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一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚及其制備方法.pdf

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一種 納米 多孔 硅橡膠 聚氨酯 雙層 人工 皮膚 及其 制備 方法
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摘要
申請專利號:

CN201410214927.5

申請日:

20140520

公開號:

CN103948960A

公開日:

20140730

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61L27/18,A61L27/60,A61L27/54,A61L15/30,A61L15/26,A61L15/44 主分類號: A61L27/18,A61L27/60,A61L27/54,A61L15/30,A61L15/26,A61L15/44
申請人: 四川大學,中國人民解放軍第三軍醫大學第一附屬醫院
發明人: 夏和生,吳軍,劉波,羅高興,徐瑞,趙健,費國霞
地址: 610065 四川省成都市武侯區一環路南一段24號
優先權: CN201410214927A
專利代理機構: 成都科海專利事務有限責任公司 代理人: 鄧繼軒
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410214927.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚及其制備方法。其特點是人工皮膚含有真皮和表皮雙層結構;真皮由疏松多孔聚氨酯制作;表皮由含有抗菌藥物的硅橡膠制作,真皮層的制備是將聚氨酯溶解后加入致孔劑,脫泡后流延成膜,揮發溶劑,浸泡瀝濾出致孔劑,烘干成多孔聚氨酯膜;表皮層的制備是將硅橡膠前驅體溶解,超聲分散納米銀溶液,加入致孔劑,脫泡后刮涂或流延涂膜,揮發溶劑,固化成胚膜,浸泡洗出致孔劑,烘干成硅橡膠微孔膜。然后,將聚乙烯醇、酸液及交聯劑涂覆于聚氨酯膜上,再覆蓋硅橡膠膜,揮發溶劑,熱處理成雙層人工皮膚。它具有防水、透氣、抑菌、殺毒,并有效吸收積液的作用。

權利要求書

1.一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚,其特征在于該人工皮膚含有真皮層和表皮層雙層結構:真皮層是由聚氨酯制作形成的疏松多孔結構;表皮層是用硅橡膠形成,其中表皮含有抗菌藥物。2.根據權利要求1所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于該方法包括以下步驟:1)疏松多孔聚氨酯真皮層的制備將10~20份聚氨酯加入100~250份溶劑中,于溫度50~85℃攪拌溶解,得到濃度為5~10wt%的聚氨酯溶液,添加50~250份粒子致孔劑,攪拌混合均勻,再將上述溶液靜置脫泡3~6h或真空度為0.6~0.8MPa脫泡20~50min,在模具中流延成膜,并在溫度為100~110℃烘箱中揮發溶劑5~7h,然后,置于去離子水/乙醇=1∶0.5混合溶液中浸泡2d后進行粒子瀝濾,烘干成膜,得到疏松多孔的聚氨酯真皮層,其厚度為0.1~2mm,平均孔徑為30~150μm;2)含納米銀多孔硅橡膠表皮層的制備a將納米銀抗菌劑1~20份加入硅橡膠80~150份的溶劑中,在功率為300~500W超聲波分散10~15min,得到濃度為1~20wt%納米銀溶液,將硅橡膠前驅體8~60份溶解在上述溶液中,得到濃度為10%~40wt%硅橡膠樹脂溶液;加入致孔劑4~90份,在室溫或水浴加熱條件下,機械攪拌或超聲波分散得到致孔劑濃度為0.5~40wt%成膜液;b將上述成膜液靜置脫泡0.2~1h或真空度為0.6~0.8MPa脫泡5~10min,在模板材料上刮涂成胚膜;c將上述胚膜置于溫度為25~90℃烘箱中,待溶劑完全揮發后,再在溫度為65~150℃烘箱中固化成薄膜;d將上述薄膜浸泡于硅橡膠溶劑中3d除去致孔劑,即得到含納米銀多孔硅橡膠表皮層,其厚度為100um~2mm,平均孔徑為500nm~100um;3)含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備(1)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解2~4h,得到濃度為1~20wt%的聚乙烯醇溶液;b將濃度為1~5wt%的交聯劑溶解在上述溶液中;c將步驟b制好的溶液均勻涂覆于上述薄膜層上,噴涂pH=2~4稀酸溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為50~150℃烘箱中熱處理;d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中3~10d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;或(2)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解2~4h,得到濃度為1~20wt%的聚乙烯醇溶液;b將稀酸溶解于上述溶液中,配制成pH=2~4的溶液;c將上述溶液涂覆于上述薄膜層上,噴涂交聯劑溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為50~150℃烘箱中熱處理;d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中3~10d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;3.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中的硅橡膠為醫用高溫固化硅橡膠、醫用室溫固化硅橡膠、醫用液體高溫固化硅橡膠或醫用液體室溫固化硅橡膠中的任一種。4.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中的硅橡膠溶劑為正己烷、正戊烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、二乙醚、甲苯或二甲苯中的任一種。5.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中的致孔劑選自水、甘油、乙二醇、凡士林、液體石蠟、司班-20、司班-40、司班-60、司班-80、吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、OP-10、Trixon-100、CTAB、聚乙烯吡咯烷酮、單硬脂酸甘油脂、淀粉、檸檬酸鈉、卵磷脂、甲殼素、氯化鈉、碳酸鈣和蜂蜜中的至少一種。6.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中的納米銀抗菌劑為納米銀抗菌粉料、納米銀抗菌溶液或納米銀抗菌載體原料中的任一種。7.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中的模板材料為聚四氟乙烯、玻璃、聚丙烯腈、聚砜或聚酯中的任一種。8.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟2)中,揮發溫度為25~90℃,固化溫度為65~150℃。9.根據權利要求2所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法,其特征在于步驟3)中,醫用膠粘劑為未交聯聚乙烯醇、交聯聚乙烯醇、聚氨酯醫用粘合劑、硅橡膠醫用粘合劑、α-氰基丙烯酸酯類粘合劑、琥珀酰亞胺酯類粘合劑、纖維蛋白膠粘合劑、明膠;聚乙烯醇交聯劑為戊二醛、京尼平、硼酸或硫酸鈉中的任一種。10.根據權利要求1所述含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的用途,其特征在于該含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚用于哺乳動物的皮膚缺損的人工皮膚或外科敷料中。

說明書

技術領域

本發明涉及一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚及其制備方法,屬于醫用高分子材料的制備和應用領域。

背景技術

皮膚是人體最大的器官,也是我們與外界環境接觸的屏障,起著保護、感覺、調節體溫、分泌、排泄、吸收和免疫等作用。當皮膚遭受嚴重燒傷、創傷等損害時,水、電解質失衡和傷口感染是威脅患者生命的主要因素,此時,急需自體皮膚來覆蓋創面。但由于自體皮供皮部位不足等問題,因此制備一種具有一定強度、韌性,防水透氣性能好,生物相容性好,同時價格低廉的人工皮膚顯得尤為重要,能夠減輕病人痛苦,挽救更多患者的生命。

醫用硅橡膠生物適應性好、無毒、無味、不致癌,具有良好的柔軟性、透過性、耐老化性、生理惰性、與人體組織和血液不粘連等一系列優良特性。已廣泛運用于制備人工腹膜、軟組織擴張器、人工皮膚等。

醫用聚氨酯強度高,耐水解性優良,同時,具有良好的血液相容性、組織相容性、抗凝血性、無毒、無致畸作用,耐磨損,易加工,分子設計自由度大。目前廣泛的運用于制備人工心臟血泵、人工血管、人工軟骨、手術縫合線和醫用敷料等醫用制品。

納米銀具有良好的醫用抗菌性能,可殺滅微生物、促進傷口愈合、抗炎止痛。通過銀離子的緩慢釋放,納米銀有著長效抗菌性,無耐藥性,已廣泛用作燒傷創面的抗菌制劑。

人工皮膚一直是許多國家研究的熱點。世界上第一種商品化的人工皮膚是1977年由Yannas和Burke等人發明的Integra。美國專利US4060081中描述了這種無活性細胞的雙層人工皮膚的制備方法。它是一種無細胞人工聚合材料,下層由萃取牛的I型膠原蛋白與6—硫酸軟骨素(GAG)復合交聯而成的多孔支架,孔徑達30-120um,可以允許多種組織細胞、淋巴球及血小管生成,該層與人體之間沒有免疫排斥反應;上層由醫用級硅橡膠薄膜組成,可控制傷口水氣的蒸發、防止感染,與人的表皮作用相當。但在臨床使用時Integra也存在缺點:不能長期使用,對創面的要求高,需二次植皮才能覆蓋創面,移植后易感染。同時,其力學強度較差,上層硅橡膠薄膜是致密膜,透氣性較差。價格昂貴、成本高。

Biobrane是一種合成生物敷料,下層為包含萃取自豬皮的膠原蛋白,會逐漸融合至傷口,上層為尼龍及硅膠聚合而成,可將傷口與外界隔絕。Biobrane具有良好的延展性、柔軟性、無毒性以及無菌性。但是,Biobrane不能用于深Ⅲ度損傷,并且不能永久使用;同時,其力學強度較差,上層硅橡膠薄膜是致密膜,透氣性較差。價格昂貴、成本高。在美國專利US2009/0232878A1中,Woodroof等人描述了一種類似于Biobrane的雙層人工皮膚。下層為具有均勻孔洞的針織尼龍網;上層是多孔硅橡膠膜,孔徑達0.75~1.05mm,其孔徑和孔隙率均比Biobrane的大,相對的能夠對皮膚損傷處給予更好的保護。然而硅橡膠薄膜的孔徑太大,其不能完全抵御住外界細菌侵入,也達不到防水的效果。

此外,Apligraf也是雙層的人工皮膚,下層為人類真皮成纖維細胞種植在牛膠原蛋白中構成,上層為人表皮細胞構成。Apligraf沒有明顯的炎癥反應,創面愈合良好。但在臨床使用時Integra也存在缺點:由于上層是由免疫原性較高的異體表皮細胞構成,増加了產品的免疫排斥反應,同時生產工藝復雜、生產周期長、價格昂貴且保存時間短。

U.S.Pat.No.4985036中Etienne?J.C.M.P.Lommen等人描述了一種雙層聚氨酯人工皮膚的制備方法,其下層厚度0.05-1mm,大孔孔徑50-200μm,微孔孔徑0.1-0.25μm;上層厚度為0.01-0.2mm,孔徑0.7μm。在臨床使用時上述人工皮膚可起到一定的防止水分蒸發、體液流失和抗感染的作用。但其厚度較薄,難以運用于全層皮膚缺損創面。同時,由于其不具備主動的殺菌和抑菌效果,難以運用于感染創面。

制備一種工藝簡單,應用方便,價格低廉,生物相容性好、臨床效果好的人工皮膚現在顯得尤為重要,才能快速有效的封閉創面,減少感染和水電解質失調一系列疾病的發生。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚及其制備方法。其特點是該人工皮膚含有真皮層和表皮層雙層結構;真皮層是由聚氨酯制作的疏松多孔結構,水蒸汽透過性能好,吸收積液的能力好,能有效促進創口愈合;表皮層是添加抗菌納米銀的硅橡膠微孔膜,防水透氣、抑菌殺毒性能好,有效調控聚氨酯薄膜水透率,提高抑菌性。該人工皮膚力學性能好、動物全層皮膚缺損創面修復性能和抑菌性能均能滿足醫用技術要求。

本發明的目的由以下技術措施實現,其中所述原材料份數除特殊說明外,均為質量份數。

含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法包括以下步驟:

1)疏松多孔聚氨酯真皮層的制備

將10~20份聚氨酯加入100~250份溶劑中,于溫度50~85℃攪拌溶解,得到濃度為5~10wt%的聚氨酯溶液,添加50~250份粒子致孔劑,攪拌混合均勻,再將上述溶液靜置脫泡3~6h或真空度為0.6~0.8MPa脫泡20~50min,在模具中流延成膜,并在溫度為100~110℃烘箱中揮發溶劑5~7h,然后,置于去離子水/乙醇=1∶0.5混合溶液中浸泡2d后進行粒子瀝濾,烘干成膜,得到疏松多孔的聚氨酯真皮層,其厚度為0.1~2mm,平均孔徑為30~150μm;

2)含納米銀多孔硅橡膠表皮層的制備

a將納米銀抗菌劑1~20份加入硅橡膠80~150份的溶劑中,在功率為300~500W超聲波分散10~15min,得到濃度為1~20wt%納米銀溶液,將硅橡膠前驅體8~60份溶解在上述溶液中,得到濃度為10%~40wt%硅橡膠樹脂溶液;加入致孔劑4~90份,在室溫或水浴加熱條件下,機械攪拌或超聲波分散得到致孔劑濃度為0.5~40wt%成膜液;

b將上述成膜液靜置脫泡0.2~1h或真空度為0.6~0.8MPa脫泡5~10min,在模板上刮涂成胚膜;

c將上述胚膜置于溫度為25~90℃烘箱中,待溶劑完全揮發后,再在溫度為65~150℃烘箱中固化成薄膜;

d將上述薄膜浸泡于硅橡膠溶劑中3d除去致孔劑,即得到含納米銀多孔硅橡膠表皮層,其厚度約為20um~2mm,平均孔徑為500nm~100um;

3)含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備

(1)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑

a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解2~4h,得到濃度為1~20wt%的聚乙烯醇溶液;

b將濃度為1~5wt%的交聯劑溶解在上述溶液中;

c將步驟b制好的溶液均勻涂覆于上述薄膜層上,噴涂pH=2~4稀酸溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為50~150℃烘箱中熱處理;

d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中3~10d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;或

(2)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑

a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解2~4h,得到濃度為1~20wt%的聚乙烯醇溶液;

b將稀酸溶解于上述溶液中,配制成pH=2~4的溶液;

c將上述溶液涂覆于上述薄膜層上,噴涂交聯劑溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為50~150℃烘箱中熱處理;

d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中3~10d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;

所述步驟2)中的硅橡膠為醫用高溫固化硅橡膠、醫用室溫固化硅橡膠、醫用液體高溫固化硅橡膠或醫用液體室溫固化硅橡膠中的任一種。

所述步驟2)中的硅橡膠溶劑為正己烷、正戊烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、二乙醚、甲苯或二甲苯中的任一種。

所述步驟2)中的致孔劑選自水、甘油、乙二醇、凡士林、液體石蠟、司班-20、司班-40、司班-60、司班-80、吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、OP-10、聚乙烯吡咯烷酮、單硬脂酸甘油脂、淀粉、檸檬酸鈉、卵磷脂、甲殼素、氯化鈉、碳酸鈣和蜂蜜中的至少一種。

所述步驟2)中的納米銀抗菌劑為納米銀抗菌粉料、納米銀抗菌溶液或納米銀抗菌載體原料中的任一種。

所述步驟2)中的模板材料為聚四氟乙烯、玻璃、聚丙烯腈、聚砜或聚酯中的任一種。

所述步驟2)中的揮發溫度為25~90℃,固化溫度為65~150℃。

所述步驟3)中的醫用膠粘劑為未交聯聚乙烯醇、交聯聚乙烯醇、聚氨酯醫用粘合劑、硅橡膠醫用粘合劑、α-氰基丙烯酸酯類粘合劑、琥珀酰亞胺酯類粘合劑、纖維蛋白膠粘合劑、明膠;相關聚乙烯醇交聯劑為戊二醛、京尼平、硼酸或硫酸鈉中的任一種。

含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備方法制備得到的含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚。

含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的用于哺乳動物的皮膚缺損的人工皮膚或外科敷料中。

性能測試

截面結構觀察:

由實施例1及實施例2制備的樣本經超景深顯微鏡觀察其截面形貌,具體步驟如下:裁取PDMS/PU雙層微孔膜中部大小為1cm2的樣品放到載玻片上,將樣品置于超景深顯微鏡下觀察其形貌,用小鑷子夾取樣品,垂直放置于超景深顯微鏡下觀察其截面層形貌。結果詳見圖1所示。

結果表明:含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚上下層薄膜粘合緊密,并無明顯夾層、氣泡出現。上層具有2-4um大小微孔,下層具有30um大小微孔。

力學性能測試:由實施例1及實施例2制備的樣品經5567萬能材料試驗機進行力學性能測試,結果詳見表1所示。

表1為實施例1及實施例2樣品的力學性能

結果表明:拉伸測試過程中,首先斷裂的是中部交聯PVA,而后上下層分開,下層很快斷裂,拉伸應力值迅速下降。由于上層微孔硅橡膠薄膜耐拉伸性能優異,一般可斷裂伸長率可超過800%,力學性能已經能夠滿足人工皮膚使用要求。

水蒸氣透過性能測試:

將實施例1及實施例2制備的樣品裁成33cm2圓形膜片,置于水蒸氣透過率測試儀中進行測試,每組3個膜樣,測試溫度38℃,濕度90%RH,結果詳見表2所示。

表2為實施例1及實施例2樣品的水蒸氣透過性能

結果表明:由于含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的水蒸汽透過率主要由兩層薄膜中能力較低的一層決定,因此,雖然使用了水蒸汽透過性能優良的下層多孔聚氨酯薄膜,但總體透過率并未相對單層硅橡膠微孔膜有較大提升。下層水蒸汽透過性能好,其吸收積液的能力好,能有效促進創口愈合;使用具有防水透氣、抑菌殺毒的添納米銀微孔硅橡膠薄膜作為上層,彌補單層多孔聚氨酯薄膜易受到細菌入侵的弱點。

動物全層皮膚缺損創面修復性能測試:

對實施例1制備的樣本進行小鼠實驗。BALB/C小鼠(購自第三軍醫大學實驗動物中心)全層皮膚缺損創面模型制備方法如下:小鼠予1%戊巴比妥鈉腹腔注射(100mg/kg,0.01ml/g)麻醉。背部術區備皮后,固定于俯臥位,術區常規碘伏消毒。使用顯微剪沿供體小鼠背部周圍剪開皮膚全層,用眼科鑷夾住皮膚邊緣部,完整揭下背部皮膚,勿撕破皮下肌層及皮下血管網。按此方法于受體小鼠背部制1×1cm2全層皮膚缺損創面。取BALB/C小鼠18只,實驗組和對照組各9只小鼠,均按上述方法制備創面模型。實驗組制備時,將實施例1制備的樣本裁剪為1×1cm2大小,無菌生理鹽水沖洗后,用2/0縫線間斷縫合于小鼠背部創面上;對照組使用凡士林油紗布覆蓋創面。術后于各天從實驗組中分別取3只小鼠打開創面檢查愈合情況,并拍照記錄,對于對照組進行同樣的操作。小鼠于觀察創面后即采用斷頸法處死。剩余的6只小鼠(每組各剩余3只)在術后第八天拆線,待仿生皮膚及凡士林紗布自然脫落時即為創面完全愈合(同時觀察創面以確定創面已完全上皮化),記錄創面完全愈合所需時間。動物全層皮膚缺損創面修復性能測試結果詳見圖2所示。

結果表明:創口并無化膿水腫發生,也沒有滲液、結痂,組織充血不明顯,創緣整齊,潔凈,隨天數增加逐漸顯示出上皮化過程。結果表明,使用含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚具有防止細菌感染及病痂產生,促進肉芽組織生長,有效吸收積液,保持創口的適當潤濕及合理酸堿性環境,促進愈合。

病理學組織切片檢測:

對實施例1制備的樣本進行小鼠實驗的同時,對于其創口處組織進行切片觀察,實驗步驟如下:組織標本常規石蠟包埋,切片機切片;切片于60℃烤箱烘烤1小時以上;切片在二甲苯中脫蠟5~10分鐘;入100%、95%、85%、70%酒精,各級為2~5分鐘。最后經蒸餾水轉入染液;蘇木精染液染色5~15分鐘;水洗玻片上多余染液,0.5~1%鹽酸酒精(70%酒精配制)分色;流水沖洗15~30分鐘;蒸餾水短洗;0.1~0.5%伊紅染液染色1~5分鐘;依次經70%、85%、95%、100%酒精脫水,各級為2~3分鐘,在95%以下濃度的酒精中伊紅易脫色,應適當縮短時間;二甲苯透明(二次),共約10分鐘;封片:擦去切片周圍多余二甲苯,切勿干涸,迅速滴加適量中性樹膠,再加蓋玻片封固。病理學組織切片檢測結果詳見圖3所示。

結果表明:7天后,創面肉芽組織生長豐富,新生上皮明顯,由此可見小鼠創口病理學組織生長情況良好。而創口愈合后,創面逐漸恢復正常,開始出現皮膚附件(如毛囊),同時創面組織中膠原排列規整有序。相對于空白對照實驗,經含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚覆蓋后,創面新生表皮生長迅速,沒有發生感染與結痂。

抑菌性能測試:

對上層添加納米銀抑菌劑的上層多孔硅橡膠膜進行了抑菌性測試。首先在常規液體培養基中復蘇、培養細菌(大腸桿菌)至穩定期,而后取細菌原液,調整細菌濃度為105~106CFU/ml。取消毒后樣本(1cm2)加入到試管中,并加入1ml稀釋后的細菌懸液作用0/24h時,取試管中細菌懸液進行計數,計算細菌菌量,結果詳見圖4所示。其中抑菌率計算公式為:

細菌抑制率=(0小時細菌菌量-24小時細菌菌量)/0小時細菌菌量*100%

結果表明:添加納米銀抑菌劑之后的微孔硅橡膠薄膜抑菌性能優良,僅僅添加5wt%納米銀抑菌率就已達到97%。因此,作為上層防水透氣微孔膜,納米銀的引入使其可以有效抑菌防止感染化膿。

本發明具有如下優點:

1、表皮層采用相分離法成多孔膜,多孔聚氨酯采用致孔劑濾出法成孔,孔徑和孔隙率均可控。其中,帶有納米銀的表皮層微孔硅橡膠膜具備防水、透氣、抑菌、耐摩擦的功能,而多孔聚氨酯具備吸收積液,促進傷口組織修復、抗感染的作用。

2、工藝簡單,原料生物毒性小,成本低,薄膜尺寸可控。

3、成品安全性好,對人體的毒副作用小。

4、經動物實驗證實運用于全層皮膚缺損創面,具有較強的抗感染能力,能運用于感染創面。

附圖說明

圖1a為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的超景深顯微鏡照片

圖1b為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的超景深顯微鏡照片

圖1c為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的超景深顯微鏡照片

圖1d為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的超景深顯微鏡照片。

圖2a為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片。

圖2b為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片

圖2c為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片

圖2d為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片

圖2e為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片

圖2f為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的動物全層皮膚缺損創面修復性能測試照片

圖3a為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的病理學組織切片檢測測試照片

圖3b為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的病理學組織切片檢測測試照片

圖3c為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的病理學組織切片檢測測試照片

圖3d為含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的病理學組織切片檢測測試照片

圖4為添加有納米銀抑菌劑的微孔硅橡膠薄膜的抑菌率與納米銀添加含量的關系示意圖

具體實施方式

以下通過實施例對本發明進行具體的描述,有必要在此指出的是本實施例只用于對本發明進行進一步說明,不能理解為對本發明保護范圍的限制,該領域的技術人員可以根據上述本發明的內容作出一些非本質的改進和調整。

實施例1

1)疏松多孔聚氨酯真皮層的制備

將10份聚氨酯加入100份溶劑中,于溫度50℃攪拌溶解,得到濃度為10wt%的聚氨酯溶液,添加50份粒子致孔劑,攪拌混合均勻,再將上述溶液靜置脫泡3h,在聚四氟乙烯模板中流延成膜,并在溫度為100℃烘箱中揮發溶劑5h,然后,置于去離子水/乙醇=1∶0.5混合溶液中浸泡2d后進行粒子瀝濾,烘干成膜,得到疏松多孔的聚氨酯真皮層,其厚度為0.1mm,平均孔徑為30μm;

2)含納米銀多孔硅橡膠表皮層的制備

a將納米銀抗菌劑1份加入硅橡膠80份的溶劑中,在功率為300W超聲波分散10min,得到濃度為1wt%納米銀溶液,將硅橡膠前驅體8份溶解在上述溶液中,得到濃度為10wt%硅橡膠樹脂溶液;加入致孔劑4份,在室溫或水浴加熱條件下,機械攪拌分散得到致孔劑濃度為0.5wt%成膜液;

b將上述成膜液靜置脫泡0.2h或真空度為0.6MPa脫泡5min,在模板材料上刮涂成胚膜;

c將上述胚膜置于溫度為25℃烘箱中,待溶劑完全揮發后,再在溫度為65℃烘箱中固化成薄膜;

d將上述薄膜浸泡于硅橡膠溶劑中3d除去致孔劑,即得到含納米銀多孔硅橡膠表皮層,其厚度為100um,平均孔徑為500nm;

3)含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備

(1)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑

a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解2h,得到濃度為1wt%的聚乙烯醇溶液;

b將濃度為1wt%的交聯劑溶解在上述溶液中;

c將步驟b制好的溶液均勻涂覆于上述薄膜層上,噴涂pH=2稀酸溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為50℃烘箱中熱處理;

d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中3d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;

實施例2

1)疏松多孔聚氨酯真皮層的制備

將20份聚氨酯加入250份溶劑中,于溫度85℃攪拌溶解,得到濃度為10wt%的聚氨酯溶液,添加250份粒子致孔劑,攪拌混合均勻,再將上述溶液在真空度為0.8MPa脫泡50min,在玻璃模板中流延成膜,并在溫度為110℃烘箱中揮發溶劑7h,然后,置于去離子水/乙醇=1∶0.5混合溶液中浸泡2d后進行粒子瀝濾,烘干成膜,得到疏松多孔的聚氨酯真皮層,其厚度為2mm,平均孔徑為150μm;

2)含納米銀多孔硅橡膠表皮層的制備

a將納米銀抗菌劑20份加入硅橡膠150份的溶劑中,在功率為500W超聲波分散15min,得到濃度為14wt%納米銀溶液,將硅橡膠前驅體60份溶解在上述溶液中,得到濃度為40wt%硅橡膠樹脂溶液;加入致孔劑90份,在室溫或水浴加熱條件下,超聲波分散得到致孔劑濃度為60wt%成膜液;

b將上述成膜液靜置脫泡1h或真空度為0.8MPa脫泡10min,在模板材料上刮涂成胚膜;

c將上述胚膜置于溫度為90℃烘箱中,待溶劑完全揮發后,再在溫度為150℃烘箱中固化成薄膜;

d將上述薄膜浸泡于硅橡膠溶劑中3d除去致孔劑,即得到含納米銀多孔硅橡膠表皮層,其厚度為2mm,平均孔徑為100um;

3)含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備

雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑

a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解4h,得到濃度為20wt%的聚乙烯醇溶液;

b將稀酸溶解于上述溶液中,配制成pH=4的溶液;

c將上述溶液涂覆于上述薄膜層上,噴涂交聯劑溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為150℃烘箱中熱處理;

d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中10d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚;

實施例3

1)疏松多孔聚氨酯真皮層的制備

將15份聚氨酯加入150份溶劑中,于溫度55℃攪拌溶解,得到濃度為8wt%的聚氨酯溶液,添加150份粒子致孔劑,攪拌混合均勻,再將上述溶液在真空度為0.7MPa脫泡30min,在聚酯模板中流延成膜,并在溫度為105℃烘箱中揮發溶劑6h,然后,置于去離子水/乙醇=1∶0.5混合溶液中浸泡2d后進行粒子瀝濾,烘干成膜,得到疏松多孔的聚氨酯真皮層,其厚度為0.5mm,平均孔徑為100μm;

2)含納米銀多孔硅橡膠表皮層的制備

a將納米銀抗菌劑10份加入硅橡膠120份的溶劑中,在功率為400W超聲波分散12min,得到濃度為12wt%納米銀溶液,將硅橡膠前驅體30份溶解在上述溶液中,得到濃度為25wt%硅橡膠樹脂溶液;加入致孔劑60份,在室溫或水浴加熱條件下,機械攪拌分散得到致孔劑濃度為40wt%成膜液;

b將上述成膜液在真空度為0.7MPa脫泡7min,在聚砜模板上刮涂成胚膜;

c將上述胚膜置于溫度為60℃烘箱中,待溶劑完全揮發后,再在溫度為100℃烘箱中固化成薄膜;

d將上述薄膜浸泡于硅橡膠溶劑中3d除去致孔劑,即得到含納米銀多孔硅橡膠表皮層,其厚度為1mm,平均孔徑為50um;

3)含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚的制備

(1)雙層人工皮膚的中部粘合劑為相關醫用膠粘劑

a將聚乙烯醇加入去離子水中,加熱溶解3h,得到濃度為10wt%的聚乙烯醇溶液;

b將濃度為4wt%的交聯劑溶解在上述溶液中;

c將步驟b制好的溶液均勻涂覆于上述薄膜層上,噴涂pH=3稀酸溶液,而后覆蓋在另一層薄膜上,待溶劑自然揮發后,在溫度為100℃烘箱中熱處理;

d將上述雙層人工皮膚浸泡于水中7d除去交聯劑,得到雙層人工皮膚。

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本文標題:一種含納米銀多孔硅橡膠/聚氨酯雙層人工皮膚及其制備方法.pdf
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