[發明專利]一種3D打印抗菌水凝膠敷料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110964983.0
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113621149B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 任學宏;楊振銘;劉穎;劉禹
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/28;C08L89/00;C08L5/00;C08L1/28;C08K9/06;C08K3/22;A61L15/18;A61L15/28;A61L15/32;A61L15/42;A61L15/44;A61L15/46;A61L26/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 黃嬋娟

本發明公開了一種3D打印抗菌水凝膠敷料及其制備方法，屬于生物材料領域。本發明所述的3D打印抗菌水凝膠敷料的制備方法包括如下步驟：(1)鹵胺改性二氧化鈰納米顆粒的制備；(2)將GelMA、黃原膠、CMC、光引發劑、水按照質量比混合均勻即可得到水凝膠墨水；(3)將步驟(1)的鹵胺改性二氧化鈰納米顆粒加入步驟(2)的墨水中，混合均勻，得到所述的3D打印抗菌水凝膠墨水；(4)將步驟(3)得到的3D打印抗菌水凝膠墨水采用直寫式3D打印機制作抗菌敷料。本發明的3D打印抗菌敷料具有較好的打印精度和機械性能，具有較強的抗菌性能，具有理想的生物相容性，在皮膚傷口治愈方面有著良好應用前景的水凝膠敷料。

技術領域

本發明涉及一種3D打印抗菌水凝膠敷料及其制備方法，屬于生物材料領域。

背景技術

皮膚組織是人體重要的組成部分之一，平均在成年人體重中占比15％，起到了隔絕人體內部組織與外部環境的作用，當其受到損傷時會失去保護作用。皮膚感染則是一種常見的皮膚健康威脅，此外抗生素濫用現象導致的傷口感染耐藥性等問題同樣威脅到了傷口治愈和皮膚健康。因此，迫切需要開發一種具有廣譜抗菌性能的高效抗菌傷口敷料。

大多數抗菌劑如納米銀、陽離子多肽、雙胍類抗菌劑都在一定程度上存在細胞毒性或環境問題。如納米銀抗菌劑長期使用會導致人體內的銀沉積，存在一定的安全隱患，并且會導致環境中的生物積聚現象，破壞生態平衡。陽離子多肽和雙胍類抗菌劑則存在細胞毒性問題和易降解的缺陷，嚴重限制了其廣泛應用。而鹵胺抗菌劑憑借著其光譜抗菌特點一直以來都被廣泛應用在各行各業中，但是其不耐紫外的特點在一定程度上限制了其發展。

近些年來，很多學者通過將鹵胺抗菌劑與金屬氧化物，如氧化鋅、二氧化鈦結合的方式制備了具有較好紫外穩定性的鹵胺-金屬氧化物雜化物，均表現出了較好的抗菌性能。然而，至今為止還沒有將二氧化鈰與鹵胺化合物結合的相關報道，這其中的主要原因是由于相比于氧化鋅和二氧化鈦，二氧化鈰光催化活性相對較低，其在紫外光條件下產生的活性氧相對較少，因此抗菌活性相對較弱。

基質的性質在傷口愈合中起著關鍵作用，傳統的敷料如棉、麻織物已不能滿足復雜多變的臨床應用需求。越來越多的生物聚合物，包括殼聚糖、明膠和聚己內酯作為傷口敷料的替代材料。其中，明膠具有良好的生物相容性，但力學性能較差，限制了其在組織工程和傷口愈合中的應用。

傷口愈合過程中，潮濕的環境和適當的氣體交換對促進傷口修復非常重要。但是普通的水凝膠傷口敷料不能同時滿足這兩個要求。

傷口敷料是一種用于急性、慢性傷口愈合治療的常見材料，其主要起到保護傷口，為傷口提供一個衛生清潔的愈合環境，促進傷口快速愈合，一直以來在臨床實踐中有著廣泛的應用。傳統的傷口輔料如紗布等雖然可以提供一定的保護作用，但是其功能相對單一，不具有抗菌、促進傷口愈合等作用，因此，有必要開發新型多功能的傷口敷料，以滿足臨床應用中的復雜情況和多種需求。

發明內容

[技術問題]

目前的抗菌敷料存在高效光譜抗菌性能及良好生物相容性難以兼顧的問題，同時，干態敷料帶來良好透氣性的同時無法提供利于傷口愈合的潮濕環境，而濕態水凝膠則無法實現創口與外界的氣體交換，不利于傷口快速愈合。

[技術方案]

為了解決上述至少一個問題，本發明以鹵胺改性的二氧化鈰納米顆粒作為抗菌成分，結合甲基丙烯酸酰化明膠(GelMA)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、黃原膠通過光交聯的方法制備了一種3D打印抗菌敷料。

本發明的第一個目的是提供一種制備3D打印抗菌墨水的方法，包括如下步驟：

(1)鹵胺改性二氧化鈰納米顆粒的制備