細(xì)菌纖維素(Bacterial Cellulose，BC)為天然高分子材料，其納米級三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使之具備獨(dú)特的理化性質(zhì):結(jié)晶度、濕強(qiáng)度、持水性高，生物相容性和生物可降解性良好等，因此細(xì)菌纖維素在生物醫(yī)用方面得到廣泛的關(guān)注。細(xì)菌纖維素被認(rèn)為是天然的生物敷料，能夠?yàn)閭谔峁駶櫟沫h(huán)境，吸收傷口滲出液。而細(xì)菌纖維素本身并不具備抗菌性，將細(xì)菌纖維素復(fù)合抗菌劑，制得復(fù)合抗菌敷料。聚六亞甲基雙胍(Polyhexamethylene biguanidine hydrochloride，PHMB)為廣譜抗菌劑，具有優(yōu)越的殺菌活性。本論文首先將細(xì)菌纖維素復(fù)合PHMB制得抗菌敷料，對其進(jìn)行性能研究，然后對比細(xì)菌纖維素分別與納米銀、氧化亞銅無機(jī)類抗菌劑復(fù)合制得的抗菌敷料，通過對比，得到成本更加低廉、抗菌性能更加優(yōu)異的抗菌敷料。本論文通過物理浸漬法制備細(xì)菌纖維素復(fù)合PHMB抗菌敷料，化學(xué)還原法分別制備細(xì)菌纖維素復(fù)合納米銀和細(xì)菌纖維素復(fù)合氧化亞銅抗菌敷料。
具體研究內(nèi)容如下:
(1)細(xì)菌纖維素復(fù)合PHMB抗菌敷料的制備及評價:將細(xì)菌纖維素浸漬在不同濃度的PHMB溶液中24h制得BC/PHMB抗菌敷料，以純BC作為對照，采用掃描電鏡、傅立葉紅外光譜分析BC/PHMB抗菌敷料的結(jié)構(gòu)，并對復(fù)合膜的力學(xué)性能、水管理系統(tǒng)性能、藥物釋放機(jī)理、抗菌性能等進(jìn)行分析。結(jié)果表明:隨著phmb濃度的增加，bc/phmb抗菌敷料中藥物負(fù)載量增加，phmb負(fù)載量在371-842mg/100cm~2。根據(jù)ritger–peppas方程，bc/phmb抗菌敷料的藥物釋放以fickian釋放機(jī)制為主，即擴(kuò)散控制下的藥物釋放。純bc對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均無抗菌作用，bc/phmb抗菌敷料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有優(yōu)異的抗菌效果，具有廣譜抗菌性。其中當(dāng)phmb濃度由1.0wt%增加到2.0wt%時，其藥物負(fù)載量、累計(jì)釋放量及抑菌帶寬度增加較少，選擇phmb濃度為1.0wt%，避免造成藥物的浪費(fèi)。
(2)細(xì)菌纖維素復(fù)合納米銀抗菌敷料的制備及評價:細(xì)菌纖維素作為還原劑，與不同濃度的硝酸銀溶液在高溫高壓下(0.205mpa，121℃)反應(yīng)10分鐘。采用掃描電鏡、紫外-可見光光譜分析材料的結(jié)構(gòu)。對復(fù)合膜的力學(xué)性能、水管理系統(tǒng)性能、藥物釋放機(jī)理、抗菌性能等進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:反應(yīng)生成了球形或近球形納米銀，納米銀為面心立方晶型且均勻分布在細(xì)菌纖維素三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。隨著硝酸銀濃度的增加，細(xì)菌纖維素復(fù)合納米銀材料中銀含量增加，含銀量在24-127mg/100cm~2，納米銀顆粒粒徑增大。bc/agnps抗菌敷料的藥物釋放以fickian釋放機(jī)制為主。bc/agnps抗菌敷料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有優(yōu)異的抗菌效果，其中當(dāng)agno3濃度為1.0wt%時，抑菌帶寬度最大，抗菌性能最好。對比bc/phmb(1.0wt%)，bc/agnps(1.0wt%)抑菌帶寬度更大，抗菌性能更好。
(3)細(xì)菌纖維素復(fù)合氧化亞銅抗菌敷料的制備及評價:細(xì)菌纖維素作為還原劑，與不同濃度的Cu~(2+)溶液和NaOH水溶液在高溫高壓下(0.205 MPa，121℃)反應(yīng)30分鐘。采用掃描電鏡、X射線衍射分析材料的結(jié)構(gòu)。對復(fù)合膜的力學(xué)性能、水管理系統(tǒng)性能、藥物釋放機(jī)理、抗菌性能進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:在細(xì)菌纖維素納米級三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中均勻分布形貌規(guī)整、尺寸均一、微納級別的八面體氧化亞銅顆粒，八面體棱長在750nm左右。隨著Cu~(2+)濃度的增加，BC/Cu_2O抗菌敷料中Cu_2O含量增加，負(fù)載量在51-81mg/100cm~2。BC/Cu_2O抗菌敷料的藥物釋放以Fickian釋放機(jī)制為主。BC/Cu_2O抗菌敷料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有優(yōu)異的抗菌效果，抑菌帶寬度為0.15-6.71mm。綜合考量成本、抗菌性能等，選擇BC/Cu_2O(5wt%)，并且其抗菌性能較BC/PHMB(1.0wt%)、BC/AgNPs(1.0wt%)更優(yōu)異，成本最低廉。
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