基于石墨烯复合材料的柔性功能化敷料的制备及性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:datoufangyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功能化敷料(Functional Wound Dressing,FWD)与传统敷料的本质区别在于,敷料材质的设计不只是舒适的覆盖并保护创面,而是朝向功能化发展:快速帮助创面愈合及针对不同创面类型的特性化敷料等。其唯一目标是能有效缩短创面愈合进程及减轻患者伤痛,例如载药缓释敷料,可释放利于创面愈合的药物及生长因子;柔性力敏传感敷料将传感器元件与敷料相结合,在保护创面的同时将外界参数如物理形变、应力等参数转化为电信号,可贴附在创面代替受损皮肤的感知功能,避免创面二次损伤。但目前功能化敷料正处于发展初期,自身存在诸多关键性问题有待于进一步深入研究,例如目前以缓释敷料为代表的功能化敷料,药物缓释效果难以控制,缓释机理缺乏深入研究;具有压力检测功能的柔性力敏敷料,其研究尚处于理论研究层面,新材料的应用以及超微精细加工技术对其发展造成限制。因此,在功能应用上,制备药物可控缓释、具有力敏传感功能、低成本具有推广意义的功能化敷料仍面对着巨大的挑战。因此本论文主要围绕功能性敷料主要存在的问题:新型抑菌材料性能的研究、具有力敏传感功能的敷料材料与结构设计以及可控型缓释敷料的设计与应用几者的关系展开研究。采用“一锅法”,制备了聚多巴胺(PDA)改性氧化石墨烯(GO)复合材料p DA-r GO,削弱了GO片层之间较强的相互作用,促进体系的分散性,同时部分还原GO。p DA-r GO表面分布的正电荷与GO表面的负电荷不同,可促进其与微生物细胞膜表面的负电荷的接触提升抑菌性能。通过最小抑菌浓度MIC测试GO与p DA-r GO-1.5复合材料抑菌性能。结果发现,GO对于E.coli和S.aureus的MIC值为64μm/m L,p DA-r GO对于E.coli和S.aureus的MIC值为32μm/m L;经改性后的p DA-r GO复合材料相比于GO抑菌性能得到提升。对50μm/m L GO以及不同比例的p DA-r GO复合材料长效抑菌性能进行测试比较,结果显示p DA-r GO-1.5对于E.coli和S.aureus的抑菌性能均为最佳,且对于E.coli的抑菌效果优于S.aureus;抑菌圈测试结果显示,GO对于E.coli和S.aureus的直径大小分别为0.9 cm和0.7 cm小于p DA-r GO-1.5对于E.coli和S.aureus的直径大小1.4 cm和1.2 cm。抑菌动力学测试结果显示,当p DA-r GO-1.5与细菌作用140 min后,细菌菌落的存活率基本达到了较低的稳定状态,可选取140 min为p DA-r GO-1.5与细菌接触作用的有效抑菌时间。采用“浸涂-干燥”工艺制备了具有柔性力敏传感响应的柔性功能性敷料DGA-S。在生物基海绵基体表面构筑了Ag NWs与p DA-r GO导电网络结构。DGA-S力学稳定性以及柔韧性优异,经5000次形变量50%往复压缩循环后力学强度由59.3 k Pa下降到55.2 k Pa,力学强度整体损失值为6.91%。利用PDA对于界面优异的粘附性能在生物基海绵表面制备了Ag NWs与p DA-r GO导电网络结构,经过4次浸涂处理后体积电阻下降到8.1±0.3Ω·cm。制备的DGA-S可应用于力敏传感的功能化敷料,其具有稳定的灵敏度(GF=1.5),在0-60 k Pa压力作用范围内保持稳定,对于应力响应时间快(54 ms),使用稳定性优异(>7000次)。DGA-S力敏功能化敷料可用于承载较大应力作用的人体部位进行力敏性能检测,如慢性糖尿病足创面,可满足使用稳定性,即时反应足部受力及运动状态。通过“浸涂-干燥”工艺在生物基棉纤维基体上制备了可通过柔性低压驱动温控薄膜,并以薄膜为基底制备负载单宁酸药物的泊洛沙姆P407/188温敏缓释层,通过回形电路与聚酰亚胺薄膜封装,制备了可在低压驱动下可控缓释的柔性温敏缓释敷料。可实现在低压(1.0-3.0V)作用下,近体温(30.3-56.4℃)使用温度区间,调节温度控制缓释效果的目的。在生物基棉纤维基体上分别浸涂5次Ag NWs与p DA-r GO后,加载2.0 V电压可在80 s内达到38.2℃。采用温敏水凝胶泊洛沙姆P407/188,通过调控二者质量分数制得P407、P188质量分数分别为为22%、10%的温敏水凝胶相转变温度为35℃。采用单宁酸作为缓释药物,对柔性温敏缓释敷料的可控缓释效果进行测试,结果表明功能性敷料可在2.0 V电压的驱动下对敷料负载药物进行可控缓释,有望用于功能性缓释敷料的临床应用。
其他文献
今天,一提到农业,很多人必然想到美国,想到现代化的大型农场;
目的:探讨切除术后乳腺癌患者三氧治疗前后血清胸苷激酶1(thymidine kinase-1,TK1)水平的变化及其与肿瘤分期的关系。方法:应用酶免疫点印记化学发光法检测104例切除术后乳腺癌患
探究试题的背景、推演命题历程,有助于加深对试题所考查的知识本质的理解.通过对2017年高考浙江卷的压轴试题的探究,发现它以数列不动点为知识背景,构造收敛数列,再引入函数
有些艺术研究者有时就艺术研究艺术,以致于没有发掘出艺术作品背后重要的理念维度,从而难以真正了解艺术的真谛。如书籍装帧这样一个课题,从艺术维度研究其内在,往往偏重于设
本文对企业文化建设的主要内容及现状进行了介绍和分析,并对新时期供水行业如何加强企业文化建设的路径进行了探索和研究,提出了几点对策和建议。
随着互联网的发展,传统的图书馆服务受到挑战。文章从建立量化考核指标的指导思想、基本思路、组织与实施等几个方面,初步探讨了正德职业技术学院图书馆实施量化考核的方法,
在新兴媒体的强势出击下,纸质媒体顺应报业市场发展大势需要,毫无懈怠地在求新求变上下足功夫.从2013年开始,《锡林郭勒日报》进行全面改版,就内容和形式进行了大刀阔斧的改
为充分掌握厦门市中小企业服务体系的发展现状和存在问题,我们面向仝市展开了调查工作。调杏内容涵盖了八个方面,即:受访企业基本情况、信息化水平、技术水平与研发工作、企业融
一、活动目标 (一) 认识大衣的简单结构 (二) 学习穿大衣的方法,懂得自己的事情自己做,培养自理能力。二、活动准备图片4张,大班幼儿2名,大衣每位幼儿一件。三、活动过程 (一
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技