[发明专利]一种静电纺丝制备强疏水性膜的方法

说明书

本发明公开了一种基于静电纺丝技术制备强疏水性膜的方法。其是在静电纺丝机的接收器表面固定一孔径为20~200微米的可拆卸网状模板；随后将疏水聚合物溶液通过静电纺丝机喷射至微米级网状模板表面，经沉积获得纳米级直径的疏水纤维，再剥离网状模板，即得到强疏水性膜。按本发明方法制得的疏水性膜具有微米‑纳米复合结构，抗细菌粘附性能优良；基于该膜制作生物医用敷料的操作简便、原料绿色、廉价，所制得的生物医用敷料疏水性能更佳，抗细菌粘附能力更强。

技术领域

本发明属于生物医用敷料领域，具体涉及一种静电纺丝制备强疏水性膜的方法及其应用。

背景技术

皮肤是人体最大的器官，在体内平衡和防止微生物入侵方面起着重要作用。皮肤受伤可能对人体构成严重的健康风险，为了避免进一步的并发症，在发生皮肤损伤后，需要立即覆盖伤口，以保护组织免受有害物质的侵害，并防止液体流失。

理想的伤口敷料具有保持伤口环境湿润、吸收多余渗液、防止外源性感染、透气、允许外界气体交换等特点。但传统敷料大多需要频繁更换，容易造成二次伤害，并且不能有效防止外源性感染，也不能保持伤口湿润的环境。基于此，非对称敷料受到了广泛的关注，它主要由亲水层和疏水层两层组成，可以模拟天然皮肤的结构，进而在保持伤口湿润的前提下，有效减少细菌的粘附。

不对称敷料疏水层抗菌的机理是由于其疏水性可以降低细菌与固体表面之间的粘附力，从而避免细菌的定植和聚集，进而防止生物膜的形成。因此，不对称敷料疏水层的疏水性能越高，抗细菌粘附效果更好（参考文献：Xue C H , Li Y R , Zhang P , et al.Washable and Wear-Resistant Superhydrophobic Surfaces with Self-CleaningProperty by Chemical Etching of Fibers and Hydrophobization[J]. ACS AppliedMaterials & Interfaces, 2014, 6(13):10153-10161；Zhang X , Wang L , LevNen E .Superhydrophobic surfaces for the reduction of bacterial adhesion[J]. RSCAdvances, 2013, 3(30):12003）。同时，疏水性的提高，可以进一步保护伤口免受液体等的污染。而现有不对称敷料的疏水性能大多依赖于材料本身固有的疏水性质，抗菌性能有限；或者，通过改性剂、修饰剂等来优化敷料的疏水性。然而，这些方法往往会导致敷料的制备过程复杂，并且改性剂和修饰剂普遍具有毒性，还会影响敷料的结构及透气性能。因此，开发一种制备简单、疏水性强且绿色无害的新型不对称敷料具有极其重要的应用价值。

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”），并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。中国专利（CN 109908392 A）公开了一种新型不对称可润湿性静电纺丝双层膜及其制备方法，其采用常规的静电纺丝技术直接在静电纺丝机的接收器上依次形成纳米疏水层和纳米亲水层，再将纳米疏水层和纳米亲水层的双层结构从接收器表面手动剥离下来，得到静电纺丝双层膜。但是，该专利中纳米疏水层的疏水性仅仅依赖于材料本身固有的疏水性质，疏水性能一般，因此其抗菌性能也不太理想；同时，该专利通过在亲水层负载抗生素的方式来提高敷料的整体抗菌性能。然而，抗生素的不当使用会导致细菌产生新的抗药性机制，从而导致其更广泛的传播。