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2024-04-03 12:12:38

一种生物活性纳米止血海绵及其制备方法和应用

1.本发明属于医用止血材料技术领域,具体涉及一种具有生物活性的纳米止血海绵及其制备方法和应用,以脱细胞真皮基质等生物活性材料及中草药为原料,通过气凝胶技术及静电纺纳米海绵技术制备出气凝胶海绵和疏松海绵,具有高孔隙率、高表面积、高吸血率、低堆积密度和超轻等特性,可大幅度增强止血材料的止血性能和生物相容性。

背景技术:

2.随着人民生活水平的不断提高,人们对于伤口愈合的关注度和愈合要求也不断提高。伤口愈合主要由止血、炎症、增殖和重塑四个阶段组成,而伤口的快速止血过程作为伤口愈合的第一阶段发挥着至关重要的作用。人体固有的止血系统无法迅速止血,需要止血材料来促进、增强、补偿或模拟自然止血机制。因此,使用止血材料快速有效地控制出血对创伤急救至关重要。理想的止血材料不仅要能快速控制血管或内脏器官出血,同时要具有良好的生物相容性、操作方便、价格低廉等优点。目前,越来越多的病人希望能够使用具备多种功能的止血敷料,即敷料作用于创面后,不仅能使伤口快速止血,同时还可促进伤口缺损组织快速修复。已有研究表明天然来源的材料具备良好的生物相容性和促进组织再生的能力。因此,开发一种具有高止血效率和促进组织再生的天然来源的止血材料是目前的研究趋势。

3.目前,纳米材料因其优异的止血性能而被广泛应用于伤口愈合。已有研究表明,纳米材料覆盖伤口表面时,能够同时激活内源性和外源性凝血系统,促进血液形成血凝块,从而达到快速止血的目的。在诸多制备纳米材料的技术方法中,静电纺丝技术是一种在高压静电作用下,将聚合物溶液制备成直径为微/纳米级别纤维材料的高度通用技术。静电纺丝制备的生物可降解材料已被广泛应用于生物医药领域。由静电纺丝技术制备的纳米海绵,是纳米级颗粒或聚合物分子链的相互聚集而形成的纳米多孔结构。在纳米孔洞中充满气态分散介质的三维多孔轻质固体材料,具有高孔隙率、高表面积、高吸血率、低堆积密度和超轻等特性,不仅可大幅度增强材料的止血性能,还可帮助缺损组织快速建立一个能够模拟天然细胞外基质结构和功能的微环境。目前尚未发现关于具有本研究制备多种功能天然材料成分以及涉及的两种结构纳米止血海绵的研究报道。

技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是提供具有生物活性的纳米止血海绵及其两种制备方法,该纳米止血海绵具有超高效的止血性能和优良的生物相容性。

5.为了实现上述目的,本发明提供一种具有生物活性的纳米止血海绵,其主体结构为分散的纳米纤维相互交联形成的纳米多孔三维结构,纳米纤维的成分为天然来源的生物材料。

6.所述纳米多孔三维结构有两种,一种是气凝胶结构,另一种是疏松海绵结构。

7.所述天然来源的生物材料为脱细胞真皮基质、丝素蛋白、明胶、胶原蛋白、壳聚糖

中的一种或几种,其中脱细胞真皮基质、明胶和胶原蛋白为将鱼皮通过物理和化学方法脱细胞制成。

8.所述纳米纤维的成分还包括还包括中草药活性成分。

9.所述中草药活性成分为槲皮素、柚皮苷、三七、蒲黄、黄连、金银花、连翘、黄岑、板蓝根和黄花地丁中的至少一种。

10.本发明还提供所述具有生物活性的纳米止血海绵的制备方法,具体步骤包括:

11.(1)制备纺丝液:以生物材料或生物材料及中草药活性成分为原料制备纺丝液;所述生物材料为鱼皮脱细胞真皮基质、鱼皮胶原蛋白、鱼皮明胶、丝素蛋白、壳聚糖中的一种或几种;

12.(2)制备纳米止血海绵:以步骤(1)制备的纺丝液为原料,通过双喷头静电纺丝法制备纳米海绵,再将纳米海绵使用戊二醛或者京尼平交联处理,得到疏松海绵结构的生物活性纳米止血海绵;或以步骤(1)制备的纺丝液为原料,通过静电纺丝法制备纳米纤维膜,再将纳米纤维膜溶于溶剂中进行均质,然后入模、冷冻干燥,将冻干样品使用戊二醛蒸气交联处理,得到气凝胶结构的生物活性纳米止血海绵。

13.所述步骤(1)中鱼皮脱细胞真皮基质、鱼皮胶原蛋白、鱼皮明胶的制备方法具体步骤为:取新鲜鱼皮组织,用氯化钠水溶液浸泡,然后转移至胰蛋白酶水溶液中磁力搅拌,并用真空管冷冻干燥机冻干样品,实现鱼皮组织的去表皮、脱细胞处理,从而得到脱细胞真皮基质;将制得的脱细胞鱼皮充分均匀溶解在高浓度醋酸溶液中,并以低浓度溶液醋酸溶液进行透析,真空冷冻干燥后得到鱼皮胶原蛋白;将制得的脱细胞鱼皮溶解在去离子水中,经透析除杂,冷冻干燥后得到鱼皮明胶;纺丝液的制备步骤为:将生物材料或生物材料及中草药活性成分分散于六氟异丙醇溶剂中,搅拌至完全溶解,得到纺丝液;

14.所述氯化钠水溶液浓度为:0.1g/ml;

15.所述胰蛋白水溶液浓度为:0.04g/ml,磁力搅拌的转速为300rpm;

16.所述冷冻干燥时间为:24h;

17.所述醋酸的溶液浓度为:高浓度醋酸溶液浓度为0.5mol/l,低浓度醋酸溶液浓度为0.1mol/l。