CN112190750A - 一种新型3d仿生皮肤敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型3D仿生皮肤敷料及其制备方法，包括相互连接的亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层。本发明为烧伤伤口处的治疗提供新型高效的敷料，推动3D仿生皮肤敷料在促烧伤伤口治疗的理论与应用发展，提供新的思路和途径，具有重要的学术价值与应用前景。
Description
技术领域
本发明属于微纳制造领域，涉及一种新型3D仿生皮肤敷料及其制备方法，特别是涉及一种模拟天然皮肤表皮-真皮结构特点的仿生皮肤敷料制备方法。
背景技术
目前对于烧伤伤口的治疗主要有以下两种：组织工程皮肤代替原组织和伤口敷料促进损伤组织修复。天然的皮肤被认为是完美的“伤口敷料”，理想的伤口敷料应尽可能的复制天然皮肤的特点。天然的皮肤具有两个方面的屏障作用：一方面防止体内水分、电解质和其他物质丢失；另一方面阻止外界有害物质的侵入。皮肤保持着人体内环境的稳定，同时也参与人体的代谢过程。
组织工程制备的仿生敷料采用的材料大多为海绵状真皮支架或脱细胞生物膜，缺乏一定抗压及牵拉的机械性能，使用受限，且组织工程皮肤仍面临着生物相容性欠佳、机械强度不足、功能单一等问题；目前研究表明，人工皮肤采用动物源细胞、成纤维细胞及其合成分泌的细胞外基质和细胞生长因子等作为原材料，虽然在一定程度上可促进创面皮肤的再生，但是其制备过程较为复杂，人工皮肤还需置于培养液中培养数天。人工皮肤、传统伤口敷料和生物敷料在使用过程中对烧伤伤口愈合仍面临着效率低、敷料通透性差、易感染、操作繁杂、生物相容性欠佳等挑战。
目前，市面上的水胶体敷料、藻酸盐敷料、吸水性胶状敷料等都需对伤口局部和患者全身的因素进行整体性的评估，阶段性和组合性的应用各类敷料，以促进伤口愈合。这些敷料在短期内就可粘贴在伤口表面并易形成痴皮，在更换敷料时，致病人剧烈疼痛、创面出血和损伤新生成的组织。另外，薄层敷料易致渗出而增加外界污染的危险和需频繁换药。
因此，提出一种具有仿天然皮肤表皮-真皮结构特点、生物相容性好、抗菌性能好、操作简便的仿生皮肤敷料，必将对未来仿生皮肤敷料在促烧伤伤口愈合方面的发展具有重要的意义。
发明内容
基于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型3D仿生皮肤敷料及其制备方法，用于解决现有普通敷料易感染、效率低、通透性差、操作繁杂的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的技术方案为：
一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质，可促血管内壁组织生长，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层。
进一步的，所述亲水层纤维膜采用以下任一种材料制得：聚己内酯（PCL）、聚己内酯-聚乙烯醇共混物（PCL-PVA）、聚己内酯-聚乙烯醇-壳聚糖共混物（PCL-PVA-CS）。
进一步的，所述生物活性物质为血管内皮（细胞）生长因子（VEGF）、促血管生成素-1（Angiopoietin-1）中的任一种或两种的组合。
进一步的，所述疏水层纤维膜采用以下任一种材料制得：聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）。
进一步的，所述抗菌物质为以下任一种或几种的组合：抗生素类抗菌剂、纳米银类抗菌剂、纳米锌类抗菌剂、季铵盐类抗菌剂。
进一步的，所述仿生毛囊层包括对称排布的大毛囊孔和小毛囊孔。
进一步的，所述大毛囊孔的直径为50~150μm，所述小毛囊孔的直径为10~20μm。
进一步的，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的5~20%。
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05~0.1m/s，在接收距离为8~15cm，溶液流量为0.05~0.3ml/h，电压为10~20kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05~0.1m/s，在接收距离为8~15cm，溶液流量为0.05~0.3ml/h，电压为10~20kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工。
本发明可以根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜；其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜；随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊；最后，毛囊孔内填充水凝胶。
进一步的，所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在5~15%（w/v）。
进一步的，步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为2~30%，明胶混合液的浓度3~10%
优选的，所述明胶混合液、TFE溶剂、冰醋酸三者混合比例为3:1:1。
具体的，所述亲水层纤维膜的制备方法为：首先，制备亲水层纤维膜材料和明胶混合液，溶于四氟乙烯（TFE）溶剂中，边搅拌边加入冰醋酸，按比例加入一定量的生物活性物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成亲水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在5~15%（w/v）。
进一步的，所述步骤S2中，所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为5~20%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为8:1~2:1
具体的，所述疏水层纤维膜的制备方法为：制备疏水层纤维膜材料溶液，按比例加入一定量的抗菌物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成疏水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为3~5W，加工速度为200~600mm/s，加工频率为50~80KHz。
综上所述，首先，本发明可模拟天然皮肤的表皮-真皮层，根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜，亲水层敷料负载VEGF与Angiopoietin-1，促进血管组织生长。其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜，疏水层敷料负载抗菌物质硝酸锌，防止伤口被感染，提高伤口愈合效果。随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊，根据毛细力作用将伤口处粘度不同的的液体及时排出体外。最后，毛囊孔内填充水凝胶可有效保持伤口愈合所需的湿润环境，且促进伤口愈合，降低感染风险。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明亲水层模拟天然皮肤的真皮层，与创面接触，可吸收组织液，保持伤口湿润，且负载有VEGF与Angiopoietin-1，可促进血管生长，提高伤口愈合效果；
2.本发明疏水层模拟天然皮肤的表皮层，具备隔水透气的效果，可防止体液及营养物质流失，负载有抗菌物质硝酸锌，阻隔空气中微生物液滴的侵害，防止伤口细菌感染；
3.本发明孔径不同的仿生毛囊结构可根据毛细力将伤口处粘度不同的的物质及时排出体外，孔内负载水凝胶可有效保持伤口愈合所需的湿润环境，促进伤口愈合，降低感染风险，减少敷料更换次数；
4.本发明可根据烧伤面积大小、创面深度，制备出与创面尺寸大小相同、与伤口完全贴合的新型仿生皮肤敷料，使生物活性分子均匀、可靠的作用在创面，提高治疗效果；
5.本发明为烧伤伤口处的治疗提供新型高效的敷料，推动3D仿生皮肤敷料在促烧伤伤口治疗的理论与应用发展，提供新的思路和途径，具有重要的学术价值与应用前景。
附图说明
图1为本发明一种新型3D仿生皮肤敷料的结构示意图；
图2为本发明一种新型3D仿生皮肤敷料的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本发明提供一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法：
实施例1
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，该敷料包括亲水层纤维膜和疏水层纤维膜，亲水膜负载促血管内壁组织生长的活生物活性物质，疏水层敷料负载抗菌物质；孔径不同的仿生毛囊遍布在亲疏水双层敷料上，水凝胶填充在毛囊孔内。
下面结合具体附图对本发明一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法作详细的介绍。
首先，所述亲水层纤维膜的材料选择为聚己内酯（PCL），所述亲水膜负载促血管内壁组织生长的生物活性物质可以为：VEGF与Angiopoietin-1，所述纺丝液的浓度可以为5~15%（w/v），所述纤维膜的加工方法为静电纺丝加工，所述静电纺丝的加工参数:转速为0.07m/s，在接收距离为12cm，溶液流量为0.1ml/h，电压为16kV。
然后，所述疏水层纤维膜的材料选择为：聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA），所述疏水膜负载抗菌物质选择为：硝酸锌，所述纺丝液的浓度可以为5~15%（w/v），所述纤维膜的加工方法为静电纺丝加工，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.07m/s，在接收距离为12cm，溶液流量为0.1ml/h，电压为16kV。
接着，所述毛囊孔的加工方法为激光加工，所述激光加工的轨迹为螺旋阵列方式加工，所述激光光束与亲-疏水双层膜之间的角度为90°，所述激光加工的激光功率选择为3.5W，所述激光加工的加工速度选择为200mm/s，所述激光加工的加工频率选择为60KHz，所述毛囊孔的大直径选择为100μm，所述毛囊孔的小直径选择为10μm。
最后，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的5~20%。。
综上所述，本发明提供一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，解决了现有普通敷料易感染、效率低、通透性差、操作繁杂的问题。与传统敷料制作方法相比，本发明制造方法简便，敷料具备通透性好，柔韧性好，生物相容性好，抗菌效果佳的特点。
实施例2
一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜1、疏水层纤维膜2，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质11，可促血管内壁组织生长，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质21，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层3，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔31，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层4。
进一步的，所述亲水层纤维膜采用聚己内酯（PCL）制得。
进一步的，所述生物活性物质为血管内皮（细胞）生长因子（VEGF）、促血管生成素-1（Angiopoietin-1）中两种的组合。
进一步的，所述疏水层纤维膜采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）制得。
进一步的，所述抗菌物质为抗生素类抗菌剂。
进一步的，所述仿生毛囊层3包括对称排布的大毛囊孔311和小毛囊孔312。
进一步的，所述大毛囊孔的直径为100μm，所述小毛囊孔的直径为15μm。
进一步的，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的15%。
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.08m/s，在接收距离为12cm，溶液流量为0.15ml/h，电压为15kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.08m/s，在接收距离为12cm，溶液流量为0.15ml/h，电压为15kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工。
本发明可以根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜；其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜；随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊；最后，毛囊孔内填充水凝胶。
进一步的，所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在5~15%（w/v）。
进一步的，步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为2%，明胶混合液的浓度3%。
优选的，所述明胶混合液、TFE溶剂、冰醋酸三者混合比例为2:1:1。
具体的，所述亲水层纤维膜的制备方法为：首先，制备亲水层纤维膜材料和明胶混合液，溶于四氟乙烯（TFE）溶剂中，边搅拌边加入冰醋酸，按比例加入一定量的生物活性物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成亲水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在10%（w/v）。
进一步的，所述步骤S2中，
所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为5%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为8：1具体的，所述疏水层纤维膜的制备方法为：制备疏水层纤维膜材料溶液，按比例加入一定量的抗菌物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成疏水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为4W，加工速度为400mm/s，加工频率为65KHz。
实施例3
一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜1、疏水层纤维膜2，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质11，可促血管内壁组织生长，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质21，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层3，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔31，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层4。
进一步的，所述亲水层纤维膜采用聚己内酯-聚乙烯醇共混物（PCL-PVA）制得。
进一步的，所述生物活性物质为血管内皮（细胞）生长因子（VEGF）。
进一步的，所述疏水层纤维膜采用聚乳酸（PLA）制得。
进一步的，所述抗菌物质为纳米银类抗菌剂与纳米锌类抗菌剂的组合。
进一步的，所述仿生毛囊层3包括对称排布的大毛囊孔311和小毛囊孔312。
进一步的，所述大毛囊孔的直径为50μm，所述小毛囊孔的直径为10μm。
进一步的，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的5%
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05m/s，在接收距离为8cm，溶液流量为0.05ml/h，电压为10kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05m/s，在接收距离为8cm，溶液流量为0.05ml/h，电压为10kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工。
本发明可以根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜；其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜；随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊；最后，毛囊孔内填充水凝胶。
进一步的，所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在5%（w/v）。
进一步的，步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为3%，明胶混合液的浓度6%。
优选的，所述明胶混合液、TFE溶剂、冰醋酸三者混合比例为3:1:1。
具体的，所述亲水层纤维膜的制备方法为：首先，制备亲水层纤维膜材料和明胶混合液，溶于四氟乙烯（TFE）溶剂中，边搅拌边加入冰醋酸，按比例加入一定量的生物活性物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成亲水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在5%（w/v）。
进一步的，所述步骤S2中，
所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为10%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为5:1。具体的，所述疏水层纤维膜的制备方法为：制备疏水层纤维膜材料溶液，按比例加入一定量的抗菌物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成疏水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为3W，加工速度为200mm/s，加工频率为50KHz。
实施例4
一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜1、疏水层纤维膜2，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质11，可促血管内壁组织生长，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质21，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层3，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔31，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层4。
进一步的，所述亲水层纤维膜采用聚己内酯-聚乙烯醇-壳聚糖共混物（PCL-PVA-CS）制得。
进一步的，所述生物活性物质为促血管生成素-1（Angiopoietin-1）。
进一步的，所述疏水层纤维膜采用聚乙醇酸（PGA）制得。
进一步的，所述抗菌物质为季铵盐类抗菌剂。
进一步的，所述仿生毛囊层3包括对称排布的大毛囊孔311和小毛囊孔312。
进一步的，所述大毛囊孔的直径为150μm，所述小毛囊孔的直径为20μm。
进一步的，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的20%
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.1m/s，在接收距离为15cm，溶液流量为0.3ml/h，电压为20kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.1m/s，在接收距离为15cm，溶液流量为0.3ml/h，电压为20kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工。
本发明可以根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜；其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜；随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊；最后，毛囊孔内填充水凝胶。
进一步的，所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在15%（w/v）。
进一步的，步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为6%，明胶混合液的浓度8%。
优选的，所述明胶混合液、TFE溶剂、冰醋酸三者混合比例为4:1:1。
具体的，所述亲水层纤维膜的制备方法为：首先，制备亲水层纤维膜材料和明胶混合液，溶于四氟乙烯（TFE）溶剂中，边搅拌边加入冰醋酸，按比例加入一定量的生物活性物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成亲水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在15%（w/v）。
进一步的，所述步骤S2中，
所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为10%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为3:1。具体的，所述疏水层纤维膜的制备方法为：制备疏水层纤维膜材料溶液，按比例加入一定量的抗菌物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成疏水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为5W，加工速度为600mm/s，加工频率为80KHz。
实施例5
一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜1、疏水层纤维膜2，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质11，可促血管内壁组织生长，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质21，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层3，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔31，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层4。
进一步的，所述亲水层纤维膜采用聚己内酯-聚乙烯醇共混物（PCL-PVA）制得。
进一步的，所述生物活性物质为血管内皮（细胞）生长因子（VEGF）、促血管生成素-1（Angiopoietin-1）中两种的组合。
进一步的，所述疏水层纤维膜采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）制得。
进一步的，所述抗菌物质为纳米锌类抗菌剂。
进一步的，所述仿生毛囊层3包括对称排布的大毛囊孔311和小毛囊孔312。
进一步的，所述大毛囊孔的直径为120μm，所述小毛囊孔的直径为16μm。
进一步的，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的12%
一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.1m/s，在接收距离为10cm，溶液流量为0.2ml/h，电压为17kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.1m/s，在接收距离为10cm，溶液流量为0.2ml/h，电压为17kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工。
本发明可以根据烧伤面积大小、创面深度，利用静电纺丝技术制备敷料的亲水性纤维膜；其次，利用静电纺丝技术制备疏水性纤维膜；随后，利用激光加工技术，制备出孔径不同的仿生毛囊；最后，毛囊孔内填充水凝胶。
进一步的，所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在12%（w/v）。
进一步的，步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为20%，明胶混合液的浓度10%。
优选的，所述明胶混合液、TFE溶剂、冰醋酸三者混合比例为4:1:2。
具体的，所述亲水层纤维膜的制备方法为：首先，制备亲水层纤维膜材料和明胶混合液，溶于四氟乙烯（TFE）溶剂中，边搅拌边加入冰醋酸，按比例加入一定量的生物活性物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成亲水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在12%（w/v）。
进一步的，所述步骤S2中，
所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为20%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为2:1。具体的，所述疏水层纤维膜的制备方法为：制备疏水层纤维膜材料溶液，按比例加入一定量的抗菌物质，搅拌混合均匀，得到最终纺丝液；然后，通过静电纺丝技术将混和溶液制备成疏水性超细纤维膜。
进一步的，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为4W，加工速度为350mm/s，加工频率为70KHz。
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)
1.一种新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，包括相互连接的亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述亲水层纤维膜负载有生物活性物质，所述疏水层纤维膜负载有抗菌物质，所述亲水层纤维膜表面、疏水层纤维膜表面均设有仿生毛囊层，所述仿生毛囊层包括对称设置的毛囊孔，所述毛囊孔贯穿所述亲水层纤维膜、疏水层纤维膜，所述毛囊孔内填充有水凝胶层。
2.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述亲水层纤维膜采用以下任一种材料制得：聚己内酯、聚己内酯-聚乙烯醇共混物、聚己内酯-聚乙烯醇-壳聚糖共混物。
3.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述生物活性物质为血管内皮（细胞）生长因子、促血管生成素-1中的任一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述疏水层纤维膜采用以下任一种材料制得：聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物。
5.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述抗菌物质为以下任一种或几种的组合：抗生素类抗菌剂、纳米银类抗菌剂、纳米锌类抗菌剂、季铵盐类抗菌剂。
6.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述仿生毛囊层包括对称排布的大毛囊孔和小毛囊孔；所述大毛囊孔的直径为50~150μm，所述小毛囊孔的直径为10~20μm。
7.根据权利要求1所述的新型3D仿生皮肤敷料，其特征在于，所述水凝胶的亲水成分占聚合物总量的5~20%。
8.一种新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备亲水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将亲水层纤维膜材料和生物活性物质混合制备亲水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05~0.1m/s，在接收距离为8~15cm，溶液流量为0.05~0.3ml/h，电压为10~20kV；
S2.制备疏水层纤维膜：采用静电纺丝加工，将疏水层纤维膜材料和抗菌物质混合制备疏水纺丝液，所述静电纺丝的加工参数：转速为0.05~0.1m/s，在接收距离为8~15cm，溶液流量为0.05~0.3ml/h，电压为10~20kV；
S3.制备仿生毛囊层：采用螺旋阵列方式激光加工；
所述步骤S1中，控制亲水纺丝液的浓度在5~15%（w/v）；所述步骤S2中，控制疏水纺丝液的浓度在5~15%（w/v）。
9.根据权利要求8所述的新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述亲水纺丝液还包括明胶混合液、冰醋酸；所述亲水纺丝液中，亲水层纤维膜材料的浓度为2~30%，明胶混合液的浓度3~10%；所述步骤S2中，所述疏水纺丝液还包括硝酸锌；所述疏水纺丝液中，疏水层纤维膜材料溶液的浓度为5~20%，所述疏水层纤维膜材料溶液与抗菌物质的质量比为8:1~2:1。
10.根据权利要求9所述的新型3D仿生皮肤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述激光加工的激光光束与亲水层纤维膜或疏水层纤维膜之间的加工角度为90°，激光功率为3~5W，加工速度为200~600mm/s，加工频率为50~80KHz。
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