[发明专利]一种生物纤维素皮肤修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医用材料领域，具体涉及一种生物纤维素皮肤修复材料及其制备方法。

背景技术

皮肤的损伤是临床医疗工作者面临的最古老和最常见的疾病之一。目前临床上应用最多的人工皮肤替代物是自体表皮替代物，但自体来源有限，并且容易造成二次损伤。因此，能够模拟天然皮肤组织结构的皮肤修复材料是目前皮肤组织修复研究的热点。

生物纤维素(又称细菌纤维素，Baterial Cellulose BC)是由微生物在温和条件下通过代谢糖源，并分泌于体外的一种胞外多糖，是自然界纤维素存在的一种形式。生物纤维素具有良好的生物相容性、高抗张强度和弹性模量以及良好的透气、吸水和持水性能，同时生物纤维素所具有的极低的免疫源性和优良的组织相容性，使其能够作为多种组织器官修复重建的支架材料。然而BC本身并没有微米级多孔结构，其纳米纤维形成的网络结构孔径只有0.05～5μm。为了解决这个限制问题，提高BC支架材料的细胞渗透性，促进细胞长入与血管化，研究人员进行了大量的研究。

目前BC多孔结构材料的制备方法主要有：发泡法，冷冻干燥法以及致孔剂法。例如专利CN102276876A采用发泡法对BC进行后处理，能够在BC薄膜内部形成均匀、连续的互通多孔结构，平均孔径在20μm。这种发泡法制备工艺简单，但孔径较小并且孔径分布难以控制，且发泡过程中试剂有一定的细胞毒性；文献Engineering microporosity in bacterial cellulose scaffolds公开了一种使用淀粉、石蜡和琼脂球作为致孔剂制备三维BC组织工程支架材料的制备方法，其中多孔结构可以通过改变致孔剂的尺寸和发酵条件来控制，这种方法可以更好的控制孔径大小及孔径分布，保持原有的BC纳米网络结构，但致孔剂去除过程较为繁琐，支架的连通性较低；根据文章Preparation and characterization of bacterial cellulose sponge with hierarchical pore structure as tissue engineering scaffold的报道，冷冻干燥法能够通过控制体系浓度、冷冻温度和模具，获得理想的支架孔径，孔隙率，连通性以及宏观形貌，但这种方法破坏了BC原有的能够模拟ECM的三维纳米网络结构，同时原有的纳米纤维之间的氢键作用被可溶性多糖的粘合作用所替代，降低了材料的力学性能、微孔孔壁的纳米粗糙度和比表面积，进一步降低了细胞与纳米纤维之间的相互作用。

专利CN 103861154B公开了一种由外层细菌纤维素膜和内层静电纺丝多孔支架构成的双层复合骨组织工程支架及制备方法。该方法是把冷冻干燥后的细菌纤维素膜作为静电纺丝的接受器，在其上沉积PLGA/MWNTs复合纳米纤维。但是由于静电纺丝方法的局限性，双层材料中多孔疏松部分的孔径大小及材料厚度调控有限。专利CN102973985B公开了一种具备疏密结构的多孔细菌纤维素皮肤修复材料及其制备方法，通过控制细菌纤维素的培养条件并在培养过程中加入缓释微球制备出一种具有类似人体皮肤“上密下疏”结构的多孔细菌纤维素皮肤修复材料。该方法首次提出了细菌纤维素双层疏密结构的原位发酵制备，但该方法中氧气分压的控制与缓释微球的制备，均较为复杂，且材料结构的控制参数复杂多变。

因此，研究一种制备简便且材料自身结构易调控的生物纤维素皮肤修复材料及其制备方法具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的生物纤维素皮肤修复材料制备过程复杂和材料自身结构难以调控的问题，提供一种制备简便且材料自身结构易调控的生物纤维素皮肤修复材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种生物纤维素皮肤修复材料的制备方法，将菌液加入到培养乳液中均匀分散后静置培养得到生物纤维素皮肤修复材料；所述菌液为菌株在水中分散的体系，所述培养乳液为水包油型乳液，其中水相为菌株培养液，所述菌株是指能够生物合成纤维素纳米纤维的微生物。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种生物纤维素皮肤修复材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)配制菌株培养液；

将不同组分混合均匀后得到菌株培养液，所述菌株培养液中各组分及其含量为：葡萄糖2～5wt％，蛋白胨0.05～0.5wt％，酵母膏0.05～0.5wt％，柠檬酸0.01～0.1wt％，磷酸氢二钠0.02～0.2wt％，磷酸二氢钾0.01～0.1wt％，余量为水；

(2)配制培养乳液和菌液；