[发明专利]一种改性明胶/铌酸钾钠复合的电活性抗菌生物敷料及其制备与应用

说明书

本发明属于生物敷料的技术领域，公开了一种改性明胶/铌酸钾钠复合的电活性抗菌生物敷料及其制备与应用。所述电活性抗菌生物敷料主要由明胶甲基丙酸酯水凝胶与铌酸钾钠压电粒子或明胶甲基丙酸酯水凝胶与铌酸钾钠纳米纤维在引发剂的作用下固化成膜，然后通过极化处理制备而成；所述明胶甲基丙酸酯水凝胶是通过甲基丙烯酸酐改性明胶得到；所述铌酸钾钠压电粒子是将五氧化二铌、碳酸钾和碳酸钠通过高温固相反应得到；所述铌酸钾钠纳米纤维通过静电纺丝制备而成。本发明的生物敷料具有良好的压电性、生物相容性，与创面贴合良好，可维持创面湿润环境，不粘连伤口；同时具有一定的强度和柔韧性，可实现高效抗菌、伤口的快速愈合。

技术领域

本发明属于生物敷料的技术领域，涉及一种电活性生物敷料及其制备方法，具体涉及到一种三维网络状抗菌生物敷料及其制备方法，所述生物敷料结合了电场和明胶甲基丙烯酸酯水凝胶的优异性能，具有电场抗菌、促进伤口快速愈合和明胶甲基丙烯酸酯水凝胶天然生物相容性、保湿性的优势。本发明的生物敷料应用于创面修复的敷料。

背景技术

皮肤是保护人体最大的器官，一旦发生损伤，必须得到快速有效的愈合。而敷料主要功能是覆盖、保护破损皮肤，同时提供有助于伤口愈合的环境，传统的敷料主要包括棉纱布、棉球等天然纤维材料类敷料、合成纤维类敷料、水胶体类敷料等。这些类敷料具有较好的吸水性，可以保持创面的干燥、清爽，具备物理隔离、保护创面的功能。但是这些类敷料存在与渗出物结痂，造成伤口粘连，换药时引起二次疼痛，另外在维持湿润环境的同时，也为细菌等微生物的入侵提供了温床，因此研究具有与伤口贴附良好、伤口湿润而不干燥、抗菌效果显著的敷料十分必要。

由于天然高分子材料明胶是胶原蛋白经部分变性或化学处理水解得到的天然产物。而胶原蛋白由动物的结缔组织(骨、软骨、皮肤、腱、朝等)中的生胶质量中提取出来的蛋白质。明胶和从动物组织中提取出来的胶原蛋白质的氨基酸组成大致相同，在化学成分上很相似。明胶具有优良的物理化学性能，如亲水性强，具有形成胶冻能力，侧链基因反应活性高及便于化学改性接枝等。由于这些优点，明胶被广泛应用于各种领域，如食品，医药，化妆品，及印刷业等。同时，它来源广泛、价格低廉，具有很好的生物相容性，是敷料材料的最好的选择。但是该材料并不具有好的抗菌性和电活性。

另外众所周知伤口处存在内源性电场，内源性电场可以促进伤口的快速愈合，但是对于糖尿病足部溃疡、烧伤等难愈合的伤口，内源性电场不足以促进伤口愈合。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种改性明胶/铌酸钾钠复合的电活性抗菌生物敷料及其制备方法。所述电活性抗菌生物敷料是一种电活性三维网络状抗菌生物敷料，具有一定柔韧性、较好的保湿性；同时还具有压电性，从而实现抗菌性能、诱导细胞向伤口处迁移，进而促进伤口的快速愈合。本发明的电活性抗菌生物敷料还具有以下优点：与创面贴合良好，避免伤口接触细菌、有害微粒；良好的吸湿性，生物相容性、不粘连伤口等等。

本发明的另一目的在于提供由上述改性明胶/铌酸钾钠复合的电活性抗菌生物敷料的应用。所述电活性抗菌材料用作创面愈合的敷料，特别是内源性电场不足的创面愈合敷料。

本发明的目的通过以下技术手段实现：

一种具有三维网状结构改性明胶/铌酸钾钠复合的电活性抗菌生物敷料主要由明胶甲基丙酸酯水凝胶与铌酸钾钠压电粒子或明胶甲基丙酸酯水凝胶与铌酸钾钠纳米纤维在引发剂的作用下固化成膜，然后通过极化处理制备而成。

所述明胶甲基丙酸酯水凝胶是通过甲基丙烯酸酐改性明胶得到；所述铌酸钾钠压电粒子是将五氧化二铌、碳酸钾和碳酸钠通过高温固相反应得到；所述铌酸钾钠纳米纤维通过静电纺丝制备而成。

所述明胶甲基丙酸酯水凝胶，具有三维网络状结构，具有与创面贴合良好，避免伤口接触细菌、有害微粒；良好的吸湿性，生物相容性、不粘连伤口等等优点。

所述明胶甲基丙酸酯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：