CN112843322A - 黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,步骤:制备抗菌层;将PVA溶解于水中,加入MXene搅拌,过滤,得到第一复合凝胶,将第一复合凝胶真空干燥,得到微电流层;将镁粉加入到白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于炉内且在保护气体下煅烧,得到黑色生物活性陶瓷粉末;将黑色生物活性陶瓷粉末溶解于卡波姆溶液中,搅匀过滤,得到第二复合凝胶并真空干燥,得到黑色生物活性陶瓷层;将木醋杆菌接入培养基中培养,培养结束后清洗,而后在碱溶液中浸泡,浸泡结束后再次清洗,然后灭菌处理,分切,得到细菌纤维素膜;制备背衬层;制备成品。为伤口愈合提供无感染环境;降低炎症反应、促进血管再生、加快伤口上皮化过程;加速伤口愈合。
Description
技术领域
本发明属于医用敷料制备技术领域,具体涉及一种黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法。
背景技术
重建或恢复皮肤屏障功能是治疗皮肤创伤的重要目标。以往,利用一个性能优良的医用敷料可以暂时替代皮肤的部分功能,防止创面感染和严重脱水,创造有利于伤口愈合的湿润环境,甚至改变伤口生理状态,促进创伤愈合。愈合理论和疗法的深入研究以及医疗科技的快速发展为研制新型敷料奠定了基础。其中,生物活性陶瓷敷料作为新一代医用敷料而在为伤口提供物理屏障保护功能的同时,更能有效刺激内源性生长因子合成,促进创伤愈合。如果将生物活性陶瓷直接涂抹于皮肤,那么会造成瞬时pH过高,导致皮肤产生刺痛感,并且凝胶、膏状制剂的生物活性陶瓷敷料的止血和吸收渗液的效果不佳。因此探索具有良好生物活性,同时可以刺激内源性生长因子合成,并且具有一定机械强度的创面修复敷料有着十分重要的积极意义。
在公开的中国专利文献中可见诸与黑色生物活性陶瓷相关的技术信息,如CN110590351A推荐有“一种黑色生物活性陶瓷粉体及其应用”以及CN109336381A提供有“一种黑色生物玻璃及其制备方法和应用”,等等。前述CN110590351A涉及的黑色生物活性陶瓷粉体用作肿瘤性组织缺损修复材料具有良好的生物安全性、光热抗肿瘤、创面修复和骨组织再生等多种功能,但由于其不具有杀菌功能,因而对于目前探索防止创面感染、促进并加快伤口愈合的技术措施不具有可借鉴性,即CN110590351A推荐的产品对于创面修复具有一定的局限性。前述109336381A提供的技术方案由于在制备过程中使用了气悬浮炉,因而条件较为苛刻而不适宜于工业化放大生产。
发明内容
本发明的任务在于提供一种黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,该方法能满足工业化放大生产要求并且由该方法制备的黑色生物活性陶瓷敷料具有良好的促愈效果并且使用方便。
本发明的任务是这样来完成的,一种黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,包括以下步骤:
A)制备抗菌层,先按规格尺寸将无纺布裁剪,再将裁剪的无纺布浸渍于抗菌溶液中,浸渍结束后取出并干燥,得到抗菌层;
B)制备微电流层,先将PVA溶解于水中,再加入MXene搅拌均匀,过滤,得到第一复合凝胶,而后将第一复合凝胶真空干燥,得到微电流层;
C)制备黑色生物活性陶瓷层,先将镁粉加入到白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于炉内并且在保护气体下煅烧,控制煅烧过程中的升温曲线,得到黑色生物活性陶瓷粉末,而后将该黑色生物活性陶瓷粉末溶解于卡波姆溶液中,经搅匀后过滤,得到第二复合凝胶,最后将该第二复合凝胶真空干燥,得到黑色生物活性陶瓷层;
D)制备纤维素层,先将木醋杆菌接入培养基中并且进行培养,培养结束后清洗,而后在碱溶液中浸泡,浸泡结束后再次清洗,然后灭菌处理,分切,得到作为纤维素层的细菌纤维素膜;
E)制备背衬层,按规格尺寸将聚氨酯薄膜裁切,得到背衬层;
F)制备成品,先将由步骤A)得到的抗菌层、由步骤B)得到的微电流层和由步骤C)得到的黑色生物活性陶瓷层裁切成大小相同的第一尺寸,并且将由步骤D)得到的纤维素层和由步骤E)得到的背衬层裁切成大小一致的第二尺寸,其中,所述的第一尺寸小于所述的第二尺寸,再将背衬层、纤维素层、黑色生物活性陶瓷层、微电流层和抗菌层依次由下向上叠置,最后进行热合定型,得到黑色生物活性陶瓷敷料。
在本发明的一个具体的实施例中,步骤A)中所述的无纺布为聚乳酸纤维无纺布;所述的抗菌溶液为每1000ml的纯化水中溶解有抗菌剂0.02-2g的抗菌溶液;所述浸渍于抗菌溶液中的时间为10-30min;所述干燥的干燥温度为40-80℃并且干燥时间为8-24h;所述抗菌层的厚度为0.1-0.5mm。
在本发明的另一个具体的实施例中,所述的抗菌剂为聚六亚甲基双胍、奥替尼啶、溶葡萄球菌酶和银离子中的一种或多种。
在本发明的又一个具体的实施例中,步骤B)中所述的先将PVA溶解于水中是指在每100ml水中溶解有2-8g的PVA;所述MXene的加入量为每100ml的水中加入0.025-0.5g;所述的水为纯化水;将所述的第一复合凝胶真空干燥的温度为60-100℃,真空干燥的时间为12-24h;所述微电流层的厚度为0.02-1mm。
在本发明的再一个具体的实施例中,所述PVA的相对分子量为80000-120000;所述MXene为Ti3C2、Ti3C2N或Ti2C。
在本发明的还有一个具体的实施例中,步骤C)中所述的镁粉加入到所述白色生物活性陶瓷粉末中的重量为白色生物活性陶瓷粉末的十分之一至二十分之一;所述的混合为充分混合;所述的炉为程序控制的箱式电阻炉;所述的保护气体为氮气;所述控制煅烧过程中的升温曲线是:从室温以1.5℃/min的升温速率升温至300℃,并在300℃保持60min,再以2℃/min的升温速率升温至700℃并且在700℃保持120min;所述黑色生物活性陶瓷层的厚度为0.05-2mm;所述卡波姆溶液为每100ml的水中含有0.05-0.6g的卡波姆,所述黑色生物活性陶瓷粉末的加入量为:每100ml的卡波姆溶液中加入0.05-0.4g,所述的水为纯化水;所述真空干燥的温度为40-80℃,真空干燥的时间为12-24h。
在本发明的更而一个具体的实施例中,所述的白色生物活性陶瓷粉末为硅酸钙、羟基磷灰石和磷酸三钙中的一种或多种的组合。
在本发明的进而一个具体的实施例中,步骤D)中所述的木醋杆菌与所述培养基的体积重量比为2-10ml∶1000g,所述培养的温度为28-32℃,培养的时间为6-8天,所述培养结束后清洗是采用纯化水清洗;所述碱溶液为质量百分比浓度为0.5-1%的NaOH溶液,所述浸泡的时间为16-48h,所述浸泡结束后再次清洗是采用纯化水再次清洗;所述灭菌处理是采用高压蒸汽灭菌锅在121℃下灭菌1-3h;所述纤维素层的厚度为0.1-1mm,所述细菌纤维素膜的吸水率为大于自身重量的十倍。
在本发明的又更而一个具体的实施例中,所述培养基为:每1000g重量的培养基中含有蔗糖40-80g、蛋白胨10-25g、酵母抽提物2-10g、苹果酸1-4g、六偏磷酸钠2-5g、硫酸镁0.1-2g和麦汁0.5-4g,余为纯化水。
在本发明的又进而一个具体的实施例中,步骤E)中所述的背衬层的厚度为0.02-0.05mm。
在本发明的再更而一个具体的实施例中,步骤F)中所述的热合定型为超声波热合定型,超声波功率为500-2000W,热合时间为5-60s。
本发明提供的技术方案的技术效果之一,抗菌层可以杀灭微生物、抑制伤口感染,为伤口愈合提供无感染环境;之二,微电流层可产生微电流效应,促进伤口愈合,降低炎症反应、促进血管再生、加快伤口上皮化过程;之三,黑色生物活性陶瓷层具有良好的生物活性,同时可以刺激内源性生长因子合成,从而加速伤口愈合;之四,纤维素层可以吸收伤口渗液,为创面愈合提供湿性环境;之五,抗菌层、微电流层、黑色生物活性陶瓷层、纤维素层和背衬层是利用超声波热合成型,而非通过热敏胶、粘合剂等,生产工艺更简单,能满足工业化放大生产要求。
附图说明
图1为本发明方法制备的黑色生物活性陶瓷敷料的截面示意图。
具体实施方式
实施例1:
图1所示的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法包括以下步骤:
A)制备抗菌层1,先按规格尺寸将聚乳酸纤维无纺布裁剪(即裁切),再将裁剪的聚乳酸纤维无纺布浸渍于每1000ml中溶解有0.02g的抗菌剂中,浸渍时间为30min,浸渍结束后在温度为80℃下干燥8h,得到厚度为0.3mm的抗菌层1,本步骤中所述的抗菌剂为奥替尼啶;
B)制备微电流层2,先将分子量为120000的PVA(聚乙烯醇)溶解于纯化水中,其中,PVA在纯化水中的加入量为:每100ml的纯化水中加入5g的PVA,再加入Ti3C2搅拌均匀,其中,Ti3C2加入到纯化水中的量为:每100ml纯化水中加入Ti3C2 0.2g,过滤后得到第一复合凝胶,而后将第一复合凝胶在60℃下真空干燥24h,得到厚度为0.5mm的微电流层2;
C)制备黑色生物活性陶瓷层3,先将0.05g镁粉加入到1g白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于由程序控温的箱式电阻炉中并且在氮气保护气体下煅烧,煅烧过程中的升温曲线为:从室温以1.5℃/min的升温速率升温至300℃,并在300℃保持60min,再以2℃/min的升温速率升温至700℃并且在700℃保持120min,煅烧后出炉,得到黑色生物活性陶瓷粉末,而后将该黑色生物活性陶瓷粉末即硅酸钙溶解于卡波姆溶液中,该卡波姆溶液为每100ml的纯化水中含有0.05g的卡波姆,黑色生物活性陶瓷粉末即硅酸钙的加入量为:每100ml的卡波姆溶液中加入0.2g,经搅匀后过滤,得到第二复合凝胶,最后将该第二复合凝胶在80℃下真空干燥12h,得到厚度为0.05mm的黑色生物活性陶瓷层3;
D)制备纤维素层4,先将由市售渠道购得的木醋杆菌接入培养基中培养,木醋杆菌与培养基的体积重量比为10ml∶1000g,所述培养的温度为28℃,培养时间为8天,培养结束后采用纯化水清洗,而后在质量百分比浓度为1%的NaOH溶液中浸泡16h,浸泡结束后再次采用纯化水清洗,直至细菌纤维素膜的pH值为6,然后采用高压蒸汽灭菌锅在121℃下灭菌3h,分切,得到作为厚度为1mm的纤维素层4的细菌纤维素膜,该细菌纤维素膜的吸水率为大于其自身重量的十倍,在本实施例中,所述的培养基为:每1000g重量的培养基中含有:蔗糖80g、蛋白胨10g、酵母抽提物2g、苹果酸4g、六偏磷酸钠3g、硫酸镁1.1g和麦汁4g,余为纯化水。;
E)制备背衬层5,将由市场购取的聚氨酯薄膜按规定尺寸或称所需尺寸裁切,得到厚度为0.035mm的背衬层5;
F)制备成品,先将由步骤A)得到的抗菌层1、由步骤B)得到的微电流层2和由步骤C)得到的黑色生物活性陶瓷层3裁切成大小或者称长和宽相同的第一尺寸,并且将由步骤D)得到的纤维素层4和由步骤E)得到的背衬层5裁切成大小一致的第二尺寸,其中,第一尺寸小于第二尺寸(见图1示意),再将背衬层5、纤维素层4、黑色生物活性陶瓷层3、微电流层2和抗菌层1依次由下向上叠置,最后在超声波功率为500W下进行超声波热合定型,得到成品即得到由图1所示结构的黑色生物活性陶瓷敷料。
实施例2:
图1所示的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法包括以下步骤:
A)制备抗菌层1,先按规格尺寸将聚乳酸纤维无纺布裁剪(即裁切),再将裁剪的聚乳酸纤维无纺布浸渍于每1000ml中溶解有1g的抗菌剂中,浸渍时间为20min,浸渍结束后在温度为40℃下干燥24h,得到厚度为0.5mm的抗菌层1,本步骤中所述的抗菌剂为溶葡萄球菌酶和银离子的混合物;
B)制备微电流层2,先将分子量为100000的PVA(聚乙烯醇)溶解于纯化水中,其中,PVA在纯化水中的加入量为:每100ml的纯化水中加入2g的PVA,再加入Ti3C2N搅拌均匀,其中,Ti3C2N加入到纯化水中的量为:每100ml纯化水中加入Ti3C2N 0.5g,过滤后得到第一复合凝胶,而后将第一复合凝胶在100℃下真空干燥12h,得到厚度为0.02mm的微电流层2;
C)制备黑色生物活性陶瓷层3,先将0.5g镁粉加入到7g白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于由程序控温的箱式电阻炉中并且在氮气保护气体下煅烧,煅烧过程中的升温曲线为:从室温以1.5℃/min的升温速率升温至300℃,并在300℃保持60min,再以2℃/min的升温速率升温至700℃并且在700℃保持120min,煅烧后出炉,得到黑色生物活性陶瓷粉末,而后将该黑色生物活性陶瓷粉末即磷酸三钙溶解于卡波姆溶液中,该卡波姆溶液为每100ml的纯化水中含有0.35g的卡波姆,黑色生物活性陶瓷粉末即磷酸三钙的加入量为:每100ml的卡波姆溶液中加入0.05g,经搅匀后过滤,得到第二复合凝胶,最后将该第二复合凝胶在40℃下真空干燥24h,得到厚度为1mm的黑色生物活性陶瓷层3;
D)制备纤维素层4,先将由市售渠道购得的木醋杆菌接入培养基中培养,木醋杆菌与培养基的体积重量比为6ml∶1000g,所述培养的温度为32℃,培养时间为6天,培养结束后采用纯化水清洗,而后在质量百分比浓度为0.5%的NaOH溶液中浸泡48h,浸泡结束后再次采用纯化水清洗,直至细菌纤维素膜的pH值为8,然后采用高压蒸汽灭菌锅在121℃下灭菌2h,分切,得到作为厚度为0.1mm的纤维素层4的细菌纤维素膜,该细菌纤维素膜的吸水率为大于其自身重量的十倍,在本实施例中,所述的培养基为:每1000g重量的培养基中含有:蔗糖40g、蛋白胨25g、酵母抽提物6g、苹果酸3g、六偏磷酸钠2g、硫酸镁0.1g和麦汁2.5g,余为纯化水。;
E)制备背衬层5,将由市场购取的聚氨酯薄膜按规定尺寸或称所需尺寸裁切,得到厚度为0.002mm的背衬层5;
F)制备成品,先将由步骤A)得到的抗菌层1、由步骤B)得到的微电流层2和由步骤C)得到的黑色生物活性陶瓷层3裁切成大小或者称长和宽相同的第一尺寸,并且将由步骤D)得到的纤维素层4和由步骤E)得到的背衬层5裁切成大小一致的第二尺寸,其中,第一尺寸小于第二尺寸(见图1示意),再将背衬层5、纤维素层4、黑色生物活性陶瓷层3、微电流层2和抗菌层1依次由下向上叠置,最后在超声波功率为20500W下进行超声波热合定型,得到成品即得到由图1所示结构的黑色生物活性陶瓷敷料。
实施例3:
图1所示的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法包括以下步骤:
A)制备抗菌层1,先按规格尺寸将聚乳酸纤维无纺布裁剪(即裁切),再将裁剪的聚乳酸纤维无纺布浸渍于每1000ml中溶解有2g的抗菌剂中,浸渍时间为10min,浸渍结束后在温度为60℃下干燥16h,得到厚度为0.1mm的抗菌层1,本步骤中所述的抗菌剂为聚六亚甲基双胍、奥替尼啶和银离子的混合物;
B)制备微电流层2,先将分子量为80000的PVA(聚乙烯醇)溶解于纯化水中,其中,PVA在纯化水中的加入量为:每100ml的纯化水中加入8g的PVA,再加入Ti2C搅拌均匀,其中,Ti2C加入到纯化水中的量为:每100ml纯化水中加入Ti2C 0.025g,过滤后得到第一复合凝胶,而后将第一复合凝胶在80℃下真空干燥18h,得到厚度为1mm的微电流层2;
C)制备黑色生物活性陶瓷层3,先将1g镁粉加入到10g白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于由程序控温的箱式电阻炉中并且在氮气保护气体下煅烧,煅烧过程中的升温曲线为:从室温以1.5℃/min的升温速率升温至300℃,并在300℃保持60min,再以2℃/min的升温速率升温至700℃并且在700℃保持120min,煅烧后出炉,得到黑色生物活性陶瓷粉末,而后将该黑色生物活性陶瓷粉末即羟基磷灰石以及硅酸钙的混合物溶解于卡波姆溶液中,该卡波姆溶液为每100ml的纯化水中含有0.6g的卡波姆,黑色生物活性陶瓷粉末即前述羟基磷灰石以及硅酸钙的混合物的加入量为:每100ml的卡波姆溶液中加入0.4g,经搅匀后过滤,得到第二复合凝胶,最后将该第二复合凝胶在60℃下真空干燥18h,得到厚度为2mm的黑色生物活性陶瓷层3;
D)制备纤维素层4,先将由市售渠道购得的木醋杆菌接入培养基中培养,木醋杆菌与培养基的体积重量比为2ml∶1000g,所述培养的温度为30℃,培养时间为7天,培养结束后采用纯化水清洗,而后在质量百分比浓度为0.75%的NaOH溶液中浸泡32h,浸泡结束后再次采用纯化水清洗,直至细菌纤维素膜的pH值为7,然后采用高压蒸汽灭菌锅在121℃下灭菌1h,分切,得到作为厚度为0.5mm的纤维素层4的细菌纤维素膜,该细菌纤维素膜的吸水率为大于其自身重量的十倍,在本实施例中,所述的培养基为:每1000g重量的培养基中含有:蔗糖60g、蛋白胨13g、酵母抽提物10g、苹果酸1g、六偏磷酸钠5g、硫酸镁2g和麦汁0.5g,余为纯化水。;
E)制备背衬层5,将由市场购取的聚氨酯薄膜按规定尺寸或称所需尺寸裁切,得到厚度为0.05mm的背衬层5;
F)制备成品,先将由步骤A)得到的抗菌层1、由步骤B)得到的微电流层2和由步骤C)得到的黑色生物活性陶瓷层3裁切成大小或者称长和宽相同的第一尺寸,并且将由步骤D)得到的纤维素层4和由步骤E)得到的背衬层5裁切成大小一致的第二尺寸,其中,第一尺寸小于第二尺寸(见图1示意),再将背衬层5、纤维素层4、黑色生物活性陶瓷层3、微电流层2和抗菌层1依次由下向上叠置,最后在超声波功率为1300W下进行超声波热合定型,得到成品即得到由图1所示结构的黑色生物活性陶瓷敷料。
实施例4:
在步骤A)制备抗菌层1时,不添加抗菌剂,其余步骤与实施例1保持一致,制得对照品1。
实施例5:
在步骤A)制备抗菌层1时,不添加抗菌剂,其余步骤与实施例2保持一致,制得对照品2。
实施例6:
在步骤A)制备抗菌层1时,不添加抗菌剂,其余步骤与实施例3保持一致,制得对照品3。
实施例7抑菌性能测试:
将实施例1、2、3、4、5和6制得的样品裁切成2.0X 2.0cm的尺寸,加入含10ml磷酸缓冲液的试管中,加入菌悬液1ml(50~100cfu/ml),将试管振摇(即“摇振”)3min,取振摇后样液。以琼脂倾注法接种平面,35℃培养48h,进行菌落计数,结果见表1,表明实施例1、2、3具有较强的抑菌作用,可以控制伤口感染。
金黄色葡萄球菌菌液准备:取菌株营养琼脂培养基的新鲜培养物(18~24h),用10ml0.04mol/L(PH≈7.0)磷酸盐缓冲液(简称PBS)洗下菌苔,使菌悬浮均匀后用上述磷酸盐缓冲液稀释至所需浓度(要求浓度为:1000μl滴于9ml磷酸盐缓冲液内,依次稀释至10-7)
表1抑菌性能
实施例8:
在步骤B)制备微电流层2时,不添加MXene,其余步骤与实施例1保持一致,制得对照品4。
实施例9:
在步骤B)制备微电流层2时,不添加MXene,其余步骤与实施例2保持一致,制得对照品5。
实施例10:
在步骤B)制备微电流层2时,不添加MXene,其余步骤与实施例3保持一致,制得对照品6
实施例11压电性能测试:
将实施例1、2、3、8、9和10制得的样品裁切成2.0X 2.0cm的尺寸,并在样品上引出电极,用绝缘胶带进行封装。将试样固定在音圈电机上,设置压力传感器压力16N,频率2Hz,通过电化学工作站读取数据,结果见表2,表明实施例1、2、3具备良好压电效果,可以在皮肤表面产生微电流效应,促进伤口愈合,降低炎症反应、促进血管再生、加快伤口上皮化过程。
表2压电性能
样品 | 最大电流(nA) |
样品1 | 22.5 |
样品2 | 35.8 |
样品3 | 58.6 |
对照品4 | 0.3 |
对照品5 | 0.2 |
对照品6 | 0.6 |
实施例12:
在步骤C)制备黑色生物活性陶瓷层3时,不添加黑色生物活性陶瓷粉末,其余步骤与实施例1保持一致,制得对照品7。
实施例13:
在步骤C)制备黑色生物活性陶瓷层3时,不添加黑色生物活性陶瓷粉末,其余步骤与实施例2保持一致,制得对照品8。
实施例14:
在步骤C)制备黑色生物活性陶瓷层3时,不添加黑色生物活性陶瓷粉末,其余步骤与实施例3保持一致,制得对照品9。
实施例15创面修复实验:
深II度烧(烫)伤创面的修复一定程度上是肉芽组织中各种修复细胞增殖、分泌蛋白以及成纤维细胞产生大量胶原修补创面的过程。羟脯氨酸(HYP)在胶原成分中含量固定(约13.4%),因此创面组织中羟脯氨酸的含量可以直接反应出其胶原的含量,是评价创面愈合程度和质量的重要指标。本实验通过检测大鼠创面羟脯氨酸的含量来评价创面愈合程度和质量。
将实施例1、2、3、12、13、14制得的样品进行试验,样品裁切成2X2cm尺寸,共计6组,每组9只大鼠,在大鼠背部做一个1X1 cm的深II度烫伤创面,使用裁切好的样品进行覆盖,每天更换一次样品,分别在伤后2d、7d、14d的时候取3只实验大鼠进行创面肉芽组织切片处理,检测羟脯氨酸(HYP),结果见表3,表明实施例1、2、3可以促进羟脯氨酸(HYP)含量生成,从而促进创面愈合。
表3羟脯氨酸含量
2d | 7d | 14d | |
实施例1 | 32.1% | 64.2% | 82.4% |
实施例2 | 28.7% | 60.6% | 79.2% |
实施例3 | 34.2% | 67.4% | 88.7% |
实施例12 | 17.2% | 43.0% | 54.3% |
实施例13 | 16.4% | 41.5% | 52.1% |
实施例14 | 18.4% | 44.2% | 56.8% |
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
A)制备抗菌层(1),先按规格尺寸将无纺布裁剪,再将裁剪的无纺布浸渍于抗菌溶液中,浸渍结束后取出并干燥,得到抗菌层(1);
B)制备微电流层(2),先将PVA溶解于水中,再加入MXene搅拌均匀,过滤,得到第一复合凝胶,而后将第一复合凝胶真空干燥,得到微电流层(2);
C)制备黑色生物活性陶瓷层(3),先将镁粉加入到白色生物活性陶瓷粉末中混合,再置于炉内并且在保护气体下煅烧,控制煅烧过程中的升温曲线,得到黑色生物活性陶瓷粉末,而后将该黑色生物活性陶瓷粉末溶解于卡波姆溶液中,经搅匀后过滤,得到第二复合凝胶,最后将该第二复合凝胶真空干燥,得到黑色生物活性陶瓷层(3);
D)制备纤维素层(4),先将木醋杆菌接入培养基中并且进行培养,培养结束后清洗,而后在碱溶液中浸泡,浸泡结束后再次清洗,然后灭菌处理,分切,得到作为纤维素层(4)的细菌纤维素膜;
E)制备背衬层(5),按规格尺寸将聚氨酯薄膜裁切,得到背衬层(5);
F)制备成品,先将由步骤A)得到的抗菌层(1)、由步骤B)得到的微电流层(2)和由步骤C)得到的黑色生物活性陶瓷层(3)裁切成大小相同的第一尺寸,并且将由步骤D)得到的纤维素层(4)和由步骤E)得到的背衬层(5)裁切成大小一致的第二尺寸,其中,所述的第一尺寸小于所述的第二尺寸,再将背衬层(5)、纤维素层(4)、黑色生物活性陶瓷层(3)、微电流层(2)和抗菌层(1)依次由下向上叠置,最后进行热合定型,得到黑色生物活性陶瓷敷料。
2.根据权利要求1所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于步骤A)中所述的无纺布为聚乳酸纤维无纺布;所述的抗菌溶液为每1000ml的纯化水中溶解有抗菌剂0.02-2g的抗菌溶液;所述浸渍于抗菌溶液中的时间为10-30min;所述干燥的干燥温度为40-80℃并且干燥时间为8-24h;所述抗菌层(1)的厚度为0.1-0.5mm。
3.根据权利要求2所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于所述的抗菌剂为聚六亚甲基双胍、奥替尼啶、溶葡萄球菌酶和银离子中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于步骤B)中所述的先将PVA溶解于水中是指在每100ml水中溶解有2-8g的PVA;所述MXene的加入量为每100ml的水中加入0.025-0.5g;所述的水为纯化水;将所述的第一复合凝胶真空干燥的温度为60-100℃,真空干燥的时间为12-24h;所述微电流层(2)的厚度为0.02-1mm。
5.根据权利要求1或4所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于所述PVA的相对分子量为80000-120000;所述MXene为Ti3C2、Ti3C2N或Ti2C。
6.根据权利要求1所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于步骤C)中所述的镁粉加入到所述白色生物活性陶瓷粉末中的重量为白色生物活性陶瓷粉末的十分之一至二十分之一;所述的混合为充分混合;所述的炉为程序控制的箱式电阻炉;所述的保护气体为氮气;所述控制煅烧过程中的升温曲线是:从室温以1.5℃/min的升温速率升温至300℃,并在300℃保持60min,再以2℃/min的升温速率升温至700℃并且在700℃保持120min;所述黑色生物活性陶瓷层(3)的厚度为0.05-2mm;所述卡波姆溶液为每100ml的水中含有0.05-0.6g的卡波姆,所述黑色生物活性陶瓷粉末的加入量为:每100ml的卡波姆溶液中加入0.05-0.4g,所述的水为纯化水;所述真空干燥的温度为40-80℃,真空干燥的时间为12-24h。
7.根据权利要求1或6所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于所述的白色生物活性陶瓷粉末为硅酸钙、羟基磷灰石和磷酸三钙中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于步骤D)中所述的木醋杆菌与所述培养基的体积重量比为2-10ml∶1000g,所述培养的温度为28-32℃,培养的时间为6-8天,所述培养结束后清洗是采用纯化水清洗;所述碱溶液为质量百分比浓度为0.5-1%的NaOH溶液,所述浸泡的时间为16-48h,所述浸泡结束后再次清洗是采用纯化水再次清洗;所述灭菌处理是采用高压蒸汽灭菌锅在121℃下灭菌1-3h;所述纤维素层(4)的厚度为0.1-1mm,所述细菌纤维素膜的吸水率为大于自身重量的十倍。
9.根据权利要求1或8所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于所述培养基为:每1000g重量的培养基中含有蔗糖40-80g、蛋白胨10-25g、酵母抽提物2-10g、苹果酸1-4g、六偏磷酸钠2-5g、硫酸镁0.1-2g和麦汁0.5-4g,余为纯化水。
10.根据权利要求1所述的黑色生物活性陶瓷敷料的制备方法,其特征在于步骤E)中所述的背衬层(5)的厚度为0.02-0.05mm;步骤F)中所述的热合定型为超声波热合定型,超声波功率为500-2000W,热合时间为5-60s。
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