CN104611783A - 一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 - Google Patents
一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104611783A CN104611783A CN201510042390.3A CN201510042390A CN104611783A CN 104611783 A CN104611783 A CN 104611783A CN 201510042390 A CN201510042390 A CN 201510042390A CN 104611783 A CN104611783 A CN 104611783A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gelatin
- propiram
- nanofiber
- mixed solution
- spinning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种静电纺丝制备纳米纤维的方法,包括以下步骤:(1)制备普鲁兰-明胶混合溶液:将普鲁兰和明胶混合物溶于去离子水中,磁力搅拌至完全溶解;(2)静电纺丝:将(1)中得到的普鲁兰-明胶混合溶液进行静电纺丝,调节工艺参数为:静电场电压15~25kv,纺丝速度0.3~0.7ml/h,接收距离8~20cm,相对湿度为20-50%,采用平面接收装置接收。本发明方法采用水为唯一溶剂,无有机溶剂残留,并通过静电纺丝的方法纺成纳米纤维,可以从组成和结构上仿生天然细胞外基质。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用,属于静电纺丝领域。
背景技术
组织工程学的目的是使缺损的组织和器官得以重塑和再建。组织工程支架是组织工程研究的重要组成部分,支架所形成的三维结构不但为细胞获取营养、生长和代谢提供了一个有利的空间,也为植入的细胞分泌细胞外基质并最终形成相应的组织或器官提供了一个良好的环境。组织工程中,人工制成的细胞外基质,即临时支架,促进细胞黏附、保持分化而不影响细胞增殖,同时诱导新组织的形成。支架既可以是天然聚合物,也可以是合成聚合物。与合成聚合物相比,天然大分子更易于细胞的黏附和保持分化作用。已有研究表明,纳米纤维支架有利于吸附更多的蛋白质,能够为细胞膜上的受体提供更多的黏附位点,吸附的蛋白质也可通过改变构象暴露更多隐蔽的黏附位点,为细胞的生长提供一个三维的空间,从而有利于细胞黏附。因而天然大分子纳米纤维制备细胞支架能模拟人体内细胞外基质的物理结构。
明胶原蛋白和氨基聚糖是天然细胞外基质的主要成分,但由于胶原价格昂贵,其应用受到了限制。明胶生物相容性与生物可降解性类似于天然细胞外基质的胶原蛋白,明胶采用甲酸、三氟乙醇和六氟异丙醇为溶剂,已成功地静电纺成纳米纤维,静电纺明胶及其与聚己内酯(PCL)共混复合支架材料也可用于皮肤组织支架材料。由于有机溶剂具有良好的挥发性,因此在静电纺过程中易于挥发,得到平滑的纤维,但存在溶剂回收难,同时残留的溶剂可能对纳米纤维材料应用产生不良影响。普鲁兰是出芽短梗霉产生的胞外多糖,主要是由α-1,6连接的麦芽三糖亚单元组成的聚合物,具有水溶性、成膜性、黏附性等独特的性质。目前,普鲁兰已被美国认定为一种生物安全物质,可用作食品添加剂和药物载体材料等。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种用静电纺丝技术制备普鲁兰-明胶共混纳米纤维膜的方法,以水为溶剂将天然可降解且具有良好生物相容性材料普鲁兰和明胶构筑的普鲁兰-明胶复合材料成为很有应用前途的材料,可作为仿生细胞外基质材料。
本发明的目的是提供一种静电纺丝制备纳米纤维的方法,包括以下步骤:
(1)制备普鲁兰-明胶混合溶液:将普鲁兰和明胶混合物溶于去离子水中,磁力搅拌至完全溶解,得到浓度为0.15~0.30g/mL的普鲁兰-明胶混合水溶液,所述普鲁兰和明胶混合物中普鲁兰质量百分含量为50%-95%,明胶质量百分含量为5%-50%。
(2)静电纺丝:将(1)中得到的普鲁兰-明胶混合溶液进行静电纺丝,调节工艺参数为:静电场电压15~25kv,纺丝速度0.3~0.7ml/h,接收距离8~20cm,相对湿度为30-50%,采用平面接收装置接收,得到膜状结构纤维集合体即为纳米纤维膜。
进一步地,在上述技术方案中,普鲁兰-明胶混合水溶液浓度为0.15g/mL或0.20g/mL或0.24g/mL或0.25g/mL或0.30g/mL。
本发明的另一目的是提供上述方法得到的普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜。该纤维膜为一种无纺布材料。
本发明的再一目的是提供上述普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜作为纳米药物载体的应用。
本发明的又一目的是提供上述普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜作为仿生细胞外基质纤维支架的应用。
发明有益效果
理想的生物材料支架首先须仿生天然细胞外基质的结构和生物学功能,并有良好的生物相容性,胶原蛋白和氨基聚糖是天然细胞外基质的主要成分,普鲁兰和明胶共混该新型蛋白-多糖体系,采用水为唯一溶剂,无有机溶剂残留,并通过静电纺丝的方法纺成纳米纤维,可以从组成和结构上仿生天然细胞外基质。
附图说明
本发明附图1幅,
图1为实施例4制备的纳米纤维膜扫描电镜照片。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
用电子天平称取0.1g明胶和0.3g普鲁兰溶于2ml去离子水中,得到质量体积比浓度为20(m/v)%、普鲁兰/明胶混合比例为75/25的水溶液,将溶液在常温下磁力搅拌12h溶解完全;静置五分钟后静电纺丝,静电纺参数为:静电电压20kv,接收距离11cm,纺丝速度0.5ml/h。用铝箔接收,最终得到纤维平均直径为175nm的无纺布材料。
实施例2
用电子天平称取0.16g明胶和0.32g普鲁兰溶于2ml去离子水中,得到质量体积比浓度为24(m/v)%、普鲁兰/明胶混合比例为66/34的水溶液,将溶液在常温下磁力搅拌12h溶解完全;静置五分钟后静电纺丝,静电纺参数为:静电电压20kv,接收距离11cm,纺丝速度0.5ml/h。用铝箔接收,最终得到纤维平均直径为179nm的无纺布材料。
实施例3
用电子天平称取0.25明胶和0.25g普鲁兰溶于2ml去离子水中,得到质量体积比浓度为25%、普鲁兰/明胶混合比例为50/50的水溶液,将溶液在常温下磁力搅拌12h溶解完全;静置五分钟后静电纺丝,静电纺参数为:静电电压20kv,接收距离11cm,纺丝速度0.5ml/h。用铝箔接收,最终得到纤维平均直径为141nm的无纺布材料。
实施例4
用电子天平称取0.16g明胶和0.32g普鲁兰溶于2ml去离子水中,得到质量体积比浓度为24(m/v)%、普鲁兰/明胶混合比例为67/33的水溶液,将溶液在常温下磁力搅拌12h溶解完全;静置五分钟后静电纺丝,静电纺参数为:静电电压20kv,接收距离11cm,纺丝速度0.5ml/h。用铝箔接收,如图1所示,最终得到纤维平均直径为171nm的无纺布材料。
应用例
实施例1-4方法制备的到的纳米纤维膜,该复合物从结构和组成上仿生天然细胞外基质,可用作皮肤组织工程支架材料。
Claims (5)
1.一种静电纺丝制备纳米纤维的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备普鲁兰-明胶混合溶液:将普鲁兰和明胶混合物溶于去离子水中,磁力搅拌至完全溶解,得到浓度为0.15~0.30g/mL的普鲁兰-明胶混合溶液,所述普鲁兰和明胶混合物中普鲁兰质量百分含量为50%~95%,明胶质量百分含量为5~50%;
(2)静电纺丝:将(1)中得到的普鲁兰-明胶混合溶液进行静电纺丝,调节工艺参数为:静电场电压15~25kv,纺丝速度0.3~0.7ml/h,接收距离8~20cm,相对湿度为20-50%,采用平面接收装置接收,得到膜状结构纤维集合体。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:普鲁兰-明胶混合溶液浓度为0.15g/mL或0.20g/mL或0.24g/mL或0.25g/mL或0.30g/mL。
3.如权利要求1或2所述方法得到的普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜,所述纳米纤维膜的纤维直径为60-235nm。
4.如权利要求3所述普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜作为纳米药物载体的应用。
5.如权利要求3所述普鲁兰/明胶混合纳米纤维膜作为仿生细胞外基质纤维支架的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510042390.3A CN104611783B (zh) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510042390.3A CN104611783B (zh) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104611783A true CN104611783A (zh) | 2015-05-13 |
CN104611783B CN104611783B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=53146418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510042390.3A Expired - Fee Related CN104611783B (zh) | 2015-01-27 | 2015-01-27 | 一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104611783B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105544096A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 天津北洋百川生物技术有限公司 | 改善聚谷氨酸-普鲁兰多糖纳米纤维膜水稳定性的方法 |
CN107675359A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-09 | 湖南农业大学 | 一种普鲁兰/海藻酸钠复合纤维膜及其制备方法和应用 |
CN108210998A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-06-29 | 福州大学 | 一种提高静电纺丝明胶膜水溶性的处理方法及应用 |
CN109674685A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-26 | 诺斯贝尔化妆品股份有限公司 | 以出芽短梗酶多糖为骨架的胶原纳米速溶面膜及制备方法 |
CN112626712A (zh) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | 轴心纤维有限公司 | 用于护肤品的具有功能性成分的多糖和蛋白质纳米纤维基质 |
CN113005771A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-22 | 武汉轻工大学 | 一种疏水性淀粉食品包装膜的制备方法 |
CN113373595A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-10 | 济南大学 | 一种FeOOH/PVDF纤维支架及其制备方法和应用 |
US11319566B2 (en) | 2017-04-14 | 2022-05-03 | Capsugel Belgium Nv | Process for making pullulan |
US11576870B2 (en) | 2017-04-14 | 2023-02-14 | Capsugel Belgium Nv | Pullulan capsules |
CN117107395A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-11-24 | 东北农业大学 | 一种共载益生菌功能性纳米纤维的制备方法 |
EP4041181A4 (en) * | 2019-10-08 | 2024-05-22 | Nanolayr Ltd | NANOFIBER MATRIX MADE OF NATURAL POLYMERS COMPRISING NATURAL FUNCTIONAL INGREDIENTS FOR COSMETIC PRODUCTS |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1944724A (zh) * | 2006-10-11 | 2007-04-11 | 东华大学 | 胶原蛋白和壳聚糖复合纳米纤维及膜静电纺丝的制备方法 |
CN1961974A (zh) * | 2005-11-09 | 2007-05-16 | 中国科学院化学研究所 | 可生物降解及吸收的聚合物纳米纤维膜材料及其制备方法和用途 |
CN102580166A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种医用仿生透明薄膜植入材料及其制备方法和应用 |
-
2015
- 2015-01-27 CN CN201510042390.3A patent/CN104611783B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1961974A (zh) * | 2005-11-09 | 2007-05-16 | 中国科学院化学研究所 | 可生物降解及吸收的聚合物纳米纤维膜材料及其制备方法和用途 |
CN1944724A (zh) * | 2006-10-11 | 2007-04-11 | 东华大学 | 胶原蛋白和壳聚糖复合纳米纤维及膜静电纺丝的制备方法 |
CN102580166A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种医用仿生透明薄膜植入材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孙晓斌等: "普鲁兰多糖纳米纤维膜制备及交联工艺研究", 《合成纤维》 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105544096A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 天津北洋百川生物技术有限公司 | 改善聚谷氨酸-普鲁兰多糖纳米纤维膜水稳定性的方法 |
US11878079B2 (en) | 2017-04-14 | 2024-01-23 | Capsugel Belgium Nv | Pullulan capsules |
US11319566B2 (en) | 2017-04-14 | 2022-05-03 | Capsugel Belgium Nv | Process for making pullulan |
US11576870B2 (en) | 2017-04-14 | 2023-02-14 | Capsugel Belgium Nv | Pullulan capsules |
CN107675359A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-09 | 湖南农业大学 | 一种普鲁兰/海藻酸钠复合纤维膜及其制备方法和应用 |
CN107675359B (zh) * | 2017-09-25 | 2019-11-26 | 湖南农业大学 | 一种普鲁兰/海藻酸钠复合纤维膜及其制备方法和应用 |
CN108210998A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-06-29 | 福州大学 | 一种提高静电纺丝明胶膜水溶性的处理方法及应用 |
CN109674685A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-26 | 诺斯贝尔化妆品股份有限公司 | 以出芽短梗酶多糖为骨架的胶原纳米速溶面膜及制备方法 |
CN109674685B (zh) * | 2019-01-21 | 2020-04-21 | 诺斯贝尔化妆品股份有限公司 | 以出芽短梗酶多糖为骨架的胶原纳米速溶面膜及制备方法 |
CN112626712A (zh) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | 轴心纤维有限公司 | 用于护肤品的具有功能性成分的多糖和蛋白质纳米纤维基质 |
EP4041181A4 (en) * | 2019-10-08 | 2024-05-22 | Nanolayr Ltd | NANOFIBER MATRIX MADE OF NATURAL POLYMERS COMPRISING NATURAL FUNCTIONAL INGREDIENTS FOR COSMETIC PRODUCTS |
CN113005771A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-22 | 武汉轻工大学 | 一种疏水性淀粉食品包装膜的制备方法 |
CN113373595A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-10 | 济南大学 | 一种FeOOH/PVDF纤维支架及其制备方法和应用 |
CN113373595B (zh) * | 2021-05-19 | 2023-02-03 | 济南大学 | 一种FeOOH/PVDF纤维支架及其制备方法和应用 |
CN117107395A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-11-24 | 东北农业大学 | 一种共载益生菌功能性纳米纤维的制备方法 |
CN117107395B (zh) * | 2023-08-22 | 2024-03-22 | 东北农业大学 | 一种共载益生菌功能性纳米纤维的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104611783B (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104611783A (zh) | 一种静电纺丝制备纳米纤维的方法及其得到的纳米纤维和纳米纤维的应用 | |
CN104069536B (zh) | 一种制备海藻酸钠-壳聚糖纳米级医用敷料的制备方法 | |
CN104096261B (zh) | 明胶/介孔生物玻璃复合纳米纤维膜材料及其制备方法 | |
Wang et al. | Bioactive silk fibroin scaffold with nanoarchitecture for wound healing | |
Yu et al. | Electrospun scaffolds composing of alginate, chitosan, collagen and hydroxyapatite for applying in bone tissue engineering | |
Salles et al. | Electrospinning of gelatin/poly (vinyl pyrrolidone) blends from water/acetic acid solutions | |
Han et al. | A review: Current status and emerging developments on natural polymer‐based electrospun fibers | |
CN102797074B (zh) | 基于静电纺丝技术制备天然材料-脂质体复合纳米纤维 | |
Chang et al. | Preparation of electrospun alginate fibers with chitosan sheath | |
CN103469351B (zh) | 负载维生素c的丝素蛋白/透明质酸复合纳米纤维的制备方法 | |
CN104888277A (zh) | 一种细胞-生物支架复合体及其3d打印成形方法 | |
CN104436281A (zh) | 一种多孔海藻酸钠纳米纤维创面敷料的制备方法 | |
CN103751839B (zh) | 一种聚乳酸和壳聚糖复合神经导管及其制备方法 | |
CN105079874A (zh) | 一种基于纳米技术的小口径人工血管的制备方法 | |
CN102102278A (zh) | 丝素蛋白和聚羟基丁酸戊酸共聚酯复合纤维膜的制备方法 | |
CN104383606A (zh) | 一种高强度高弹性血管支架及其制备方法 | |
CN101575771A (zh) | 一种采用禽蛋壳膜蛋白制备共混型电纺纤维膜的方法 | |
CN102560888A (zh) | 负载水溶性维生素e的丝素蛋白纳米纤维膜及其制备方法 | |
CN102277654B (zh) | 一种透明质酸和壳聚糖复合聚电解质纳米纤维的制备方法 | |
CN103061037B (zh) | 一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法 | |
CN103225172A (zh) | 硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及其制备方法和医用用途 | |
CN100441755C (zh) | 用于仿生细胞外基质纤维支架的明胶/壳聚糖共混的制备方法 | |
CN106498508B (zh) | 一种聚乳酸静电纺丝溶液的制备方法 | |
CN103993425A (zh) | 一种聚己内酯-角蛋白复合纳米纤维膜的制备方法 | |
CN103147229A (zh) | 胶原蛋白/乳酸-己内酯共聚物复合纤维支架的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160817 Termination date: 20190127 |