CZ307059B6 - Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem - Google Patents
Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307059B6 CZ307059B6 CZ2016-688A CZ2016688A CZ307059B6 CZ 307059 B6 CZ307059 B6 CZ 307059B6 CZ 2016688 A CZ2016688 A CZ 2016688A CZ 307059 B6 CZ307059 B6 CZ 307059B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chitosan
- solution
- layer
- polyethylene oxide
- nanofibrous
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004753 textile Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 77
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 12
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 12
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 12
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 8
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 4
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 15
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N genipin Natural products COC(=O)C1=COC(O)C2C(CO)=CCC12 AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N Genipin Chemical compound COC(=O)C1=CO[C@@H](O)[C@@H]2C(CO)=CC[C@H]12 AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 239000012676 herbal extract Substances 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- AKSFWDNJWGSQMY-UHFFFAOYSA-N CC(=CC(=O)OCCCCO)C Chemical compound CC(=CC(=O)OCCCCO)C AKSFWDNJWGSQMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- -1 methyl methacrylate-modified alginate Chemical class 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000000176 photostabilization Effects 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/44—Medicaments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/26—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem (PEO) určené pro textilní kompozit ke krytí rány, jakož i primárního krytu rány obsahujícího nanovlákennou vrstvu, materiálového složení nanovlákenné vrstvy a spojení nanovlákenné vrstvy s absorpčním nebo mechanickým nosičem.
Dosavadní stav techniky
V současné době se odborníci zabývají výrobou nanovláken z biokompatibilních materiálů, které svými vlastnostmi napodobují skutečné tkáně a organismus je schopen je ve větší či menší míře vstřebat. Jsou známy různé způsoby využití nanovlákenné vrstvy a její sycení různými léčebnými prostředky a stejně tak i různé způsoby propojení této vrstvy s nosičem.
Spis TW 200740472 popisuje způsob výroby textilie ke krytí rány obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou elektrostatickým zvlákňováním. Kyselý zvlákňovací roztok obsahuje kolagen, chitosan a polyetylenoxid (PEO). Spis neuvádí kroky, které by vedly ke stabilizaci nanovlákenné vrstvy v humidním prostředí.
Rovněž KR 20150125881 popisuje postup zhotovení netkané textilie z nanovláken. Zvlákňovací roztok obsahuje vodorozpustný chitosan a PEO. Součástí postupu nejsou kroky, které by vedly ke strukturální stabilizaci nanovlákenné vrstvy.
US 20130150763 se týká textilie ke krytí ran složené ze tří nanovlákenných vrstev. První, vnější hydrofobní vrstva tvořená nanovlákny biokompatibilních polymerů má podpůrnou funkci. Druhá, střední, hydrofilní vrstva, zesítěná (crosslinked) genipinem slouží jako rezervoár biologicky účinných látek a je v jednom provedení vytvořena z roztoku chitosanu a PEO. Genipin se přidává do zvlákňovacího roztoku v poměru k chitosanu 0,5 až 10 % hmotn. Zesítění chitosanových nanovláken genipinem brzdí počáteční uvolňování bylinných extraktů a prodlužuje dobu uvolňování. Třetí, hydrofilní vrstva tvořená nezesítěným chitosanem zajišťuje kontakt krytu s ránou. Do těchto vrstev jsou v příkladných provedeních přidávána různá aditiva, která ovlivňují rychlost uvolňování bylinného extraktu.
Nevýhodu tohoto řešení jsou náklady spojené s použitím genipinu jako prostředku zesíťování.
Vynález si klade za úkol navrhnout způsob vytvoření stabilizované nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu bez použití nákladných chemických crosslinkerů, která navíc umožňuje zesítění kdykoli po výrobě nanovlákenné vrstvy podle potřeby.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol řeší způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem (PEO) určené pro textilní kompozit ke krytí rány. Jeho podstata spočívá v tom, že monomer chitosanu se ve vodném prostředí smíchá s činidlem obsahujícím metakrylátovou skupinu, směs se, poté co proběhne chemická reakce, podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla a výsledný produkt, kterým je rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi, se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a polyetylén oxid (PEO) ve vodnému roztoku kyseliny octové a takto připravený zvlákňovací roz
- 1 CZ 307059 B6 tok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění (crosslink) materiálu nanovlákenné vrstvy.
Ve výhodném provedení způsobu se monomer chitosanu s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci rozpuštěný ve vodném prostředí v poměru 5 g chitosanu na 10 ml vody smíchá s glycidylmetakrylátem (GMET) v poměru 2 mol chitosanu na 1 mol GMET a míchá se 24 h, směs se podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla po dobu dvou dnů a výsledný produkt, kterým je v kyselém vodném prostředí rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a PEO ve vodnému roztoku kyseliny octové v objemovém poměru vody ke kyselině octové 2 : 1 tak, že chitosan tvoří 2 až 10 % hmotn. roztoku a PEO tvoří 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku, takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění materiálu nanovlákenné vrstvy.
V jiném provedení vynálezu se do roztoku modifikovaného chitosanu a PEO přidá želatina v takovém množství, že chitosan tvoří 4 až 9 % hmotn. roztoku, PEO 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku a želatina 0,5 až 5,0 % hmotn. roztoku, přičemž zasíťování se provede vystavením nanovlákenné vrstvy UV zářen.
Zesítění se může provést podrobením nanovlákenné vrstvy UV záření nebo vystavením nanovlákenné vrstvy teplotě 130 °C po dobu asi 10 min.
Do zvlákňovací směsi se může přidat zesíťovací činidlo tetramethylenglykoldimetylakrylát (TEGMA).
Nanovlákenná vrstva se procesem laminace spojí s další vrstvou textilního kompozitu za použití adheziva nebo bezadhezivní technologií.
Substrát použitý při výrobě nanovláken se může sejmout v průběhu procesu laminace, anebo před aplikací kompozitu.
Nanovlákenná vrstva se opatří ochranným obalem, který se sejme před aplikací krytu rány.
Nanovlákenná vrstva se standardně napojí bioaktivními aditivy typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika nebo enzymy.
Výše popsaným způsobem je zhotoven textilní kompozit pro krytí rány sestávající z nejméně jedné vrstvy obsahující alespoň jednu nanovlákennou vrstvu, přičemž nanovlákenná vrstva je připravena z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV zesítěním po výrobě nanovlákenné vrstvy.
Nanovlákenná vrstva může být s výhodou vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmotn. do 10 % hmotn. a PEO od 0,1 hmotn. % do 0,3 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Nanovlákenná vrstva může být též vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmotn. do 9 % hmotn. PEO od 0,1 hmotn. % do 0,3 % hmotn. a želatiny od 0,5 % hmotn. do 5 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Předmětem vynálezu je tedy příprava nanovlákenné vrstvy z chitosanu nebo směsi chitosan/želatina. Použitý chitosan (surovina) je před přípravou zvlákňovacího roztoku chemicky modifikovaný metakrylátovými skupinami. Modifikace chitosanu umožňuje po výrobě nanovlákenné struktury využít UV fotostabilizaci k zajištění stability struktury ve vodném prostředí. Nanovlákenná struktura vyrobená z modifikovaného chitosanu a následně stabilizovaná UV zářením je využitá pro výrobu krytu rány.
-2CZ 307059 B6
Metoda výroby krytu rány spočívá ve spojení nanovlákenné struktury s textilním nosičem pomocí technologie laminace bez /nebo s využitím adheziv.
Příprava nanovlákenných vrstev:
Nanovlákenná vrstva směsi polymerů se připravuje z roztoku chitosanu, PEO a případně želatiny, rozpuštěných v kyselině octové a vodě. Výhoda použití této směsi spočívá v kombinaci pozitivních vlastností polymerů v souvislosti s hojením rány. Chitosan i želatina jsou biodegradabilní v řádech jednotek dnů. Při jejich použití pro hojení rány dochází k jejich částečnému rozkladu.
Nanovlákenná vrstva vyrobená z chitosanu nebo ze směsi chitosan/želatina je nestabilní ve vodném prostředí. Pro její stabilizaci je nutné provést tepelné nebo chemické síťování chitosanu.
Tepelná stabilizace probíhá při teplotě cca 130 °C po dobu asi 10 minut. Tepelné síťování chitosanu zajistí i stabilizaci želatiny po dobu nezbytně nutnou cca 24 hodin pro nastartování procesu granulace a reepitelizace tkáně.
Chemické síťování probíhá metodou chemické modifikace polymeru chitosanu metakrylátovými skupinami a následně je aplikováno UV zářením iniciované zesítění po výrobě nanovláken.
Syntéza modifikovaného chitosanu probíhá v neutrálním pH, modifikovaný polymer je dobře rozpustný ve zvlákňovacím roztoku (60% kyselina octová) a je možné z něho produkovat nanovlákna.
Tab. 1:
| Navážka chitosanu (g/100ml)/molární koncentrace monomeru s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci | Objem Gmetdo 100ml db^O/výsledná koncentrace | Teoretický molární poměr chitosan monomer/Gmet | Experimentálně Stanovený stupeň modifikace NH2 skupin |
| 5 g (164 mM/monomer) | 1,084 ml (82 mM) | 2/1 | 18% |
K. tab. 1: Příklad postupu modifikace chitosanu (KitoZyme) glycidylmetakrylátem při neutrálním pH. Molámí koncentrace monomeru chitosanu s aminoskupinou je odvozena od 80% zastoupení chitosanu v produktu a 80% úrovně deacetylace chitosanu.
Postup modifikace chitosanu v neutrálním pH je zřejmý z obr. 1.
Základem světlem aktivovaného zesítění je vznik chemických reaktivních skupin, tzv. radikálů fotoiniciátoru absorpcí záření v UV oblasti, následné štěpení dvojných vazeb metylmetakrylátových skupin chitosanu/kroslinkeru TEGMA za vzniku nových radikálů. Jejich opakovaná reakce s dalšími metylmetakrylátovými skupinami ve svém důsledku vede ke kovalentnímu zesítění chitosanu a kroslinkeru TEGMA (popř. pouze chitosanu, pokud TEGMA není součástí zvlákňovací směsi). Tento mechanismus kroslinkování je detailně popsán v literatuře, zabývající se problematikou vývoje biokompatibilních hydrogelů, jako je např. hydrogel na základě metylmetakrylátem modifikovaného alginátu. Z hlediska reakčního mechanismu je obdobný mechanismu, který předpokládáme u modifikovaného chitosanu.
Na obr. 2 je znázorněn možný mechanismus světlem aktivovaného zesítění metakrylátem modifikovaného chitosanu: (A) metakrylátovými skupinami modifikovaný chitosan; (B) mechanismus vzniku reaktivních radikálů ozářením UV v přítomnosti fotoiniciátoru; (C) vznik kovalentních vazeb a zesítění chitosanu; (D) přepokládaná struktura výsledného nanovlákna.
Kombinace polymerů vytváří vlákna, která mají schopnost absorbovat tekutiny a tím dochází k jejich gelovatění - vytváří vlhké prostředí vhodné pro hojení rány, vytváří vhodné pH v ráně (hodnota pH materiálu je 7,4).
Struktura nanovlákenné vrstvy napodobuje strukturu extracelulární matrix tkáně, poskytuje tedy buňkám dobré podmínky pro granulaci (probíhá od kraje rány směrem ke středu rány) a následnou reepitalizaci kožními buňkami (fibroblasty). Stabilita nanomateriálu ve vlhkém prostředí je 24 až 48 hodin. Po 72 hodinách je možné detekovat zbytky biodegradabilního materiálu na místě aplikace.
Objasnění výkresů
Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje schéma postupu modifikace chitosanu v neutrálním pH a obr. 2 znázorňuje mechanismus světlem aktivovaného zesítění metakrylátem modifikovaného chitosanu: (A) metakrylátovými skupinami modifikovaný chitosan; (B) mechanismus vzniku reaktivních radikálů ozářením UV v přítomnosti fotoiniciátoru; (C) vznik kovalentních vazeb a zesítění chitosanu; (D) přepokládaná struktura výsledného nanovlákna.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20 až 30 g/m2/nanovlákenná vrstva se připravuje z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV kroslinkováním po výrobě nanovlákenné vrstvy.
Příklad 2
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20 až 30 g/m2/nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmotn. do 10 % hmotn. a PEO od 0,1 hmotn. do 0,3 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Příklad 3
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20 až 30 g/m2/nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmotn. do 9 % hmotn., PEO od 0,1 hmotn. do 0,3 % hmotn. a želatiny od 0,5 % hmotn. do 5 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
V příkladech 2 a 3 je nanovlákenná vrstva spojena s absorpční vrstvou adhezivem schváleným pro použití ve zdravotnických prostředcích. Adhezivem může být práškové lepidlo (aplikace 3 až 10 g/m2) nebo tavná síťka např. PO 4605 (10 až 20 g/m2) nebo tavné (hot-melt lepidlo).
Další variantou spojení vrstev je pojení bezadhezivní např. ultrazvukem nebo termické pojení.
-4CZ 307059 B6
Substrát, který je použitý pro výrobu nanovlákenné vrstvy může být součástí produktu, který se před aplikací vždy sejme. V jiných aplikacích může být substrát odstraněn při procesu laminace a produkt je opatřen ochranným obalem, který je sejmut před aplikací.
Přímo na ránu se aplikuje nanovlákenná vrstva, absorpční vrstva použitá v příkladech 2 a 3 se nachází směrem z rány. Kryt je obvykle fixován na místě aplikace sekundárním krytím - lepicí fólií nebo obvazovými materiály. Kryt může být také po okrajích a z vnější strany opatřen lepicím systémem, který zajišťuje jeho snadnou aplikaci a fixaci na požadovaném místě.
Nanovlákenná vrstva může obsahovat bioaktivní aditiva typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika, enzymy, atd.
Claims (13)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem určené pro textilní kompozit ke krytí rány, vyznačující se tím, že monomer chitosanu se ve vodném prostředí smíchá s činidlem obsahujícím metakrylátovou skupinu, směs se podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla a výsledný produkt, kterým je rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi, se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a polyetylenoxid ve vodném roztoku kyseliny octové a takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění materiálu nanovlákenné vrstvy.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že monomer chitosanu s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci rozpuštěný ve vodném prostředí v poměru 5 g chitosanu na 10 ml vody se smíchá s glycidylmetakrylátem v poměru 2 mol chitosanu na 1 mol glycidylmetakrylátu a míchá se 24 h, směs se podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla po dobu dvou dnů a výsledný produkt, kterým je v kyselém vodném prostředí rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a polyetylenoxid ve vodném roztoku kyseliny octové v objemovém poměru vody ke kyselině octové 2 : 1 tak, že chitosan tvoří 2 až 10 % hmotn. roztoku a polyetylenoxid tvoří 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku, takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění materiálu nanovlákenné vrstvy.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se zesítění provede podrobením nanovlákenné vrstvy UV záření.
- 4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že do roztoku modifikovaného chitosanu a polyetylenoxidu se přidá želatina tak, že chitosan tvoří 4 až 9 % hmotn. roztoku, polyetylenoxid 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku a želatina 0,5 až 5,0 % hmotn. roztoku, přičemž zasíťování se provede vystavením nanovlákenné vrstvy UV záření.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se zasíťování provede vystavením nanovlákenné vrstvy teplotě 130 °C po dobu asi 10 min.
- 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že do zvlákňovací směsi se přidá zesíťovací činidlo tetramethylenglykoldimetakrylát.
- 7. Způsob podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva se procesem laminace spojí s další vrstvou textilního kompozitu za použití adheziva nebo bezadhezivní technologií.-5CZ 307059 B6
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že substrát použitý při výrobě nanovláken se sejme v průběhu procesu laminace, anebo před aplikací kompozitu.
- 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se nanovlákenná vrstva opatří ochranným obalem, který se sejme před aplikací krytu rány.
- 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vy zn ač u j í c í se t í m , že se nanovlákenná vrstva napojí bioaktivními aditivy typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika nebo enzymy.
- 11. Textilní kompozit pro krytí rány zhotovený způsobem podle některého z předchozích nároků sestávající z nejméně jedné vrstvy obsahující alespoň jednu nanovlákennou vrstvu, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je připravena z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV zesítěním po výrobě nanovlákenné vrstvy.
- 12. Textilní kompozit pro krytí rány podle nároku 11, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmotn. do 10 % hmotn. a polyetylenoxid od 0,1 % hmotn. do 0,3 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
- 13. Textilní kompozit pro krytí rány podle nároku 11, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmotn. do 9 % hmotn., polyetylenoxidu od 0,1 % hmotn. do 0,3 % hmotn. a želatiny od 0,5 % hmotn. do 5 % hmotn., přičemž do 100 % hmotn. roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
| PCT/CZ2017/000070 WO2018082721A1 (en) | 2016-11-03 | 2017-11-02 | Method for producing a nanofiber layer and a textile composite comprising the nanofiber layer |
| EP17818031.1A EP3534973B1 (en) | 2016-11-03 | 2017-11-02 | Method for producing a nanofiber layer and a textile composite comprising the nanofiber layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ307059B6 true CZ307059B6 (cs) | 2017-12-20 |
| CZ2016688A3 CZ2016688A3 (cs) | 2017-12-20 |
Family
ID=60655924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3534973B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2016688A3 (cs) |
| WO (1) | WO2018082721A1 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ35836U1 (cs) | 2021-09-10 | 2022-03-08 | Contipro A.S. | Kompozitní kryt obsahující nanovlákennou aktivní vrstvu |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003042251A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-22 | The Procter & Gamble Company | Chitosan compositions |
| TW200740472A (en) * | 2007-07-31 | 2007-11-01 | Univ Chang Gung | Manufacturing method of wound dressing using nano-fiber |
| CZ303471B6 (cs) * | 2007-10-03 | 2012-10-03 | Contipro Biotech S.R.O. | Prípravek pro hojení ran a prevenci adheze bandáže na ránu obsahující chitosan-glukan |
| US20130150763A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Esmaeil Mirzaei | Electro spun nanofibrous wound dressing and a method of synthesizing the same |
| CZ2012578A3 (cs) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | C2P S.R.O. | Biodegradovatelná nanovlákna nebo mikrovlákna |
| CZ304651B6 (cs) * | 2012-05-11 | 2014-08-20 | Contipro Biotech S.R.O. | Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken |
| KR20150125881A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-10 | 전남대학교산학협력단 | 수용성 키토산과 폴리에틸렌옥사이드를 활용한 유착방지용 나노섬유시트와 이의 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202711234U (zh) * | 2012-08-09 | 2013-01-30 | 纬创资通股份有限公司 | 电子装置及计算机系统 |
| CN105536577B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-06-26 | 东华大学 | 一种壳聚糖纳米纤维基复合滤膜制备的新方法 |
-
2016
- 2016-11-03 CZ CZ2016-688A patent/CZ2016688A3/cs unknown
-
2017
- 2017-11-02 WO PCT/CZ2017/000070 patent/WO2018082721A1/en unknown
- 2017-11-02 EP EP17818031.1A patent/EP3534973B1/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003042251A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-22 | The Procter & Gamble Company | Chitosan compositions |
| TW200740472A (en) * | 2007-07-31 | 2007-11-01 | Univ Chang Gung | Manufacturing method of wound dressing using nano-fiber |
| CZ303471B6 (cs) * | 2007-10-03 | 2012-10-03 | Contipro Biotech S.R.O. | Prípravek pro hojení ran a prevenci adheze bandáže na ránu obsahující chitosan-glukan |
| US20130150763A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Esmaeil Mirzaei | Electro spun nanofibrous wound dressing and a method of synthesizing the same |
| CZ304651B6 (cs) * | 2012-05-11 | 2014-08-20 | Contipro Biotech S.R.O. | Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken |
| CZ2012578A3 (cs) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | C2P S.R.O. | Biodegradovatelná nanovlákna nebo mikrovlákna |
| KR20150125881A (ko) * | 2014-04-30 | 2015-11-10 | 전남대학교산학협력단 | 수용성 키토산과 폴리에틸렌옥사이드를 활용한 유착방지용 나노섬유시트와 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018082721A1 (en) | 2018-05-11 |
| EP3534973B1 (en) | 2022-12-14 |
| EP3534973A1 (en) | 2019-09-11 |
| CZ2016688A3 (cs) | 2017-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kang et al. | 3D bioprinting of dECM/Gel/QCS/nHAp hybrid scaffolds laden with mesenchymal stem cell-derived exosomes to improve angiogenesis and osteogenesis | |
| Kankariya et al. | Biomedical application of chitosan and chitosan derivatives: a comprehensive review | |
| CN107693835B (zh) | 一种聚乙烯醇/胶原蛋白/季铵化壳聚糖静电纺丝复合纤维膜及其制备方法 | |
| KR100431659B1 (ko) | 견 피브로인 및 견 세리신을 주성분으로 하는 창상피복재 및 그의 제조방법 | |
| Zhu et al. | A choline phosphoryl-conjugated chitosan/oxidized dextran injectable self-healing hydrogel for improved hemostatic efficacy | |
| DE69623801T2 (de) | Wasserlöslicher film | |
| JPH02265560A (ja) | クロスリンクした傷分泌物吸収ヒドロゲル | |
| JP2007236551A (ja) | キチン誘導体複合材料及び医療用材料 | |
| Xu et al. | Etamsylate loaded oxidized Konjac glucomannan-ε-polylysine injectable hydrogels for rapid hemostasis and wound healing | |
| Zhu et al. | Naturally derived injectable dual-cross-linked adhesive hydrogel for acute hemorrhage control and wound healing | |
| KR102325543B1 (ko) | 효과적인 지혈을 위해 기계적 강도와 흡수성이 향상된 지혈 조성물 | |
| KR20180066453A (ko) | 칼슘 카르복시메틸 셀룰로오스 파우더 및 수용성 키토산 화합물 파우더를 포함하는 지혈 소재 및 그의 제조 방법 | |
| CN116999605A (zh) | 具有强粘附力、抗菌性及可降解性的止血粉的制备方法 | |
| Fang et al. | Gluing blood into adhesive gel by oppositely charged polysaccharide dry powder inspired by fibrin fibers coagulation mediator | |
| Plascencia Martinez et al. | Comparative study of single and coaxial electrospun antimicrobial cross-linked scaffolds enriched with aloe vera: characterization, antimicrobial activity, drug delivery, cytotoxicity, and cell proliferation on adipose stem cells and human skin fibroblast | |
| Salehi et al. | Advancements in Wound Dressings: The Role of Chitin/Chitosan-based Biocomposites | |
| CN106075535B (zh) | 一种医用敷料及其制备方法 | |
| CZ307059B6 (cs) | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem | |
| US10137219B2 (en) | Coherent blood coagulation structure of water-insoluble chitosan and water-dispersible starch coating | |
| Fang et al. | Coagulating blood into adhesive gel by hybrid powder based on oppositely charged polysaccharide/tannic acid-modified mesoporous bioactive glass | |
| CN108295299A (zh) | 一种三明治结构的复合功用型医用敷料的制备方法 | |
| CA2959946C (en) | A coherent blood coagulation structure of water-insoluble chitosan and water-dispersible starch coating | |
| CN117065075A (zh) | 一种纳米纤维抗菌敷料及其制备方法 | |
| CN104927069B (zh) | 一种能够减少色素沉积的可降解止血微球的制备方法 | |
| JP2014171590A (ja) | 癒着防止剤およびこれを用いた創傷被覆材 |