[发明专利]用于表皮修复的静电纺丝功能性纳米纤维薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了用于表皮修复的静电纺丝功能性纳米纤维薄膜的制备方法，属于医疗美容领域，以下步骤：通过同轴静电纺丝制备以聚乳酸己内酯为壳层、聚乙二醇为核层的纳米纤维膜；对纳米纤维膜的两端施加应力后卸载，将加热的无水乙醇均匀地喷洒在样品表面上，使用低温气流将纤维膜快速冷却，形成蜿蜒纤维膜；将重组人表皮生长因子混入聚苯乙烯磺酸钠溶液形成负电层，将蜿蜒纤维膜浸入聚烯丙胺盐酸盐溶液中形成正电层，进行层层组装，形成多层复合纤维膜。通过将聚乳酸和聚己内酯共聚物聚乳酸己内酯作为同轴静电纺丝纳米纤维的壳层，提高了纤维薄膜的力学特性，以聚乙二醇作为纤维的核层，提高纤维薄膜的亲水性，透湿性。

技术领域

本发明涉及医疗美容领域，尤其涉及用于表皮修复的静电纺丝功能性纳米纤维薄膜的制备方法。

背景技术

溶液静电纺丝是一种利用静电力从聚合物溶液或熔体中制备出微纳米纤维，与常规纺丝工艺相比，制备的纤维具有更小的直径（从纳米到微米）和更大的比表面积。通过施加数十千伏范围内的电压来进行静电纺丝工艺过程，该过程主要基于强互斥力克服带电聚合物液体中较弱的表面张力的原理。当前，有两种标准的静电纺丝工作方式：垂直和水平。随着这项技术的发展，能够以更可控和更有效的方式制造更复杂的纳米纤维结构。静电纺丝系统由三个主要组件组成：高压电源，喷丝板和接地的收集板（通常是金属筛网，板或旋转的心轴），利用高压电源将某种极性的电荷注入到聚合物溶液或熔体中，然后朝着相反极性的收集器加速。在静电纺丝之前，大多数聚合物都溶解在某些溶剂中，当它完全溶解时，会形成聚合物溶液。

在静电纺丝工艺中，通过其表面张力保持在毛细管末端的聚合物溶液受到电场作用，并且由于该电场而在液体表面上感应出电荷。当施加的电场达到临界值时，排斥力克服了表面张力。溶液的带电射流从泰勒锥的末端喷出，并且在毛细管末端和收集器之间的空间中发生不稳定且快速的射流搅动，随着溶剂蒸发，形成聚合物纤维。而同轴静电纺丝工艺可从两种或多种类型的聚合物溶液中合成具有更多种形态和用途的纳米纤维，随着材料选择的多样化和结构的多样化，同轴静电纺丝的应用范围已扩展到生物医学，电化学开发和环境保护。

大多数动物细胞都在纤维状细胞外基质中生长，细胞外基质本质上是胶原蛋白纤维的网络。胶原蛋白通常以蜿蜒状平行纤维的形式存在，并表现出特殊的非线性机械特性。蜿蜒的结构可为组织提供出色的弹性和柔韧性。胶原蛋白表现出的非线性弹性有效地减缓了机械应力的振荡，防止了组织过度拉伸，并保持了血流环境的稳定状态，从而保护生物个体的正常活动。因此，利用仿生胶原纤维制备具有非线性特征的纤维支架对修复表皮组织具有重要的意义。但是大多数合成聚合物材料是线弹性的，因此有必要通过结构调整获得复杂的非线性机械性能。

现有技术已经通过编织，双组分静电纺丝，微成型等方法来构造不同的纤维空间结构，这使合成聚合物材料具有机械非线性，但是整体结构变形在低应力下会引起较大的应变，材料变形的可恢复性很差。微成型将直的平行纤维强行成型为蜿蜒形，但是在成型过程中施加的内部应力极大地增加了机械性能的不稳定性。有研究人员通过并排喷丝头将两种具有不同收缩率的聚合物电纺成单根纤维，利用残余应力形成蜿蜒的结构。还有研究人员在聚合物的玻璃化转变温度以上，将电纺纤维从收集装置中释放出来，以诱导它们形成蜿蜒结构，但是，不可控制的纤维蜿蜒和结构不稳定性严重地限制了它们在不同的组织工程领域中的应用。

层层组装技术是一种强大的表面涂层技术，其装载和输送药物以及生长因子以研究基本生物学过程方面取得了实质性进展，层层组装技术在组织工程和生物医学应用中的应用已显著扩大。微流体技术已与层层组装技术恰当地结合在一起，微流体技术允许在微米级表面上选择性沉积多层膜，微通道宽度或直径范围为50至800μm。通过使聚苯乙烯磺酸盐（PSS）和聚烯丙胺盐酸盐（PAH）聚电解质溶液流过微通道网络，产生带负电的薄膜层及带正点的薄膜层， 然后两层膜可以组装到一起，形成复合薄膜。

公开号为“CN109172073A” 公开日为2019年1月11日的中国专利文件，公开了一种一种控释生长因子的同轴静电纺丝纳米纤维膜及其制备方法，但其未对纤维的结构进行设计，功能性材料较少，没有更加仿生细胞的生存环境。