技術(shù)帖｜多組分紡熔非織造布及其在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用

發(fā)布時間：

2018-04-22

近年來，功能性納米纖維材料在醫(yī)療方面受到重視，如研究人員采用沸石-聚合物(EVOH)納米纖維開發(fā)的可穿戴腎透析裝置，無需昂貴的透析費用即可維持病人的生命。

　　近年來，功能性納米纖維材料在醫(yī)療方面受到重視，如研究人員采用沸石-聚合物(EVOH)納米纖維開發(fā)的可穿戴腎透析裝置，無需昂貴的透析費用即可維持病人的生命。這對難以提供常規(guī)透析處理條件的發(fā)展中國家和醫(yī)療條件較差的邊遠(yuǎn)地區(qū)而言十分需要。隨著功能性多組分紡熔非織造布的技術(shù)進步，其纖維網(wǎng)單絲直徑可達到亞微米-納米級，在醫(yī)療保健領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

　　熔噴法非織造布復(fù)合材料在組織工程中的應(yīng)用

　　立足于生物聚合物PHB/PLA、PGA/PDLLA、PLA/殼聚糖、殼聚糖/骨膠原等原料，采用改造的熔噴裝置，制得的功能性聚合物亞微米-納米纖維(50～1000nm)網(wǎng)材在組織工程中的應(yīng)用研究正不斷擴大。納米級復(fù)合產(chǎn)品的加工性以及纖維結(jié)構(gòu)特性，使其具備了規(guī)?；a(chǎn)的條件?，F(xiàn)階段，功能性亞微米-納米纖維在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要包括以下幾個方面：

　　靜電紡功能性納米纖維網(wǎng)在組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　在靜電紡生產(chǎn)中添加各種化學(xué)制劑如抗霉菌劑、細(xì)胞抑制劑(cytostatics)以及DNA等，使其與聚合物原料混合，可直接制得功能性納米纖維網(wǎng)。如利用共軸靜電紡絲方法制備的皮芯型納米纖維，其芯層選用PVA，皮層為PCL組分，嵌入脂質(zhì)體(Liposomes)后的納米復(fù)合纖維，在組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展示出了很好的開發(fā)前景。

　　納米纖維傳感器在腫瘤診斷中的使用已涉及納米纖維免疫傳感器(抗原和抗體的識別)、用于肺部腫瘤診斷的金屬氧化物納米纖維氣體傳感器、用于生物監(jiān)測使用的MWCNT/PA6納米纖維電化學(xué)生物傳感器以及用于“組胺”檢測的納米纖維熒光化學(xué)傳感器等。納米纖維復(fù)合材料制備的循環(huán)腫瘤細(xì)胞撲集裝置，可在腫瘤病人早期診斷的重要指標(biāo)“Biomarker(生物標(biāo)志物)”的檢查中使用。

　　納米纖維可用作癌癥治療藥物的載體。通常先將藥物添加到聚合物中，采用混合紡絲的方法制得納米纖維復(fù)合材料，也可使用納米纖維網(wǎng)物理吸附藥液的方式。載體用納米纖維的原料多選用生物基樹脂，如PLA、PCL、PVA/殼聚糖等。日本材料科學(xué)研究所(NIMS)的研究人員使用添加了磁性納米粉末和抗癌藥物的聚合物，通過靜電紡絲工藝成功制得了熱療型(hyperthermia)納米纖維網(wǎng)，用于皮膚惡性腫瘤的治療，有效減輕了對病人的傷害。智能熱療納米纖維復(fù)合材料用于癌癥的治療具有可控性，也印證了熱療和化療組合的癌癥治療平臺的優(yōu)點和可能性。

　　熔噴/靜電紡纖維復(fù)合材料在骨組織工程上的應(yīng)用

　　研究顯示，利用熔噴法纖維的三維空間微細(xì)結(jié)構(gòu)特性與靜電紡纖維良好的細(xì)胞相容性，制得的多組分纖維復(fù)合材料用作骨細(xì)胞工程，可明顯改善生物活性和骨細(xì)胞的礦化速率。三維微細(xì)-納米纖維支架選擇使用熔噴非織造布和靜電紡絲納米纖維網(wǎng)復(fù)合織物。三維微細(xì)-納米纖維支架選擇使用熔噴非織造布和靜電紡絲納米纖維網(wǎng)復(fù)合織物?？椢锸褂昧朔肿恿繛?.5×104的PCL材料，靜電紡絲采用了氯仿/乙醇混合溶劑系統(tǒng)，其組分比為9∶1(重量)，溶液中PCL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%。另外，靜電紡采用無針法，熔噴法纖維網(wǎng)成形則使用J&M試驗設(shè)備。

　　100%生物基PP/PLA雙組分紡粘非織造布在衛(wèi)生保健領(lǐng)域的使用

　　巴西非織造布生產(chǎn)公司Fiseta開發(fā)了一種100%生物基雙組分紡粘非織造布，為皮芯型結(jié)構(gòu)，以取材于甘蔗的生物基PE為皮層，PLA則用作芯層。這種PLA/PE雙組分紡粘非織造布纖網(wǎng)的克重為13.5～85g/m2，最大幅寬3200mm。產(chǎn)品可用于揩巾、婦女衛(wèi)生用品、醫(yī)用服裝、紙尿褲等。利用生物聚合物原料具有十分明顯的環(huán)境友好效益，據(jù)測算，每使用1t PLA，與傳統(tǒng)聚酯相比可降低60%的CO2排放量;而每生產(chǎn)1t生物基PE相反可以消化掉2t的CO2。