[发明专利]一种新型的含铜生物玻璃纳米涂层涂敷的鸡蛋膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种新型的含铜生物玻璃纳米涂层涂敷的鸡蛋膜及其制备方法和应用，所述含铜生物玻璃纳米涂层涂覆的鸡蛋膜包括具有纤维多孔结构的鸡蛋膜以及沉积于所述鸡蛋膜的表面的含铜生物玻璃纳米涂层，所述含铜生物玻璃纳米涂层中铜是以Cu²⁺的形式均匀分布在Si‑Ca‑P生物玻璃中，所述Cu²⁺的摩尔百分含量为0‑5 mol%。本发明制备的新型的含铜生物玻璃纳米涂层涂覆的鸡蛋膜在皮肤组织工程敷料材料的应用上具有很强的实用意义。

技术领域

本发明涉及一种新型的含铜生物玻璃纳米涂层涂敷的鸡蛋膜及其制备方法和应用，属生物材料领域。

背景技术

皮肤作为人体最大的器官，承担保护身体内部器官和组织免受病原微生物和物理化学性、机械性侵袭的重要功能。在外界致伤因子如外科手术、外力、火灾以及机体内在因素如局部血液供应障碍等作用下会形成创面。创面一旦形成，皮肤的完整性破坏，造成组织丢失，其正常功能受损甚至将会威胁生命。传统的皮肤修复通常采用自体组织移植和异体组织移植的方法。自体组织和器官移植虽然具有良好的修复效果，但面临供体来源缺乏、第二次手术等条件的制约；异体、异种移植不仅面临供体来源少的限制，而且存在引起免疫排斥反应、传播病原等风险^[1]。近些年兴起的皮肤组织工程为解决这些问题提供了一种优越的方法，这种方法的核心是利用人工合成的皮肤敷料，结合皮肤组织细胞及生长因子来构建工程化皮肤，有效治疗和修复大面积皮肤缺损。因此，设计新型创面敷料，提高创面修复质量成为研究者们的关注热点。

设计创面敷料的基本原则包括预防和控制伤口感染，具有适当的通透性以便气体流通和渗出液的排出，同时具有促进伤口处成血管的能力以提高创面修复的质量^[2]。伤口组织处的新生血管有利于氧气等营养物质和废物代谢物的运输和传递，有利于肉芽组织的形成和保持^[3]。防止细菌等微生物的入侵，保持伤口处的清洁和湿润的微环境是创面治疗与修复过程中的必要条件^[4]。因此，设计同时具备成血管能力和抗菌能力的创面敷料成为一大挑战。

无机材料铜离子Cu²⁺可以通过稳定低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF-1α)的表达，模拟体内低氧环境，提高内皮细胞生长因子(vascular endothelialgrowth factor,VEGF)的表达，进而调控内皮细胞与成血管因子之间的相互作用，促进成血管化^[5]。同时，Cu²⁺具有明显的抗菌效果，易在菌膜表面沉积并改变菌膜的通透性，使细菌内部的膜蛋白质、脂多糖等生物分子外流，从而造成细菌损伤^[6]。研究人员已经发现Cu²⁺对大肠杆菌、耐甲基西林金黄色葡萄球菌、艰难梭状芽孢杆菌等细菌的活性有明显抑制作用^[7]。生物活性玻璃(Bioactive glass,BG)具有优良的生物活性、生物相容性和化学稳定性，在硬组织修复中应用广泛。同时，生物玻璃能够与皮肤等软组织形成良好的结合，促进内皮细胞、成纤维细胞增殖的增殖与粘附，以及刺激血管内皮生长因子的表达和蛋白分泌，因此，越来越多的研究人员将生物活性玻璃用于皮肤、心脏、血管等软组织修复中^[8]。

天然生物材料鸡蛋膜(Eggshell membrane,ESM)是介于鸡蛋壳与蛋清之间的一层膜，厚度约为60-70μm，其主要成分为蛋白质，富含胶原蛋白(I,V和X型)。鸡蛋膜具有纤维多孔结构，比表面积大，气体通透性高，具有良好的抗菌性，材料便宜等优势^[9]，有望用于创面敷料的基体材料。脉冲激光沉积(Pulsed laser deposition,PLD)技术利用高功率的脉冲激光聚焦于靶材表面，产生烧蚀等离子体，等离子体定向局域膨胀在衬底上沉积形成薄膜^[10]。因其可在室温下，原位制备均匀稳定的纳米涂层得到广泛应用。

参考文献