的性能、制备超级疏水纳米纤维等领域。
静电纺丝技术在生物医学材料领域的应用研究
静电纺丝技术在生物医学材料领域的应用研究生物医学材料领域是近年来备受关注的一个研究方向，其研究对象包括了一系列与人类身体相关的材料，如人工骨骼、人工心脏瓣膜、人工血管等等。
这些材料除了要具备合适的力学性能和生物相容性之外，还需要有良好的形态结构和表面特性，以增强其与人体组织的相互作用，从而提高材料的生物适应性和治疗效果。
静电纺丝技术作为一种简单易行且可控性强的纳米材料制备技术，近年来在生物医学材料领域中得到了广泛的应用。
静电纺丝技术是一种将溶液中的高分子物质通过高电压静电纺出纤维的技术。
这种技术具有成本低、操作简单、制备效率高等优点，因此被广泛用于制备纳米化材料、复合材料和纤维材料等领域。
在生物医学材料的研究中，静电纺丝技术因其具有可调控性强、纳米级别的纤维直径、高比表面积等优点成为了研究热点。
一方面，静电纺丝技术可用于制备生物医学材料的载体。
生物医学材料的载体是指用于携带治疗物质的材料，如药物、生物分子等。
当前，制备生物医学材料载体的方法大多采用化学合成的方法。
然而，这些方法所制备的载体通常质量不均、成本较高、生物相容性差等问题。
静电纺丝技术则可以制备具有良好生物相容性、高比表面积和可控结构的载体。
例如，静电纺丝技术可以将纳米级的天然高分子物质如海藻酸、明胶等纺织成微米级别的纤维，这些载体的稳定性、溶解度、药物吸附、释放性能等都可以被掌握和调控。
另一方面，静电纺丝技术还可以制备具有生物功能的生物纳米材料。
由于静电纺丝技术能够制备具有纳米级结构的纤维，因此被广泛用于制备生物纳米材料。
常用的静电纺丝材料包括聚己内酯、聚乳酸、聚己二酸酯等。
这些材料可以通过静电纺丝技术制备成具有特定形态和生物活性的纤维材料。
例如，静电纺丝技术可以制备具有生物相容性的纳米级纤维膜，并通过功能化改性增强其与生物组织的相互作用。
此外，静电纺丝技术还可以将生物分子，如细胞因子、生长因子等，与材料载体一起纺丝，制备出具有特定生物功能的复合生物纳米材料。
静电纺丝技术在生物医学中的应用
静电纺丝技术在生物医学中的应用随着科技的发展，生物医学领域的研究也在不断推进。
在这个过程中，静电纺丝技术越来越成为研究人员探索新方向的关键工具。
本文将介绍静电纺丝技术的基本原理，以及其在生物医学领域中的应用。
一、静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种制备纳米材料的重要手段。
它的基本原理是利用静电场使得高分子液体在喷嘴中形成极细的纤维，然后沉积在基材上形成纳米材料。
通常情况下，高分子液体会在喷嘴中被电荷分离，形成带电荷的液滴并在喷嘴口形成环形电场。
在这个过程中，电荷将高分子拉成长链状，并形成极细的纤维，最终沉积在基材上。
静电纺丝技术具有许多特点，比如快速制备、低成本、可控制备等，这使得其在生物医学领域中的应用越来越广泛。
二、静电纺丝技术在生物医学领域中的应用（1）组织工程组织工程是一个重要的生物医学领域。
利用细胞培养和生物技术，可以制备出与人体组织相似的组织和器官，从而为临床治疗提供了新的思路和手段。
而静电纺丝技术就是这个领域的重要技术之一。
通过静电纺丝技术可以制备出各种形状的三维支架和细纤维，用以支持和促进组织生长。
这些支架可以控制纤维的直径和排列方式，从而模拟出真实组织结构，有助于细胞的生长和生物学功能的表现。
此外，静电纺丝技术也可以制备出含有细胞的材料，用以直接培养和生长出需要的组织。
（2）药物释放药物在特定时间和位置释放是一项重要的研究课题。
将药物包裹在静电纺丝制备的纤维中，可以控制药物的释放时间和方式。
在这个过程中，纤维的孔洞大小和形状会影响药物的释放速度和性能。
通过静电纺丝技术可以制备出各种形状的药物载体，如纤维、微球和支架等。
这些载体可以用于局部给药，控制药物浓度和释放时间，从而提高药物疗效和减少不良反应。
（3）生物传感器生物传感技术是一种利用生物分子和细胞作为传感元件的检测技术。
静电纺丝技术可以制备出高灵敏度和高特异性的生物传感器，将其应用于临床和医学检测领域。
通过静电纺丝技术可以制备出具有不同形状和大小的纳米材料，用以包裹生物分子和细胞。
静电纺丝技术在生物医学领域中的应用研究
静电纺丝技术在生物医学领域中的应用研究随着科技的不断进步，新型的生物材料技术也不断涌现。
近年来，静电纺丝技术（Electrospinning）在生物医学领域中的应用逐渐得到广泛关注，因其在制备纤维网状构造物、药物释放等方面表现出卓越的性能。
本文将重点探讨静电纺丝技术在生物医学领域中的应用研究。
1. 静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是一种可通过电场将聚合物溶液从尖峰喷射至基板上的方法。
在静电纺丝技术中，首先将聚合物溶液放置在喷嘴上，然后连接高压电源，使喷嘴开始旋转。
此时，喷嘴中的液体会受到极强的电场作用，并在电场的作用下产生电荷，随后被拉伸成纳米或微米级别的纤维。
这些纤维紧密排列形成以纤维为主的构造物，其细微的构造适合许多种生物应用。
2. 静电纺丝技术在组织修复中的应用组织工程是一种将生物材料用于治疗组织缺陷或损伤的方法。
静电纺丝技术在组织工程中具有巨大的潜力。
通过静电纺丝技术，在体外制备出类似生物纤维网状结构的材料，然后进行移植至组织缺陷处。
这类材料可以模拟组织结构，具有良好的生物相容性和降解性，可以为细胞的生长和修复提供足够的支撑和空间。
这些纤维结构可以尽可能地模仿人体肌肉、神经、血管和心脏等组织器官，以满足生物体内的实际需求。
同时，这些纤维结构与生物体组织之间的模仿程度越高，生物相容性就越高，与之构建的人工组织及修复后的结果也就越好。
3. 静电纺丝技术在药物控释中的应用药物控释是通过像缓慢释放、多层包覆等方式来改善传统给药方式的一种新型智能材料技术。
静电纺丝技术因其制备出来的纤维形态的独特性，可被广泛地用于药物控释技术中。
静电纺丝技术可用于制备包含药物的聚合物纤维结构，这些纤维结构的尺寸与药物分子尺寸相仿，因此可以有效地控制药物的释放。
此外，药物释放的速度与失活时间亦可调控，从而适应不同的治疗需求。
药物释放速率随纤维直径的减小而增大。
此外，静电纺丝纤维具有大表面积、高比表面积等特性，能够提高药物的溶解度和口感，增强药物的生物可利用性。
静电纺丝与静电纺丝纤维的制备及其在生物医学和环境领域中的应用研究
静电纺丝与静电纺丝纤维的制备及其在生物医学和环境领域中的应用研究静电纺丝技术是一种重要的纳米纤维制备技术，可以制备出高比表面积、高孔隙度、高比强度、高比模量等优良性质的纳米纤维，且成本较低、易于操作。
静电纺丝技术已广泛应用于纳米纤维纺丝、纳米纤维生物医学、纳米纤维过滤等领域。
本文主要介绍静电纺丝技术及其在生物医学和环境领域中的应用研究。
一、静电纺丝技术1.1 静电纺丝原理静电纺丝技术利用高电场作用下，聚合物溶液中的聚合物分子会快速电荷中和并且溶液中的静电势储能量将导致溶液的表面张力下降，从而促进聚合物溶液的流动性和拉伸性增强以及放电纺丝纺出[1, 2]。
聚合物分子在高电场下电荷中和并且电迁移后获得一个电荷，最后在导电板上出现极细的纳米纤维。
其实现过程是象征了固体电化学、电流控制、流体力学等复杂的物理化学过程。
静电纺丝技术所获取的纳米纤维直径通常在20~500 nm的范围之内（常规纺丝技术得到的普通的毛细纤维直径约为1-20 μm）。
1.2 静电纺丝制备方法1.2.1 单喷液法该方法主要是将聚合物溶液和推动气体一起通过一根电极，在电场作用下获得悬浮状态的纳米纤维。
其优点在于降低了操作复杂度，提高了纳米纤维的收集效率，并且获得的纳米纤维可以组成二维或三维的网状结构，具有更大的特异表面积，展示了多元化应用的前景。
1.2.2 电纺丝法电纺丝法又被称为直流静电纺丝法，其主要是通过在电极之间建立电场，使用相应的电压和电流进行纳米纤维的制备。
通常分为连续纺丝和多孔膜纺丝等方式。
这种纳米纤维化过程易于实验室操作，可以实现大批量生产，非常适合进行生物医学和过滤等领域的应用。
1.2.3 喷枪静电纺丝法该方法采用具有极小喷头的枪头来产生静电纺纤。
这种方法具有非常高的可控性和灵活性，并且可以获得很高的静电场。
二、静电纺丝纤维在生物医学领域中的应用2.1 组织工程静电纺丝技术可以制备出纳米直径的纤维，这可模拟人体间隙和微血管结构得到应用。
静电纺丝制备生物医用敷料研究进展
孔 支架 中 ， 行 生长 与 排 列 并 且修 复重 建 的 皮 肤 进 损 伤处 ， 最终 三 维多 孔 支 架 通 过 降解 和吸 收 达 到 组 织永久 性 替代 的 目的 。 Ｃ Ｈ． ｈｎ 等 报道 了一 种胶 原／ 聚糖 的 ． Ｃ ａｇ 壳 静 电纺 纳米 纤维 膜 用 于 伤 口敷 料 ， 通过 静 电纺 丝
静 电纺丝 的设 备一 般 由纺 丝溶液 的定量 输送
装置 、 高压静 电发生器 、 纺丝组件 、 纤维接收器等 组 成 。其 原理 为 ： 合 物 溶 液 或 熔 体 在 高 压静 电 聚 的作用 下 ， 喷丝 头 流出形 成 Ｔ ｙｏ 锥 ， 电场 强 在 ａｌ ｒ 当
度达 到一 个 临界 值 时 ， 电场 力 克 服 液 体 的 表 面 张 力 ， 喷 丝 口处 形 成 一 股 带 电 的 喷 射 流 。聚合 物 在 喷射 流从 Ｔｙｏ 锥 处 向接 收装 置 飞跃 的过 程 中被 ａｌｒ
收稿 日期 ： ０ ２０ －７ ２ １ －１０ ；修改稿收到 日期 ：０ ２ ０ －７ ２ １ —４ １ 。
静 电纺 纤 维 膜 作 为 伤 口敷 料 具 有 以下 几 个 特点 引： （） １ 吸液 率高 。静 电纺纤 维 膜 具 有 很 高 的孔
作者简 介： 江创生 （ ９ ５ ， ， 程师 ， 事纺 织品标 准 １７ 一） 男 工 从
隙率 ， 同等材 料 的流延 膜相 比 ， 与 其对 伤 口组织 液 的 吸收率 吸液 率 明显 提 高 ， 可使 伤 口保 持 理 想 并
的湿 润程度 。
高 分子 熔体 或者 溶 液在 高压 静 电场 中喷射 、 伸 、 拉
固化 或 者溶 剂 挥 发 ， 终 形 成 纳 米 纤 维 。静 电纺 最
静电纺丝技术及其研究进展
静电纺丝技术的未来发展
静电纺丝技术的未来发展
静电纺丝技术未来的发展将聚焦于提高生产效率、拓展应用领域以及实现绿 色生产等方面。具体来说，以下几个方面值得：
静电纺丝技术的未来发展
1、生产效率：提高生产效率是静电纺丝技术的重要发展方向。未来可以通过 优化生产工艺、引入新型设备等方式提高静电纺丝技术的生产效率，以满足日益 增长的市场需求。
静电纺丝技术的原理与特点
静电纺丝技术的原理与特点
静电纺丝技术是一种利用静电场牵引高分子流体进行定向排列和固化成纤维 的方法。在静电纺丝过程中，高分子流体受到静电场的牵引力，会在负电极表面 形成一层液膜，液膜在静电场中会逐渐变薄并最终固化成纤维。静电纺丝技术具 有以下特点：
静电纺丝技术的原理与特点
1、可制备纳米级纤维材料：静电纺丝技术可以制备出直径为纳米级别的纤维 材料，具有极高的比表面积和孔隙率，有利于提高材料的吸附性能和过滤效率。
静电纺丝技术的原理与特点
2、适用范围广泛：静电纺丝技术可以用于制备各种高分子材料、金属材料和 无机材料等，具有广泛的适用性。
静电纺丝技术的原理与特点
3、生产效率高：静电纺丝技术可以实现大规模生产，有利于降低生产成本和 推广应用。
静电纺丝技术的研究进展
1、静电纺丝技术的分类及其法
静电纺丝技术根据纺丝液的物理状态可以分为溶液静电纺丝和熔体静电纺丝 两种。溶液静电纺丝是将高分子溶液通过注射器注入到电场中，然后高分子溶液 在电场中形成纤维；熔体静电纺丝是将高分子材料加热到熔点以上，通过喷头形 成细丝，然后在电场中固化成纤维。
静电纺丝技术的分类
2、熔体静电纺丝：熔体静电纺丝是将高分子材料加热到熔点以上，然后通过 静电场的作用拉伸成丝。该方法适用于制备高温性能优良的纤维材料。熔体静电 纺丝的优点是可加工温度高，缺点是对于热敏性材料可能会导致热损伤。
静电纺丝技术的研究进展
静电纺丝技术的研究进展一、概述随着纳米材料技术的快速发展，纳米材料的制备方法也得到了广泛应用。
静电纺丝技术是一种制备纤维状纳米材料的有效手段。
本文将详细介绍静电纺丝技术的原理、方法以及在不同领域的应用进展。
二、原理及方法静电纺丝技术是利用静电场将高分子材料或其它材料转化为纳米级尺度的纤维。
其主要过程包括电荷产生、电选择和电喷射等，整个过程的牵引力来自静电场的作用。
在静电纺丝过程中，首先将高分子材料或其它材料溶解或熔融于溶剂中，然后在一个高压电场的作用下，利用静电力使得溶液内部产生荷电的分子或离子。
当达到一定电荷量时，内部电荷相互排斥，使得材料分子形成细小的液滴。
此时，再利用另一个电场对液滴进行拉伸，当液滴尺寸减小到一定程度时，会形成细纤维，并集中成纤维束。
三、应用领域及进展静电纺丝技术在医学、生物技术、能源储存等领域中得到了广泛的应用。
1、生物医学领域在生物医学领域中，静电纺丝技术制备的纳米纤维材料能够用于制备生物材料。
例如，静电纺丝技术可以制备纤维状的生物吸附材料，用于分离纯化蛋白质和酶等生物大分子。
同时，利用静电纺丝技术制备的薄膜也可以用于治疗皮肤损伤、组织缺损等。
近年来，生物材料的研究越来越多地使用了静电纺丝技术。
2、能源领域静电纺丝技术制备的纳米材料可以用于制备锂离子电池、燃料电池等电池的电极材料。
此外，还可以制备超级电容器等储能材料。
静电纺丝技术能够制备具有较高电导率和储能性能较好的纳米纤维材料。
3、纳米材料领域静电纺丝技术可以制备出直径在纳米级别的纤维，进一步提升了材料的柔韧性和耐用性。
通过改变静电场的作用条件，还可以制备成不同类型、不同形态、不同性质的材料。
因此，这种技术成为纳米材料的重要制备方法之一。
四、存在问题及未来发展虽然静电纺丝技术在多个领域中得到了广泛应用，但是也存在一些问题。
例如，静电纺丝技术制备纳米纤维材料的产量较低，制备过程需要使用多种溶剂，对环境造成一定污染。
在未来，需要加强对静电纺丝机理的研究，并进行工艺改进，提高产量和生产效率。
静电纺丝技术在生物医学中的应用研究
静电纺丝技术在生物医学中的应用研究随着科学技术的发展，生物医学领域也得到了很大的进步，新的技术正在不断涌现出来。
静电纺丝技术是一种新型的纳米纤维材料制备技术，在生物医学领域中具有广泛的应用价值。
本文将对静电纺丝技术在生物医学中的应用研究进行探讨。
一、静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种通过高电压电场作用下，将聚合物或生物大分子制备成纳米纤维的技术。
该技术的基本原理是将聚合物或生物大分子置于高电压电场下，形成静电纺丝喷丝，然后通过空气中的电趋势将其拉成纤维。
这种纤维具有极小的直径（一般小于1微米），高表面积和良好的生物相容性，可以用于生物医学领域的组织修复、药物传递、生物传感器等方面。
二、静电纺丝技术在生物组织修复中的应用静电纺丝技术的高比表面积、良好的生物相容性和可控性，使得静电纺丝纳米纤维具有良好的应用前景，常常被应用于生物组织修复领域。
静电纺丝纳米纤维可以模拟胶原蛋白纤维的结构与功能，利用生物可降解的聚乳酸、聚己内酯等高分子材料制备出的纳米纤维支架，可以作为人体组织修复的载体。
同时，这些材料的成膜性、膜的结构和形态等性能均可以通过调控静电纺丝参数（聚合物质量浓度、电压等）实现优化。
三、静电纺丝技术在药物传递中的应用静电纺丝技术制备的纳米纤维可作为药物传递的载体。
通过改变纤维材料的物性和表面性质，可以实现对药物的保护和控制释放，从而提高药物的利用率和药效。
最近的研究表明，应用静电纺丝技术制备的聚合物纳米纤维可以用于治疗帕金森病。
通过载药纳米纤维滞留在大脑中，可有效地传递药物到受损区域，减轻症状。
静电纺丝纳米纤维可以与药物结合成为复合材料，从而实现药物在人体内的可控释放。
四、静电纺丝技术在生物传感器中的应用静电纺丝还可用于生物传感器制备中。
利用纺丝技术制备的聚合物纳米纤维可以作为光电学生物传感器的基底。
通过在纳米纤维表面修饰生物分子，如酶、抗体等，实现对特定生物分子的识别和检测。
例如，利用静电纺丝技术制备的纳米纤维基底，结合葡萄糖氧化酶等酶，可制备出糖尿病监测器。
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》范文
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》篇一静电纺丝与3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究一、引言皮肤损伤在临床治疗中极为常见，有效的修复敷料能够加速愈合并降低感染风险。
近年来，随着材料科学和生物技术的进步，静电纺丝和3D打印技术为开发新型非对称敷料提供了新的途径。
本文旨在探讨静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料在皮肤修复领域的应用，分析其特性、制备方法及实验效果。
二、背景介绍（一）静电纺丝技术静电纺丝是一种制备纳米级或亚微米级纤维材料的技术，具有纤维结构细、表面积大、高孔隙率等优点。
将药物、生长因子等与静电纺丝材料结合，可制备出具有特定功能的敷料。
（二）3D打印技术3D打印技术能够精确控制材料的形状和结构，通过逐层叠加的方式构建三维结构。
在医疗领域，3D打印技术已广泛应用于组织工程、个性化医疗等方面。
（三）双层非对称敷料双层非对称敷料由内外两层组成，内层为亲肤层，外层为保护层。
内层可提供良好的生物相容性和保湿性，外层则具有抗菌、防水的特性。
这种敷料能够满足皮肤修复过程中的多种需求。
三、制备方法与实验过程（一）材料选择与准备选用生物相容性好的静电纺丝材料和3D打印材料。
药物、生长因子等可按需求添加至纺丝材料中。
同时，设计合适的双层结构模型。
（二）静电纺丝制备内层敷料采用静电纺丝技术制备内层敷料。
根据需要调整纺丝参数，如电压、流速等，以获得所需的纤维形态和结构。
将药物、生长因子等与纺丝材料混合后进行纺丝，以实现药物的缓释和持续作用。
（三）3D打印制备外层敷料根据双层非对称敷料的结构设计，使用3D打印技术制备外层敷料。
通过精确控制打印参数，如材料种类、打印速度等，实现对外层敷料的定制化设计。
同时，保证外层敷料具有抗菌、防水等特性。
（四）组装与优化将内层和外层敷料进行组装，并进行性能测试和优化。
根据测试结果调整双层结构的比例和分布，以达到最佳的效果。
四、结果与讨论（一）性能测试与表征对双层非对称敷料进行性能测试和表征，包括纤维形态、孔隙率、吸水性、生物相容性等。
纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展
第31卷㊀第3期2023年5月现代纺织技术Advanced Textile TechnologyVol.31,No.3May.2023DOI :10.19398∕j.att.202210042纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展杨海贞,魏肃桀,马㊀闯,周泽林,王蒙佳,付㊀源(中原工学院纺织学院,郑州㊀450007)㊀㊀摘㊀要:纤维素具有生物相容性㊁生物可降解性和与其他物质的高亲和力等优点,通过静电纺丝技术将纤维素与其他聚合物进行混纺,可以获得具备生物降解性㊁生物相容性㊁低免疫原性和抗菌活性等多种性能的纳米纤维材料,非常适合生物医学应用㊂本文综述了近年来国内外通过静电纺丝制备纤维素及其衍生纳米纤维的研究进展,主要介绍了纤维素及其衍生纳米纤维在组织工程支架㊁伤口敷料㊁药物释放∕传递领域㊁抗菌领域和医疗器械等领域的研究进展,分析了存在的问题并展望了未来的研究趋势㊂关键词:静电纺丝;纤维素;衍生物;生物医学;复合纳米纤维中图分类号:TS199㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009-265X(2023)03-0212-13收稿日期:20221028㊀网络出版日期:20230106基金项目:河南省科技攻关项目(222102230065);中原工学院青年人才创新能力基金项目(K2020QN003);国家级大学生创新创业训练计划项目(202210465036)作者简介:杨海贞(1989 ),女,河南新乡人,讲师,博士,主要从事功能性纳米纤维纺织品的制备及应用方面的研究㊂㊀㊀纤维素作为储量最丰富的高分子材料㊁生物基聚合材料生产中最具潜力的候选原料,具有多种独特的性能,包括机械强度㊁孔隙率㊁高保水性㊁高表面功能性和缠结纤维网络,已引起广泛关注[1-2]㊂随着纳米技术的不断发展,定向排列的纳米纤维素纤维的应用已成为医学领域上的重要组成部分[3-4]㊂研究表明,定向排列的纳米纤维素纤维促进了静电纺丝纳米纤维的应用,特别是在药物输送系统㊁组织工程㊁疾病诊断㊁医疗保健和再生医学等生物医学领域㊂纳米纤维素复合材料在环境方面也有着重要的应用[5-6]㊂而静电纺丝法因其具有制造装置简单㊁纺丝成本低廉㊁可纺物质种类繁多和工艺可控等优点成为制备纳米纤维素复合材料的首要制备方法[7-8]㊂本文主要介绍了静电纺丝制备纳米纤维素在生物医学领域的研究进展,并对其应用前景进行了展望㊂1㊀纤维素及其纺丝性能纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,是自然界中分布最广㊁储量最大的天然高分子材料㊂由于其良好的生物相容性㊁适应性㊁可再生和可生物降解性,使其具有极佳的性状维持能力,是新型高分子医用材料的研究热点㊂此外,纤维素本身具有独特的氢键网络结构,其纳米纤维素原纤具备了超强的力学性能,但难以溶于常规溶剂,通过静电纺丝直接制备纳米纤维素纤维较为困难㊂然而,纤维素可以很容易地转化为衍生物(如醋酸纤维素㊁纤维素醚和纤维素酯等),为纤维素的发展提供了新的空间㊂利用纤维素纺丝可通过静电纺丝技术进行,静电纺丝技术是一种从聚合物基材制备具有可调性能的纳米纤维的技术,是迄今最为有效的制备连续纳米纤维的方法之一㊂通过静电纺丝法制备纤维时,可以根据聚合物分子量㊁分子结构㊁溶液性质(如浓度㊁黏度㊁电导率㊁表面张力)等改变电位差和电动势大小以产生所需的形态㊂近年来,通过静电纺丝法制备纤维素纳米纤维主要有两种方法,第一种,首先通过静电纺丝易溶的纤维素衍生物,然后将该衍生物水解成纤维素来制备纤维素纳米纤维㊂第二种,纤维素溶于合适的溶剂后,通过静电纺丝法直接制备纤维素纳米纤维㊂例如,将纤维素溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物∕H2O(NMMO∕H2O)中,制成一种环保的纺丝溶液,该溶液与其他复合纳米纤维材料混纺,以完成优良的改性并改变自身的性质㊂2㊀纳米纤维素纤维在生物医学领域的应用2.1㊀组织工程支架组织工程支架是目前最有效的细胞外基质替代物,它可以在结构和功能上高度模拟细胞外基质,为细胞黏附㊁营养输送和代谢提供三维载体,为新细胞的生长和增殖提供充足的空间[9]㊂因此,它可以有效替换受损的组织或器官,是生物医学研究的重点㊂纤维素酯是通过纤维素酯化制备的纤维素衍生物,具有高溶解度㊁高玻璃化温度和生物降解性㊂醋酸丁酸纤维素酯(CAB)是一种常见的纤维素衍生物㊂然而,CAB的疏水性阻碍了细胞黏附,限制了其在组织工程中的应用㊂Tan等[10]通过静电纺丝法制备了CAB∕聚乙二醇(PEG)复合纳米纤维,如图1所示㊂为了改善CAB纳米纤维的性能,制备了不同比例的CAB和PEG复合纳米纤维㊂结果表明,当CAB和PEG的比例为2ʒ1时,可以得到光滑无珠的CAB∕PEG纳米纤维,且纤维表现出更高的结晶度和更好的拉伸强度㊂拉伸试验表明,CAB∕PEG 纳米纤维的拉伸强度是纯CAB纳米纤维的2倍,纤维的疏水性也有所降低㊂由于表面润湿性的改善,复合纳米纤维的溶胀能力增加2倍,生物降解速度更快㊂细胞活力测试表明,CAB∕PEG纳米纤维无毒,并且比纯CAB纳米纤维表现出更好的细胞黏附性,说明CAB∕PEG纳米纤维有望作为组织工程支架㊂图1㊀CAB∕PEG复合纳米纤维的制备示意Fig.1㊀Schematic diagram of CAB∕PEG composite nanofiber preparation㊀㊀静电纺纤维素纳米纤维及其微磷酸化产物被评价为诱导羟基磷灰石(HAP)晶体仿生生长的模板㊂为了仿生天然骨中胶原纤维∕HAP的形成,Li等[11]在模拟体液(SBF)中合成了静电纺丝纤维素纳米纤维∕HAP复合材料,该材料具有2~18nm的中孔和1.03~2.0nm的微孔,比表面积为51.08m2∕g㊂由于纤维素纳米纤维在诱导HAP生长方面表现出较低的生物活性,为了改善这种性能,将纤维素纳米纤维轻度磷酸化,并与Ca2+相互作用形成Ca P核,磷酸基取代度为0.28㊂改性后的纤维素纳米纤维可以有效地引导HAP沿纤维方向生长,并且可以在改性纤维素纳米纤维上生长尺寸和形态均匀的HAP晶体,晶粒尺寸约为24nm㊂这种纤维素纳米纤维∕HAP复合材料是一种有前途的骨组织工程材料㊂Ao等[12]以棉花纤维素和纳米羟基磷灰石(HAP)为原料,通过静电纺丝法制备了纤维素∕纳米HAP复合纳米纤维(ECHNN),用于骨组织工程支架㊂通过测试ECHNN的形态㊁热性能和力学性能,得出ECHNN与人牙囊细胞(HDFCs)具有良好的生物相容性㊂随着纳米HAP负载的增加,ECHNN的平均直径增加,约为50~500nm㊂ECHNN具有优异的力学性能,拉伸强度和杨氏模量分别达到70.6MPa和3.12GPa㊂此外,纳米HAP的加入提高了ECHNN的热稳定性,不会对ECHNN支架产生细胞毒性,并可以促进细胞增殖㊂细胞培养实验表明,ECHNN支架对HDFCs的附着和增殖具有良好的生物相容性,可作为骨组织工程支架材料㊂㊃312㊃第3期杨海贞等:纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展目前,通过静电纺丝法制备的组织工程支架可以帮助修复自然组织,与单一材料相比,多功能复合支架可以为组织再生提供更合适的微环境㊂Abdullah等[13]通过使用纤维素微纤丝(CNFs)来增强聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)基体,制备了静电纺丝复合支架㊂通过制备不同比例的PLA∕PBS纤维支架,发现等比例的PLA和PBS有利于获得良好的纤维形态㊁可持续的机械强度和适当的润湿性㊂将CNFs引入PLA∕PBS支架,发现PLA∕PBS基质和支架中CNFs之间存在较强的折叠长链分子相互作用,从而提高了PLA∕PBS支架的力学性能㊂所开发的复合支架能够满足血管组织再生的一些基本要求,表现出最佳的细胞附着和增殖性能,并且纤维结构均匀㊁尺寸理想㊂此外,复合支架在蛋白酶作用下表现出较快的生物降解速率,并能从抗菌酶中吸附溶菌酶,表明其在血管组织工程中具有一定的应用潜力㊂Härdelin等[14]用不同浓度的离子液体和助溶剂对纤维素进行静电纺丝㊂首先将醋酸纤维素(CA)溶解在丙酮∕二甲基乙酰胺(DMAc)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)混合物中,然后通过静电纺丝法制备了纤维素基支架,并研究了DMF㊁DMAc或DMSO的溶液参数与可纺性和纤维形成的关系㊂其结果表明,DMSO体系的黏度高于DMAc和DMF体系,DMSO对溶剂混合物的表面张力影响较小㊂此外,DMSO体系具有最明显的剪切稀释行为,也是最佳的纤维形成溶液,这与纤维素在具有不同共溶剂的离子液体中的溶解度有关㊂与DMSO相比,DMAc和DMF具有共振形式的分子结构,因此,离子液体与共溶剂(DMAc或DMF)之间的相互作用比离子液体与DMSO之间的相互作用更强㊂由于细胞具有归巢效应和接触导向,纳米纤维的排列对支架的物理特性和生长分化影响较大㊂Zhang等[15]通过静电纺丝得到负载骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的纤维素∕纤维素纳米晶体(CNCs)复合纳米纤维(ECCNNs),负载BMP-2的ECCNNs 支架具有良好的生物相容性㊂随着体外茜素红染色㊁碱性磷酸酶活性和钙含量的增加,骨髓间充质干细胞的生长方向遵循纳米纤维的排列形态㊂此外,定向纤维素纳米纤维可在体外诱导定向骨髓间充质干细胞的生长和矿化结节的形成,并可在体内诱导组装胶原蛋白和皮质骨的形成㊂因此, BMP-2和定向ECCNNs支架的结合在骨再生中具有巨大潜力㊂谢佳璇等[16]发现通过超临界二氧化碳(SC-CO2)静电纺丝法可以减少有机溶剂的引入,避免了引入有机溶剂后难以去除的问题㊂此外,其温和的条件㊁较快的运行速度和灵活的生产条件使其成为一种优良的支架材料,在医疗领域具有良好的应用前景㊂Gunes等[17]通过静电纺丝制备了由3D印刷聚乳酸(PLA)支架和纤维状的纤维素组成的壳聚糖-胶原水凝胶复合支架,用于半月板软骨组织工程㊂结果表明,水凝胶复合支架具有相互连接的微孔结构,其溶胀率约为400%,含水量在77%至83%之间,与天然软骨细胞外基质相似,抗压强度也相似,适用于软组织工程应用㊂体外分析结果表明,这种水凝胶复合支架对兔间充质干细胞没有毒性作用,使细胞能够附着和增殖,并通过支架的内部区域迁移,在半月板组织工程中具有良好的应用前景㊂Thunberg等[18]通过原位聚合吡咯对电纺纤维素纳米纤维进行改性,其SEM照片如图2所示㊂图2中纤维素纳米纤维的直径为300~1500nm,聚吡咯(PPy)小颗粒附着在纤维表面,纤维素∕PPy 0.05和纤维素∕PPy0.15纳米纤维相似,纤维表面具有PPy小颗粒,而纤维素∕PPy0.45纳米纤维中具有更多的PPy颗粒㊂PPy颗粒的聚集降低了纳米纤维的孔隙率㊂此外,纤维素∕PPy纳米纤维的导电性比未改性纤维素纳米纤维提高了105倍,且纤维素∕PPy纳米纤维没有细胞毒性㊂人神经母细胞瘤(SH-SY5Y)细胞体外培养表明,PPy增强了SH-SY5Y细胞的黏附性,并能保证细胞在15天内的存活率,细胞黏附在纳米纤维上将其形态改变为更像神经元的表型㊂这项研究为纤维素基材料用作神经组织工程支架提供了新的途径㊂近年来,组织工程支架在医学仿生领域的研究已成为热点,而研究的关键是构建具有仿生基质的结构㊂组织工程支架作为连接细胞和组织的框架,为细胞和组织再生长或迁移提供了良好的环境,是组织工程的重要组成部分之一㊂传统组织工程聚合物支架制备技术存在有机溶剂残留㊁孔隙连通性差等问题,极大地限制了其应用㊂静电纺丝法制备的材料范围较广,通过聚合物改性可以满足更多的需求,非常适合组织工程支架的制备㊂此外,静电纺纤维素纳米纤维因其良好的细胞相容性和细胞活性而更适合细胞生长㊂由三维纤维材料构建的支架在结构上与天然细胞基质相似,更利于细胞生长和繁殖,符合细胞生物的活性环境㊂㊃412㊃现代纺织技术第31卷㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图2㊀静电纺纤维素纳米纤维的SEM 照片Fig.2㊀SEM images of electrospun cellulose nanofibers2.2㊀伤口敷料慢性伤口是主要的医疗负担,确定伤口类型的最佳敷料是促进伤口愈合的重要因素㊂慢性伤口的表现往往是动态的,选择合适的敷料可以缩短愈合时间,并提高患者的生活质量[19]㊂为了评价醋酸纤维素(CA)∕明胶(Gel)∕纳米羟基磷灰石(HAP )复合垫作为创面敷料的效果,Samadian 等[20]通过静电纺丝法制备了CA∕Gel∕HAP纳米纤维敷料㊂研究发现,CA∕Gel∕HAP 敷料的伤口闭合率高于无菌纱布,其胶原合成㊁上皮再生和血管新生效果较好,表明这种敷料对创面治疗具有良好的适用性㊂糖尿病足溃疡(DFU)是梅糖尿病的主要致残并发症之一,对伤口护理非常重要㊂因此,具有一定理化和生物学特性的功能性创面敷料对于治疗糖尿病足溃疡至关重要㊂Samadian 等[21]通过静电纺丝得到负载黄连素的CA∕Gel 纳米纤维敷料,观察了链脲佐菌素对糖尿病大鼠伤口愈合的影响㊂实验中,胶原密度为(88.8ʃ6.7)%,血管生成评分为19.8ʃ3.8,这种纳米纤维可以促进DFU 的愈合,有望作为糖尿病的伤口敷料㊂利用天然高分子材料制备透明㊁可视化皮肤伤口愈合敷料,在医用天然高分子材料和多功能纱布敷料设计领域引起广泛关注㊂Xia 等[22]通过电纺获得壳聚糖(CS)∕纤维素纳米纤维㊂研究发现,CS 溶液由于分子间电荷排斥而极化成纳米纤维,在CS∕纤维素纳米纤维膜上形成连续的纤维毡㊂此外,CS∕纤维素纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的生物相容性和抗菌活性㊂小鼠体内创面愈合模型表明,CS∕纤维素纳米纤维促进了伤口创面愈合,可作为临床创面敷料㊂伤口愈合需要仔细㊁定向和有效的治疗,以防止感染和加速组织再生㊂Abdel Khalek 等[23]使用丙酮和甲酸将CA 与聚氧化乙烯(PEO)混合,通过静电纺丝法得到CA∕PEO 纳米纤维,作为慢性伤口愈合的药物输送敷料㊂研究发现,CA∕PEO 纳米纤维的直径为400~600nm,亲水性强,对金黄色葡萄球菌㊁肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌具有良好的抗菌活性㊂此外,治疗组的细菌存活率㊁生物膜质量和产生的绿脓杆菌素分别下降了90%㊁80%和3倍,表明㊃512㊃第3期杨海贞等:纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展载药CA∕PEO 敷料可应用于多模式慢性伤口愈合㊂为了促进糖尿病创面愈合,Lei 等[24]通过电纺获得负载替拉扎特的CA 支架㊂实验发现,在正常和氧化应激条件下,负载质量分数为3%的替拉扎特的CA 支架具有较高的细胞增殖和细胞活力㊂创伤愈合结果表明,载药敷料可显著促进创伤愈合,降低了谷胱甘肽过氧化物酶的分泌速率㊂表明负载替拉扎特的CA 伤口敷料通过调节免疫反应和保护机体免受氧化损伤,促进了糖尿病伤口愈合㊂积雪草的提取物可以治愈伤口㊁烧伤和皮肤溃疡异常,是伤口敷料的一种理想材料㊂Suwantong 等[25-26]以丙酮∕二甲基乙酰胺为溶剂,通过静电纺丝法制备了负载积雪草中积雪草苷(AC )∕纯物质(PAC)和AC∕粗提物(CACE )的CA 纳米纤维毡㊂结果表明,负载AC∕PAC 和AC∕CACE 的CA 纳米纤维的平均直径为301~545nm,在室温或40ħ下陈化4个月后,负载AC∕PAC 和AC∕CACE 的CA 纳米纤维毡仍然稳定,不释放对正常人皮肤成纤维细胞有害的物质,具有作为外用∕透皮或伤口敷料的潜力㊂Doostan 等[27]采用离子凝胶法制备了负载红霉素(Ery)∕壳聚糖(CS)纳米颗粒,并将其掺入到CA 溶液,通过静电纺丝得到Ery∕CS∕CA 纳米纤维垫,用于感染伤口敷料㊂结果表明,当Ery 被装入CS 纳米颗粒中,其包封率高达95%㊂Ery∕CS∕CA 纤维外观光滑均匀,平均直径为(141.7ʃ91.7)nm,具有良好的持水能力和孔隙率㊂这种纤维垫能够抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的生长,对人皮肤成纤维细胞没有毒性,可以应用于感染伤口敷料㊂金属及其纳米颗粒㊁海藻酸钠㊁蜂蜜和细菌纤维素由于其良好的生物相容性而被广泛应用于支架和创面敷料㊂磺胺嘧啶银(SSD)是一种主要的外用抗菌剂,主要用于治疗烧伤创面感染㊂Khan 等[28]将SSD 与CA 混合,通过静电纺丝法得到具有高抗菌活性的CA∕SSD 伤口敷料㊂研究发现,CA∕SSD 纳米纤维的直径分布均匀,具有良好的吸水性和可重复使用的优点㊂此外,这种纳米纤维对革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性枯草芽孢杆菌表现出良好的抗菌活性和可重复使用性,有望应用于创面敷料㊂石墨烯敷料由于其生物相容性和抗菌性能,在伤口愈合方面引起广泛关注㊂Prakash 等[29]通过静电纺丝法得到CA∕氧化石墨烯(GO)∕TiO 2∕姜黄素纳米纤维,其合成方法示意如图3所示㊂图3中CA∕GO∕TiO 2∕姜黄素纤维的平均直径为(180.54ʃ3.22)nm,其中姜黄素可有效调节纤维直径,增加其比表面积㊂这种纤维具有良好的溶胀㊁降解㊁拉伸和体外创面愈合性,对创面病原体具有显著的抗菌活性,促进了创面愈合㊂此外,该纤维具有良好的血液相容性和生物相容性,姜黄素的持续释放促进了皮肤再生和伤口愈合,具有作为伤口敷料的潜力㊂图3㊀CA∕GO∕TiO 2∕姜黄素负载纳米纤维合成方法示意Fig.3㊀Schematic illustration of CA∕GO∕TiO 2∕curcumin loaded nanofiber synthesis method㊃612㊃现代纺织技术第31卷㊀㊀Wutticharoenmongkol等[30]通过静电纺丝法得到没食子酸(GA)∕CA纳米纤维垫,并分别在醋酸缓冲溶液和生理盐水中通过猪皮法进行全浸泡和透皮扩散,用来测定GA的释放性能㊂在全浸法中,醋酸盐缓冲液中含有质量分数为20%和40%GA的纤维垫释放的GA最大量为初始GA重量的97%和71%,而释放到生理盐水中的GA的最大量分别为96%和81%㊂此外,GA∕CA纤维垫对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性,可以用作伤口敷料㊂朱吉昌等[31]通过静电纺丝法制备了聚乳酸(PLA)∕细菌纤维素(BC)∕壳聚糖(CS)多级结构纤维敷料,这种纤维敷料具有微米级和纳米级的纤维结构,满足多级纤维敷料尺度要求㊂所制备的敷料具有良好的透湿透气性和吸水性,可以避免伤口炎症溃烂,并抑制了伤口愈合初期产生的渗液㊂此外,这种纤维敷料具有良好的柔韧性,能够紧密贴合皮肤,有利于伤口修复㊂通过静电纺丝法将低成本的纤维素制备成纳米纤维用于伤口敷料,其在成本㊁伤口愈合程度和伤口愈合速度方面优于传统伤口敷料㊂目前,纳米技术在伤口敷料的研发得到重视㊂由于纳米技术的影响,它在工业大规模生产中仍然受到限制,无法投入生产使用,然而,它在伤口处理后药物降解方面具有巨大的优势㊂2.3㊀药物释放∕传递药物输送在辅助输送材料㊁赋形剂和允许药物快速或缓慢释放的技术方面创新性极高,而纳米纤维制备方法的突破,为药物释放和传递领域提供了新思路㊂纳米纤维的高比表面积可以改善药物掺入和质量传递特性,提升了药物释放∕传递效率,得到了广泛应用[32]㊂Hivechi等[33]以高分子量纤维素为原料,合成了纤维素纳米晶体(CNCs),并将合成的CNCs加入聚己内酯(PCL)溶液中,通过静电纺丝法得到了CNCs∕PCL纳米纤维㊂其结果表明,在纺丝电压为17kV和纺丝速率为0.9mL∕h的条件下对PCL溶液进行纺丝,可获得直径为233nm的纳米纤维㊂CNCs的加入提高了CNCs∕PCL纳米纤维的生物降解性㊂随着PCL纳米纤维中CNCs含量的增加,药物释放速度减慢㊂因此,CNCs∕PCL纳米纤维可应用于药物可控释放方面㊂Tungprapa等[34]以CA∕丙酮∕N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液为纺丝液,通过静电纺丝得到载药CA超细纤维毡㊂其结果表明,载药CA纳米纤维毡的平均直径为263~297nm,将其在37ħ的醋酸盐缓冲溶液中浸泡24h,纳米纤维毡膨胀性增加㊂药物释放结果表明,其对药物最大释放量从大到小依次为:萘普生(NAP)㊁布洛芬(IBU)㊁吲哚美辛(IND)和舒林酸(SUL)㊂Wu等[35]以丙酮∕DMAc∕乙醇为溶剂,通过静电纺丝制备了负载萘普生酯前药(包括甲酯㊁乙酯和异丙酯)的CA纳米纤维㊂其研究表明,CA与3种前药具有良好的相容性,3种前药的纤维直径为100~500nm;体外释放结果表明,该纤维在6天内持续释放药物㊂前药被成功包裹在纤维中,该体系释放效果稳定㊂Huang等[36]通过静电纺丝得到邻苯二甲酸醋酸纤维素(CAP)纳米纤维,用来预防艾滋病毒传播㊂纺丝过程中,抗病毒药物很容易掺入到CAP纤维中㊂CAP纤维在pH小于4.5的阴道液中非常稳定,而加入少量pH在7.4~8.4的人类精液,CAP 纤维立即溶解,导致被包裹的药物释放,这种纳米纤维可有效预防艾滋病毒㊂以多种纤维素为原材料,通过静电纺丝制备纤维素纳米纤维作为药物输送载体,提高了药物输送效率和稳定性,也可以在合适时机用于药物降解㊂然而,纤维素纳米纤维在药物释放领域的技术尚不成熟,药物释放不完全,这限制了其在生物医学领域的应用㊂因此,新型纤维素纳米纤维在药物释放领域的研究是未来的发展趋势㊂2.4㊀抗菌领域纤维素作为世界上储量最丰富的聚合物,具有生物可再生㊁生物相容㊁生物可降解和生物安全等特性,是制备抗菌材料的理想原料[37]㊂Pereira等[38]在静电纺CA纳米纤维上沉积壳聚糖纳米晶须(CsNWs),可以实现表面电荷完全逆转,使CA纳米纤维从携带负电荷(-40mV)转为携带正电荷(+8mV)㊂在纺丝过程中,CsNW没有改变CA纳米纤维的形态㊂生物试验表明,C s NW s∕CA纳米纤维对革兰氏阴性杆菌大肠杆菌有很好的抗菌活性,可在24h内减少99%的菌落形成单位,对健康的冻干人用狂犬病疫苗(Vero细胞)无毒㊂Sharaf等[39]通过静电纺丝得到CA∕蜂胶提取物(HBP)纳米纤维㊂与CA纳米纤维比,CA∕HBP纳米纤维的热稳定性提高,有效抑制了大肠杆菌和金㊃712㊃第3期杨海贞等:纤维素静电纺丝及其衍生纳米纤维在生物医学中的应用研究进展黄色葡萄球菌的生长㊂体外释放实验表明,HBP的释放可以在中性pH值下持续和控制㊂Phan等[40]发现AgNPs和柑橘精油(OEO)对革兰氏阳性枯草芽孢杆菌和革兰氏阴性大肠杆菌具有优异的抗菌活性,并证明了OEO与电纺纤维素纳米纤维上的AgNPs之间的可控释放特性和协同抗菌作用㊂Srivastava等[41]通过静电纺丝法得到CA-g-AgNPs纳米纤维垫㊂研究表明,CA-g-AgNPs纳米纤维垫对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌具有较高的疗效,可以增强AgNPs的内化㊂用小鼠巨噬细胞系统监测纤维垫的生物相容性,发现这种纤维垫显著抑制了生物膜的形成,使生物膜减少50%,表明这种纳米材料对生物膜具有良好的活性㊂Tomasz等[42]以丙酮和蒸馏水(9:1v∕v)混合溶剂和不同浓度的CA(即10%~21%)为原料,通过静电纺丝法制备了CA纳米纤维,并在CA浓度为17%的溶液中加入亚甲基蓝(MB),得到具有可见光杀菌性能的CA∕MB纳米纤维㊂实验发现,CA∕MB 纳米纤维直径小于900nm㊂可见光杀菌活性(高达180min)结果证实,CA∕MB纳米纤维可以有效地灭活金黄色葡萄球菌细胞,细胞数量的减少量为(99.99ʃ0.3)%,为开发具有自杀菌特性的创新材料提供了新思路㊂Nthunya等[43]通过原位静电纺丝技术制备了负载Ag和Ag∕Fe纳米粒子的β-环糊精(β-CD)∕CA纳米纤维㊂然后,将含有Ag+∕Fe3+的纳米纤维在惰性气氛和水蒸气条件下进行UV光化学还原,以将离子还原至零价态㊂还原后β-CD∕CA纳米纤维的平均直径为(382.12ʃ30.09)nm,且Ag和Ag∕Fe纳米粒子对所有菌株都表现出良好的杀菌效果㊂Jatoi 等[44]通过热处理和DMF作为还原剂在纤维素纳米纤维上生成AgNPs㊂通过电纺醋酸纤维素(CA)纳米纤维的脱乙酰化制备纤维素纳米纤维,随后使用AgNO3进行银涂覆,然后进行热还原和DMF诱导还原过程㊂发现纤维素∕AgNPs对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有优异的抗菌性能㊂Ullah等[45]采用静电纺丝法制备了负载香草精油的CA纳米纤维垫㊂结果表明,香草精油的加入增加了纤维直径,导致醋酸纤维素聚合物链错位,并降低了其拉伸强度和孔隙率㊂负载香草精油的CA纳米纤维垫具有很好的抗氧化能力,小鼠胚胎细胞的存活率达到了92%㊂此外,这种CA 纳米纤维垫对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌作用㊂Xiao等[46]通过静电纺丝法制备了负载Cu(II)离子的纤维素∕聚丙烯腈(PAN)∕Cu(II)纳米纤维㊂结果表明,当Cu(II)离子浓度为0.01mol∕L时,纤维素∕PAN∕Cu(II)纳米纤维表现出良好的力学性能和对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌良好的抗菌活性㊂Sawicka等[47]通过两种不同浓度的原位方法在橙色精油(OEO)溶液中制备了CA的脱乙酰化和AgNPs 涂层,并通过将OEO和AgNPs沉积在CA纳米纤维垫上,实现了药物的可控释放和抗菌性能的提升㊂结果表明,AgNPs成功沉积在OEO中㊂经过良好处理的纳米纤维垫对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有良好的抗菌活性㊂将抗菌剂和金属纳米粒子与静电纺纤维素纳米纤维相结合,所制备的纤维素纳米纤维具有优异的抗菌活性和独特的空间结构,相较于其他的抗菌技术,具有相对成熟㊁杀菌快㊁杀菌强和价格低的优点,在抗菌材料方面具有独特优势㊂然而,由于纳米纤维素的提取和加工困难,所制备的抗菌剂能力有限,是纳米纤维素在抗菌领域发展的主要障碍㊂如何丰富纳米纤维素抗菌剂的种类和优化加工手段是未来研究的主要方向㊂2.5㊀医疗器械领域纳米纤维素以一种特殊的方式将纤维素的重要特性与纳米材料结合在一起,可以作为新型医疗器械植入物的主要材料[48]㊂由于对具有增强机械性能的医疗器械的高需求,纳米颗粒在生物材料中的掺入引起了广泛关注㊂Hivechi等[49]通过静电纺丝法制备了纤维素纳米晶体(CNCs)∕明胶(Gel)纳米纤维㊂结果表明,当CNCs质量分数为5%时,纳米纤维垫的模量和拉伸强度显著增加㊂当CNCs质量分数超过5%,力学性能下降,主要是由于纳米颗粒开始团聚,但纳米颗粒在CNCs质量分数低于5%时具有良好的分散性㊂加入CNCs后,交联后CNCs∕Gel 纳米纤维的生物降解性略有增加,CNCs对细胞生长和增殖没有显著影响㊂醋酸纤维素(CA)纳米纤维网因其良好的保水性能而值得特别关注㊂在某些应用中,基于CA纳米纤维的生物传感器会接触各种液体,因此需要较高的芯吸速率才能将液体输送到目的地㊂Khatri 等[50]通过静电纺丝得到CA∕聚乙烯醇(PVA)纳米㊃812㊃现代纺织技术第31卷。
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》范文
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》篇一静电纺丝与3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究一、引言随着科技的发展，皮肤修复技术日益受到关注。
双层非对称敷料作为一种新型的生物材料，在皮肤修复领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨静电纺丝与3D打印技术在制备双层非对称敷料中的应用，以及其在皮肤修复方面的效果。
二、背景及意义皮肤作为人体最大的器官，具有保护、调节体温、感知等功能。
然而，皮肤损伤、烧伤、疤痕等问题在日常生活和工作中时有发生，对患者的生理和心理都带来严重的影响。
因此，研究有效的皮肤修复技术显得尤为重要。
双层非对称敷料作为一种新型的生物材料，具有优良的生物相容性、透气性、吸湿性等特点，对于促进皮肤修复具有重要意义。
三、静电纺丝与3D打印技术（一）静电纺丝技术静电纺丝是一种利用高压静电场制备纳米纤维的技术。
通过静电纺丝技术，可以制备出具有高比表面积、良好生物相容性和可调孔隙结构的纳米纤维膜。
这些特性使得静电纺丝技术在生物医用材料领域具有广泛的应用前景。
（二）3D打印技术3D打印技术是一种基于数字模型构建实体的技术。
通过3D 打印技术，可以精确地控制材料的层次结构和形状，从而实现复杂结构的制备。
在生物医用材料领域，3D打印技术可用于制备具有特定形状和功能的支架、填充物等。
四、双层非对称敷料的制备（一）材料选择双层非对称敷料的制备主要涉及静电纺丝和3D打印两种技术。
其中，静电纺丝部分主要选用生物相容性良好的聚合物溶液，如聚乳酸、聚己内酯等；3D打印部分则选用具有良好支撑性和力学性能的材料。
（二）制备过程1. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维膜作为敷料的内层。
该层具有良好的吸湿性和透气性，有利于皮肤的呼吸和修复。
2. 利用3D打印技术制备具有特定形状和功能的支撑结构作为敷料的外层。
该层具有良好的力学性能和支撑作用，可提供稳定的支撑和保护作用。
3. 将内层和外层进行复合，形成双层非对称敷料。
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》
《静电纺丝和3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究》篇一静电纺丝与3D打印制备双层非对称敷料用于皮肤修复的研究一、引言随着科技的进步，生物医学材料领域迎来了诸多创新，尤其是在皮肤修复和创面护理领域。
本研究的主题是静电纺丝与3D 打印制备双层非对称敷料的研究，目的在于利用这两项技术的独特优势，以更先进的生物医学材料用于皮肤修复，从而为患者带来更好的治疗效果和体验。
二、静电纺丝技术概述静电纺丝是一种制备纳米纤维材料的技术，其基本原理是利用高压静电场使聚合物溶液或熔体带电，并在电场力的作用下形成射流，进而固化成纳米纤维。
由于静电纺丝可以制造出高比表面积的纳米纤维结构，具有良好的吸附性和透水性，故在生物医学领域有着广泛的应用。
三、3D打印技术概述3D打印技术是一种增材制造技术，其通过将材料逐层堆积来制造出三维物体。
在生物医学领域，3D打印技术可以用于制造复杂的生物材料结构，如人体器官、骨骼等。
此外，3D打印技术也可以用于制造各种形状和结构的敷料，如双层非对称敷料。
四、双层非对称敷料的制备本研究中，我们采用静电纺丝和3D打印技术制备了双层非对称敷料。
该敷料具有特殊的结构设计，可以更好地适应皮肤表面和修复需求。
在敷料的制备过程中，我们首先利用静电纺丝技术制备出具有特定功能的纳米纤维膜层。
接着，利用3D打印技术，我们按照皮肤的形状和纹理制造了另一层结构。
这两层结构通过特定的方式结合在一起，形成双层非对称敷料。
五、双层非对称敷料在皮肤修复中的应用双层非对称敷料在皮肤修复中具有显著的优势。
首先，纳米纤维膜层具有良好的吸附性和透水性，可以有效地吸收创面的渗出物和水分，保持创面的湿润环境。
其次，3D打印的另一层结构可以更好地适应皮肤的形状和纹理，提供更好的贴合性和舒适度。
此外，该敷料还可以根据需要进行定制化设计，以满足不同患者的需求。
六、实验结果与讨论我们通过一系列的实验验证了双层非对称敷料的性能和效果。
实验结果表明，该敷料具有良好的吸附性、透水性和贴合性，能够有效地促进创面的愈合和皮肤的修复。
静电纺织技术在医疗用品中的应用研究
静电纺织技术在医疗用品中的应用研究一、引言随着医疗技术的不断发展，医疗用品的种类也越来越多样化。
而静电纺织技术，作为纳米材料的重要制备技术之一，在医疗用品制造中也发挥着越来越重要的作用。
本文将着重探讨静电纺织技术在医疗用品中的应用研究。
二、静电纺织技术概述静电纺织技术是利用静电力将聚合物或金属等材料纺织成纤维的一种新型纺织技术。
其主要原理是通过电磁场作用将材料中的电荷分离，使其在强电场的作用下自发形成纤维状物质。
静电纺织技术具有制备高比表面积、小直径、制备工艺简单等优点，因此在医疗用品制造中应用越来越广泛。
三、静电纺织技术在医用敷料中的应用研究静电纺织技术制造的纳米纤维敷料由于具有高比表面积和加工精度高的特点，可用于制备医用敷料，其在医学上的应用也逐渐扩大。
例如，静电纺织技术制造的纳米纤维敷料在治疗创口部位、烧伤等方面具有良好的应用效果。
同时，该敷料材料还具有良好的透气性和生物相容性，在医疗用品制造中仍有广泛的应用空间。
四、静电纺织技术在医用面罩中的应用研究静电纺织技术制造的纳米纤维材料之间具有很强的交联作用和三维网络结构，因此其纳米纤维面罩具有很高的过滤效率和强的稳定性，可以有效阻止来自外部环境的细菌、尘埃等异物的进入。
这种纳米纤维面罩的广泛应用不仅可以保障工作人员的健康，还可以防范许多人畜共患病的传播，具有良好的应用前景和广泛的市场空间。
五、静电纺织技术在口罩制造中的应用研究随着新冠病毒疫情的爆发，口罩的应用需求也急剧增长。
而静电纺织技术制造的口罩因其特别的过滤效率和舒适性，可以用于制备高级口罩。
静电纺织技术制造的纳米纤维口罩内部的有效过滤层可以阻止细菌和病毒的传播，外部防护层可有效抵御水、油等液体，同时其优异的耐磨性、抗拉强度和生物相容性，也为其在医疗用品制造中的应用提供了可靠的保障。
六、结论静电纺织技术作为一种新型的纺织技术，在医疗用品制造中发挥了越来越重要的作用。
静电纺织技术制造的纳米纤维敷料、纳米纤维面罩、纳米纤维口罩等医疗用品，具有优异的过滤性能和舒适性等优点，为医疗用品制造行业带来了全新的变革和创新。
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2012 ， 3 5 （ 3 ） ： 44 合 成 纤 维 工 业， CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY
静电纺丝制备生物医用敷料研究进展
江创生， 陈向标
（ 揭阳市质量计量监督检测所， 广东 揭阳 515300 ） 摘 要： 介绍了静电纺丝的原理以及静电纺丝纤维膜作为医用敷料的优点； 综述了国内外静电纺丝制备医
隙率， 与同等材料的流延膜相比， 其对伤口组织液 的吸收率吸液率明显提高， 并可使伤口保持理想 的湿润程度。 （ 2 ） 半渗透性。静电纺纤维膜敷料有良好的 透气性有利于细胞的呼吸作用， 同时纳米纤维膜 里面的微孔还可有效保护伤口免受细菌侵入 。 （ 3 ） 止血效果好。静电纺纤维膜有很高的比 表面积， 能有效地能提高伤口的止血速度 ， 尤其是 使用纤维蛋白原为原料的超细纤维膜对伤口的止 血性优异。 （ 4 ） 与伤口一致性。静电纺纤维膜具有很好 的柔软的特性， 可以随伤口的形状进行裁剪， 与伤 可以更好的保护伤口。 口一致性好， （ 5 ） 功能性。通过静电纺丝的方法可以使伤 口敷料具有生物活性， 例如加入杀菌剂、 消炎药 物、 生长因子甚至活细胞， 以加强敷料的功效。另 外， 静电纺纤维膜敷料还可将多层膜的功能复合 在一层膜中， 同时能减少更换敷料的次数。 （ 6 ） 环保。利用可降解的聚合物溶液或熔体 静电纺丝制得的敷料， 其废弃物易于处理， 不仅可 以节省大量的棉纱资源， 而且可以减轻对环境的 。 污染 3 3． 1 静电纺丝制备生物医用敷料研究进展 用于体外创伤护理的敷料 静电纺纤维柔软、 轻薄而且布满了纳米孔隙，46合成纤维
工
业
2012 年第 35 卷
3． 3
具有定向药物释放功能的医用敷料
参
考
文
献
在静电纺丝过程中将药物成分加入到纺丝液 中， 便可得到复合了一些药物成分的纳米纤维 ， 当 纳米纤维降解或者遇到水溶胀后， 可以将药物成 分缓慢释放出来， 在适当的时间将所需的药物量 这种方式不仅可以提 释放到人体器官适当部位， ， 高药物的药效 降低了药物的毒副作用， 同时还可 以有效地解决治疗方面的一些问题
［16 ］ ［8 ］
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包括用于体外创伤护理、 皮肤再生和具有定向药物释放功能的静电纺丝医用敷料。指出 用敷料的研究进展， 静电纺丝纳米纤维医用敷料作为一种高科技的功能性敷料， 具有良好的发展前景。
关键词： 静电纺丝 医用敷料 应用 进展 中图分类号： TQ340． 64 文献标识码： A 文章编号： 1001-0041 （ 2012 ） 03-0044-03
0107 ； 修改稿收到日期： 2012-0417 。 收稿日期： 2012作者简介： 江创生（ 1975 —） ， 男， 工程师， 从事纺织品标准 mail： jdjcs@ 163． com。 研究。E* 通讯联系人。Email： cxb17@ 126． com。
静电纺丝的设备一般由纺丝溶液的定量输送 高压静电发生器、 纺丝组件、 纤维接收器等 装置、 组成。其原理为： 聚合物溶液或熔体在高压静电 的作用下， 在喷丝头流出形成 Taylor 锥， 当电场强 度达到一个临界值时， 电场力克服液体的表面张 力， 在喷丝口处形成一股带电的喷射流。 聚合物 喷射流从 Taylor 锥处向接收装置飞跃的过程中被 拉长、 细化， 同时溶剂蒸发或固化， 落在接收装置
［14 ］
。
以明胶和壳聚糖作为主要原料， 采
用静电纺丝的方法制备了含有纳米银的明胶基纳 米纤维凝胶， 用来制备抗菌型水凝胶敷料。 研究 发现该含银纳米纤维膜经紫外光照射后可以达到 且对绿脓杆菌和金黄 缓慢释放出银离子的效果， 色葡萄球菌具有较好的抑菌性能， 发现静电纺丝 纳米纤维膜内仅加入质量分数 1% 硝酸银就能对 这两种病菌起到 99% 以上的抑菌率。 崔巍巍 以聚（ 乳酸乙醇酸 ） 为载体添加二甲基砜和纳米 银， 采用静电纺丝的方法制备具有抗菌功能的医 用敷料， 通过对该抗菌纤维薄膜的理化性能测试 表明， 纳米银均匀分散到纤维膜中， 且随着纳米银 的加入量不断增大， 纤维的力学强度逐渐增强， 韧 性和弹性模量不断提高。 3 ． 2 用于皮肤再生的医用敷料 目前临床上多应用真皮替代物治疗， 但该方 、 法也存在材料与创面附着力较低 易发生感染、 对 移植区创面条件要求较高等缺点
。 近年来发
展起来的静电纺丝技术制备的纳米纤维支架 ， 经 大量实验证实不但可以模拟细胞外基质结构 ， 还 可负载并缓释多种分子及生物活性物质 。因而静 电纺丝纳米纤维是理想的真皮替代物支架 。组织 工程皮肤敷料利用高分子材料在体外构建三维多 孔支架， 为细胞的生长和繁殖提供营养和代谢环 境， 机体的表皮细胞或成纤维细胞等进入三维多