[发明专利]一种压力控制干的细菌纤维素恢复原有三维网络结构的方法

说明书

本发明涉及一种压力控制干的细菌纤维素恢复原有三维网络结构的方法，包括：通过培养得到具有三维网络结构的细菌纳米纤维素BNC；进行纯化，得到纯化后的BNC；进行水分蒸发干燥，得到干的BNC；将压力作用于干的BNC，通过控制压力使其膨胀，得到恢复原有三维网络结构的BNC。本发明针对蒸发干燥的细菌纳米纤维素三维网络结构坍塌的特点，利用流体压力作用于BNC，使细菌纳米纤维素快速恢复原生三维网络结构，在保存、运输和应用领域具有重要的意义。

技术领域

本发明属于生物材料领域，特别涉及一种压力控制干的细菌纤维素恢复原有三维网络结构的方法。

背景技术

细菌纳米纤维素(bacterial nanocellulose,BNC)是一种由细菌分泌产生的纤维素，其特征是高化学纯度，高结晶度，高持水性，具有三维纳米纤维网络结构，良好的生物相容性等，是一种极具潜力的生物材料。

通过发酵得到的细菌纳米纤维素，通常是一种类水凝胶，含水量极高，不便于储存和运输等，而脱水干燥是很好的解决方法。细菌纳米纤维素的脱水方法主要有冷冻干燥法和蒸发干燥法。冷冻干燥法能够较好地保留原有的孔隙结构，获得泡沫状的细菌纳米纤维素，但是此种脱水方法得到的细菌纳米纤维素，体积大，机械性能差，同样不利于运输。以前的研究普遍认为，通过热蒸发过程形成的干的细菌纳米纤维素，如果不通过化学修饰，很难恢复成原来的水凝胶状态，而化学修饰细菌纳米纤维素，过程复杂，需要引入其他化学物质，且改变了细菌纳米纤维素原有的结构。热蒸发形成的干的细菌纳米纤维素，纤维素分子内和分子间的氢键作用较强，机械性能增强，浸入到水中，只能吸收自身体重3-5倍的水。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种压力控制干的细菌纤维素恢复原有三维网络结构的方法，通过风干和鼓风干燥得到的干的细菌纳米纤维素纤维网络结构坍塌，纤维致密，缝合强度等机械性能较高，本发明通过向干的细菌纳米纤维素施加一定的压力，可使压力进入到纤维素分子之间，恢复原有三维网络结构。

本发明的一种压力控制干的细菌纤维素恢复原有三维网络结构的方法，包括：

(1)通过培养得到具有三维网络结构的细菌纳米纤维素BNC；进行纯化，得到纯化后的BNC；

(2)将步骤(1)得到的纯化后的BNC进行水分蒸发干燥，得到干的BNC；

(3)将压力作用于步骤(2)得到的干的BNC，通过控制压力使干的BNC膨胀，得到恢复原有三维网络结构的BNC；

所述步骤(1)中培养的工艺条件为：在灭菌条件下，将含有微生物的培养液20～35℃静置培养5～10天。

所述微生物为纤维素合成微生物，优选木葡糖酸醋杆菌或红茶菌。

所述步骤(1)中纯化的工艺条件为：在75～85℃水浴条件下，采用浓度为0.5～1.5％的NaOH碱煮2～5次，每次1～5h，然后用去离子水反复置换至中性。

所述步骤(1)中的BNC为管状或膜状。

所述步骤(2)中的水分蒸发干燥为风干或鼓风干燥。

所述步骤(3)中的压力为5KPa～2MPa，来自于流体，包括气体或液体。

所述液体为纯水、动物血液、动物血液的一种或多种组分、尿液、细胞培养基中的一种或几种。

所述步骤(3)中的压力作用为压力径向作用或压力垂直作用。

有益效果

(1)本发明中的蒸发干燥后的细菌纳米纤维素，含水率低，易于保存和运输，其纤维致密，缝合强度等机械性能较高。