CN114681654B - 具有创面修复功能的可吸收海绵敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有创面修复功能的可吸收海绵敷料及其制备方法。所述海绵敷料包括:基体,其包含有相互交织的纤维丝;以及形成于所述基体至少一个表面的复合层,所述复合层通过使基体中填充有交联的可降解的天然高分子材料得到;并且在垂直于所述海绵敷料的方向上,设所述复合层的最大长度为H2,设所述海绵敷料的最大长度为H1,则H2与H1的比值为1:10~9:10。本发明的海绵敷料,既有一定的吸收渗液的功能,又可同时发挥三维纤维结构促进创面修复的功能。使用时,基体贴附于创面上,可有效促进创面细胞的爬行生长、利于组织修复、减少换药次数。
Description
技术领域
本发明涉及一种海绵敷料及其制备方法,具体涉及一种具有创面修复功能的可吸收海绵敷料及其制备方法,属于生物医用材料领域。
背景技术
临床常见的皮肤创面包含急性创面和慢性创面。创面愈合是一个复杂的过程,涉及多种细胞类型参与功能组织的重建。正常创面愈合分为止血、炎症、增生、重塑四个阶段。急性创面的创面范围较小时,一般可通过正常的伤口愈合过程来愈合。严重的急性创面也很难通过机体的自愈能力在短时期内实现伤口的愈合。由于持续的创伤、感染或缺血、血管疾病、糖尿病等潜在条件导致的慢性创面(也称难愈性创面),由于缺乏有效的炎症反应参与以及缺少可用的组织外基质,导致伤口难以愈合。
随着对创面愈合过程的病理生理的深入研究,人们对创面愈合过程的理解也越来越深刻,从而导致了创面敷料的不断改进与发展。针对创面护理领域,市场上已有大量敷料产品,此类产品用量大、价格低廉、种类较多,针对不同创面分期,进行不同类别敷料的使用。
常见的敷料包括以羧甲基纤维素钠水胶体为主要成分的亲水性敷料、以多聚泡沫或藻酸盐为主要成分的吸收性敷料、含银离子的有杀菌功能的敷料、敷料与胶带二合一的多聚膜类敷料、脱细胞真皮基质类的可促进创面修复的敷料。亲水性和渗液吸收性敷料,只具备吸收渗液、维持创面湿态环境的功能,不具备促进创面修复的功能,且容易与创面肉芽组织粘连,换药时易对创面造成机械损伤、增加病人疼痛。脱细胞真皮基质类的生物敷料,具有促进细胞爬行、为组织生长提供ECM支架的作用,但吸收渗液能力较差、透气性较差,对于渗液较多的创面易造成敷料下渗液积聚,增加感染的风险。
临床上敷料的选择应有利于细胞增殖、分化和移行,维持创面的湿润环境不会形成干痂、保留渗出液内的活性物质并促进活性物质的释放,透气性好、降低感染的机会、敷料更换时不会对创面造成机械损伤。而现有用于慢性创面的泡沫敷料,常应用于渗液较多的创面,用于吸收渗液、维持创面湿润环境,且此类敷料不具备促进组织修复的功能。而现有的膜状敷料(如脱细胞真皮基质类敷料)吸液性能差,吸收饱和后易致膜下渗液积聚,可能诱发或加重感染。
因此,研究一种具有较好的渗液吸收能力、有具有促组织修复功能的海绵敷料,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于现有技术中存在的技术问题,本发明首先提供了一种具有双层结构的既具有较好的渗液吸收能力、又具有促进组织修复功能的海绵敷料,该海绵敷料可减轻换药疼痛,并且与新生组织融合后、可随着创面的愈合逐渐降解。
进一步地,本发明还提供了一种海绵敷料的制备方法,该制备方法简单易行,原料易于获取,适合大批量生产。
用于解决问题的方案
本发明提供一种海绵敷料,其包括:
基体,其包含有相互交织的纤维丝;以及
形成于所述基体至少一个表面的复合层,所述复合层通过使基体中填充有交联的可降解的天然高分子材料得到;并且
在垂直于所述海绵敷料的方向上,设所述复合层的最大长度为H2,设所述海绵敷料的最大长度为H1,则H2与H1的比值为1:10~9:10。
进一步地,所述海绵敷料具有以下特征中的一种或多种:
所述海绵敷料的吸湿量为海绵敷料自身重量的10~50倍;
所述海绵敷料的孔隙率为80~99%;
所述基体的蓬松度为300~3000cm3/g。
进一步地,所述纤维丝经亲水材料和疏水材料复合而成;优选地,所述疏水材料和亲水材料的质量比为9:1~1:3。
进一步地,所述亲水材料包括聚乙烯醇、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、淀粉、琼脂中的一种或两种以上的组合;和/或
所述疏水材料包括聚乳酸、聚乙交酯、聚已内酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚羟基丁酸酯、聚环氧乙烷、聚氨酯及其衍生物、聚碳酸酯中的一种或两种以上的组合。
进一步地,所述交联为在交联剂存在下的交联。
本发明还提供一种根据本发明所述的海绵敷料的制备方法,其包括在所述基体的至少一个表面形成复合层的步骤。
进一步地,所述制备方法包括以下步骤:
获取基体的步骤;
在垂直于所述基体的方向上,将所述基体的一部分浸渍于含有可降解的天然高分子材料的溶液中,以形成填充区域,使所述填充区域中含有可降解的天然高分子材料;
对所述填充区域中的可降解的天然高分子材料冷冻干燥后进行交联处理,以形成所述复合层。
进一步地,所述基体通过以下制备方法制备得到:
获取纤维材料,所述纤维材料包含有相互交织的纤维丝;
将所述纤维材料在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述基体。
进一步地,所述制备方法包括以下步骤:
使含有可降解的天然高分子材料的溶液作为接收装置;
利用纺丝工艺对纤维原料进行纺丝,并在所述接收装置中形成纤维材料;
使所述含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化,然后继续在该接收装置的表面纺丝;
纺丝结束后进行冷冻干燥处理,并对可降解的天然高分子材料进行交联处理,得到交联处理产物;
将所述交联处理产物在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述海绵敷料。
进一步地,所述含有可降解的天然高分子材料的溶液中,可降解的天然高分子材料的浓度为10-50wt%。
发明的效果
本发明的海绵敷料,既有一定的吸收渗液的功能,又可同时发挥三维纤维结构促进创面修复的功能。使用时,基体贴附于创面上,可有效促进创面细胞的爬行生长、利于组织修复、减少换药次数。
本发明的海绵敷料的制备方法简单易行,原料易于获取,适合大批量生产。
附图说明
图1示出了本发明的海绵敷料的结构示意图;
其中,1:基体;2:复合层。
图2示出了海绵敷料应用于小鼠皮肤烫伤缺损的修复,使用2周后创面位置的HE切片(倍数较低),基体的纤维丝促进了细胞的爬行生长,其中,深颜色部分为纤维丝与组织长到一起。
图3示出了海绵敷料应用于小鼠皮肤烫伤缺损的修复,使用2周后创面位置的HE切片(倍数较高),可明显看到纤维丝与组织细胞的融合情况。
具体实施方式
以下,针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行,但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是:
本说明书中,使用“数值A~数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
本说明书中,如没有特殊声明,则“多”、“多种”、“多个”等中的“多”表示2或以上的数值。
本说明书中,所述“基本上”、“大体上”或“实质上”表示于相关的完美标准或理论标准相比,误差在5%以下,或3%以下或1%以下。
本说明书中,如没有特别说明,则“%”均表示质量百分含量。
本说明书中,使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
本说明书中,“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生,并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
本说明书中,所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如,特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中,并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外,应理解,所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
<第一方面>
如图1所示,本发明的第一方面提供了一种海绵敷料,其包括:
基体1,其包含有相互交织的纤维丝,;以及
形成于所述基体1至少一个表面的复合层2,所述复合层2通过使所述基体1中填充有交联的可降解的天然高分子材料得到;并且
在垂直于所述海绵敷料的方向上,设所述复合层2的最大长度为H2,设所述海绵敷料的最大长度为H1,则H2与H1的比值为1:10~9:10。
本发明的海绵敷料既有一定的吸收渗液的功能,同时,又可以发挥三维纤维结构促进创面修复的功能。
进一步,本发明的海绵敷料中,复合层2可以直接在基体1中形成,从而得到海绵敷料,也可以先使用一块基体1以形成复合层2,之后将该复合层2与另一块基体1复合成型,得到海绵敷料;优选地,复合层2直接在基体1中形成,从而得到海绵敷料。
在一些具体的实施方案中,所述海绵敷料的吸湿量为海绵敷料自身重量的10~50倍,例如:15倍、20倍、23倍、25倍、28倍、30倍、35倍、40倍、45倍等。具体而言,本发明的吸湿量可以是海绵敷料能够吸附水或创面渗液的量。并且基体1在吸附水的过程中,自身体积反而减少或不变。本发明的海绵敷料的吸湿性强,从而可吸收创面渗液,降低炎症反应。
在本发明中,吸湿量的测试方法为:
称取一定量样品(W0)加入蒸馏水(W1)中,样品质量与蒸馏水质量比为1:100。待样品溶胀5min后至吸水饱和后,收集剩余的水分,并用30μm筛网过滤,记为W2。
吸湿量(倍)=(W1-W2)/W0。
在本发明中,所述海绵敷料的孔隙率为80~99%,例如:82%、84%、86%、88%、90%、92%、94%、96%、98%等。本发明的基体1可以直接与创面接触,且海绵敷料的孔隙率高,因此,基体1中的类细胞外基质的纤维可促进细胞的爬行生长。
具体地,所述海绵敷料的孔隙率检测如下:
首先,称量需要的试样干重,记为M0,将称量完的试样放入干净的烧杯中,往杯中注入乙醇,直至淹没试样。待完全浸润后把试样快速取出放入事先准备好称重用的小吊蓝内,将其挂在天平的吊钩上,使试样继续浸没于乙醇中,称取饱和试样在乙醇中的悬浮重,记为M1,将饱和试样取出,用湿抹布小心地拭去饱和试样表面的乙醇,快速称量饱和试样的质量,记为M2。通过下述公式算出孔隙率:
P=(M2-M0)/(M2-M1)。
基体
本发明的基体1是纳米纤维海绵。在本发明中,所述基体1包含有相互交织的纤维丝。
在一些具体的实施方案中,所述基体1的蓬松度为300~3000cm3/g,例如:500cm3/g、800cm3/g、1000cm3/g、1200cm3/g、1500cm3/g、1800cm3/g、2000cm3/g、2200cm3/g、2500cm3/g、2800cm3/g等。本发明的基体1的蓬松度高,吸湿量高。
本发明所述的蓬松度是指基体1的表观厚度与面密度之比的1000倍,即:
蓬松度B=表观厚度T0/面密度ω×103
蓬松度以cm3/g表示,表观厚度以mm表示,面密度以g/m2表示。表观厚度T0的测试方法是利用FAST-1压缩性织物风格仪按照GB/T 7689.1-2001方法进行测试,表示为基体1在2cN/cm2压强下厚度(mm)与基体1在100cN/cm2压强下厚度(mm)之差。面密度ω的测试方式是在忽略基体1的厚度情况下,测定单个面单位面积下的重量。
进一步,对于本发明的纤维丝的来源,本发明不作特别限定,可以是本领域常用一些纺丝工艺纺制得到。具体地,本发明的基体1源自于纤维材料,所述纤维材料包含有相互交织的纤维丝。本发明的纤维材料可以由静电纺丝、熔融纺丝、离心力纺丝等方式制备得到,优选为使用静电纺丝方法制备的纤维材料。所述纤维材料可以为纤维团、纤维束或纤维膜,优选为纤维膜。在本发明中,纤维丝的直径可以是1nm-100μm,优选100nm-5μm。
静电纺丝的原理是在静电纺丝过程中,对聚合物液体施加高电压,使电荷引入液体。当液体中的电荷聚集到一定量的时候,液体会在喷头形成泰勒锥,在外加电场力的作用下克服表面张力形成液体射流,然后射流在静电斥力、库伦力(Coulomb)和表面张力的共同作用下,聚合物射流沿不规则螺旋状轨迹运动。射流在极短时间内被牵引拉伸,随着溶剂挥发或者热量散失,聚合物射流固化形成微米/纳米纤维。静电纺丝过程中,很多参数会对最终静电纺丝纤维产生影响,通过控制过程参数,可以制备获得不同尺寸、形态和不同结构的微米/纳米纤维。
本发明的静电纺丝过程中,工艺参数会对静电纺丝得到的纤维材料产生影响,通过控制工艺参数,可以制备获得不同尺寸、形态和不同结构的纤维材料。本发明对于静电纺丝的方式没有特别的要求,可以是本领域中常用的静电纺丝方式。具体而言,本发明将形成纤维材料的原料溶于合适的溶剂中,制备纺丝原液;然后采用静电纺丝将纺丝原液纺制成由纤维丝交织而成的纤维材料。
进一步,本发明的纤维丝包含亲水材料和疏水材料,优选地,本发明的纤维丝由亲水材料和疏水材料复合而成。由于亲水材料和疏水材料在不同溶剂中的浸润效果不同,因此,经处理后,本发明的纤维材料能够膨胀,从而形成溶胀的效果,进而得到本申请的基体1。
作为优选,从生产的角度考虑,所述疏水材料和亲水材料的质量比为9:1~1:3,例如:8:1、8:3、7:1、7:2、6:1、5:1、5:1、5:2、5:3、4:1、4:3、3:1、3:2、2:1、2:3、1:1、1:2、1:3等。当疏水材料和亲水材料的质量比9:1~1:3时,比较易于生产。
在一些具体的实施方案中,所述的亲水材料包括聚乙烯醇、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、淀粉、琼脂等中的一种或两种以上的组合。所述疏水材料包括聚乳酸、聚乙交酯、聚已内酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚羟基丁酸酯、聚环氧乙烷、聚氨酯及其衍生物、聚碳酸酯等中的一种或两种以上的组合。
复合层
本发明的复合层2形成于所述基体1至少一个表面,所述复合层2通过使所述基体1中填充有交联的可降解的天然高分子材料得到;并且
在垂直于所述海绵敷料的方向上,设所述复合层2的最大长度为H2,设所述海绵敷料的最大长度为H1,H2与H1的比值为1:10~9:10,例如:1:5、3:10、2:5、1:2、3:5、7:10、4:5等。
在本发明中,对于可降解的天然高分子材料,例如可以是明胶和/或胶原等。使用明胶和/或胶原能够使海绵敷料的功效得到最有效的发挥。
本发明的交联是可以通过对可降解的天然高分子材料进行交联改性处理得到。具体而言,交联改性是在交联剂存在下的交联改性,从而获得交联度合适,并且均匀一致的交联产品。
在本发明中,进行交联改性的目的是为了使可降解的天然高分子材料在大量吸液的同时,能够很好的维持形态,不会很快就被所吸收的体液溶解。具体地,所述交联剂包括碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺、京尼平、醛类化合物中的一种或两种以上的组合;具体地,所述醛类化合物包括甲醛、乙醛、戊二醛中的一种或多种,更优选包括戊二醛。
进一步,在一些具体的实施方案中,基体1的厚度即为海绵敷料的厚度,而复合层2是在基体1的一部分中填充有交联的可降解的天然高分子材料得到的。作为优选,海绵敷料的厚度与复合层2的厚度之差为1-20mm,例如:2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm等。
<第二方面>
本发明的第二方面提供了一种根据本发明第一方面所述的海绵敷料的制备方法,其包括在所述基体1的至少一个表面形成复合层2的步骤。本发明的制备方法简单易行,原料易于获取,适合大批量生产。
本发明的基体1能够以纳米纤维的微观形貌存在,而较多纳米纤维结合后呈现出海绵的形态。并且,本发明的纳米纤维可在形态和结构上模拟人体天然细胞外基质(ECM),有利于细胞的粘附和增殖,而海绵的形态具有超高的孔隙率和比表面积,使得海绵敷料整体非常柔软、有很强的吸附性能。
<制备方法一>
在一些具体的实施方案中,所述制备方法可以包括以下步骤:
获取基体1的步骤;
在垂直于所述基体1的方向上(图1中的Z方向),将所述基体1的一部分浸渍于含有可降解的天然高分子材料的溶液中,以形成填充区域,使所述填充区域中含有可降解的天然高分子材料;
对所述填充区域中的可降解的天然高分子材料冷冻干燥后进行交联处理,以形成所述复合层2。
获取基体的步骤
在本发明中,所述基体1通过以下制备方法制备得到:
获取纤维材料,所述纤维材料包含有相互交织的纤维丝;
将所述纤维材料在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述基体1。
具体地,所述纤维丝经亲水材料和疏水材料复合而成;本发明的纤维材料可以由静电纺丝、熔融纺丝、离心力纺丝等方式制备得到。一般而言,纤维材料的厚度可以是100-500微米。
在一些具体的实施方案中,本发明使用静电纺丝方法制备得到的纤维材料。具体地,所述静电纺丝步骤中,预先准备纤维原料,将纤维原料溶于合适的溶剂中,制备成一定浓度的纤维原料的纺丝原液,优选地,纺丝原液的浓度为3~25%(质量/体积比)。其中,所述纤维原料可以为第一实施方式中的亲水材料和疏水材料。对于形成溶液的溶剂种类的具体浓度没有特别的限定,只要能够满足后续静电纺丝工艺的要求即可。举例而言,合适的溶剂可以为甲酸、乙酸、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、六氟异丙醇、三氟乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸中的一种或两种以上的组合。
静电纺丝过程中可以通过调节纺丝参数制备所需的纤维材料。例如电压、挤出流量和电场接收距离、纺丝环境等。优选地,本发明中所述静电纺丝工艺参数可以为:压力为10~40kV,溶液推进速度,2.5mL/h~10mL/h;接收距离可以为10cm~50cm,控制环境温度为18℃~30℃,纺丝环境相对湿度为40%~80%。
进一步,将所述纤维材料在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同。由于纤维材料的两种原料在不同的溶剂中浸润效果不一致,能够使纤维丝膨胀形成溶胀的效果。本发明对第一溶剂和第二溶剂不作特别限定,可以根据纤维原料来确定。
在一些具体的实施方案中,所述第一溶剂为水,对于第二溶剂不作特别限定,可以根据疏水材料的特性进行选择。具体地,所述第二溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、丙酮、四氢呋喃等中的一种或两种以上的组合。将纤维材料放入第一溶剂中浸泡一定时间后,再放入第二溶剂中浸泡,由于纤维材料中有亲水材料也有疏水材料,亲水材料在水溶液中完全浸润,而疏水材料不能浸润,在第二溶剂中疏水材料可以得到很好的浸润,这样交替浸润多次后即可使纤维材料溶胀到有一定的厚度。
对于“交替浸润”,在本发明中的含义是,在第一溶剂中浸润一段时间,然后取出放入第二溶剂中浸润一段时间。而对于交替的次数,不作特别限定,可以根据需要随意设定。例如,根据残留溶剂的情况确定所需的溶剂用量、浸泡时间及次数。具体地,可以在第一溶剂中浸润1-10次,在第二溶剂中浸润1-10次。
在一些具体的实施方案中,在所述第一溶剂中浸润的总时间为15~120min,例如:30min、45min、60min、75min、90min、105min等;和/或,在所述第二溶剂中浸润的总时间为15~120min,例如:30min、45min、60min、75min、90min、105min等。浸润后,可以得到将纤维材料溶胀25~100倍的块状材料(即溶胀产物)。
本发明通过对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物。通过冷冻的步骤,可以使溶胀产物保持其结构形态。在一些具体的实施方案中,冷冻的温度为-20℃~-85℃,例如:-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃、-55℃、-65℃、-70℃、-75℃、-80℃等;所述冷冻的时间为24小时以上,例如:28小时、32小时、36小时、40小时、44小时、48小时、52小时、56小时、60小时等。
进一步,在一些具体的实施方案中,在冷冻的过程中,待溶胀产物完成冷冻固定形状后,可以取出对其进行剪裁处理,将材料裁剪成所需的尺寸形状。另外,在剪裁的过程中,温度也不能过低,一般可以是-10℃~-20℃,例如-11℃、-12℃、-13℃、-14℃、-15℃、-16℃、-17℃、-18℃、-19℃等。然后再继续进行冷冻,继续进行冷冻的时间不少于8小时,例如:10小时、12小时、15小时、18小时、20小时、24小时、28小时、32小时、36小时等。
另外,本发明对于冷冻的装置不作特别限定,可以是本领域常用的低温冰箱。
本发明最后可以通过去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到基体1。在去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂的同时,仍然需要保持冷冻产物的结构不被破坏。
在一些具体的实施方案中,可以利用冷冻干燥的方式,使所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂气化,以去除所述第一溶剂和第二溶剂。采用冷冻干燥的方式,在真空状态下去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,能够保留冷冻产物的结构,从而形成基体1。
在一些具体的实施方案中,所述冷冻干燥的温度为-40℃~-80℃,例如:-45℃、-50℃、-55℃、-60℃、-65℃、-70℃、-75℃等;所述冷冻干燥的时间为1~3天,例如1.2天、1.5天、1.8天、2天、2.2天、2.5天、2.8天等。
具体地,将上述结构完全冷冻固定后的纤维材料,放入冷冻干燥机中,设定冷阱降温到-40℃~-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,得到基体1。
形成复合层的步骤
在得到基体1之后,在垂直于所述基体1的方向上(图1中的Z方向),将所述基体1的一部分浸渍于含有可降解的天然高分子材料的溶液中,以形成填充区域,所述填充区域中含有可降解的天然高分子材料;对所述填充区域中的可降解的天然高分子材料冷冻干燥后进行交联处理,以形成所述复合层2。
在一些具体的实施方案中,为了使可降解的天然高分子材料能够充满填充区域,所述含有可降解的天然高分子材料的溶液中,可降解的天然高分子材料的浓度为10-50wt%。
进一步,对于填充区域的位置及高度,一般是基体1的未浸渍的表面超出含有可降解的天然高分子材料的溶液表面1-20mm。
在一些具体的实施方案中,待含有可降解的天然高分子材料的溶液充满填充区域后,进行冷冻干燥。所述冷冻干燥的温度为-40℃~-80℃,例如:-45℃、-50℃、-55℃、-60℃、-65℃、-70℃、-75℃等;所述冷冻干燥的时间为1~3天,例如1.2天、1.5天、1.8天、2天、2.2天、2.5天、2.8天等。
具体地,在冷冻干燥机中进行冷冻干燥。设定冷阱降温到-40℃~-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物。
进一步,对冷冻干燥产物中的可降解的天然高分子材料进行交联处理,形成所述复合层2。具体地,所述交联为在交联剂存在下的交联。进一步,所述交联处理的温度为10~70℃,优选25~50℃;所述交联处理的时间为1~72h,优选12~72h。
所述交联步骤中,所选用的交联剂包括碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺、京尼平、醛类化合物中的一种或两种以上的组合。具体地,所述醛类化合物包括甲醛、乙醛、戊二醛中的一种或多种,更优选包括戊二醛。
在一些具体的实施方案中,本发明还包含有后处理的步骤,本发明中对于上述交联处理得到的交联处理产物进行后处理以得到最终的海绵敷料。对于后处理的方式,没有特别的限定,可以使用本领域通常的后处理方法,包括清洗、干燥、分级以及包装等。
对于清洗,可以使用水和/或低沸点的烃类、醇类、醚类、酮类等有机溶剂进行,优选的使用水进行清洗。所述干燥可以是冷冻的条件下进行以得到干燥的产品。
<制备方法二>
在另一些具体的实施方案中,所述制备方法可以包括以下步骤:
使含有可降解的天然高分子材料的溶液作为接收装置;
利用纺丝工艺对纤维原料进行纺丝,并在所述接收装置中形成纤维材料;
使所述含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化,然后继续在该接收装置的表面纺丝;
纺丝结束后进行冷冻干燥处理,并对可降解的天然高分子材料进行交联处理,得到交联处理产物;
将所述交联处理产物在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述海绵敷料。
具体地,所述含有可降解的天然高分子材料的溶液中,可降解的天然高分子材料的浓度为10-50wt%。本发明使用该含有可降解的天然高分子材料的溶液作为接收装置。作为优选,所述接收装置的深度为1-10mm。
进一步,本发明是利用纺丝工艺对纤维原料进行纺丝,并在所述接收装置中形成纤维材料。对于纺丝工艺,本发明不作特别限定,可以是本领域任何行的纺丝工艺。具体地本发明的纤维材料可以由静电纺丝、熔融纺丝、离心力纺丝等方式制备得到;通过纺丝工艺使得本发明的纤维材料包含有相互交织的纤维丝。具体地,所述纤维丝经亲水材料和疏水材料复合而成。
在一些具体的实施方案中,本发明使用静电纺丝方法制备得到的纤维材料。具体地,所述静电纺丝步骤中,预先准备纤维原料,将纤维原料溶于合适的溶剂中,制备成一定浓度的纤维原料的纺丝原液,优选地,纺丝原液的浓度为3~25%(质量/体积比)。其中,所述纤维原料可以为第一实施方式中的亲水材料和疏水材料。对于形成溶液的溶剂种类的具体浓度没有特别的限定,只要能够满足后续静电纺丝工艺的要求即可。举例而言,合适的溶剂可以为甲酸、乙酸、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、六氟异丙醇、三氟乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸中的一种或两种以上的组合。
静电纺丝过程中可以通过调节纺丝参数制备所需的纤维材料。例如电压、挤出流量和电场接收距离、纺丝环境等。优选地,本发明中所述静电纺丝工艺参数可以为:压力为10~40kV,溶液推进速度,2.5mL/h~10mL/h;接收距离可以为10cm~50cm,控制环境温度为18℃~30℃,纺丝环境相对湿度为40%~80%。
待纺丝产物的厚度与接收装置基本持平时,使所述含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化,然后继续在该接收装置的表面纺丝。对于凝胶化的方式,本发明不作特别限定,可以使含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化即可。作为优选,可以通过降温的方式使含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化。具体的,降温后的温度可以是0-10℃,例如:1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃等。
纺丝结束后进行冷冻干燥处理。所述冷冻干燥的温度为-40℃~-80℃,例如:-45℃、-50℃、-55℃、-60℃、-65℃、-70℃、-75℃等;所述冷冻干燥的时间为1~3天,例如1.2天、1.5天、1.8天、2天、2.2天、2.5天、2.8天等。
具体地,在冷冻干燥机中进行冷冻干燥。设定冷阱降温到-40℃~-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物。
进一步,对冷冻干燥产物中的对可降解的天然高分子材料进行交联处理,得到交联处理产物。具体地,所述交联为在交联剂存在下的交联。
所述交联步骤中,所选用的交联剂包括碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺、京尼平、醛类化合物中的一种或两种以上的组合。具体地,所述醛类化合物包括甲醛、乙醛、戊二醛中的一种或多种,更优选包括戊二醛。
进一步,将所述交联处理产物在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;由于纤维材料的两种原料在不同的溶剂中浸润效果不一致,能够使纤维丝膨胀形成溶胀的效果。本发明对第一溶剂和第二溶剂不作特别限定,可以根据纤维原料来确定。
在一些具体的实施方案中,所述第一溶剂为水,对于第二溶剂不作特别限定,可以根据疏水材料的特性进行选择。具体地,所述第二溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、丙酮、四氢呋喃等中的一种或两种以上的组合。将纤维材料放入第一溶剂中浸泡一定时间后,再放入第二溶剂中浸泡,由于纤维材料中有亲水材料也有疏水材料,亲水材料在水溶液中完全浸润,而疏水材料不能浸润,在第二溶剂中疏水材料可以得到很好的浸润,这样交替浸润多次后即可使纤维材料溶胀到有一定的厚度。
对于“交替浸润”,在本发明中的含义是,在第一溶剂中浸润一段时间,然后取出放入第二溶剂中浸润一段时间。而对于交替的次数,不作特别限定,可以根据需要随意设定。例如,根据残留溶剂的情况确定所需的溶剂用量、浸泡时间及次数。在一些具体的实施方案中,在所述第一溶剂中浸润的总时间为15~120min,例如:30min、45min、60min、75min、90min、105min等;和/或,在所述第二溶剂中浸润的总时间为15~120min,例如:30min、45min、60min、75min、90min、105min等;和/或,在两种溶剂中交替浸润次数为2次、3次、4次、6次等。浸润后,可以得到将纤维材料溶胀25~100倍的块状材料(即溶胀产物)。
本发明通过对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物。通过冷冻的步骤,可以使溶胀产物保持其结构形态。在一些具体的实施方案中,冷冻的温度为-20℃~-85℃,例如:-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃、-55℃、-65℃、-70℃、-75℃、-80℃等;所述冷冻的时间为24小时以上,例如:28小时、32小时、36小时、40小时、44小时、48小时、52小时、56小时、60小时等。
进一步,在一些具体的实施方案中,在冷冻的过程中,待溶胀产物完成冷冻固定形状后,可以取出对其进行剪裁处理,将材料裁剪成所需的尺寸形状。另外,在剪裁的过程中,温度也不能过低,一般可以是-10℃~-20℃,例如-11℃、-12℃、-13℃、-14℃、-15℃、-16℃、-17℃、-18℃、-19℃等。然后再继续进行冷冻,继续进行冷冻的时间不少于8小时,例如:10小时、12小时、15小时、18小时、20小时、24小时、28小时、32小时、36小时等。另外,本发明对于冷冻的装置不作特别限定,可以是本领域常用的低温冰箱。
本发明可以通过去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到基体1。在去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂的同时,仍然需要保持冷冻产物的结构不被破坏。
在一些具体的实施方案中,可以利用冷冻干燥的方式,使所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂气化,以去除所述第一溶剂和第二溶剂。采用冷冻干燥的方式,并在真空状态下去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,能够保留冷冻产物的结构,从而形成海绵敷料。
在一些具体的实施方案中,所述冷冻干燥的温度为-40℃~-80℃,例如:-45℃、-50℃、-55℃、-60℃、-65℃、-70℃、-75℃等;所述冷冻干燥的时间为1~3天,例如:1.2天、1.5天、1.8天、2天、2.2天、2.5天、2.8天等。具体地,将上述结构完全冷冻固定后的产品,放入冷冻干燥机中,设定冷阱降温到-40℃~-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥。
最后,可以将得到的海绵敷料进行裁剪、并密封包装,然后采用辐照灭菌。例如:可以采用Co-60γ射线辐照灭菌处理。
<第三方面>
本发明的第三方面提供了一种本发明的第一方面的海绵敷料和第二方面的制备方法制备得到的海绵敷料的在用于制备损伤修复制品、骨填充修复支架、生物支架等医用材料中的用途。
具体地,本发明的海绵敷料可以作为止血、慢性创面或渗液比较多的损伤修复。另外海绵敷料也可以和高强度的支撑层复合、交联等方式来增强支架的力学性能,因海绵敷料的超柔软的性能从而使整体支架的柔软度有很明显的改善,可以作为皮肤、软组织等损伤修复。也可以将羟基磷灰石等材料填充在海绵敷料中,得到良好的骨填充修复支架。海绵敷料超高的孔隙度可以吸附生长因子、药物等,得到含生长因子或载药的生物支架。使得海绵敷料在仿生、组织工程等医疗领域有广泛的应用前景。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售获得的常规产品。
实施例1
选用疏水材料聚乙交酯和亲水材料明胶,聚乙交酯和明胶的质量比为9:1,选用二氯甲烷作为有机溶剂,制备总浓度为5wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。在电压为40kV、推进速度为8mL/h、接收距离为30cm、环境温度为25℃、环境湿度为50%的条件下进行静电纺丝。最终膜片厚度范围为180-230微米,纤维直径范围为0.8-25微米。
将上述的纤维膜放入甲醇中浸润30min,然后再将浸润后的纤维膜放入水中浸润30min,如此交替浸润,直至纤维膜溶胀形成厚度增大30倍的块状材料。将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-40℃冰箱中冷冻至少24h以上。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,形成纤维海绵,该纤维海绵的蓬松度为500cm3/g。
配置浓度为10wt.%的明胶溶液,将上述纤维海绵的一部分浸泡于明胶溶液中,纤维海绵表面超出明胶溶液表面3mm。明胶溶液充满纤维膜的孔隙中后,进行冷冻干燥,设定冷阱降温到-60℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为48h(2天)。使用戊二醛对干燥产物中的明胶进行交联处理,其中,交联条件为20℃下改性处理48h,去离子水清洗去除交联剂后,再次进行冷冻干燥,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。最终海绵敷料的孔隙率为90%,吸湿量约为海绵敷料自身重量的20倍。其中,海绵敷料的厚度为5mm,复合层2的厚度为2mm。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行小鼠皮肤烫伤缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复,具体可参见图2和图3。
实施例2
配置浓度为20wt.%的明胶溶液,将溶液放置于可调控温度的器皿中,温度维持40℃。
选用聚乳酸作为疏水材料、明胶作为亲水材料,聚乳酸和明胶的质量比为2:1。选用三氯甲烷作为有机溶剂,配置终浓度为10wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。用温度控制在40℃的明胶溶液作为接收装置,溶液深度为10mm。在电压为30kV、推进速度为3mL/h、接收距离为20cm、环境温度为25℃、环境湿度为70%的条件下进行静电纺丝。10mm深度的溶液被纤维丝填满之后,将明胶溶液器皿温度调整到5℃,使明胶凝胶化。继续进行纺丝,此时纺出的丝在凝胶表面形成膜片状,膜片厚度范围在200-250微米,纤维直径范围为1-15微米。
纺丝结束后,对明胶-聚乳酸-明胶复合物整体进行冷冻干燥,设定冷阱降温到-50℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为48h(2天)。采用京尼平对干燥产物中的明胶进行交联处理,其中,交联条件为30℃下改性处理72h。交联之后,将上述交联产物放入乙醇中浸润80min,然后再将浸润后的交联产物放入水中浸润80min,如此交替浸润,直至复合物整体溶胀形成厚度增大80倍的块状材料。
将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-80℃超低温冰箱中冷冻至少24h以上。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。纤维海绵的蓬松度为2500cm3/g,整体海绵敷料的孔隙率为93%。其中,海绵敷料的厚度为26mm,复合层2的厚度为10mm,吸湿量约为海绵敷料自身重量的35倍。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行糖尿病猪皮肤缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复。
实施例3
选用疏水材料聚己内酯和亲水材料聚乙烯醇,聚己内酯和聚乙烯醇的质量比为1:2,选用二氯甲烷作为有机溶剂,制备总浓度为10wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。在电压为36kV、推进速度为6mL/h、接收距离为40cm、环境温度为25℃、环境湿度为70%的条件下进行静电纺丝。最终膜片厚度范围为250-310微米,纤维直径范围为1.5-40微米。
将上述的纤维膜放入丙酮中浸润50min,然后再将浸润后的纤维膜放入水中浸润50min,如此交替浸润,直至纤维膜溶胀形成厚度增大90倍的块状材料。将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-40℃冰箱中冷冻36h。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,形成纤维海绵。该纤维海绵的蓬松度为2800cm3/g。
配置浓度为40wt.%的明胶溶液,将上述纤维海绵的一部分浸泡于明胶溶液中,纤维海绵表面超出明胶溶液表面20mm。明胶溶液充满纤维膜的孔隙中后,进行冷冻干燥。设定冷阱降温到-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为60h(2.5天)。使用碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺对干燥产物中的明胶进行交联处理,其中,交联条件为30℃下改性处理60h,去离子水清洗去除交联剂后,再次进行冷冻干燥,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。最终海绵敷料的孔隙率为98%。其中,海绵敷料的厚度为30mm,复合层2的厚度为10mm,吸湿量约为海绵敷料自身重量的45倍。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行小鼠皮肤烫伤缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复。
实施例4
配置浓度为30wt.%的明胶溶液,将溶液放置于可调控温度的器皿中,温度维持45℃。
选用聚乳酸作为疏水材料、壳聚糖作为亲水材料,聚乳酸和壳聚糖的质量比为5:1。选用三氯甲烷作为有机溶剂,配置终浓度为20wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。用温度控制在40℃的明胶溶液作为接收装置,溶液深度为5mm。在电压为25kV、推进速度为5mL/h、接收距离为30cm、环境温度为20℃、环境湿度为80%的条件下进行静电纺丝。5mm深度的溶液被纤维丝填满之后,将明胶溶液器皿温度调整到5℃,使明胶凝胶化。继续进行纺丝,此时纺出的丝在凝胶表面形成膜片状,膜片厚度范围在400-480微米,纤维直径范围为0.5-20微米。
纺丝结束后,对明胶-聚乳酸-壳聚糖复合物整体进行冷冻干燥,设定冷阱降温到-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为50h(约2.08天)。采用京尼平对干燥产物中的明胶进行交联处理。其中,交联条件为40℃下改性处理72h。交联之后,将上述交联产物放入乙醇中浸润100min,然后再将浸润后的交联产物放入水中浸润100min,如此交替浸润,直至复合物整体溶胀形成厚度增大50倍的块状材料。
将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-80℃超低温冰箱中冷冻48h。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。纤维海绵的蓬松度为2200cm3/g,整体海绵敷料的孔隙率为87%。其中,海绵敷料的厚度为25mm,复合层的厚度为5mm,吸湿量约为海绵敷料自身重量的30倍。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行糖尿病猪皮肤缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复。
实施例5
选用疏水材料聚乳酸和亲水材料明胶,聚乳酸和明胶的质量比为5:1,选用六氟异丙醇作为有机溶剂,制备总浓度为20wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。在电压为20kV、推进速度为2.5mL/h、接收距离为10cm、环境温度为25℃、环境湿度为75%的条件下进行静电纺丝。最终膜片厚度范围为300-450微米,纤维直径范围为2.5-50微米。
将上述的纤维膜放入丙二醇中浸润100min,然后再将浸润后的纤维膜放入水中浸润100min,如此交替浸润,直至纤维膜溶胀形成厚度增大70倍的块状材料。将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-80℃冰箱中冷冻12h。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,形成纤维海绵。该纤维海绵的蓬松度为2000cm3/g。
配置浓度为30wt.%的明胶溶液,将上述纤维海绵的一部分浸泡于明胶溶液中,纤维海绵表面超出明胶溶液表面10mm。明胶溶液充满纤维膜的孔隙中后,进行冷冻干燥。设定冷阱降温到-80℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为48h(2天)。使用甲醛对对干燥产物中的明胶进行交联处理,其中,交联条件为30℃下改性处理12h,去离子水清洗去除交联剂后,再次进行冷冻干燥,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。最终海绵敷料的孔隙率为95%。其中,海绵敷料的厚度为15mm,复合层2的厚度为5mm,吸湿量约为海绵敷料自身重量的35倍。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行糖尿病猪创面缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复。
实施例6
配置浓度为40wt.%的明胶溶液,将溶液放置于可调控温度的器皿中,温度维持45℃。
选用聚乙交酯作为疏水材料、明胶作为亲水材料,聚乙交酯和明胶的质量比为1:2。选用六氟异丙醇作为有机溶剂,配置终浓度为5wt.%的黏稠溶液。将溶液灌注到注射器中,安装在与静电纺丝机配套的推进泵上。用温度控制在40℃的明胶溶液作为接收装置,溶液深度为5mm。在电压为40kV、推进速度为8mL/h、接收距离为40cm、环境温度为20℃、环境湿度为60%的条件下进行静电纺丝。3mm深度的溶液被纤维丝填满之后,将明胶溶液器皿温度调整到5℃,使明胶凝胶化。继续进行纺丝,此时纺出的丝在凝胶表面形成膜片状,膜片厚度范围在100-250微米,纤维直径范围为0.5-10微米。
纺丝结束后,对明胶-聚乙交酯-明胶复合物整体进行冷冻干燥,设定冷阱降温到-60℃,待冷阱降温至所设定温度后,开启真空泵,进行冷冻干燥,去除溶剂并获得冷冻干燥产物,冷冻干燥时间为48h(2天)。采用戊二醛对干燥产物中的明胶进行交联处理。其中,交联条件为20℃下改性处理24h。交联之后,将上述交联产物放入甲醇中浸润60min,然后再将浸润后的交联产物放入水中浸润60min,如此交替浸润,直至复合物整体溶胀形成厚度增大30倍的块状材料。
将上述溶胀后的块状材料放置在合适的托盘中,然后放入-80℃超低温冰箱中冷冻48h。冷冻后的块状材料进行冷冻干燥,去除浸润的溶剂并保留纤维膜溶胀后的结构,最终得到双层结构的可吸收海绵敷料。纤维海绵的蓬松度为1000cm3/g,整体海绵敷料的孔隙率为85%。其中,海绵敷料的厚度为10mm,复合层2的厚度为3mm,吸湿量约为海绵敷料自身重量的25倍。
采用动物实验表征敷料的效果,使用该海绵进行糖尿病猪皮肤缺损的修复,结果表明,纤维与组织长到一起,海绵敷料可以很好的促进组织修复。
需要说明的是,尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案,但本领域技术人员能够理解,本发明应不限于此。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种海绵敷料,其特征在于,包括:
基体,其包含有相互交织的纤维丝;以及
形成于所述基体至少一个表面的复合层,所述复合层通过使基体中的一部分填充有交联的可降解的天然高分子材料得到;并且
在垂直于所述海绵敷料的方向上,设所述复合层的最大长度为H2,设所述海绵敷料的最大长度为H1,则H2与H1的比值为1:10~9:10;
所述海绵敷料具有以下特征中的一种或多种:
所述海绵敷料的吸湿量为海绵敷料自身重量的10~50倍,所述海绵敷料的孔隙率为80~99%;
所述基体的蓬松度为300~3000cm3/g。
2.根据权利要求1所述的海绵敷料,其特征在于,所述纤维丝经亲水材料和疏水材料复合而成。
3.根据权利要求2所述的海绵敷料,其特征在于,所述疏水材料和亲水材料的质量比为9:1~1:3。
4.根据权利要求2所述的海绵敷料,其特征在于,所述亲水材料包括聚乙烯醇、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、淀粉、琼脂中的一种或两种以上的组合;和/或
所述疏水材料包括聚乳酸、聚乙交酯、聚已内酯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚羟基丁酸酯、聚环氧乙烷、聚氨酯及其衍生物、聚碳酸酯中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的海绵敷料,其特征在于,所述交联为在交联剂存在下的交联。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的海绵敷料的制备方法,其特征在于,包括在所述基体的至少一个表面形成复合层的步骤。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
获取基体的步骤;
在垂直于所述基体的方向上,将所述基体的一部分浸渍于含有可降解的天然高分子材料的溶液中,以形成填充区域,使所述填充区域中含有可降解的天然高分子材料;
对所述填充区域中的可降解的天然高分子材料冷冻干燥后进行交联处理,以形成所述复合层。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述基体通过以下制备方法制备得到:
获取纤维材料,所述纤维材料包含有相互交织的纤维丝;
将所述纤维材料在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述基体。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
使含有可降解的天然高分子材料的溶液作为接收装置;
利用纺丝工艺对纤维原料进行纺丝,并在所述接收装置中形成纤维材料;
使所述含有可降解的天然高分子材料的溶液凝胶化,然后继续在该接收装置的表面纺丝;
纺丝结束后进行冷冻干燥处理,并对可降解的天然高分子材料进行交联处理,得到交联处理产物;
将所述交联处理产物在第一溶剂和第二溶剂中交替浸润使纤维丝溶胀,得到溶胀产物,其中,所述第一溶剂和第二溶剂不同;
对所述溶胀产物进行冷冻,得到冷冻产物;
去除所述冷冻产物中的第一溶剂和第二溶剂,得到所述海绵敷料。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述含有可降解的天然高分子材料的溶液中,可降解的天然高分子材料的浓度为10-50wt%。
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