CN115282319A - 人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。所述人工肌肉纤维包括：由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。所述制备方法包括：提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴；采用液相纺丝的方法使纺丝液在凝固浴中挤出并凝固成型，获得纤维前体；干燥纤维前体，获得人工肌肉纤维。本发明所提供的人工肌肉纤维及其构成的伤口愈合敷料兼具优良的收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的功能，能够促进伤口愈合领域的发展。本发明所提供的制备方法操作简便，条件温和，适合于推广应用，且能够简便地实现药物的均匀负载。

Description

人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料
技术领域
本发明涉及材料科学技术领域，具体属于复合材料领域，尤其涉及一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。
背景技术
较大的开放性伤口的愈合和修复已成为临床手术及创伤抢救中的一个严重问题，因为传统的手术缝合线通常不用于促进此类伤口的愈合以防止伤口感染。此外，由于较大的开放性伤口极难自行收缩闭合，这类伤口的愈合一般采用绷带简单的包扎方法，这使得伤口愈合较缓慢，进而增加了伤口的愈合时间，进一步加重了患者的痛苦。
因此，迫切需要一种可控收缩的智能织物来替代传统的医用绷带，以加速伤口闭合和伤口愈合。快速发展的人工肌肉纤维已被广泛应用于软机器人、智能可穿戴设备和生物医学工程。特别是在伤口愈合领域，基于生物相容性的人工肌肉纤维具有出色的收缩性，其中的聚合物材料为加速伤口闭合和伤口愈合提供了一种前瞻性策略。
蚕丝、蜘蛛丝等天然纤维具有优异的吸湿收缩性能，被作为加速伤口愈合的新应用理念。但是天然纤维制备的复杂性增加了生产成本，这反过来又限制了它们在伤口愈合领域的发展。
随着科学技术的进步，具有优良驱动性能的合成材料有望替代天然纤维，进一步推动伤口愈合的发展。
例如，在一些现有技术中，由于在体温下具有优异的热响应自收缩性能，基于聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)的水凝胶可以在伤口愈合的早期加速伤口闭合，并为伤口提供湿润的环境。然而，通过物理交联形成的水凝胶敷料的机械强度差，并且水凝胶敷料的透气性差可能导致继发性伤口感染。更重要的是，随着传统的水凝胶敷料的干燥，它们甚至会转化为塑性材料，这会阻碍伤口的愈合，甚至随着患者的不可避免的活动对伤口产生二次伤害，例如伤口二次撕裂等。
另外，虽然最近报道的通过激光切割制备的液晶弹性体(LCEs)敷料具有巨大的双轴热收缩性能，确保了足够的伤口透气性和温和的应用环境(46℃)，但是这种LCEs敷料由于激光切割产生的高温会导致药物失效或变性，从而缺乏负载药物的能力。
总结而言，现有技术所存在的问题至少包括：1)物理交联形成的传统的PNIPAm水凝胶敷料的机械强度差；2)通过激光切割制备的液晶弹性体(LCEs)敷料具有巨大的双轴热收缩，确保了足够的伤口透气性和温和的应用环境(46℃)，但是这种LCEs敷料由于激光切割产生的高温会导致药物失效或变性，从而缺乏负载药物的能力；3)迄今为止，仍然缺乏兼具优良收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的伤口敷料，以促进伤口愈合领域的发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种人工肌肉纤维、其制备方法及伤口愈合敷料。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
第一方面，本发明提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维，包括：
由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。
第二方面，本发明还提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的制备方法，包括：
提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴；
采用液相纺丝的方法使所述纺丝液在凝固浴中挤出并凝固成型，获得纤维前体；
在干燥所述纤维前体的同时，获得应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维。
第三方面，本发明还提供一种伤口愈合敷料，包括由多个上述第一方面和/或第二方面提供的人工肌肉纤维构成的敷料基体以及粘接部，所述粘接部至少用于使所述敷料基体附着于生物体上。
在上述技术方案中，通过复合二氧化硅纳米粒子，所制备的人工肌肉纤维的强度和延展性得到了显着的改善。由于二氧化硅纳米粒子表面具有较大的比表面积和大量的羟基，这使得人工肌肉纤维的收缩量、收缩等距力、亲水性和溶胀率也得到了明显改善，体现在该人工肌肉纤维在暴露于水中时表现出显着的吸收性能，饱和溶胀速度约为30s，体积溶胀率超过110％，而人工肌肉纤维的体积溶胀率在胎牛血清(FBS)中没有显示出明显的衰减。
此外，当水分刺激消失时，上述人工肌肉纤维收缩产生约14％的形变或超过24MPa的应力，并且由于明胶和海藻酸钠协同的保水作用，二氧化硅纳米粒子与明胶和海藻酸钠构筑强氢键作用，使得上述形变或应力的产生是缓慢的，避免了快速收缩对于伤口的刺激或二次伤害。
并且，上述人工肌肉纤维由于是采用液相纺丝的方法制备的，因此非常容易负载药物，且能够在纺丝过程中完成药物的负载，一方面药物的负载简便易行，适合实际应用，二方面，这使得药物的负载具有均匀、持久以及缓释的效果，能最大化地避免感染，提高伤口的愈合效果。
附及，上述人工肌肉纤维可以编织成透气的伤口愈合敷料，其最大收缩力可达～1.8N，且收缩力持久、稳定，非常有利于伤口的愈合。在下述实施方式中，本发明通过动物实验证明了本发明提供的伤口愈合敷料在加速伤口愈合方面明显优于传统医用敷料。
因此，基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
本发明所提供的一种具有大自收缩力的人工肌肉纤维及其构成的伤口愈合敷料兼具优良的收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的功能，能够促进伤口愈合领域的发展。
本发明所提供的制备方法操作简便，条件温和，适合于推广应用，且能够简便地实现药物的均匀负载。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
图1是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的制备流程示意图；
图2a是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的低倍率表面形貌电镜照片；
图2b是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的中倍率表面形貌电镜照片；
图2c是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的高倍率表面形貌电镜照片；
图2d是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的截面形貌电镜照片；
图3是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的亲水性能测试图；
图4是本发明一典型实施案例提供的应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的力学性能测试图；
图5是本发明一典型实施案例提供的伤口愈合敷料的自收缩性能测试图；
图6a是本发明一典型实施案例提供的伤口愈合敷料应用于生物体伤口愈合时的状态及过程示意图；
图6b是本发明一典型实施案例提供的伤口愈合敷料的细胞毒性测试图；
图6c是本发明一典型实施案例以及对比案例提供的多个伤口愈合敷料的伤口愈合过程示例照片；
图6d是本发明一典型实施案例以及对比案例提供的多个伤口愈合敷料的伤口愈合率对比测试图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
参见图1、图2a-图2d，本发明实施例提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维，包括：由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。
在一些实施方案中，所述亲水性聚合物可以包括海藻酸钠、壳聚糖以及纤维素中的任意一种或两种以上的组合。但不限于此，上述仅仅是为了平衡成本及获得难易程度而优选的部分可选范围，其他亲水性聚合物也能够实现本发明的技术效果，并最好是能够通过液相纺丝法凝固成型的亲水性聚合物。
在一些实施方案中，所述二氧化硅纳米粒子的粒径可以为150-250nm。
在一些实施方案中，所述人工肌肉纤维中，二氧化硅纳米粒子的质量分数可以为10-25％。
在一些实施方案中，所述纤维基体中，亲水性聚合物与明胶的质量比可以为0.5-2∶1。
在一些实施方案中，所述人工肌肉纤维还可以负载有药物。
继续参见图1，本发明实施例还提供一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的制备方法，包括如下的步骤：
提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴。
采用液相纺丝的方法使所述纺丝液在凝固浴中挤出并凝固成型，获得纤维前体。
干燥所述纤维前体，获得应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维。
在一些实施方案中，所述纺丝液的配制方法具体可以包括：使明胶的水溶液与分散有二氧化硅纳米粒子的分散液均匀混合，然后加入亲水性聚合物并均匀混合。
在一些实施方案中，所述凝固浴可以包括无机盐溶液或有机溶剂中的任意一种。
在一些实施方案中，所述凝固浴具体可以包括氯化钙的水溶液或戊二醛中的任意一种。所述凝固浴是为了使纺丝液成型，其采用与水溶性聚合物相匹配的凝固浴即可，因此并不限于此处优选示例的范围，本领域技术人员完全可以采用现有技术中已公开的其他凝固浴，例如适用于壳聚糖的凝固浴等等，在此不做限定且不再赘述。对于凝固浴及其浓度的适应性选择和调整并不影响最终的技术效果，理应属于本发明的保护范围。
在一些实施方案中，所述纺丝液中还可以分散和/或溶解有药物。通过在纺丝液或者是凝固浴中分散药物，可以在纤维成型的同时原位复合药物，这能够使得药物被均匀分散和包覆，起到一定的药物缓释性能，尤其对于水溶性的药物而言，由于亲水性聚合物、二氧化硅纳米粒子表面的多羟基均具有显著的亲水性，与水溶性药物的亲和力强，更加能够提升上述分散及缓释效果。
在一些实施方案中，在进行所述液相纺丝时，所述纺丝液的挤出速率可以为0.8-1.5m/min。
在一些实施方案中，所述液相纺丝的挤出直径可以为600-1200μm。
在一些实施方案中，干燥所述纤维前体时，对所述纤维前体施加载荷。
在一些实施方案中，所述载荷的大小可以为3-4g/m。
参见图5、图6a-图6d，本发明实施例还提供一种伤口愈合敷料，包括由多个上述人工肌肉纤维构成的敷料基体。
上述伤口愈合敷料的敷料基体可以由单纯的上述人工肌肉纤维构成，也可以由人工肌肉纤维与其他各种纤维混合编织或排布而成；可以是织物形式，也可以是无编织布的形式，例如顺排分散在一些胶粘材质中等等，凡是利用本发明核心发明构思所采取的变式实施方式都应属于本发明的保护范围。
在一些实施方案中，所述敷料基体可以由多个方向的多组所述人工肌肉纤维交叉排列或编织构成。
在一些实施方案中，所述伤口愈合敷料还可以包括粘接部，所述粘接部至少可以用于使所述敷料基体附着于生物体上。上述伤口愈合敷料的形状以及粘接部的设置是多种的，可以设置为长条形，粘接部位于长边，这样可以适用于长条状的刀口型伤口，也可以设置为方形，粘接部位于四边，这适用于刺伤等周向型伤口，其形状可以根据实际需求进行特定设置，以形成不同的产品，可以理解的，不论如何设置，均应属于本发明的保护范围之内。
在一些实施方案中，所述粘接部可以设置于所述人工肌肉纤维的两端。
以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。
实施例1
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，以及对于上述人工肌肉纤维和伤口愈合敷料的性能测试。
一、制备流程
本实施例制备SA/G/SNPs人工肌肉纤维，由湿法纺丝方法制备，其中的SA代表海藻酸钠，G代表明胶，SNPs代表二氧化硅纳米粒子，然后经过编织制备成伤口愈合织物。
具体制备步骤如下：
步骤1：纺丝液和氯化钙凝固浴的合成
SA/G/SNPs人工肌肉纤维是使用不同浓度的海藻酸钠、明胶和二氧化硅纳米粒子制备的，在磁力搅拌器连续搅拌(400rpm)下将明胶在60℃的温度下溶解在水中，直到获得均匀的溶液。然后将均匀分散的二氧化硅纳米粒子水分散液(0.75wt％)加入到上述均匀溶液中。温度降至室温(25℃)后，在剧烈机械搅拌(1000rpm，1h)下将海藻酸钠粉末缓慢加入均匀溶液中，直至形成仅有弱物理交联的粘性水凝胶。制备的水凝胶在超声浴中进行处理，直到去除残留的气泡，获得纺丝液，其中海藻酸钠、明胶、二氧化硅的质量分数分别为2.5wt％、2.5wt％、0.75wt％。
通过将无水氯化钙(5wt％)添加到去离子水中并搅拌直至完全溶解来制备凝固浴，整个过程在室温(一般指15-35℃)下进行。
步骤2：SA/G/SNPs人工肌肉纤维的制备
通过将纺丝液以恒定的挤出速度1m/min(20号针头)注入上述氯化钙凝固浴中获得纤维前体。
然后用重物(3.5g/m)将纤维前体悬挂晾干，即可获得SA/G/SNPs人工肌肉纤维。
为方便展示和生物实验，除非另有说明，下述整个测试过程中使用的SA/G/SNPs人工肌肉纤维的长度均裁切为2cm。
步骤3：SA/G/SNPs人工肌肉纤维编织为促进伤口愈合的织物
将SA/G/SNPs人工肌肉纤维裁剪成恒定的长度，然后有序排列并用生物相容性胶水固定其两端，胶水凝固成型后形成位于两端的粘接部，最终形成伤口愈合敷料。
二、性能测试
图2a-图2c是本实施例制备的SA/G/SNPs人工肌肉纤维的表面形貌，图2d是其截面形貌，从中可以看出，SA/G/SNPs人工肌肉纤维的直径大约200um，表面多沟壑褶皱，且二氧化硅纳米粒子分散均匀。由于复合的二氧化硅纳米粒子表面多羟基基团，使得SA/G/SNPs人工肌肉纤维表现出超亲水性(＜5°，如图3所示)，利于伤口组织液的吸附。
此外，本实施例提供的SA/G/SNPs人工肌肉纤维表现出优异的力学性能(如图4所示)，断裂应变为30％，断裂应力为120MPa。并且图3的插图中可以看出来纤维可以完成打结，柔韧性优良，表现出的优异的力学性能足以使SA/G/SNPs人工肌肉纤维满足编织为伤口愈合织物的要求。
图5的插图显示了伤口愈合敷料的实物图，它不仅可以提供单轴收缩力，还可以在叠加后或交叉编织后提供双轴收缩力，甚至可以呈放射形编织形成多轴或周向收缩力。其应用于伤口收敛时，首先吸收组织液等水分，后续随着水分的解吸，如图5所示，这种伤口愈合敷料可以在3小时内缓慢产生约1.8N的巨大收缩力，确保伤口闭合的稳定效果，同时避免因快速收缩给伤口产生相关的疼痛和继发性损伤，并且，伤口的收缩力具有持久性，可以稳定保持数十小时以上。
上述测试属于对于伤口愈合敷料及其人工肌肉纤维的物理性能测试，表明SA/G/SNPs人工神经肌肉纤维兼具优良的收缩性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的功能，使其在伤口愈合领域的有非常好的前景。此外，本发明的发明人还对上述伤口愈合敷料进行了生物测试。
如图6a所示，首先，将SA/G/SNPs人工肌肉纤维编织的伤口愈合敷料(也即一种伤口愈合织物)粘附在伤口上。随后，由于SA/G/SNPs人工肌肉纤维优异的超亲水性和溶胀性，伤口愈合敷料完成了伤口组织液的吸收和快速止血。后期，随着水分子的解吸，伤口愈合敷料逐渐产生巨大的自收缩力，有利于加速伤口愈合初期的进程，协助破裂伤口闭合。此外，SA/G/SNPs人工肌肉纤维中药物的负载能力和优异的透气性可防止伤口继发感染。因此，SA/G/SNPs人工肌肉纤维为伤口愈合提供了很好的应用前景。
图6b中的细胞毒性实验表明SA/G/SNPs人工肌肉纤维具有很好的生物相容性，不会对伤口带来额外的损伤。大鼠的伤口愈合实验如图6c所示，在第0天、第3天、第5天、第7天和第9天，在整个伤口愈合期间，本实施例提供的伤口愈合敷料、传统的医用敷料和空白对照组三组的伤口面积逐渐缩小。然而显著的区别是：在第3天，本实施例提供的伤口愈合敷料处理的创面面积明显小于传统的医用敷料和空白对照组，这是由于SA/G/SNPs人工肌肉纤维具有自收缩力，能够解吸水分，提供收缩力，进而帮助裂开的伤口闭合。结果可以通过皮肤收缩的痕迹来证明，7天后，伤口愈合敷料处理的伤口接近愈合，但传统的医用敷料和空白对照组处理的伤口仍有较大的痕迹。9天后，伤口愈合敷料中的伤口全部完全闭合，但传统的医用敷料和空白对照组10％的伤口区域仍未愈合(其愈合率的测试如图6d所示)。在创面完全愈合前的阶段，伤口愈合敷料处理的创面愈合率比传统的医用敷料组和空白对照组高约20％，说明SA/G/SNPs人工肌肉纤维编织的伤口愈合敷料可以显著地促进伤口愈合。
对比例1
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
配制纺丝液时，不加明胶。
本对比例提供的人工肌肉纤维的收缩量和收缩力有不同程度的衰减，分别衰减至实施例1的30％和50％，而且由于缺失了明胶的保湿性，纤维会更快的实现水分子的脱附，加速收缩过程，收缩速度是实施例1的2倍，这对伤口缓慢愈合避免二次伤害是非常不利的。
对比例2
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
配制纺丝液时，不加纳米二氧化硅。
本对比例提供的人工肌肉纤维的力学强度出现明显的变化，表现出脆性提高韧性下降。收缩力和收缩量会变的非常小，几乎可忽略不计了。
对比例3
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
不悬挂晾干，无载荷松弛晾干，其余与实施例1相同。
无负载挂干之后纤维不会保持一种笔直的状态，会变得弯弯曲曲，不利于后续编织伤口绷带敷料。但收缩性能不会产生影响。
此外，本对比例还实验了负载过重，例如6g/m的负载，纤维会被负载持续牵伸，持续变长变细，此时，纤维收缩性能出现明显的衰减甚至丧失绝大部分的收缩性能。
对比例4
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
配制纺丝液时，将明胶替换为琼脂。
本对比例提供的人工肌肉纤维虽然采用了也具有保湿能力的琼脂，但是，可能由琼脂与海藻酸钠和纳米二氧化硅相互作用力弱，导致其收缩量和收缩力小于实施例1，这对伤口的愈合仍然是非常不利的，且极易造成二次伤害。
同时，本发明人还替换了其他常见的具有保湿作用的大分子物质，均无法像明胶这样起到与海藻酸钠和纳米二氧化硅相匹配，来达到适当的收缩量、收缩力以及缓慢收缩的伤口愈合效果。
实施例2
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
在制备人工肌肉纤维时，将海藻酸钠替换为壳聚糖，并且对应的凝固浴为戊二醛。
所制得的人工肌肉纤维具有与实施例1相同的吸水性、机械性能、收缩性以及持久性，且编织制得的伤口愈合敷料也具有与实施例相同的伤口愈合性能。
实施例3
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
在制备人工肌肉纤维时，将海藻酸钠替换为纤维素，并且对应的凝固浴为戊二醛。
所制得的人工肌肉纤维具有与实施例1相同的吸水性、机械性能、收缩性以及持久性，且编织制得的伤口愈合敷料也具有与实施例相同的伤口愈合性能。
实施例4
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
分别以二氧化硅纳米粒子的粒径为250nm，在纺丝液中的质量分数为10％，亲水性聚合物与明胶的质量比为2∶1；以及二氧化硅纳米粒子的粒径为150nm，在纺丝液中的质量分数为25％，亲水性聚合物与明胶的质量比为0.5∶1进行了上述人工肌肉纤维的制备。
所制得的两种人工肌肉纤维具有与实施例1相同水平的吸水性、机械性能、收缩性以及持久性，且编织制得的伤口愈合敷料也具有与实施例相同天数的伤口愈合性能。
实施例5
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
分别以纺丝液的挤出速率为1.5m/min，挤出直径为1200μm；以及纺丝液的挤出速率为0.8m/min，挤出直径为600μm进行了人工肌肉纤维的制备。
所制得的两种人工肌肉纤维具有与实施例1相同水平的吸水性、机械性能、收缩性以及持久性，且编织制得的伤口愈合敷料也具有与实施例相同天数的伤口愈合性能。
实施例6
本实施例示例一人工肌肉纤维的制备及伤口愈合敷料的制备过程，与实施例1大体相同，区别仅在于：
在纺丝液中，分别添0.05和0.2wt％的抗菌药物：青霉素抗生素。
所制得的两种人工肌肉纤维具有与实施例1相同的吸水性、机械性能、收缩性以及持久性，并且，编织制得的伤口愈合敷料在生物实验时，其两种对应敷料的愈合速率比实施例1提供的敷料明显提高，在第7天伤口即100％愈合，这应该是由于避免了伤口的轻微感染带来的效果。
基于上述检测结果，可以明确，本发明实施例提供的人工肌肉纤维及其制备的伤口愈合敷料中，由于二氧化硅纳米粒子的均匀复合，使得人工肌肉纤维的力学性能的到很好的平衡，这解决了物理交联形成的传统的PNIPAm水凝胶敷料的机械强度差的问题。同时二氧化硅纳米粒子表面的羟基基团使得人工肌肉纤维具有很好的超亲水特性，利于伤口组织液的快速吸附。
在上述实施例提供的制备方法中，简单的湿法纺丝技术使得人工肌肉纤维具备了药物负载能力。此外，简单的编织技术使得伤口愈合敷料放大了人工肌肉纤维的自收缩力性能，并具备了很好的透气性。
基于上述优点，本发明实施例提供的伤口愈合敷料具优良的收缩性、持久性、透气性、组织液吸收性、工作环境温和、载药能力强的功能。在伤口愈合中的应用效果远优于现有技术。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维，其特征在于，包括：
由亲水性聚合物以及明胶复合而成的纤维基体以及分散于所述纤维基体中的二氧化硅纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的人工肌肉纤维，其特征在于，所述亲水性聚合物包括海藻酸钠、壳聚糖以及纤维素中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的人工肌肉纤维，其特征在于，所述二氧化硅纳米粒子的粒径为150-250nm；
和/或，所述人工肌肉纤维中二氧化硅纳米粒子的质量分数为10-25％；
和/或，所述纤维基体中亲水性聚合物与明胶的质量比为0.5-2∶1。
4.根据权利要求1所述的人工肌肉纤维，其特征在于，所述人工肌肉纤维还负载有药物。
5.一种应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维的制备方法，其特征在于，包括：
提供至少包含亲水性聚合物、明胶以及二氧化硅纳米粒子的纺丝液以及凝固浴；
采用液相纺丝的方法使所述纺丝液在凝固浴中挤出并凝固成型，获得纤维前体；
干燥所述纤维前体，获得应用于伤口愈合敷料的人工肌肉纤维。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝液的配制方法具体包括：
使明胶的水溶液与分散有二氧化硅纳米粒子的分散液均匀混合，然后加入亲水性聚合物并均匀混合；
和/或，所述凝固浴包括无机盐溶液或有机溶剂中的任意一种；
优选的，所述凝固浴包括氯化钙的水溶液或戊二醛中的任意一种；
优选的，所述纺丝液中还分散和/或溶解有药物；
优选的，所述纺丝液中，亲水性聚合物与明胶的质量比为0.5-2∶1，二氧化硅纳米粒子的质量为亲水性聚合物和明胶总质量的10-25％，纺丝液总浓度为5-10wt％。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在进行所述液相纺丝时，所述纺丝液的挤出速率为0.8-1.5m/min；
和/或，所述液相纺丝的挤出直径为600-1200μm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在干燥所述纤维前体的同时，对所述纤维前体施加载荷；
优选的，所述载荷的大小为3-4g/m。
9.一种伤口愈合敷料，其特征在于，包括由多个权利要求1-4中任意一项所述的人工肌肉纤维构成的敷料基体。
10.根据权利要求9所述的伤口愈合敷料，其特征在于，所述敷料基体由多个方向的多组所述人工肌肉纤维交叉排列或编织构成；
优选的，所述伤口愈合敷料还包括粘接部，所述粘接部至少用于使所述敷料基体附着于生物体上；
优选的，所述粘接部设置于所述人工肌肉纤维的两端。
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