CN108434527A - 一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法 - Google Patents

一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法，包括以下步骤：将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入预处理的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到改性细菌纤维素水凝胶；将改性细菌纤维素水凝胶表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，在汞灯的照射下固化，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层；将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料。本发明制备的人工皮肤复合材料具有优异的力学性能、透气性能、亲肤性能和高灵敏度，还具有一定可拉伸性能，特别适合于制备人工皮肤或者智能纺织品。

Description

一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织复合材料技术领域，具体涉及一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法。
背景技术
皮肤是人体最大的器官，不仅可以细菌等外界入侵，还承担防止体内水分、电解质等其他物质丢失，但皮肤受到侵害无法自我修复时需要进行皮肤移植，但是当正常皮肤难以满足移植时，就需要寻找替代品人造皮肤。人造皮肤不仅需要柔软透气，还要具有促进自身肌肉与皮肤的生长，更加需要具备感觉和触觉。
中国专利CN 105671962A公开的一种柔性纳米纤维电子皮肤及其制备方法，将POE/TPE/TPU/TPR/EVOH热塑性纳米纤维加入溶剂中形成悬浮液，通过原位聚合/化学镀法或者物理掺杂方式将金属、有机导电高分子或者碳素材料附着于纳米纤维表面，将导电纳米纤维悬浮液旋涂在带有微凹槽或者微突起结构的模具中，干燥后，热处理脱模，得到一面具有微凹槽或者微突起的柔性纳米纤维膜，将两张柔性纳米纤维膜的微凹槽或者微突起面结合，得到柔性纳米纤维基电子皮肤。该方法制备方法简单，两张柔性纳米纤维膜结合紧密，制备的电子皮肤工作电压低，功耗低且灵敏度高。中国专利CN 105326495A公开的一种可穿戴柔性皮肤电极的制造和使用方法，在硬质基片上涂覆一层水溶性高分子材料薄膜聚乙烯醇或聚丙烯酸，在水溶性高分子材料薄膜的表面依次涂覆电子皮肤的聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷/聚苯二甲酸乙二酷、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛/聚乙烯柔性基底层和金/铂/镍/银/铜/碳纳米管/石墨烯/银纳米线金属薄膜，再对金属薄膜进行光刻形成蛇形连接的金属网格，再以图形化的金属薄膜为掩膜，利用干法或者湿法刻蚀，露出硬质基片上的水溶性高分子材料薄膜，将基片放置于热水中溶解水溶性高分子薄膜，剥离干燥，通过焊接或粘结将导电线得到可穿戴柔性皮肤电极。该可穿戴柔性皮肤电极通过皮肤粘合剂附着于皮肤表面。由上述现有技术可知，目前的人造皮肤难以将生物相容性和灵敏性兼具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料及其制备方法，本发明将吸附蚕丝蛋白水凝胶和硫酸软骨素的细菌纤维素膜作为亲肤基底材料，依次涂覆有图案的NOA柔性基底层、单壁碳纳米管层和聚苯乙烯涂层，制备得到力学性能、透气性能、亲肤性能和灵敏度俱佳的复合材料，还具有一定可拉伸性能，特别适合于制备人工皮肤或者智能纺织品。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，所述含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料包括改性细菌纤维素水凝胶、具有图案的NOA柔性基底层、单壁碳纳米管层和聚苯乙烯涂层，其中改性细菌纤维素水凝胶包括细菌纤维素膜、蚕丝蛋白水凝胶和硫酸软骨素，所述具有图案的NOA柔性基底层具有矩形阵列。
作为上述技术方案的优选，所述单壁碳纳米管层中单壁碳纳米管的直径为0.5-1.5nm。
作为上述技术方案的优选，所述含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入预处理的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到改性细菌纤维素水凝胶；
(2)将步骤(1)制备的改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，在汞灯的照射下固化，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层；
(3)将步骤(2)制备的柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，预处理的细菌纤维素膜的含水量为15-25％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，改性细菌纤维素水凝胶中细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:2-4:0.5-1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，改性细菌纤维素水凝胶的含水量为50-65％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为700-1000μm，宽为50-80μm，矩形之间的间距为500-600μm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，固化的功率为400-500W，时间为10-30min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，旋涂的转速为15000-20000r/min，时间为30-120s，单壁碳纳米管溶液的浓度为0.05-0.1wt％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.1-0.5mm，柔性基底层的厚度为10-50μm，单壁碳纳米管层的厚度为100-200nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.1-0.2mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料是以含蚕丝蛋白和硫酸软骨素改性细菌纤维素膜为基底材料，蚕丝蛋白和硫酸软骨素的生物相容性好，将蚕丝蛋白和硫酸软骨素对细菌纤维膜进行改性，提高细菌纤维膜的生物相容性，且细菌纤维素膜的多孔性和吸附性好，通过去除细菌纤维素膜中的含水率，可将蚕丝蛋白和硫酸软骨素自主吸附其孔隙中，制备得到力学性能和生物相容性俱佳的基底材料，然后依次涂覆有图案的NOA柔性基底层、单壁碳纳米管层和聚苯乙烯涂层，NOA材料是一种用紫外光固化聚合物材料，可附着于基底的表面，形成光学透明、低收缩和微弹性的薄膜，该薄膜在通信波段具有较低的损耗，通过控制掩膜的图案控制NOA柔性基底层的图案，再将该表面形成单壁碳纤维管层，不易出现由电介质的低电容引起缺陷，且研究发现最直径为0.5-1.5nm的单壁碳纤维管阵列具备最佳性能，其迁移率为15.4cm2/Vs，开/关比>103，使含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料具有更高的灵敏度，应力依赖性较小，且透明性佳。
(2)因此本发明制备的含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料的力学性能、透气性能、亲肤性能和灵敏度俱佳，还具有一定可拉伸性能，拉伸一段时间后的力学性能、透气性能、亲肤性能和灵敏度都变化不大，特别适合于制备人工皮肤或者智能纺织品。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:2:0.5，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为15％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为50％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为700μm，宽为50μm，矩形之间的间距为500μm，在400W的汞灯的照射下固化10min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.05wt％的直径为0.5nm单壁碳纳米管溶液以15000r/min的速率旋涂30s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在60℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.1mm，柔性基底层的厚度为10μm，单壁碳纳米管层的厚度为100nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.1mm。
实施例2：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:4:1，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为25％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为65％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为1000μm，宽为80μm，矩形之间的间距为600μm，在500W的汞灯的照射下固化30min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.1wt％的直径为1.5nm单壁碳纳米管溶液以20000r/min的速率旋涂120s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在80℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.5mm，柔性基底层的厚度为50μm，单壁碳纳米管层的厚度为200nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.2mm。
实施例3：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:3:0.6，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为20％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为55％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为800μm，宽为60μm，矩形之间的间距为550μm，在450W的汞灯的照射下固化15min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.06wt％的直径为0.8nm单壁碳纳米管溶液以18000r/min的速率旋涂60s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在70℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.4mm，柔性基底层的厚度为25μm，单壁碳纳米管层的厚度为150nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.15mm。
实施例4：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:2.5:0.8，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为19％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为60％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为850μm，宽为65μm，矩形之间的间距为570μm，在480W的汞灯的照射下固化20min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.08wt％的直径为1.2nm单壁碳纳米管溶液以17500r/min的速率旋涂60s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在75℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.3mm，柔性基底层的厚度为40μm，单壁碳纳米管层的厚度为180nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.16mm。
实施例5：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:2:1，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为25％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为65％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为1000μm，宽为50μm，矩形之间的间距为600μm，在400W的汞灯的照射下固化30min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.05wt％的直径为1.5nm单壁碳纳米管溶液以15000r/min的速率旋涂120s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在60℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.5mm，柔性基底层的厚度为10μm，单壁碳纳米管层的厚度为200nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.1mm。
实施例6：
(1)按照细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:4:0.5，将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入含水量为25％的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到含水量为50％的改性细菌纤维素水凝胶。
(2)将改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，其中掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为700μm，宽为80μm，矩形之间的间距为500μm，在500W的汞灯的照射下固化10min，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层。
(3)将0.1wt％的直径为0.5nm单壁碳纳米管溶液以20000r/min的速率旋涂30s，将柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，在80℃下烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其中含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.1mm，柔性基底层的厚度为50μm，单壁碳纳米管层的厚度为100nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.2mm。
经检测，实施例1-6制备的含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料的拉伸前后的力学性能、亲肤性能和灵敏度的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料具有一定的拉伸性能，拉伸前后力学性能、生物相容性和灵敏性影响不大。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料包括改性细菌纤维素水凝胶、具有图案的NOA柔性基底层、单壁碳纳米管层和聚苯乙烯涂层，其中改性细菌纤维素水凝胶包括细菌纤维素膜、蚕丝蛋白水凝胶和硫酸软骨素，所述具有图案的NOA柔性基底层具有矩形阵列。
2.根据权利要求1所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于，所述单壁碳纳米管层中单壁碳纳米管的直径为0.5-1.5nm。
3.根据权利要求1-2所述的任一一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于，所述含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将蚕丝蛋白水溶液中硫酸软骨素混合均匀后，加入预处理的细菌纤维素膜，充分吸附后，取出，得到改性细菌纤维素水凝胶；
(2)将步骤(1)制备的改性细菌纤维素水凝胶的表面涂覆一层NOA紫外光固化聚合物，再掩膜的辅助下，在汞灯的照射下固化，洗涤干燥，形成具有图案的柔性基底层；
(3)将步骤(2)制备的柔性基底层的表面旋涂一层单壁碳纳米管层，烘干固化，再涂覆一层聚苯乙烯涂层，得到含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料。
4.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(1)中，预处理的细菌纤维素膜的含水量为15-25％。
5.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(1)中，改性细菌纤维素水凝胶中细菌纤维素、蚕丝蛋白和硫酸软骨素的质量比为10:2-4:0.5-1。
6.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(1)中，改性细菌纤维素水凝胶的含水量为50-65％。
7.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(2)中，掩膜的图案为矩形阵列，矩形阵列中矩形的长为700-1000μm，宽为50-80μm，矩形之间的间距为500-600μm。
8.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(2)中，固化的功率为400-500W，时间为10-30min。
9.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(3)中，旋涂的转速为15000-20000r/min，时间为30-120s，单壁碳纳米管溶液的浓度为0.05-0.1wt％。
10.根据权利要求3所述的一种含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料，其特征在于：所述步骤(3)中，含蚕丝蛋白/细菌纤维素的人工皮肤材料中改性细菌纤维素水凝胶的厚度为0.1-0.5mm，柔性基底层的厚度为10-50μm，单壁碳纳米管层的厚度为100-200nm，聚苯乙烯涂层的厚度为0.1-0.2mm。
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CN111135340A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 海南光宇生物科技有限公司 一种生物纤维素复合凝胶材料及其作为创伤敷料的用途
GB2616922A (en) * 2022-03-21 2023-09-27 Shaanxi Univ Of Science & Technology Preparation method and use of antibacterial conductive skin scaffold based of porcine acellular dermal matrix

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111135340A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 海南光宇生物科技有限公司 一种生物纤维素复合凝胶材料及其作为创伤敷料的用途
CN111135340B (zh) * 2018-11-06 2022-06-21 海南光宇生物科技有限公司 一种生物纤维素复合凝胶材料及其作为创伤敷料的用途
GB2616922A (en) * 2022-03-21 2023-09-27 Shaanxi Univ Of Science & Technology Preparation method and use of antibacterial conductive skin scaffold based of porcine acellular dermal matrix
GB2616922B (en) * 2022-03-21 2024-05-22 Shaanxi Univ Of Science & Technology Preparation method and use of antibacterial conductive skin scaffold based on porcine acellular dermal matrix

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