王京斌 李德超 國(guó)平

（青島即發(fā)新材料有限公司，山東 青島 266235）

引言

傷口愈合是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，醫(yī)用敷料作為創(chuàng)面覆蓋物，在傷口愈合過程中起到保護(hù)傷口、加速愈合、防止感染等作用。醫(yī)用敷料是目前臨床用到的創(chuàng)傷修復(fù)的重要材料之一。由于單一材料組成的敷料有著各種限制以及缺陷，可以結(jié)合不同類型敷料的優(yōu)勢(shì)的復(fù)合敷料的出現(xiàn)了。

一、靜電紡絲技術(shù)

作為高分子流體靜電霧化的一種特殊形式，靜電紡絲技術(shù)的原理非常簡(jiǎn)單，聚合物溶液或熔體在高壓電場(chǎng)力作用下，在噴絲頭出口形成泰勒錐，逐漸增大電壓，當(dāng)電場(chǎng)力超過紡絲液的表面張力時(shí)，就會(huì)在泰勒錐的頂端噴射形成射流，射流在下落過程發(fā)生不穩(wěn)定的劈裂和鞭動(dòng)，在這個(gè)過程中溶劑不斷揮發(fā)，最終在收集板上得到固化的微納米纖維。靜電紡絲裝置的主體結(jié)構(gòu)包括供液系統(tǒng)、高壓電源、紡絲噴嘴和接收裝置四部分。其中高壓電源為紡絲液射流的提供連續(xù)不斷的高電壓，它的正負(fù)極分別與紡絲噴頭和接收裝置相連接。根據(jù)紡絲原料的狀態(tài)不同，又可分為熔體靜電紡絲和溶液靜電紡絲兩種，熔體靜電紡絲是將高分子聚合物直接加熱到熔融態(tài)后施加高壓電進(jìn)行電紡，整個(gè)過程當(dāng)中不需要添加有機(jī)溶劑，有效避免了環(huán)境污染的同時(shí)，大大提高了紡絲效率。

二、殼聚糖類止血材料

首先是純殼聚糖納米纖維膜。殼聚糖納米纖維膜能有效促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖，在止血和組織修復(fù)上有良好的應(yīng)用前景。其次是殼聚糖基復(fù)合物纖維膜。氧化銀-殼聚糖復(fù)合材料具有良好的抗菌特性，且膨脹性能好，可有效防止創(chuàng)面脫水，這對(duì)組織修復(fù)是很有利的。動(dòng)物創(chuàng)傷實(shí)驗(yàn)表明，與紗布、100%殼聚糖和其他殼聚糖基敷料相比，氧化銀-殼聚糖復(fù)合材料能更快地促進(jìn)創(chuàng)傷愈合。在電鏡下觀察，制備的復(fù)合材料纖維結(jié)構(gòu)清晰，纖維尺寸分布均。這種復(fù)合纖維材料具有有良好的生物醫(yī)學(xué)性能，有望成為新型的止血及皮膚修復(fù)材料。

三、基于CS的靜電紡絲納米纖維膜的應(yīng)用

（一）CS與其他聚合物共混

CS通常與聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、PCL、膠原等其他聚合物混合增強(qiáng)其電紡性，已證明將CS與PVA共混有助于形成均勻的納米纖維膜。

（二）遞送化學(xué)抗菌藥物

傷口部位的細(xì)菌感染可以導(dǎo)致并發(fā)癥并延緩傷口愈合。利用基于CS的納米纖維膜遞送抗菌藥物，可以實(shí)現(xiàn)藥物從納米纖維膜中的持續(xù)釋放，從而提高抗菌效果。在常用的各種抗菌藥物中，銀納米粒子已被認(rèn)為是具有廣譜和高效的抗菌藥物。銀納米粒子的存在不僅增強(qiáng)了靜電紡絲性能，而且提高了納米纖維膜的抗菌能力。在相同的細(xì)菌濃度下，CS/PVA/銀納米粒子納米纖維膜組的大腸桿菌菌落數(shù)量較CS/PVA纖維膜組明顯減少。

四、納米載藥系統(tǒng)與靜電紡絲載藥敷料

納米載藥系統(tǒng)是利用納米技術(shù)將藥物分子包封或吸附于由天然或合成的生物相容性好的高分子材料制成的納米粒子或納米纖維中，屬于納米級(jí)藥物輸送系統(tǒng)。納米載藥系統(tǒng)因其獨(dú)特的理化和生物學(xué)特性，可有效地控制藥物釋放，提高藥物靶向性和緩釋性；改變藥物的給藥途徑，在血液循環(huán)中保持穩(wěn)定性，增加藥物吸收；延長(zhǎng)藥物作用的時(shí)間，提高藥物的生物利用度；降低藥物的毒副作用等，逐漸成為國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)和材料學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。聚合物是納米藥物載體的常見形式，聚合物藥物控釋體系受到了廣泛的關(guān)注，其研究主要集中在脂質(zhì)體、水凝膠、納米粒子或微球、納米纖維支架等。其中，納米纖維支架具有高孔隙率、高比表面積、可延展性、高吸收性等特點(diǎn)，并通過纖維形貌、孔隙率及其成分等調(diào)控藥物釋放行為，可用作各類藥物的載體。藥物可以通過物理作用被包封在聚合物內(nèi)部，或與聚合物基質(zhì)共價(jià)結(jié)合，通過控制釋放的形式作用于人體。藥物控釋系統(tǒng)主要包括藥物在人體體液中的溶出和擴(kuò)散。對(duì)于可降解的材料，在接觸人體體液特定時(shí)間后，斷裂分解、藥物分子釋放，即發(fā)生降解和藥物分子溶出，而擴(kuò)散作用存在于藥物釋放過程始末。通過靜電紡絲制備負(fù)載藥物的復(fù)合納米纖維，已成為醫(yī)藥材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的給藥模式相比，靜電紡絲納米載藥系統(tǒng)不僅能提高藥物的溶解度和提高藥物在體內(nèi)的穩(wěn)定性，有效控制藥物釋放速度，還能改善治療藥物安全性和有效性。靜電紡絲納米敷料表現(xiàn)出高孔隙率，允許適當(dāng)?shù)难鯕?、水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)交換，不會(huì)導(dǎo)致傷口干燥和脫水，可有效控制傷口潮濕微環(huán)境。小孔徑可以有效地抑制微生物從外部環(huán)境滲透，高表面積靜電紡絲納米纖維膜支持有效釋放負(fù)載藥物。由于能夠?qū)⒏鞣N治療化合物加載到納米纖維中，因此可制備功能性生物活性納米纖維敷料。影響傷口愈合的各種活性成分和藥物，包括抗菌藥、生長(zhǎng)因子、維生素、中草藥提取物甚至細(xì)胞（如角質(zhì)形成細(xì)胞，間充質(zhì)干細(xì)胞和成纖維細(xì)胞）已被加載到納米纖維中以控制釋放并增強(qiáng)所需的傷口愈合屬性。

結(jié)語(yǔ)：

總之，采用新興的靜電紡絲技術(shù)制備基于CS的生物納米纖維膜，不僅結(jié)合了CS獨(dú)特的促進(jìn)皮膚愈合的特性和納米纖維膜的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，并且還可作為不同藥物的遞送載體，具有顯著的促進(jìn)傷口愈合和皮膚修復(fù)的潛力，有望開發(fā)為一種理想的創(chuàng)面敷料。