细菌纤维素抑菌复合膜的制备及性能研究
发布时间：2021-07-20 14:45
在医学领域中,对破损皮肤伤口的保护一直受到关注,尤其是伤口环境微生物的感染,因此伤口敷料成为了研究的重点。在已经开发的一系列医用抗菌敷料中,发现仍有一些亟待解决的问题,如功能化单一,外部环境要求高等。本论文研究了几种抑菌复合膜作为医用敷料,通过一系列表征检测方法,研究了复合膜的复合机理、形貌结构以及对代表性细菌（大肠杆菌）的抑菌情况,并利用毒性试剂盒对复合膜的生物相容性进行了评估。本论文主要内容概括如下:（1）为增加复合膜在电性能上的效果,实验通过在木醋杆菌培养基中添加氧化石墨烯（GO）溶液,利用细菌纤维素在形成过程中固定氧化石墨烯,进一步利用聚多巴胺固定Ag NPs,开发了一种新型的银系纤维素复合膜伤口敷料（Ag-DA/BC（rGO））。这种复合膜可以在通电的情况下产生微弱电流,持续发热,从而实现了加速伤口细胞迁移,促进伤口愈合的作用。此外,表面固定的Ag NPs释放Ag+,产生了大量的氧化自由基,杀死了细菌。体外细胞毒性测试表明,Ag-DA/BC（rGO）复合膜具有优良的生物相容性。（2）通过在木醋杆菌培养基添加壳聚糖（CTS）溶液,利用微生物共生长的方法制备的自组合细菌纤维素/壳...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖结构式Fig.1.2Chitosanstructuralformula
西安建筑科技大学硕士学位论文31.3.3细菌纤维素的性质及其应用图1.1细菌纤维素结构式Fig.1.1Bacterialcellulosestructuralformula细菌纤维素（BC），是由革兰氏阴性杆菌发酵而成，可产生高宽比纳米纤维，具有三维多孔网络结构[28,29,30,31]。BC不需要复杂的提取工艺和苛刻的化学处理，也能保持最高的纯度[32]。BC拥有独特的3D网络结构，因此可塑性较强，特别是湿态，使其适合于以理想的形状生产。由于其亲水性（99%的成分是水）、柔韧性、无毒性、良好的生物相容性和广泛的可用性，它已广泛应用于从食品和造纸工业[33,34]到生物医学应用，如皮肤治疗、药物输送、再生医学、人造血管、组织工程支架和伤口护理产品[35,36,37]。BC的另一个优点是存在大量的表面羟基，这使得它适合与各种纳米材料进行功能化，从而探索在各个领域的潜在应用。BC被认为是一种天然的伤口敷料，因为它具有很高的孔隙率，具有纳米纤维网络和较高的保水能力，但BC本身并没有显示出任何抗菌活性。因此，为了使其适用于伤口愈合和避免继发性感染，宜使用一些抗菌药物使BC功能化。1.3.4壳聚糖类材料的应用图1.2壳聚糖结构式Fig.1.2Chitosanstructuralformula壳聚糖（Chitosan，CTS）壳聚糖是由葡糖胺和N-乙酰基葡糖胺单元组成的线性多糖，无臭、无味、无毒性，水溶性不佳。包含唯一的阳离子伪天然聚合物[38]，是通过几丁质脱乙酰化而获得的，CTS是自然界常见的生物聚合物，主要来源于
西安建筑科技大学硕士学位论文4甲壳类动物的外骨骼[39,40]。其长链上拥有许多氨基基团容易被质子化，作用在细胞表面可起到灭菌效果[41,42]。CTS被认为是具有生物相容性和生物降解性的无毒材料，因此被视为可再生，可持续和可负载的材料[43,44]，经常被用在医疗和制药，食品加工，生物技术，化妆品，纺织工业，废水处理和农业领域[45]。不仅如此，CTS在生物学特性上还有抗菌、抗氧化的作用[46]。近年来由于病菌耐药性逐年增加，科研人员更多地发掘CTS在抑菌应用方面的潜力，因其本身具有的抗菌性能受到科研人员的青睐[47]。1.3.5聚乙烯醇的性质及应用图1.3聚乙烯醇结构式Fig.1.3Polyvinylalcoholstructuralformula聚乙烯醇（Polyvinylalcohol,PVA），易溶于水。是一种多用途聚合物，可用于包括生物医学和工程学在内的许多应用。PVA是具有通式[CH2CH(OH)]n的水溶性聚合物。通过聚乙酸乙烯酯制备并转化为PVA，因为PVA的单体单元不是热力学稳定的要聚合的单体[48]。纯形式的PVA是具有生物相容性的聚合物，生物相容性为PVA提供了更广泛的应用，例如伤口敷料，手术服，用于生物医学应用的水凝胶，组织工程和骨再生[49,50]。因此，聚乙烯醇在凝胶类伤口敷料领域具有很好的潜力。1.3.6石墨烯的性质图1.3石墨烯结构式Fig.1.4Graphenestructuralformula
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖的抗菌能力研究进展[J]. 付俊锋,毛国梁. 化工科技. 2018(04)
[2]石墨烯的制备与表征[J]. 马文石,周俊文,程顺喜. 高校化学工程学报. 2010(04)
本文编号：3293024
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖结构式Fig.1.2Chitosanstructuralformula
西安建筑科技大学硕士学位论文31.3.3细菌纤维素的性质及其应用图1.1细菌纤维素结构式Fig.1.1Bacterialcellulosestructuralformula细菌纤维素（BC），是由革兰氏阴性杆菌发酵而成，可产生高宽比纳米纤维，具有三维多孔网络结构[28,29,30,31]。BC不需要复杂的提取工艺和苛刻的化学处理，也能保持最高的纯度[32]。BC拥有独特的3D网络结构，因此可塑性较强，特别是湿态，使其适合于以理想的形状生产。由于其亲水性（99%的成分是水）、柔韧性、无毒性、良好的生物相容性和广泛的可用性，它已广泛应用于从食品和造纸工业[33,34]到生物医学应用，如皮肤治疗、药物输送、再生医学、人造血管、组织工程支架和伤口护理产品[35,36,37]。BC的另一个优点是存在大量的表面羟基，这使得它适合与各种纳米材料进行功能化，从而探索在各个领域的潜在应用。BC被认为是一种天然的伤口敷料，因为它具有很高的孔隙率，具有纳米纤维网络和较高的保水能力，但BC本身并没有显示出任何抗菌活性。因此，为了使其适用于伤口愈合和避免继发性感染，宜使用一些抗菌药物使BC功能化。1.3.4壳聚糖类材料的应用图1.2壳聚糖结构式Fig.1.2Chitosanstructuralformula壳聚糖（Chitosan，CTS）壳聚糖是由葡糖胺和N-乙酰基葡糖胺单元组成的线性多糖，无臭、无味、无毒性，水溶性不佳。包含唯一的阳离子伪天然聚合物[38]，是通过几丁质脱乙酰化而获得的，CTS是自然界常见的生物聚合物，主要来源于
西安建筑科技大学硕士学位论文4甲壳类动物的外骨骼[39,40]。其长链上拥有许多氨基基团容易被质子化，作用在细胞表面可起到灭菌效果[41,42]。CTS被认为是具有生物相容性和生物降解性的无毒材料，因此被视为可再生，可持续和可负载的材料[43,44]，经常被用在医疗和制药，食品加工，生物技术，化妆品，纺织工业，废水处理和农业领域[45]。不仅如此，CTS在生物学特性上还有抗菌、抗氧化的作用[46]。近年来由于病菌耐药性逐年增加，科研人员更多地发掘CTS在抑菌应用方面的潜力，因其本身具有的抗菌性能受到科研人员的青睐[47]。1.3.5聚乙烯醇的性质及应用图1.3聚乙烯醇结构式Fig.1.3Polyvinylalcoholstructuralformula聚乙烯醇（Polyvinylalcohol,PVA），易溶于水。是一种多用途聚合物，可用于包括生物医学和工程学在内的许多应用。PVA是具有通式[CH2CH(OH)]n的水溶性聚合物。通过聚乙酸乙烯酯制备并转化为PVA，因为PVA的单体单元不是热力学稳定的要聚合的单体[48]。纯形式的PVA是具有生物相容性的聚合物，生物相容性为PVA提供了更广泛的应用，例如伤口敷料，手术服，用于生物医学应用的水凝胶，组织工程和骨再生[49,50]。因此，聚乙烯醇在凝胶类伤口敷料领域具有很好的潜力。1.3.6石墨烯的性质图1.3石墨烯结构式Fig.1.4Graphenestructuralformula
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖的抗菌能力研究进展[J]. 付俊锋,毛国梁. 化工科技. 2018(04)
[2]石墨烯的制备与表征[J]. 马文石,周俊文,程顺喜. 高校化学工程学报. 2010(04)
本文编号：3293024
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