生物医用高分子纳米纤维共34页
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生物医用纳米纤维材料的制备及应用一、生物医用纳米纤维材料概述生物医用纳米纤维材料是一种新型的生物医用材料,它具有独特的物理和化学性质,在生物医学领域具有广泛的应用前景。
纳米纤维材料的直径通常在1 - 1000纳米之间,其比表面积大、孔隙率高、机械性能良好等特点使其在生物医用方面表现出独特的优势。
1.1纳米纤维材料的分类生物医用纳米纤维材料可以根据其组成成分进行分类。
主要包括有机纳米纤维材料和无机纳米纤维材料。
有机纳米纤维材料如天然高分子纳米纤维材料(如纤维素纳米纤维、壳聚糖纳米纤维等)和合成高分子纳米纤维材料(如聚酯纳米纤维、聚酰胺纳米纤维等)。
无机纳米纤维材料包括金属氧化物纳米纤维(如二氧化钛纳米纤维、氧化锌纳米纤维等)和陶瓷纳米纤维(如羟基磷灰石纳米纤维等)。
1.2纳米纤维材料的特性(1)高比表面积:纳米纤维材料的直径很小,这使得其比表面积非常大。
高比表面积有利于细胞的附着和生长,同时也能增加材料与生物分子之间的相互作用。
(2)良好的孔隙率:纳米纤维材料具有较高的孔隙率,能够为细胞的生长和营养物质的传输提供良好的空间环境。
(3)可调节的机械性能:通过改变纳米纤维材料的组成和制备工艺,可以调节其机械性能,使其能够适应不同的生物医用需求。
(4)生物相容性:许多纳米纤维材料具有良好的生物相容性,能够与生物组织和细胞良好地相互作用,减少免疫反应和炎症反应。
二、生物医用纳米纤维材料的制备方法2.1静电纺丝法静电纺丝法是制备纳米纤维材料最常用的方法之一。
该方法基于静电作用,将聚合物溶液或熔体在高压电场下拉伸成纳米纤维。
静电纺丝法具有操作简单、可制备多种材料、纤维直径可控等优点。
(1)静电纺丝的基本原理:在静电纺丝过程中,聚合物溶液或熔体在喷头处形成液滴,当施加高压电场时,液滴表面的电荷聚集,产生静电斥力,使液滴克服表面张力形成泰勒锥,并进一步拉伸成纳米纤维。
(2)影响静电纺丝的因素:包括聚合物溶液的浓度、粘度、表面张力,电场强度、喷头到接收屏的距离等。
生物学评价报告--一次性使用医用口罩(非无菌)一、产品与人体的接触描述一次性使用医用口罩的口罩本体的主要原材料为纺粘无纺布(聚丙烯(PP))、熔喷布(聚丙烯(PP))、静电滤棉(聚丙烯(PP))材料制造,耳带(松紧带)主要为涤纶材料制造。
根据GB/T16886.1按人体接触性质分类为表面接触器械,仅与皮肤表面接触的器械;按接触时间分类为短期接触(24h以内)。
二、化学评价和物理评价医用纺织材料,即以纺织材料为基础,依托现代加工成形技术,应用于医疗、卫生及保健领域,为人类肌体提供保护、修复作用。
按照纤维、织物成分可分为:天然纤维(棉、毛、丝和麻类)材料和化学纤维(聚酯、聚酰胺、聚丙烯类合成纤维)材料。
从功能上又可以分为可吸收降解材料和不可吸收降解材料。
纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后,长丝铺设成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法,使纤网变成无纺布。
高强度、耐高温性能好(可在150□环境中长期使用)、耐老化、抗紫外线、延伸率高、稳定性和透气性好、耐腐蚀、隔音、防蛀、无毒。
纺粘无纺布的轧点是菱形的。
本产品使用的熔喷布以聚丙烯为主要原料,纤维直径可以达到0.5-10微米,这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积,从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性,是一次性使用医用口罩常见的过滤材料。
静电滤棉:采用静电吸附原理的滤棉,相比较传统的机械过滤,静电滤棉过滤效率更高,可以更好的吸附超显微粉尘,还具有更好的阻力,令呼吸更顺畅,容尘率也更高。
本产品的耳带主要为涤纶,涤纶也称尼龙,是合成纤维中的一个重要品种,是聚酯纤维的商品名称,聚对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(MEG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物--聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经纺丝和后处理制成的纤维。
涤纶具有强韧度高、弹性好、热塑性好、耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀性等性能。
天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究张乐;冒玉娟;吴萌;李颖;陈毓;陈巍【摘要】本文概述了天然高分子生物材料新型医用敷料的常用种类,介绍了生物材料新型医用敷料在临床医学、护理学中的应用,为天然高分子生物材料新型医用敷料的药用开发和临床使用提供一定的参考.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2018(017)023【总页数】3页(P73-75)【关键词】生物材料;医用敷料;临床应用【作者】张乐;冒玉娟;吴萌;李颖;陈毓;陈巍【作者单位】江苏农牧科技职业学院动物药学院;江苏农牧科技职业学院动物药学院;江苏农牧科技职业学院动物药学院;江苏农牧科技职业学院动物药学院;江苏农牧科技职业学院动物药学院;江苏农牧科技职业学院动物药学院【正文语种】中文皮肤作为保障人体内环境稳定的第一道屏障,所以在外科术后伤口的护理还是对于大面积烧伤、烫伤及深部组织感染的伤口护理都是现在临床护理上的关注点。
医用敷料作为伤口处的覆盖物,可以临时替代受损的皮肤起到暂时性屏障作用,避免并降低伤口感染,提供有利于创面愈合的环境[1]。
良好的医用敷料要求具有高吸收性、易揭除性、高透氧性、生物降解性和相容性,可以提供良好的创面愈合环境,减轻患者的痛苦,减少资源的浪费,还可以显著降低医疗工作量[2]。
近年来,随着科技的不断发展,新型生物材料医用敷料的诸多优点逐渐地取代仅能提供最简单的隔离保护作用的传统敷料,因此在临床上选择合适的生物材料医用敷料对于新的理想型敷料的开发和研究更有意义。
一、新型医用敷料的常用种类(一)海藻酸盐纤维。
海藻酸盐指从棕色藻类植物中提取的一种天然多糖类化合物。
有关于海藻酸盐的临床应用研究始于英国动物生理学博士Winter[3],与以往“干性疗法”处理伤口的观念不同,发明了“湿法疗法”伤口护理的新理念。
随着“湿法疗法”观念的提出,改变了医疗护理领域对于创伤的处理方法。
近几年,由于其显著的愈合效果和诸多优点,湿法疗法得到更多医护人员的广泛认可,新型的湿法疗法产品也大量涌现,其中产品包括海藻酸盐类、壳聚糖、葡聚糖、水胶体敷料等高分子生物材料,这些新型生物材料已经越来越广泛地应用于处理创伤的各个领域[4~6]。
生物医用静电纺温敏纳米纤维穆齐锋1,高鲁2,沈红豆2,邓伶利2,储智勇2,张青松1*摘要:近年来,随着纳米技术和组织工程技术的发展,刺激响应性纳米纤维材料在药物控释、伤口敷料和生物支架等生物医学方面的应用受到广泛关注和研究。
本文针对温度敏感性纳米纤维,详细综述了基于静电纺丝技术的生物医用温敏纳米纤维原材料、制备途径和表征方法,探讨了温敏纳米纤维在药物控释载体和细胞支架领域的具体应用,并基于相关研究提出了其在发展过程中存在的问题并对其应用前景进行了展望。
关键词:静电纺丝,温敏,纳米纤维,药物控释,细胞支架1.温敏纳米纤维纺丝原料材料是组织工程支架和药物控释的本体,其选择是决定支架性能和药物载体控释性能的直接因素。
作为细胞支架来说,原料应首先具备良好的生物相容性,这决定了细胞在其表面粘附、生长、分化和扩散的难易程度[13]。
其次,需考虑原料的基本力学性能和可加工性,因为材料需加工成具有三维空间结构片状或块状才能在上面种植细胞并支持细胞的生长[14]。
此外,原料的生物可降解性也是应该考虑的主要因素之一,合适的降解时间可更好地配合细胞生长和组织的发育。
作为药物控释的载体,还需要考虑材料和药物的相容性,以及药物的控释性。
最后,材料的成本和加工可控性也是制备支架材料时需考虑的因素。
目前,制备温敏纳米纤维细胞支架和药物控制释放载体的原料可分为天然聚合物材料、合成聚合物材料以及复合材料。
天然材料包括明胶(gelatin,Gel)、丝胶(silk sericin,SS)、胶原蛋白(collagen,Col)、纤维蛋白(fibrous protein,FP)等,且这些天然材料多以填料的形式和其他温敏性高分子进行复合;合成高分子材料主要是N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPAm)、N-乙烯基己内酰胺(N-vinylcaprolactam,NVCL)、羟丁基壳聚糖(hydroxybutyl chitosan,HBCS)、羟丙基纤维素(hydroxypropyl cellulose,HPC)、N,N-二甲基丙烯酰胺(N,N-dimethylacrylamide,DMAA)等。
高分子生物医用材料——应用广泛的“全能战士”提到高分子材料,人们很自然的联想到橡胶、塑料、涂料等活跃于化工、工业等领域的聚合物产品。
但这些分子世界的“大块头”们,在医疗卫生领域,同样有着无可替代的地位。
医用高分子材料具有大多数金属材料和无机材料难以达到的性能。
从坚硬的骨头、强韧的筋腱,到柔软而富有弹性的肌肉组织、透明角膜和晶状体等,都可用高分子材料制作,且可以加工成各种复杂形状。
这种近乎“全能”的材料,有着广阔的市场和提升空间。
??高分子材料结构示意图(图片来源:网络)世界医疗器械的前6大领域包括:诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜,生物医用高分子材料在这些领域中都得到了广泛的应用。
应用如此广泛的高分子生物医用材料,它们究竟是什么?有哪些分类?各自应用在什么领域呢?一、高分子生物医用材料分类二、非生物降解型高分子生物医用材料主要包括聚氨酯、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯酸酯等,广泛应用于韧带、肌腱、皮肤、血管、人工脏器、骨和牙齿等人体软、硬组织及器官的修复和制造以及粘结剂、材料涂层、人工晶体等。
其特点是大多数不具有生物活性,与组织不易牢固结合。
?东京大学医学研究所采用PTC Creo设计软件开发的由高分子材料制成的人工心脏(图片来源:网络)(一)聚氨酯类聚氨酯(polyurethane,PU)是有多元醇、小分子扩链剂与异氰酸酯聚合形成的共聚物。
具有良好的生物相容性、血液相容性和优良的物理机械性能。
通过对聚氨酯的改性(包括但不限于:表面活性端基法、表面接枝聚合法、半互穿网络法、表面活性添加剂法、纳米无机材料共混法),可以进一步提升该材料的抗凝血性能,使其在生物医学上得到广泛应用。
在近30年的临床应用中,用聚氨酯制成的人工器官,部分或全部代替了人体某些器官,包括人工心脏、人工肺、人工皮肤、人工血管、气管、骨粘结剂、敷国外代表性的医用聚氨酯产品国内也有不少单位从事过或正在从事医用聚氨酯的应用,如中山大学、上海橡胶制品研究所、江苏省化工研究所等。