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细菌纤维素的溶解、成形工艺与性能研究的综述报告
细菌纤维素（BacterialCellulose，简称BC）是一种微生物多糖，在细菌培养液中通过发酵产生。BC由纤维素微晶聚合而成，具有高度的结晶度（89-96%）和纤维直径较细的特点（20-100nm）。由于其特殊的结构和物理化学性质，BC被广泛应用于生物医学、纺织、食品、农业等领域。其特殊的化学成分和超细纤维结构也使其成为生物可降解的增材制造、三维打印技术的理想材料。然而，BC的性质和工艺需要进一步探索，以实现全面应用。
一、BC的溶解和成形
BC虽然有很好的生物相容性，但其分子量较大、结晶度高、稳定性差等特点限制了其在医学领域的应用。因此，将BC制成可纳米化的形态，以增加其生物相容性是一个关键的研究方向。由于细胞壁是由BC包裹的，其分离需要用到化学方法或物理方法。而为了保持BC的化学性质，其中一种最为广泛的方法是采用体外纯化法（OutVitro），即通过发酵液中的BC纤维结构，去除杂质和水分，最终制备出由100%纤维素纳米纤维组成的薄膜。此外，使用离子液体可加速BC的溶解速度和力学性能。达到将BC溶液化后就可以通过旋涂、喷射或湿式电纺等成形技术用于3D打印和其他生物医学应用。
二、BC的性能特点
1.柔韧性和可塑性：BC的纤维细，所以具有柔韧和可塑性。其应力应变曲线上的线性区域比传统纤维素高，但断裂应变却比传统纤维素低，这可以作为成型和工艺调整的关键点。
2.化学稳定性：BC具有较好的抗有机溶剂和酸碱性能，使其在输送颗粒和制备过程中具有优良的耐受性。
3.巨大的比表面积：具有特定功能的BC微晶可以作为载体用于药物交付和基因转移。因此，超细纤维结构使其成为一种理想的有机载体。
三、BC与生物医学应用
1.纳米薄膜载体：BC的纳米薄膜具有血液相容性和组织可降解性，可以作为血管移植材料和薄膜载体用于人体组织修复和细胞培养生产。
2.人工血管和心瓣膜：基于其生物相容性和结构独特性，纤维素纳米纤维可以在人工心脏瓣膜和血管修复领域应用。
3.医用组织修复材料：纤维素纳米纤维具有良好的生物相容性、相对稳定的生理水平强度，被广泛用于医用组织修复材料中的组织工程和蛋白结构培养。
总体来说，BC的溶解成形工艺和性能研究为其应用于生物医学、纺织、食品、农业等领域提供了广泛的可能性。未来，我们还需继续深入研究BC的特殊性质和其应用潜力，为制备高度纯化、可控性能的BC纳米材料提供技术支持。