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摘要
随着科学技术的快速发展和实验室成果的大量产学研转化，新兴的纳米材料开始越来越多地影响人们的日常生活。静电纺丝技术作为目前大批量生产纳米材料最简单和最高效的手段之一在世界范围内广泛传播，纳米纤维膜作为其终端产物之一具有不同于其他材料的纳米尺度效应和巨大的比表面积和孔隙率，而且在成分和结构方面还具有高度的可设计化，这些优点使静电纺丝纤维膜在生物医疗研究中具有广大的应用前景，特别是在止血、组织工程、药物缓释、神经修复和创面敷料等领域。目前静电纺丝纤维膜作为伤口敷料仍存在以下三个不足：（1）二维的纤维膜很难完全满足创面对敷料的苛刻要求；（2）具有抗菌效果的静电纺丝膜往往仅仅是掺杂了抗生素类药物，而对耐药的超级细菌的作用很微弱；（3）实验室里用的静电纺丝设备体积庞大，严重依赖市电，大大限制了其在处理户外医疗事故的可应用性。基于以上存在的问题，我们分别从静电纺丝膜的合理设计和改进现有静电纺丝设备等方面入手做了部分研究。 首先，我们设计了一种三明治结构伤口敷料，在促进创面修复的基础上平衡抗菌活性和生物相容性。这主要依赖于将银纳米粒子(AgNPs)掺入静电纺丝纳米纤维中，以及用于修整的夹层结构的合理设计。纤维膜的底层是由聚己内酯(PCL)和明胶（Gel）共混而成的亲水性纳米纤维，上层是疏水性的PCL纳米纤维。在两层之间夹有载AgNPs的PCL/Gel纳米纤维。与商业磺胺嘧啶银敷料(SSD,Urgotul，法国)相比，这种伤口敷料显示出具有竞争性的抗菌性能，较低的细胞毒性，并在小鼠皮肤损伤时加速伤口愈合。综上所述，通过平衡静电纺纳米纤维的生物相容性和AgNPs的广谱抗菌活性，我们提出了一种新型的多功能创面敷料，适合用于有效的伤口愈合和相关应用。 其次，我们研制了一种户外使用的便携式静电纺丝装置(150g重)，可用于绿色合成CuS纳米颗粒（CuSNPs）复合纳米纤维，这些CuSNPs复合纳米纤维可以原位沉积在创面处，同时实现户外快速止血和消融超级细菌。这些原位静电纺丝纳米纤维膜在粗糙的伤口表面上具有更好的致密性，因此它不仅能加速止血(＜6s)，也缩短了超级细菌感染伤口的愈合时间(18天)。这种双功能纳米纤维与便携式静电纺丝装置结合，可用于户外快速止血和同时消融超级细菌，极大地促进了户外急救。
关键词
静电纺丝技术/伤口敷料/原位电纺/抗菌性/复合纳米纤维引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
材料工程导师
龙云泽/Seeram Ramakrishna/张俊学位年度
2021学位授予单位
青岛大学语种
中文中图分类号
TQ