CN103893811A - 一种生物玻璃毡的制备方法及其产品的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物玻璃毡的制备方法，包括以下步骤：将硼酸盐生物玻璃纤维加工成长度为5～30毫米的短切纤维，铺到模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为1.0～15ml/g，反应0.5～4小时用pH值为5.5～6.5的稀酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。本发明还公开了一种由上述方法制备得到的生物玻璃毡用于治疗皮肤创伤的用途。本发明制备得到的产品是一种具有生物相容性、生物活性、生物降解性、生物抗菌性、抗菌药物缓释性和组织再生性等一系列特性的皮肤创伤再生和修复的生物材料。
Description
技术领域
本发明属于生物材料技术领域，尤其涉及一种可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的制备方法及其产品的应用。
背景技术
在人类发展过程中，皮肤创伤一直是一个不可避免的医疗问题。随着世界人口的老龄化，以及随之而来的糖尿病溃疡和静脉曲张溃疡患病率的增长，与此密切相关的褥疮、溃疡等慢性伤口护理成为一个日益严重的卫生问题。因此，医用敷料作为一类重要的卫生材料类医疗用品，越来越被大家所关注。世界医疗卫生领域也越来越重视研发高科技医用敷料，新型医用敷料的市场需求将不断扩大。从全球范围来看，传统医用敷料仍占整个医用敷料的50%以上，但是，近年来传统医用敷料增长趋缓，新型医用敷料正在迅速增长。人们对新型医用敷料开发的标准是：材料的高效性、产品的高效能、护理的高效率；如：透明薄膜类敷料（2001，CN1303304）、水凝胶体敷料（2004，CN2724714）、藻酸盐类敷料（2003，CN02148949）等。就具体的产品开发而言，医用敷料更注重产品的生物活性和功能性。这些产品虽然有一定的可吸收性，但是它们的生物活性还不尽人意。另外，在伤口处理中长期使用抗生素将导致病菌对抗生素的抵抗越来越强，因此，需要新的抗菌敷料来应对伤口感染。除此之外，医用敷料产品也需要考虑制备成本，为患者节省护理费用，这些产品也无明显的抗菌性。
根据市场的需求，迫切需要一种新型皮肤修复的敷料，这种材料不仅具有生物相容性和生物可降解性，还应当具有良好的生物活性。此外，还应当具有较好的抗菌性和长期的药物缓释能力，避免对伤口频繁地换药。
发明内容
针对现有各种创面修复材料性能存在的技术缺陷，本发明的目的是为临床医疗提供一种用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的制备方法，制备得到的产品是一种由硼酸盐玻璃纤维作为基质和由改性的壳聚糖为粘结剂的复合材料，是一种具有生物相容性、生物活性、生物降解性、生物抗菌性、抗菌药物缓释性和组织再生性等一系列特性的皮肤创伤再生和修复的生物材料。
本发明的另一个目的是提供一种上述生物玻璃毡用于治疗皮肤创伤的用途。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种生物玻璃毡的制备方法，包括以下步骤：
将硼酸盐生物玻璃纤维加工成长度为5～30毫米的短切纤维，铺到模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为1.0～15ml/g，反应0.5～4小时用pH值为5.5～6.5的稀酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。
所述酸为盐酸。
所述生物玻璃毡的容重为0.3～1.2g/cm3，抗拉强度为10～100kPa。
所述硼酸盐生物玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：
喷吹法制备硼酸盐生物玻璃纤维：将占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为30～90mol%的网络形成体和占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为10～70mol%的网络外体混合均匀，加热熔融，熔融温度为1000～1400℃，熔制保温时间为0.5～8小时，在熔融状态下，熔融的玻璃液流出后，用25℃冷空气，气压为0.5～2.0MPa，对高温玻璃液喷吹，将玻璃液喷吹成棉絮状态的纤维得到硼酸盐生物玻璃纤维；
其中，网络外体的总量包括碱土金属氧化物含量为50～80mol%，碱金属氧化物含量为15～45mol%；过渡金属氧化物的含量为0～5mol%。
所述硼酸盐生物玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：
漏板拉制法制备硼酸盐生物玻璃纤维：将占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为30～90mol%的网络形成体和占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为10～70mol%的网络外体混合均匀，加热熔融，熔融温度为1000～1400℃，熔制保温时间为0.5～8小时，将熔融状玻璃液流进底部装有漏板的铂坩锅中，玻璃液从漏板的孔洞流下成玻璃棒，在未完全冷却时采用拉丝设备将其拉制成玻璃长丝，得到硼酸盐生物玻璃纤维；
其中，网络外体的总量包括碱土金属氧化物含量为50～80mol%，碱金属氧化物含量为15～45mol%；过渡金属氧化物的含量为0～5mol%。
所述碱土金属氧化物包括CaO、SrO和MgO，摩尔比为(14～30):6:(6～18)。
所述碱金属氧化物包括Na2O和K2O，摩尔比为(5.8～7.5):6。
所述过渡金属氧化物为Ag2O、CuO、ZnO或Fe2O3中的一种或一种以上。
所述网络形成体为非金属氧化物。
所述非金属氧化物包括B2O3和P2O5，摩尔比为(34～74):16。
所述硼酸盐生物玻璃纤维的直径为50纳米～50微米。
所述漏板上的孔直径为0.5毫米。
所述拉丝设备的拉丝速度为0.5～10m/s。
所述改性壳聚糖液相的制备方法包括以下步骤：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，混合均匀制得壳 聚糖/乙酸的混合溶液；将β-甘油磷酸二钠溶于去离子水中混合均匀，得到β-甘油磷酸二钠溶液，然后将壳聚糖/乙酸的混合溶液与β-甘油磷酸二钠的水溶液混合均匀，得到改性壳聚糖液相；其中各物质质量百分含量：壳聚糖为1～5%，乙酸溶液为2～6%，β-甘油磷酸二钠为6-12%，去离子水为77-91%。
本发明提出的可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的制备方法，采用价格低廉的化学原料，制备出用于治疗皮肤创伤，加速伤口愈合，具有一定生物活性和降解性的玻璃毡；该用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡敷在皮肤表面后，可以在人体组织液中逐渐降解；在降解的同时，可刺激周围血管组织再生，具有生物活性。
利用本发明制备方法得到的可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡作为医用敷料，可应用于糖尿病溃疡和静脉曲张溃疡等难以愈合性大面积伤口。
本发明制备的可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡是以可被人体降解的硼酸盐生物玻璃和可被人体降解并吸收的壳聚糖以及人体组成成分β-甘油磷酸的钠作为直接原料，在体内不留任何痕迹，避免了患者换药的痛苦。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明公开的生物玻璃毡采用的原料的比例可灵活改变的特点，根据伤口的大小，位置，严重程度，可使用纤维含量不同的玻璃毡，具有一定强度棉絮状的玻璃毡，能更好的与伤口结合，直接作用于伤口。
2、本发明公开的生物玻璃毡具有优异的抗菌性能，可抵抗细菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄细菌，从而防止伤口感染，减少因此引起的截肢，减少病人的痛苦；同时在玻璃纤维中载有的抗菌离子，不仅能抗菌，而且还具有缓释的作用，能持续地抗菌，能避免频繁地换药。
3、本发明公开的玻璃毡具有良好的生物特性，可刺激周围血管组织再生，促进伤口快速愈合，减小疤痕面积，还具有一定的降解速度，随着伤口的愈合慢慢溶解，无需进行更换，大大减少了病人换药时的痛苦，降解后的玻璃纤维形成类似与胶原纤维的支架，能直接转换成皮下组织，加速伤口的修复和愈合。
4、本发明所使用的硼酸盐生物玻璃，具有优异的生物活性和生物相容性，在人体体液中能刺激形成皮肤愈合所需的血管或组织；更重要的是在人体体液中，最终可以完全降解，具有其它生物玻璃不具备的生物降解和吸收作用；此类可降解的生物玻璃材料，可以作为大面积难愈合性伤口的医用敷料。可降解的硼酸盐生物玻璃是由B2O3或P2O5组成的玻璃网络，该类型玻璃主要是由硼三面体(或少量硼四面体)，磷三面体(或双键断裂后成磷四面体)所组成，它们在空间的连接程度有限，易于形成断键，具有很高程度的化学活性。与人体组织相类似的含磷溶液接触后，空间网络被溶解，玻璃结构中的硼、钠、钾、钙、锶、镁、银、铁、锌和铜等离子析出，其中，钙对于伤口愈合非常重要；形成磷钙化合物可以促进上皮细胞的移动和帮助身体进行开放性创口愈 合。
5、本发明所使用的改性的壳聚糖溶液为壳聚糖、乙酸、β-甘油磷酸二钠混合液相；壳聚糖具有无毒、可降解和生物相容特性，在人体内会降解为无毒的小分子而被吸收。此外，壳聚糖还可以促进诸如免疫力、抗菌性等生物活性，促进伤口愈合，且与人体有更好的相容性；而β-甘油磷酸是人体的组成物质，在磷代谢失衡时，能够为人体提供磷源，同时也使钙不易流失。
6、现今市场上的医用敷料，如薄膜类敷料能密切粘附于创口表面，虽然可有效保持伤口渗出液，提供利于伤口愈合的湿润环境，减轻伤口疼痛但没有吸收性能，但是不适于渗液多的创面。如水凝胶类主要作用为自体清创，虽然比较适合有黄色腐肉或黑痂且少有渗液的伤口，但是换药时需清除且用波莫雷辅料进行固定。与这些市场上已应用的新型敷料相比，本发明的生物玻璃毡具有良好的生物活性及生物降解性，可以与伤口很好的结合，促进周围血管和组织的再生，在形态上可模仿胶原纤维结构，能诱使血凝并覆盖伤口，促进上皮细胞的移动和帮助身体进行开放性创口的快速愈合，还可随伤口愈合自行降解，无需换药。
7、本发明不需要特别的仪器与设备，也不需要昂贵的原料，将可降解的硼酸盐生物玻璃纤维和可降解吸收的改性的壳聚糖溶液直接复合，待复合物固化后可制备出具有优异的生物活性、生物相容性和生物降解性的生物玻璃毡。
8、本发明公开的生物玻璃毡的制备方法简单，是玻璃纤维与粘结剂（改性壳聚糖液相）的简单复合，可以按伤口的要求，制备成各种形状，生产成本低廉，使用格外方便。
附图说明
图1是制备的生物玻璃毡的示意图。
图2是制备的生物玻璃毡的示意图。
图3是制备的生物玻璃毡的FTIR和未反应的玻璃纤维与粘结剂的混合物的FTIR示意图。
图4是制备的生物玻璃毡降解产物XRD示意图。
图5是制备的生物玻璃毡失重测试结果示意图。
图6是制备的生物玻璃毡生物相容性的MTT法测试结果示意图。
图7是制备的生物玻璃毡植入皮下四周后PAS染色示意图。
图8是各种不同组成的生物玻璃毡在接种金黄色葡萄球菌的培养皿表面形成的抑菌圈示意图。
图9是不同银含量的生物玻璃毡随着时间释放到SBF溶液中的银离子浓度示意图。
图10是制备的生物玻璃毡对于大鼠创伤修复促进作用的动物实验结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
1）喷吹法制备硼酸盐生物玻璃纤维：
按照表1的硼酸盐生物玻璃组成，称取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐作为玻璃配合料，原料的纯度为分析纯，研磨后，充分混合，得到原始配料。将原始配料置于铂金坩埚内，在1050℃的硅钼炉中，熔制0.5h，在熔融状态下，熔融的玻璃液流出后，用25℃冷空气，气压为2.0MPa,对高温玻璃液喷吹，将玻璃液喷吹成棉絮状态的纤维(玻璃棉)，直径为50纳米－2微米，收集备用。
表1
2）改性壳聚糖液相的制备：
制备各组分质量百分比如下的改性壳聚糖液相：乙酸2%，壳聚糖1%，β-甘油磷酸二钠6%，去离子水91%。将2g的冰乙酸与91g的去离子水混合，配制乙酸溶液。后称取1g的壳聚糖(98%去乙酰化)溶于配制好的乙酸溶液中，磁力搅拌2小时，使溶液澄清透明，制备的壳聚糖/乙酸混合溶液。接着称取6g的β-甘油磷酸二钠，溶解于制备的壳聚糖/乙酸混合溶液，并接着磁力搅拌1小时，混合均匀后即为改性壳聚糖液相，备用。
3）制备玻璃毡：
将实验步骤1）制备的棉絮状态的纤维，加工成短切纤维（长度为5-30毫米），铺到尺寸为6cm×2cm的长方形模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为1.0ml/g，继续反应0.5小时。用pH值为5.5的稀盐酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。图1是制备生物玻璃毡的示意图。
获得的多孔生物玻璃毡测得其容重为0.35g/cm3，抗拉强度为12kPa。
实施例2
1）漏板拉制法制备硼酸盐生物玻璃纤维
按照表2的硼酸盐生物玻璃组成，称取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫 酸盐和磷酸盐作为玻璃配合料，原料的纯度为分析纯，研磨后，充分混合，得到原始配料。将原始配料置于铂金坩埚内，在1200℃的硅钼炉中，熔制4h，将熔融状玻璃液流进底部装有漏板（漏板的孔直径为0.5毫米）的铂坩锅中，玻璃液从漏板的孔洞流下成玻璃棒，在其未完全冷却时，采用拉丝设备（拉丝机的线速度为0.5m/s）将其拉制成玻璃长丝，直径为30-50微米，之后切断成短纤维（长度为25-30毫米）备用。
表2
2）改性壳聚糖液相的制备：
制备各组分质量百分比如下的改性壳聚糖液相：乙酸6%，壳聚糖5%，β-甘油磷酸二钠12%，去离子水77%。将6g的冰乙酸与77g的去离子水混合，配制乙酸溶液。后称取5g的壳聚糖(98%去乙酰化)溶于配制好的乙酸溶液中，磁力搅拌2小时，使溶液澄清透明，制备的壳聚糖/乙酸混合溶液。接着称取12g的β-甘油磷酸二钠，溶解于制备的壳聚糖/乙酸混合溶液，并接着磁力搅拌1小时，混合均匀后即为改性壳聚糖液相，备用。
3)制备生物玻璃毡：
将实验步骤1）制备的棉絮状态的纤维，加工成短切纤维（长度为5-30毫米），铺到尺寸为6cm×2cm的长方形模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为2.0ml/g，继续反应1小时。用pH值为6.5的稀盐酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。图2是制备的生物玻璃毡的示意图。在制备过程中，壳聚糖形成络合物，使凝胶凝固。图3是制备的生物玻璃毡的FTIR和未反应的玻璃纤维与粘结剂的混合物的FTIR示意图，从两条曲线特征峰的变化可以看出，生物玻璃毡的形成是壳聚糖与玻璃中离子络合反应的结果，这一反应发生在改性壳聚糖液相凝固的过程中。
获得的生物玻璃毡测得其容重为1.1g/cm3，抗拉强度为97kPa。
实施例3
1）漏板法制备硼酸盐生物玻璃纤维：
按照表3的硼酸盐生物玻璃组成，称取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、 硫酸盐和磷酸盐作为玻璃配合料，原料的纯度为分析纯，研磨后，充分混合，得到原始配料。将原始配料置于铂金坩埚内，在1250℃的硅钼炉中，熔制4h，将熔融状玻璃液流进底部装有漏板（漏板的孔直径为0.5毫米）的铂坩锅中，玻璃液从漏板的孔洞流下成玻璃棒，在其未完全冷却时，采用拉丝设备（拉丝机的线速度为10m/s）将其拉制成玻璃长丝，直径为10-20微米，之后切断成短纤维（长度为25-30毫米）备用。
表3
2）改性壳聚糖液相的制备：
制备各组分质量百分比如下的改性壳聚糖液相：乙酸4%，壳聚糖3%，β-甘油磷酸二钠9%，去离子水84%。将4g的冰乙酸与84g的去离子水混合，配制乙酸溶液。后称取3g的壳聚糖(98%去乙酰化)溶于配制好的乙酸溶液中，磁力搅拌2小时，使溶液澄清透明，制备的壳聚糖/乙酸混合溶液。接着称取9g的β-甘油磷酸二钠，溶解于制备的壳聚糖/乙酸混合溶液，并接着磁力搅拌1小时，混合均匀后即为改性壳聚糖液相，备用。
3）制备生物玻璃毡：
将实验步骤1）制备的玻璃长丝纤维，加工成短切纤维（长度为5-30毫米），铺到尺寸为6cm×2cm的长方形模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为5ml/g，继续反应2小时，用pH值为6的稀盐酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。
获得的生物玻璃毡测得其容重为1.01g/cm3，抗拉强度为82kPa。
实施例4
1）喷吹法制备硼酸盐生物玻璃纤维：
按照表4的硼酸盐生物玻璃组成，称取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐作为玻璃配合料，原料的纯度为分析纯，研磨后，充分混合，得到原始配料。将原始配料置于铂金坩埚内，在1350℃的硅钼炉中，熔制4h，在熔融状态下，熔融的玻璃液流出后，用25℃冷空气，气压为2.0MPa,对高温玻璃液喷吹，将玻璃液喷吹成棉絮状态的纤维(玻璃棉)，直径为50纳米－2微米，收集备用。
表4
2）改性壳聚糖液相的制备：
制备各组分质量百分比如下的改性壳聚糖液相：乙酸5%，壳聚糖2%，β-甘油磷酸二钠8%，去离子水85%。将5g的冰乙酸与85g的去离子水混合，配制乙酸溶液。后称取2g的壳聚糖(98%去乙酰化)溶于配制好的乙酸溶液中，磁力搅拌2小时，使溶液澄清透明，制备的壳聚糖/乙酸混合溶液。接着称取8g的β-甘油磷酸二钠，溶解于制备的壳聚糖/乙酸混合溶液，并接着磁力搅拌1小时，混合均匀后即为改性壳聚糖液相，备用。
3）制备生物玻璃毡：
将实验步骤1）制备的棉絮状态的纤维，加工成短切纤维（长度为5-30毫米），铺到尺寸为6cm×2cm的长方形模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为10ml/g，继续反应3小时，用pH值为6.5的稀盐酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。
获得的生物玻璃毡测得其容重为0.85g/cm3，抗拉强度为65kPa。
实施例5
1）喷吹法制备硼酸盐生物玻璃纤维：
按照表5的硼酸盐生物玻璃组成，称取与金属氧化物相应的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐作为玻璃配合料，原料的纯度为分析纯，研磨后，充分混合，得到原始配料。将原始配料置于铂金坩埚内，在1400℃的硅钼炉中，熔制8h，在熔融状态下，熔融的玻璃液流出后，用25℃冷空气，气压为2.0MPa,对高温玻璃液喷吹，将玻璃液喷吹成棉絮状态的纤维(玻璃棉)，直径为50纳米－2微米，收集备用。
表5
2）改性壳聚糖液相的制备：
制备各组分质量百分比如下的改性壳聚糖液相：乙酸3%，壳聚糖4%，β-甘油磷酸二钠10%，去离子水83%。将3g的冰乙酸与83g的去离子水混合，配制乙酸溶液。后称取4g的壳聚糖(98%去乙酰化)溶于配制好的乙酸溶液中，磁力搅拌2小时，使溶液澄清透明，制备的壳聚糖/乙酸混合溶液。接着称取10g的β-甘油磷酸二钠，溶解于制备的壳聚糖/乙酸混合溶液，并接着磁力搅拌1小时，混合均匀后即为改性壳聚糖液相，备用。
3）制备生物玻璃毡：
将实验步骤1）制备的棉絮状态的纤维，加工成短切纤维（长度为5-30毫米），铺到尺寸为6cm×2cm的长方形模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为15ml/g，继续反应4小时，用pH值为6.5的稀盐酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。
获得的生物玻璃毡测得其容重为0.59g/cm3，抗拉强度为50kPa。
实施例6
发明可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的生物活性
取实施例1所获得的纤维浸渍法制备的生物玻璃毡1.0g，在37℃下浸泡在100ml浓度0.25MK2HPO4溶液中，3天后取出，将反应后的生物玻璃毡作XRD粉末物相测试，测试结果如图4所示，图4是制备的生物玻璃毡降解产物XRD示意图，显示生物玻璃毡中存在磷钙化合物，说明生物玻璃毡具有体外生物活性。
实施例7
发明可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的生物降解性能
取实施例2所制备的生物玻璃毡1.0g，在37℃下浸泡在100ml浓度为0.25M的K2HPO4溶液中浸泡，测定在不同时间内的失重，用于表征生物降解性，其测试结果如图5所示，图5是制备的生物玻璃毡失重测试结果示意图。由图可知，此方法制得的生物玻璃毡具有良好的生物降解性。
实施例8
发明可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的生物相容性
用实施例3所述的制备的生物玻璃毡，通过MTT法测试生物玻璃毡的生物相容性。在96孔板 中接种MC3T3-E1型成骨细胞细胞悬液（接种浓度100μl/孔）。先将制得的生物玻璃毡先以200mg/ml的配比关系加入不含血清的液体培养基中以制备材料的浸提液。在37℃条件下培养24h后，过滤收集上清液，并用不含血清的液体培养基依次稀释至100mg/ml、50mg/ml、25mg/ml、12.5mg/ml，不含生物玻璃毡浸提液的培养基作为对照组。随后，用滤膜过滤消毒后取上清液，用于之后的细胞培养及检测试验。将培养板放在培养箱中预培养24h（37℃，5%CO2）。之后去除培养基，加入不同浓度的不同生物玻璃毡的浸提液；接着将培养板在培养箱孵育至预测定天数1天，通过MTT比色法来评价细胞的生长情况，见图6。图6是制备的生物玻璃毡生物相容性的MTT法测试结果示意图，结果显示当细胞在不同浸提液浓度的培养基培养1天后，没有明显的细胞毒性，浸提液浓度为50mg/ml时，细胞增殖最明显，说明该生物玻璃毡对细胞的毒性较小，且对细胞的增殖具有一定的刺激作用。
在将生物玻璃毡植入皮下一定时间后，可通过过碘酸希夫反应（PAS，periodic acid Schiff reaction）对其进行生物相容性测试。在此反应中，通过过碘酸的氧化作用，使多血细胞中的多糖暴露出醛基，醛基与无色碱性品红结合，于多糖存在的部位形成新的紫红色复合物。图7是制备的生物玻璃毡植入皮下四周后PAS染色示意图。由图可以看出，黑色箭头处表明有血管生成，说明此制品可刺激血管再生，具有良好的生物相容性。
实施例9
发明可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的抗菌性能和缓释性
分别取实施例3、实施例2、实施例1中所述方法制备的不同银含量的三种生物玻璃毡，切割成5x5mm小片，供测试抗菌性能和离子缓释性能用。
采用抑菌圈法测定生物玻璃毡的抗菌性能，将1.0×106CFU/mL浓度的金黄色葡萄球菌接种于已灭菌的血琼脂培养基表面，使之覆盖整个培养皿底部形成菌液膜，同时将含银0.1mol%、含银0.5mol%和含银1mol%的三种生物玻璃毡各一枚平放于皿中，37℃恒温箱中培养24h后观察抑菌圈的形成情况，拍成照片（见图8所示，图8是各种不同组成的生物玻璃毡在接种金黄色葡萄球菌的培养皿表面形成的抑菌圈示意图。）。从图8中可以看出，三块生物玻璃毡周围均有明显的抑菌圈形成，随着银含量增加，生物玻璃毡周围的抑菌圈越明显（抑菌圈的颜色越白，抑菌圈的线条越粗）；说明生物玻璃毡具有较好的抗菌性能。
将含银0.1mol%、含银0.5mol%和含银1mol%的三种生物玻璃毡浸泡在生理模拟液（SBF）中，则玻璃结构开始破裂，其中的银离子得到缓慢的释放。通过浸泡的方法测量银离子的浓度来验证生物玻璃毡的抗菌性能。将制备好的不同银含量的生物玻璃毡以每1g对应50mlSBF溶液的比例浸泡，至于37℃恒温箱中，在一定时间间隔后取出样品。通过电感耦合等离子体发射光谱仪对浸泡液中的银离子浓度进行检测。以浸泡的时间为横坐标，银离子的浓度为纵坐标绘制图表，如图9所示，图9是不同银含量的生物玻璃毡随着时间释放到SBF溶液中的银离子浓度示意图，说明随着时间的延长，银离子逐渐释放，且银含量越高的生物玻璃毡，其释放到SBF溶液中的 银离子浓度越高。这一结果与抑菌圈实验结果相对应，证明含银生物玻璃毡因银离子的不断析出具有良好的抗菌性能。
实施例10
发明可用于治疗皮肤创伤的生物玻璃毡的动物实验
为测定生物玻璃毡治疗皮肤创面的有效性，将实施例2所述的制备的生物玻璃毡，剪成圆形，用做促进大鼠创面修复的动物实验。
选择符合试验标准的健康小鼠12只，进行动物实验。将小鼠全部麻醉后，在背部进行脱毛机械损伤处理，伤口尺寸面积初始为3.5cm*3cm，深度达4mm，根据伤口尺寸将进一步消毒处理的生物玻璃毡敷在小鼠伤口处。在使用生物玻璃毡后，伤口在初始阶段迅速止血，伤口范围缩小速度加快，愈合周期明显缩短，由于生物玻璃毡具有良好的降解性，所以需根据生物玻璃毡的降解情况定期进行添加，在7天后，伤口愈合后几乎不可见。图10是制备的生物玻璃毡对于大鼠创伤修复促进作用的动物实验结果示意图，由图可看出生物玻璃毡使用起到了促进伤口愈合的作用；这说明本制品对于治疗大面积难愈合性的伤口，加快愈合速度有独特的作用。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物玻璃毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将硼酸盐生物玻璃纤维加工成长度为5～30毫米的短切纤维，铺到模具中，加入改性壳聚糖液相，改性壳聚糖液相与硼酸盐生物玻璃纤维的比例为1.0～15ml/g，反应0.5～4小时用pH值为5.5～6.5的稀酸浸渍复合物，洗涤后在80℃加热烘干制备得到多孔生物玻璃毡。
2.根据权利要求1所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述酸为盐酸。
3.根据权利要求1所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述生物玻璃毡的容重为0.3～1.2g/cm3，抗拉强度为10～100kPa。
4.根据权利要求1所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述硼酸盐生物玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：
喷吹法制备硼酸盐生物玻璃纤维：将占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为30～90mol%的网络形成体和占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为10～70mol%的网络外体混合均匀，加热熔融，熔融温度为1000～1400℃，熔制保温时间为0.5～8小时，在熔融状态下，熔融的玻璃液流出后，用25℃冷空气，气压为0.5～2.0MPa，对高温玻璃液喷吹，将玻璃液喷吹成棉絮状态的纤维得到硼酸盐生物玻璃纤维；
其中，网络外体的总量包括碱土金属氧化物含量为50～80mol%，碱金属氧化物含量为15～45mol%；过渡金属氧化物的含量为0～5mol%。
5.根据权利要求1所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述硼酸盐生物玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：
漏板拉制法制备硼酸盐生物玻璃纤维：将占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为30～90mol%的网络形成体和占硼酸盐生物玻璃纤维组成总量为10～70mol%的网络外体混合均匀，加热熔融，熔融温度为1000～1400℃，熔制保温时间为0.5～8小时，将熔融状玻璃液流进底部装有漏板的铂坩锅中，玻璃液从漏板的孔洞流下成玻璃棒，在未完全冷却时采用拉丝设备将其拉制成玻璃长丝，得到硼酸盐生物玻璃纤维；
其中，网络外体的总量包括碱土金属氧化物含量为50～80mol%，碱金属氧化物含量为15～45mol%；过渡金属氧化物的含量为0～5mol%。
6.根据权利要求4或5所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述碱土金属氧化物包括CaO、SrO和MgO，摩尔比为(14～30):6:(6～18)；
或所述碱金属氧化物包括Na2O和K2O，摩尔比为(5.8～7.5):6；
或所述过渡金属氧化物为Ag2O、CuO、ZnO或Fe2O3中的一种或一种以上；
或所述网络形成体为非金属氧化物；
或所述硼酸盐生物玻璃纤维的直径为50纳米～50微米。
7.根据权利要求6所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述非金属氧化物包括B2O3和P2O5，摩尔比为(34～74):16。
8.根据权利要求5所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述漏板上的孔直径为0.5毫米；
或所述拉丝设备的拉丝速度为0.5～10m/s。
9.根据权利要求1所述的生物玻璃毡的制备方法：其特征在于：所述改性壳聚糖液相的制备方法包括以下步骤：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，混合均匀制得壳聚糖/乙酸的混合溶液；将β-甘油磷酸二钠溶于去离子水中混合均匀，得到β-甘油磷酸二钠溶液，然后将壳聚糖/乙酸的混合溶液与β-甘油磷酸二钠的水溶液混合均匀，得到改性壳聚糖液相；其中各物质质量百分含量：壳聚糖为1～5%，乙酸溶液为2～6%，β-甘油磷酸二钠为6～12%，去离子水为77～91%。
10.权利要求1至9任一所述的方法制备得到的生物玻璃毡用于治疗皮肤创伤的用途。
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