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        纖維素復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

        2023-01-30 06:36:32陳柯穎辛佶格姜大偉孫才英
        纖維素科學(xué)與技術(shù) 2022年4期
        關(guān)鍵詞:復(fù)合材料

        張 慧, 陳柯穎, 辛佶格,商 行, 姜大偉*, 孫才英

        纖維素復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

        張 慧, 陳柯穎, 辛佶格,商 行, 姜大偉*, 孫才英

        (東北林業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工與資源利用學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

        簡述了纖維素復(fù)合材料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀,綜述了纖維素復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用;以醫(yī)療監(jiān)測、傷口敷料、藥物遞送、組織工程為焦點,詳細(xì)闡述了纖維素復(fù)合材料在生化物質(zhì)監(jiān)測、呼吸勘測、人體運動監(jiān)測、新型傷口敷料、藥物結(jié)構(gòu)載體以及體外構(gòu)建器官或組織等方面的應(yīng)用進(jìn)展;作為綠色環(huán)保的高分子材料,纖維素復(fù)合材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的方方面面都蘊含巨大的發(fā)展?jié)摿?,有望實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

        納米纖維素;醫(yī)療檢測;傷口敷料;藥物遞送;組織工程

        在科技與經(jīng)濟高速發(fā)展的當(dāng)今世界,人們的生活質(zhì)量有了很大提高,對醫(yī)療保健等方面的需求也越來越多。纖維素是世界上來源最豐富、分布最廣泛的天然可再生有機高分子聚合物,具有綠色環(huán)保、成本低、良好的生物相容性和生物降解能力、生物和化學(xué)穩(wěn)定性的優(yōu)點[1]。通過物理改性、生物改性、化學(xué)改性引入官能團及其他元素[2],賦予和改善纖維素耐磨損性、高拉伸性、熱穩(wěn)定性、高機械強度和優(yōu)異的生物相容性能,可以使纖維素復(fù)合材料在醫(yī)療領(lǐng)域得到更寬廣的應(yīng)用。

        近年來,經(jīng)過不斷地研究和探索,科學(xué)家們逐漸意識到纖維素在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的潛力。楊光多次在纖維素學(xué)術(shù)研討會中提及纖維素在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,其側(cè)重點為人工皮膚、軟骨組織工程材料等人造器官及神經(jīng)接口材料等方面的應(yīng)用[3-4];胡晨等在其綜述評論中簡單闡述了細(xì)菌纖維素在生物醫(yī)用中的應(yīng)用[5]。

        在上述文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,本文補充說明了纖維素復(fù)合材料在醫(yī)療監(jiān)測、傷口敷料等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,同時詳細(xì)闡述了復(fù)合材料在組織工程中的應(yīng)用進(jìn)展,具有一定的參考價值。

        1 醫(yī)療檢測

        隨著經(jīng)濟發(fā)展與社會進(jìn)步,人們的壽命逐漸延長,老齡化人群不斷增長,社會壓力與不健康的生活方式導(dǎo)致亞健康人群年輕化愈發(fā)嚴(yán)重。生活理念的轉(zhuǎn)變也使得人們對自身的健康愈發(fā)重視[6],醫(yī)療檢測變得越來越頻繁,促使醫(yī)療檢測設(shè)備的研發(fā)迅速發(fā)展,纖維素及其復(fù)合材料因其性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、綠色環(huán)保以及多元化可利用的優(yōu)勢成為適宜的醫(yī)療檢測研究對象,并且在不同方面取得了一系列的進(jìn)展。

        1.1 生化物質(zhì)檢測

        人體中含有大量與各類疾病相關(guān)的生化物質(zhì),對這些物質(zhì)的檢測或監(jiān)測有助于疾病的篩查和對慢性疾病的管理[7]。Nadtinan Promphet等[8]報道了一種改進(jìn)的棉線比色傳感器,用于檢測人體汗液中的葡萄糖和尿素。棉線的改進(jìn)方法是用纖維素納米纖維/殼聚糖-氧化石墨烯對棉線表面進(jìn)行處理,提高了酶固定化效率和傳感器性能。這種比色傳感器可以測定出人體汗液中0.3 mM的葡萄糖和65 mM的尿素,從而可以有效區(qū)分正常和不正常的人。由于傳感器基質(zhì)與人類皮膚的生物相容性,該系統(tǒng)可以很容易地與衣服集成,或直接與人體或人體皮膚接觸。同時,作為一種新型的可穿戴式傳感器,它能夠?qū)崟r和連續(xù)監(jiān)測佩戴者的汗液,從而對糖尿病和腎衰竭患者做出診斷。因此,這種改進(jìn)棉線比色傳感器可以成為一種同時診斷糖尿病和腎衰竭的自我監(jiān)測工具,同時也為醫(yī)療保健中的無血診斷開辟一條新的道路。

        1.2 呼吸監(jiān)測

        呼吸是人體與外界進(jìn)行氣體交換的直接方式,可以提供人體活動必要的能量。一個正常的成人每分鐘呼吸16~20次屬于正常頻率,呼吸過快或過慢都會對人體造成危害。通過監(jiān)測呼吸狀況可以監(jiān)測常見的呼吸疾病,如哮喘病、支氣管炎、肺結(jié)核等。朱偉斌[9]將有機硅樹脂注入到竹纖維碳凝膠空隙中,使原本較脆的、不適合用作應(yīng)變傳感材料的竹纖維碳凝膠,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泻芎玫臋C械穩(wěn)定性和耐磨性的竹纖維碳凝膠/硅橡膠復(fù)合材料。用該復(fù)合材料制得的柔性應(yīng)變傳感器可以對人體進(jìn)行多方面的檢測。例如,將傳感器置于鼻孔處,可以檢測呼吸是否平穩(wěn);放于胸腔部位,可以監(jiān)測胸腔的起伏情況。李銘等[10]通過構(gòu)筑纖維素微纖維/納米纖維/銀(CMFs/CNFs/Ag)納米結(jié)構(gòu),研制出了一種基于纖維素纖維的自供電摩擦納米發(fā)電機(cf-TENG)。通過該cf-TENG的工作位移和工作頻率可以監(jiān)測人的呼吸情況,適用于醫(yī)療呼吸監(jiān)測。上述基于竹纖維炭凝膠/硅橡膠復(fù)合材料的柔性應(yīng)變傳感器以及cf-TENG系統(tǒng)為臨床上的醫(yī)療呼吸檢測以及關(guān)節(jié)運動開辟了一條新的途徑。

        1.3 人體運動監(jiān)測

        臨床上通過對人體運動情況的監(jiān)測可以判斷出患者的身體狀況以及治療效果和恢復(fù)進(jìn)度,為治療提供相關(guān)信息與數(shù)據(jù)支持。Zhao Gengrui等[11]利用碳化電紡聚丙烯腈/鈦酸鋇(PAN-C/BaTiO3)納米纖維膜制備多功能傳感器,該傳感器可以同時檢測壓力和曲率,如圖1a所示。除此之外,該傳感器還可以感知人的吞咽、步態(tài)、手指彎曲和手指敲擊等的動作,能夠?qū)θ梭w的健康恢復(fù)情況進(jìn)行實時監(jiān)測。向富康等[12]制備得到聚酯vitrimer復(fù)合紙基應(yīng)變傳感器,將傳感器用透明膠帶包裹放置于手指關(guān)節(jié)處以及膝關(guān)節(jié)處,通過檢測電流和時間的關(guān)系就可以檢測手指關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的不同運動狀態(tài),如圖1b所示。該應(yīng)變傳感器在服役壽命結(jié)束之后,可以通過簡單的化學(xué)處理實現(xiàn)組分的回收,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,如圖1c所示。朱偉斌[6]將其所制得的竹纖維炭凝膠/硅橡膠復(fù)合材料柔性應(yīng)變傳感器放置于喉嚨部位,可以實時監(jiān)測吞咽情況,在語音康復(fù)訓(xùn)練方面有一定的意義;放置于手指關(guān)節(jié)部位,可以實時監(jiān)測手指彎曲情況,在手指的康復(fù)訓(xùn)練方面有一定的潛力。仝瑞平[13]將烯丙基纖維素和丙烯酸加入到NaOH/尿素水溶液中,過硫酸銨作引發(fā)劑,通過無規(guī)共聚的方法制備了纖維素基水凝膠。該水凝膠導(dǎo)電性能強,拉伸效果好,可以用來檢測人體活動。如圖1d所示,研究者將包裹起來的纖維素基水凝膠放置于手指關(guān)節(jié)處來監(jiān)測手指敲打鍵盤的動作,或者將其放置于手指內(nèi)測來監(jiān)測手指寫字和拿球的動作。趙坤等[14]利用一鍋法熱聚合碳納米管、高結(jié)晶度的細(xì)菌纖維素纖維片層和丙烯酰胺,制備了一種雙網(wǎng)絡(luò)復(fù)合水凝膠。該水凝膠具有良好的力學(xué)性能,并且恢復(fù)率高、靈敏度高、監(jiān)測范圍寬,成功應(yīng)用于監(jiān)測運動損傷的可穿戴傳感裝置,為人體的健康狀況提供了一個先進(jìn)的保障,使人們的運動休閑生活更加放心安心,發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊?/p>

        (a)碳化電紡聚丙烯腈/鈦酸鋇(PAN-C/ BaTiO3)納米纖維膜制備了多功能傳感器[11];(b)聚酯類玻璃高分子修飾的紙基應(yīng)變傳感器用作人體關(guān)節(jié)運動檢測[12];(c)聚酯類玻璃高分子修飾的紙基應(yīng)變傳感器的回收示意圖[12];(d)纖維素基水凝膠作為監(jiān)測生物信號(敲打鍵盤、抓球、打字)的可穿戴傳感器的響應(yīng)性[13]

        1.4 溫度檢測

        體溫是人體最重要的生命體征,不正常的體溫可以直接反映出人體的健康狀況。實時并動態(tài)反映體溫變化的可穿戴式無創(chuàng)體溫監(jiān)測系統(tǒng)逐步應(yīng)用于圍手術(shù)期體溫監(jiān)測和體溫管理,可有效預(yù)防手術(shù)中圍手術(shù)期低體溫的發(fā)生,降低手術(shù)并發(fā)癥的風(fēng)險,加快患者術(shù)后康復(fù)[15]。王菲等[16]通過濕法紡絲技術(shù)制備海藻酸鈣纖維,并將其織造成織物,如圖2a所示。利用浸漬涂覆方法將海藻酸鈉/石墨烯/二氧化鈦混合溶液均勻涂在織物上,烘干,如圖2b所示。將改性海藻酸鈣纖維制成柔性溫度傳感器,分別放置于人體手心處和手背處,檢測其溫度,測得的溫度與人體手心和手背的實際溫度相差無幾,如圖2c所示。研究者用相同的方法將微晶纖維素/石墨烯/二氧化鈦混合溶液均勻涂在纖維素上,制得了纖維素基柔性溫度傳感器。該傳感器與熱致變色織物相結(jié)合得到了熱致變色復(fù)合柔性溫度傳感器,如圖2d所示。熱致變色復(fù)合柔性溫度傳感器可以在不同的溫度情況顯現(xiàn)出不同的顏色,從而能夠?qū)崟r監(jiān)測出物體的具體溫度。綜上所述,利用纖維素復(fù)合材料為原料制備得到的設(shè)備可以實現(xiàn)對人體的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測,為臨床治療疾病過程中的體溫監(jiān)測提供了一條新的途徑。

        (a)海藻酸鈣非織造織物的制備過程;(b)海藻酸鈣非織造基柔性溫度傳感器的制備過程;(c)柔性溫度傳感器測量溫度;(d)熱致變色復(fù)合柔性溫度傳感器的制備過程

        2 傷口敷料

        近幾十年來,世界各地對傷口愈合理論的研究得到了快速發(fā)展。人們先是發(fā)現(xiàn)了水皰保持完整的傷口會比水皰被破損的傷口更快愈合。之后,又在豬身上證實了濕潤環(huán)境更有利于傷口愈合的理論。后續(xù)的研究人員又發(fā)現(xiàn)傷口部位血管的生成和上皮的形成在封閉條件下會比敞開條件下更快。以上這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代的“傷口濕性愈合理論”奠定了基礎(chǔ),即適度的濕潤環(huán)境和低氧環(huán)境可以促進(jìn)傷口的愈合。在此理論基礎(chǔ)上,不同于原始敷料和傳統(tǒng)敷料的新型傷口敷料源源不斷地被科研人員研究出來[17]。

        2.1 細(xì)菌納米纖維素敷料

        研究表明,由于細(xì)菌感染所導(dǎo)致的傷口潰爛和細(xì)菌性敗血癥是阻礙傷口愈合的重要原因[17]。細(xì)菌納米纖維素(BNC)具有生物相容性、機械彈性、容易裝載藥物或納米顆粒,以及在吸收形成的滲出物時濕潤受傷區(qū)域的能力,可用作全層傷口或三度燒傷傷口愈合的敷料。它不僅可以防止微生物和其他外部攻擊,也容易從傷口移除而不疼痛,也不損傷新形成的組織[18]。然而,采用傳統(tǒng)方法制取的BNC敷料促進(jìn)傷口愈合的效果還差強人意,添加協(xié)效劑可以提高BNC的抗菌性能。Hsu等[17]使用浸漬法向BNC膜中添加殼聚糖,制備了一種細(xì)菌纖維素/殼聚糖(BC/Chitosan, BC-Ch)復(fù)合膜材料,并將這種復(fù)合膜運用在小鼠傷口皮膚愈合的實驗中。結(jié)果表明,BC-Ch復(fù)合膜對傷口細(xì)菌的抑制作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單純的BNC膜。Janpetch等[19]通過溶液等離子工藝(簡稱SPP)向BNC中添加了具有抗菌、殺菌功能的氧化鋅,制備了細(xì)菌纖維素/氧化鋅復(fù)合材料,該材料具有很高的抗菌性能,可以在臨床上用作傷口敷料以及消毒材料。

        BNC與防腐劑聯(lián)合使用制作傷口敷料,也是控制細(xì)菌感染的有效方法。Ives Bernardelli de Mattos等[20]研究了BNC與防腐劑結(jié)合使用的傷口敷料,測試了BNC對不同防腐劑分子的吸收和釋放效果,發(fā)現(xiàn)防腐劑的具體配方有可能影響防腐劑分子的攝取和釋放。因此,在臨床使用之前,應(yīng)該測試BNC和防腐劑的攝取、釋放和療效。

        2.2 納米纖維素復(fù)合水凝膠敷料

        Jun Liu等[21]采用納米纖維素預(yù)吸附和原位吸附兩種方法制備了納米纖維素(NFC)/半纖維素全多糖復(fù)合水凝膠,調(diào)整水凝膠的力學(xué)和結(jié)構(gòu)性能,用于傷口愈合和組織工程。如圖3所示,通過合理地控制納米水凝膠的電荷密度、半纖維素類型及其摻入量和方法以及復(fù)合水凝膠的溶脹程度,可以調(diào)整復(fù)合水凝膠的形貌和粗糙度、孔隙結(jié)構(gòu)、機械強度和細(xì)胞相容性。復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能可能會影響3T3成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過程中的細(xì)胞活力。研究結(jié)果表明,木葡聚糖(XG)在NFC中展現(xiàn)了最高的吸附能力,最大的強化效果,以及最好的細(xì)胞活力。NFC/XG重量比為90∶10的復(fù)合水凝膠在細(xì)胞試驗中效果最好。納米纖維素與半纖維素結(jié)合,具有支持纖維細(xì)胞生長和增殖的能力,在傷口愈合用敷料研發(fā)中潛力巨大。

        (a)掃描電子顯微圖顯示了牛軟骨細(xì)胞在未修飾的天然BNC支架的上部(左)和下表面(右)播種24 h后的遷移和形態(tài)。上表面的細(xì)胞很難進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),而下表面的細(xì)胞能夠通過更寬的網(wǎng)格并遷移到網(wǎng)絡(luò)中,最大值為70 mm,大多數(shù)細(xì)胞仍然附著在表面;(b)掃描電鏡圖像顯示了天然BNC膜的孔隙度,上部更致密,底部纖維素表面的密度較低。(SEM上拍攝于波蘭羅茲市科技園區(qū)的照片);(c)復(fù)合薄膜在純水中的最大膨脹程度;(d)純NFC薄膜在不同濃度(5.0和0.5g/L)的半纖維素溶液中的最大溶脹度(GGM: 半乳葡甘露聚糖;xylan: 木聚糖;HC: 高電荷)

        Patel Dinesh K等[22]合成了一種球形納米纖維素(s-NC)增強羧甲基殼聚糖水凝膠用于快速皮膚再生。與純聚合物水凝膠相比,加入s-NC的水凝膠具有更高的電導(dǎo)率;采用創(chuàng)面愈合模型,檢測到s-NC增強水凝膠顯示出提高的抗菌潛力。綜合來看,以納米纖維素為基材所開發(fā)的水凝膠是一種有前途的、具有增強皮膚再生應(yīng)用潛力的先進(jìn)生物材料。

        3 藥物傳遞

        納米纖維素因其較高的比表面積和高聚合作用為活性藥物成分提供了高負(fù)載和結(jié)合能力,從而具有藥物遞送應(yīng)用潛力,控制藥物釋放[23]。研究表明,使用纖維素納米設(shè)計新型結(jié)構(gòu)藥物載體,通過載體傳輸?shù)乃幬锟商岣甙┌Y等疾病治療的效率[24]。Ruzica Kolakovic等[25]報道了一種納米纖維素基質(zhì)的載藥膜,載藥量大約在20%~40%之間,可以長達(dá)三個月持續(xù)傳遞藥物,適用于其他任何需要長時間緩釋藥物的應(yīng)用,例如,腸外植入物、局部經(jīng)皮貼片或眼部應(yīng)用等。2021年,Meneguin等[26]研制了以細(xì)菌纖維素和棕櫚石粘土(BC/PLG)為基礎(chǔ)的裝載甲硝唑(MTZ)的納米復(fù)合膜,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算所得到的樣品的結(jié)晶度如表1所示,BC/PLG明顯比BC的結(jié)晶度高,這表明了PLG的加入提高了納米復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性??蒲腥藛T深入分析了BC/PLG和BC/MTZ在藥物釋放過程中的作用機制,發(fā)現(xiàn)釋放是一個極其復(fù)雜的機制。實驗結(jié)果表明,黏土礦物對MTZ的吸附效率極高,在復(fù)合膜中摻入少量的PLG不僅能為納米復(fù)合膜提供合適的屏障性能,而且可以提高藥物的控釋能力。綜上所述,納米纖維素制備的復(fù)合材料可以成為控制藥物釋放的有效平臺。

        表1 原始BC和BC/PLG納米復(fù)合材料的結(jié)晶度指數(shù)(CrI)[26]

        4 組織工程

        組織工程是生命科學(xué)與工程學(xué)相互結(jié)合的產(chǎn)物,是最偉大的生物醫(yī)學(xué)工具之一,主要用于修復(fù)、維持和提高受損組織或器官的功能,該技術(shù)的要點在于在體外構(gòu)建受損的器官或組織[17]。纖維素基生物材料與三維高分子結(jié)構(gòu)具有顯著適應(yīng)性,能夠模擬組織特性,在組織工程中發(fā)揮著重要作用[27]。Ma Nianfang等[28]將快速改性納米纖維素(mNCC)與甲基丙烯酸化明膠(MeGel)結(jié)合,制備了一種用于組織工程的光交聯(lián)復(fù)合水凝膠(mNG)。在mNG中封裝了來自人脂肪的具有生物活性的間充質(zhì)干細(xì)胞。采用靜止的成纖維細(xì)胞表型,使其表現(xiàn)出心臟瓣膜海綿體的表型特性。這項研究表明,使用mNG作為一種生物材料用于設(shè)計多層心臟瓣膜的可行性。

        細(xì)菌納米纖維素(BNC)具有高抗張強度、高親水性、超精細(xì)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、光滑的內(nèi)表面和極佳的形狀維持能力,和其他材料復(fù)合制備成人造血管可以應(yīng)用在顯微外科手術(shù)中[29]。2017年,李雪[30]將BNC與肝素和殼聚糖(CH)復(fù)合,制備并表征了不同類型的復(fù)合管,借助體外實驗觀測了復(fù)合管的血液相容性情況。研究表明,殼聚糖對促進(jìn)凝血有明顯的效果,但經(jīng)肝素改性后的復(fù)合管擁有較好的抗凝效果;BNC及以其為基材改進(jìn)后的復(fù)合管的溶血率均符合醫(yī)用材料標(biāo)準(zhǔn)。2021年,劉亮、胡高銓等[31]采用外硅膠管反應(yīng)器原位培養(yǎng)制備BNC管,同時制備不同聚多巴胺(PDA)含量的BNC/PDA復(fù)合管。通過對BNC管和BNC/PDA復(fù)合管進(jìn)行表征測試,發(fā)現(xiàn)PDA的涂覆使復(fù)合管的持水量和水滲透量都有一定程度的降低,縫合強度、爆破強度也有不同程度的降低。除此之外,適宜含量的BNC/PDA復(fù)合管不僅具有良好的血液相容性,也可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。綜合而言,以細(xì)菌納米纖維素為基材制備的復(fù)合管在小口徑人工血管的應(yīng)用上具有巨大的潛力,而且后續(xù)也可以通過二次反應(yīng)接枝活性大分子使復(fù)合管進(jìn)一步功能化。

        除此之外,具有人體皮膚組織性能的電子皮膚也被不斷地制備出來。吳濤[32]將所制的納米纖維素/二硫化鉬/鈦酸鋇復(fù)合膜作為基體底料制備得到壓電薄膜納米發(fā)電機,用該壓電薄膜納米發(fā)電機制備得到了具有穩(wěn)定性、可拉伸性、自動供電等特點的電子皮膚。將該電子皮膚置于機器人或假肢的表面,可以獲得與人體皮膚同樣的感知外界溫度、濕度等變化的能力。該電子皮膚還可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,檢測病人的脈搏頻率、呼吸頻率、傷口惡化部位、血壓等等。吳玉濤等[33]以微纖化纖維素為基底原料制得纖維素基復(fù)合壓力傳感材料,用該材料制成具有柔性壓力傳感的電子皮膚。通過該電子皮膚感受外界信息的變化,以電信號的形式傳遞給識別設(shè)備??梢钥闯觯w維素及其復(fù)合材料以其優(yōu)越的生物相容性為組織工程領(lǐng)域的發(fā)展開辟了一條新的道路。

        5 結(jié)語

        近年來,纖維素復(fù)合材料因其特有的結(jié)構(gòu)和良好的性能特點深受研究者的青睞。由于不同的原料來源和不同的制備方法,纖維素復(fù)合材料的特點和優(yōu)勢不盡相同,其所適用的發(fā)展領(lǐng)域也多種多樣。本文主要闡述了纖維素復(fù)合材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景,具體體現(xiàn)在醫(yī)療檢測、傷口敷料、藥物傳遞以及組織工程領(lǐng)域。除此之外,纖維素復(fù)合材料還可以應(yīng)用在凈水、航空航天、智能家居、自動化技術(shù)、汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域。但是纖維素復(fù)合材料在這些領(lǐng)域的大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)仍然是一個難題,相信在不久的將來纖維素復(fù)合材料一定可以推動綠色高分子材料的發(fā)展,同時在各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。

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        Progress on Application of Cellulose Composites in Biomedicine

        ZHANG Hui, CHEN Ke-ying, XIN Yi-ge,SHANG Hang, JIANG Da-wei*, SUN Cai-ying*

        (College of Chemical Engineering and Resource Utilization, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

        The research and application status of cellulose composites are briefly described. The application of cellulose composite materials in the biomedical field is reviewed. Focusing on medical monitoring, wound dressing, drug delivery and tissue engineering, the application progress of cellulose composite in biochemical substance monitoring, respiratory survey, human movement monitoring, new wound dressing, drug structure carrier and construction or tissues of organs in vitro is elaborated. As a green polymer material, cellulose composites contain great potential for development in all aspects of the medical field, and are expected to achieve large-scale production and application.

        nanocellulose; medical testing; wound dressing; drug delivery; tissue engineering

        TQ342.9

        A

        1004-8405(2022)04-0059-09

        10.16561/j.cnki.xws.2022.04.04

        2022-11-14

        東北林業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目資助(202210225505)。

        張慧(2002~),女,本科;研究方向:化學(xué)工程與工業(yè)。1373422690@qq.com

        通訊作者:姜大偉(1982~),男,博士,副教授;研究方向:柔性可修復(fù)材料及柔性傳感器的設(shè)計與制備。daweijiang@nefu.edu.cn

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