[发明专利]一种复合增强人工皮肤感受器的制备方法

说明书

本发明涉及人工皮肤领域，公开了一种复合增强人工皮肤感受器的制备方法，包括：(1)制备纤维素溶液；(2)载银处理；(3)静电纺丝，得到负载Ag的纳米纤维素骨架膜；(4)将纳米纤维素骨架膜在气压下处理；(5)制备丝素溶液；(6)取氧化石墨烯配制成水溶液与丝素溶液混合后超声；(7)将负载Ag的纳米纤维素骨架膜转移至3‑氨丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液中，静置，取出干燥固化；(8)将丝素石墨烯混合溶液完全浸没纤维素骨架膜，室温干燥固化，得到复合增强人工皮肤感受器。本发明方法得到的人工皮肤具有良好的生物相容性功能，在一定外力的作用下会发生电阻的改变，且具有良好的物理机械性能。

技术领域

本发明涉及人工皮肤领域，尤其涉及一种复合增强人工皮肤感受器的制备方法。

技术背景

人工皮肤是一种用于治疗皮肤创伤的敷料，主要使用生物材料或者生物相容性好的合成材料制备而成。人工皮肤在医疗领域对烫伤、烧伤和皮肤破损缺失有良好的作用，在一些情况下甚至可以作为天然皮肤的替代物。目前研制成功并应用的人工皮肤主要起到了一定保护皮下组织的覆盖作用，提供了促进创面表皮细胞生长的复合材料支架，或者具有一些能够促进皮肤生长的缓释药物因子。这类人工皮肤具有良好的生物相容性、物理机械性能和医用性能，但是其生产复杂、成本高而且不具有天然皮肤的触感感受和信号传递功能。

人工皮肤感受器是在原有人工皮肤的基础上增加了外界刺激感知功能和电信号传递功能的膜状复合材料。这类感受器具有对外界环境的变化和刺激有一定的感知功能，如温度感受器可以感知皮肤温度的变化、触觉感受器可以感知外力作用下皮肤的形变。但目前人工皮肤感受器存在的普遍问题是物理机械性能未达到使用要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合增强人工皮肤感受器的制备方法。本发明利用生物相容性好的蚕丝丝素蛋白和具有导电性能的氧化石墨烯作为基底，负载Ag的纤维素作为增强骨架。丝素可以促进创面表皮细胞生长，石墨烯和银纳米具有优异的导电性能和电化学敏感性，在外力的下可以改变电阻的大小，其中Ag粒子具有良好的抑菌效果。静电纺丝而成的纤维素纤维膜作为增强骨架，在一定范围内具有优异的强度和拉伸性能，克服了传统人工皮肤感受器存在的普遍问题。

本发明的具体技术方案为：一种复合增强人工皮肤感受器的制备方法，包括如下步骤：

(1)将纤维素粉末和二甲基亚砜溶于N-甲基吗啉水溶液中配制成纤维素溶液。

纤维素粉末需要加入到N-甲基吗啉和二甲基亚砜的混合溶液中进行溶解，二甲基亚砜作为降低粘度的助剂，可以提高溶液在静电纺丝中的加工性能。

(2)将纤维素溶液在冰浴条件搅拌下加入AgNO₃溶液，然后滴加还原剂溶液，搅拌使之充分反应，加热浓缩。

步骤(2)中需要在冰浴和搅拌条件下加入AgNO₃溶液，并利用还原剂还原硝酸银，生成单质银原位吸附在纳米纤维素表面。该法可以阻止初始形成的Ag粒子的团聚，从而制备得到了分散优良的吸附在纳米纤维素表面的银纳米粒子。

Ag纳米粒子的加入可以提高材料的抗菌性能和电化学敏感性。

(3)将步骤(2)中负载Ag的纤维素溶液进行静电纺丝，以去离子水、甲醇和乙醇的混合溶液作为凝固浴，得到负载Ag的纳米纤维素骨架膜。

使用上述混合液作为凝固浴，可以促进纤维素和溶剂的分离。

(4)将室温干燥后的纳米纤维素骨架膜在0.8-1.2MPa气压下处理10-30min，作为复合增强膜的骨架。

纤维素膜在1MPa左右的气压下处理一段时间，压缩处理可以提高作为复合膜骨架的纤维素膜机械性能，使之具有良好的强度。

(5) 提取丝素，并制备丝素溶液。