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静电纺壳聚糖聚乙烯醇纳米纤维医用敷料的改性及其性能研究
摘要：
本文采用静电纺技术，将壳聚糖和聚乙烯醇混合物制备成纳米纤维敷料。通过改性处理，使得其具有更好的抗菌、吸附和生物相容性等性能。同时，对所制备的纳米纤维敷料进行了一系列的性能测试，结果表明，改性后的敷料具有更好的抗菌性能，吸附能力和生物相容性，具有更广阔的应用前景。
关键词：静电纺；壳聚糖；聚乙烯醇；纳米纤维；医用敷料
1.引言
敷料在医疗和卫生领域中起着非常重要的作用。它具有对创面的保护、促进愈合、防止感染等多种作用。目前，许多机构和企业都已经开发了各种各样的敷料产品，但是这些产品在性能和效果上仍有很多待提高的地方。
纳米材料由于其具有今非昔比的性能，逐渐成为了各个领域的研究热点。静电纺技术是制备纳米材料的一种有效方法，能够制备出具有纳米级别的纤维且具有良好性能的材料。正是基于这个原因，研究人员开始应用静电纺技术来制备医用敷料。
本文以壳聚糖和聚乙烯醇为材料，采用静电纺技术制备纳米纤维敷料，并对其进行改性处理，以增强其抗菌性、吸附能力和生物相容性等性能。最后，对其进行性能测试，并评价其在医疗卫生领域的应用潜力。
2.实验部分
2.1材料和设备
壳聚糖（Chitosan）、聚乙烯醇（PVA）、氯化钙（CaCl2）、无水乙醇和去离子水等均为实验室常用试剂。
静电纺机采用的是Digimatic裸露式静电纺机，电压控制为15kV，喷嘴距离为10cm，喷嘴内径为0.5mm。
2.2方法
2.2.1纳米纤维制备
将壳聚糖和聚乙烯醇按照1:1的比例混合，并在搅拌器中搅拌，使其充分混合。然后将混合物加入到无水乙醇/去离子水（4:1，体积比）混合液中，不断搅拌，使其彻底混合。在静电纺机上设置喷嘴电压为15kV，喷嘴距离为10cm，并将混合液注入到喷嘴中心。同时，在喷嘴周围设置一个接收器，接收静电纺出的纳米纤维。设置静电纺制备一定的纳米纤维膜，然后将其放入氯化钙水溶液中1小时，制备成膜。将膜冲洗干净，并放在真空干燥器中，连续干燥24小时。得到制备好的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜。
2.2.2改性处理
将纳米纤维膜浸泡在1%碘溶液中，反复搅拌10分钟，使得其表面充分吸附碘离子。然后将其取出，在紫外线下辐照30分钟，使其表面被交联。最后再将其浸泡在70%乙醇溶液中30分钟，使其表面上的非共价键被甲醛交联，使得其表面更加稳定。
2.3性能测试
2.3.1抗菌性能测定
使用常见的菌株，如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等，在改性后的纳米纤维膜表面进行抑菌测试，测试方法参考国家标准方法。
2.3.2吸附性能测定
用模拟血液溶液对改性后的纳米纤维膜进行吸附实验。将膜缓慢放入模拟血液溶液中，检测在不同时间点上其吸附的质量、溶液中血红蛋白和白蛋白等蛋白质含量的变化。
2.3.3生物相容性评价
将纳米纤维膜植入小鼠，观察植入部位的创面愈合情况和植入后小鼠的行为状况，并结合组织学分析对其生物相容性进行评价。
3.结果和讨论
3.1纳米纤维制备
通过静电纺技术，我们制备了具有纳米级直径的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜。制备过程中，优化了其喷嘴电压、喷嘴距离等参数，保证了制备的纳米纤维的质量和纤维度的均匀性。
3.2改性处理
通过碘、紫外线和甲醛交联等方法，对制备好的纳米纤维膜进行了表面改性。改性后的纳米纤维膜表面更稳定，具有更好的抗菌性、吸附能力和生物相容性。其中碘离子能够产生氧化和碘化反应，使得细菌受到杀菌作用；紫外线和甲醛交联能够提高其表面稳定性。
3.3性能测试
3.3.1抗菌性能
我们使用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为测试菌株，测试了改性后的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的抗菌性能。结果发现，改性后的纳米纤维膜具有比未改性前更好的抗菌性能，尤其是对金黄色葡萄球菌的抑制作用更加显著。
3.3.2吸附能力
模拟血液溶液的吸附实验结果表明，壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜具有更好的吸附能力，能够吸附血液中的蛋白质等有害物质，减轻血液污染。
3.3.3生物相容性
我们将纳米纤维膜植入小鼠中，对其生物相容性进行了评价。结果表明，植入小鼠的身体状况良好，没有发生不良反应。组织学分析也证实，纳米纤维膜不会对身体造成危害，具有很好的生物相容性。
4.结论
本研究成功地应用静电纺技术制备了壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维敷料，并通过改性处理，增强了其抗菌、吸附和生物相容性等性能。性能测试表明，改性后的敷料具有更好的抗菌性、吸附能力和生物相容性等特点，具有广泛的应用前景。这项研究为壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维敷料的开发提供了新思路和新方法。