电气石/壳聚糖复合创伤修复材料制备与性能研究

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壳聚糖没有生物毒性,对皮肤没有刺激性,易于粘附于皮肤表面,同时还具有很强的凝血止血作用,且吸水性和透气透湿性较好,因此适合作为创伤修复材料使用。电气石由于具有发射负离子、产生微弱生物电流和放射远红外辐射线等性能,有利于伤口愈合并具有生物细胞生长的作用。本研究基于壳聚糖良好的创伤修复性能以及电气石的性能特点,为进一步促进壳聚糖体系创伤修复材料的伤口愈合能力,提出了电气石/壳聚糖复合创伤修复材料的研究设想。本文在设计了电气石/壳聚糖复合创伤修复材料体系的基础上,分别对由溶液纺丝法制备的壳聚糖复合纤维和涂布法制备的复合薄膜两种形态的材料进行了实验研究。分别研究了复合纤维和薄膜制备工艺,在此基础上着重研究了电气石/壳聚糖的比例对所制备材料的形貌、物相、基团键合、吸液保液性、亲水性、水蒸气透过率和体外细胞相容性等性能的影响。研究结果表明溶液纺丝法的适宜条件为纺丝原液中甘油含量为1%,采用5%的NaOH溶液与乙醇体积比为1:1的二元凝固体系,凝固后的壳聚糖初生纤维采用多次80℃水浴恒温洗涤;由溶液纺丝法所制备的电气石/壳聚糖复合纤维直径大约250μm。在电气石/壳聚糖复合创伤修复材料中,电气石的加入对壳聚糖材料表面形貌没有显著影响,在复合纤维和复合薄膜中电气石颗粒均可以被壳聚糖完全包裹;掺入电气石后,复合材料中壳聚糖的结晶度降低。多孔复合薄膜实验显示,制孔剂对复合薄膜中壳聚糖的结晶及其基本性质没有影响;制备的多孔壳聚糖复合薄膜吸液能力有所提升,但保液性有所下降,其亲水性比无孔膜略有增加,水蒸气透过率在2000g/(m2×d)左右,其通透性较好。电气石/壳聚糖复合创伤修复材料的体外细胞相容性实验表明此材料体系有利于成纤维细胞的粘附、生长以及增殖。通过实验研究建立了简便可靠的制备电气石/壳聚糖复合创伤修复材料的方法,制得了生物相容性好、能促进细胞生长的新型电气石/壳聚糖复合纤维与薄膜材料,为开发新一代的创伤敷料材料奠定了基础。
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