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靜電紡絲技術制備殼聚糖納米纖維
靜電紡絲技術的普遍化,使得各種殼聚糖衍生物、復合納米纖維層出不窮。但是殼聚糖主鏈的結構以及在酸性體系中氨基的質子化導致其制備工藝受到了很大的局限。
靜電紡絲技術制備殼聚糖納米纖維,傳統(tǒng)的制備方法通常選用或者2%的醋酸為溶劑,但二者都有很大的缺陷。
除了以上幾種常見的紡絲工藝,還有一種液晶紡絲工藝,液晶紡絲是以高分子液晶為紡絲液,通過干紡、濕紡或熔紡形成纖維的技術。
這時的剛性鏈聚合物大分子呈伸直棒狀,有利于獲得高取向度的纖維,減少纖維中的缺陷,大大提高纖維的力學性能。用液晶性殼聚糖衍生物在液晶態(tài)下加工成形可以得到較高強度的纖維產品。
家用殼聚糖纖維具有良好的生物相容性
家用 殼聚糖纖維常與其他纖維混紡,如棉、麻等,可用于制備床單、被套、毛巾、毛毯、餐巾等家紡產品。 殼聚糖纖維具有良好的生物相容性,完全達到材料的標準,可用于手術縫合線、敷料、人工皮膚等各類產品。 全球工業(yè)活動的迅速發(fā)展造成了嚴重的重金屬污染,對人類健康和環(huán)境造成了威脅。目前常用的去除水溶液中重金屬離子的方法主要有化學沉淀法、電化學還原法、膜分離法和吸附法。其中,化學沉淀法產生大量的廢渣,導致二次污;而電化學還原成本高、膜分離吸附由于其制備簡單、成本相對較低、選擇性高、可重復利用等優(yōu)點,被認為是一種很有前途的方法。金黃色、CA-MRSA(社區(qū)相關耐甲氧西林金黃色)和HA-MRSA(相關耐甲氧西林金黃色),使這些殼聚糖涂層纖維成為傷口敷料材料的潛在候選。電紡絲殼聚糖(CS)膜具有良好的生物降解性和豐富的天然資源,可用于金屬離子的去除。然而,由于其固有的電可紡性差和束縛重金屬離子的能力有限,需要對CS納米纖維進行改性。
纖維上的細菌粘附和掃描電鏡對涂層和未涂層纖維進行了MSSA和
纖維上的細菌粘附和掃描電鏡
對涂層和未涂層纖維進行了MSSA和CA-MRSA試驗。將標準化結果作為包被纖維的菌落數(shù)/純海藻酸鈉纖維的菌落數(shù)之比進行評估。mssa與ca-mrsa之比分別為0.7_0.4與0.6_0.4。目前,將殼聚糖與MOFs(MIL-101)共混制備的表面帶有正電荷的納濾膜,用于多價陽離子的去除已取得了較好的效果。這些初步結果表明,殼聚糖對限制細菌粘附在纖維上的能力有限。通過掃描電子顯微鏡觀察到這種細菌粘附。
結論
采用常規(guī)濕紡技術,在中試機上制備了海藻酸鈉纖維。在0.1μm濃度的Ca(OH)2水溶液中加入殼聚糖-鹽溶液,然后中和殼聚糖涂層。通過外涂層(厚度接近5μm),海藻酸鹽/殼聚糖纖維含有約10%(v/v)的殼聚糖,同時保留了海藻酸鹽纖維的機械和吸附性能。殼聚糖包被的海藻酸纖維對革蘭氏陰性大腸和革蘭氏陽性具有抗菌活性,更有趣的是,對革蘭氏陽性Genius的抗菌活性進行了測試:mssa、ca-mrsa、sa-mssa和表皮。此外,對兩種分子量的殼聚糖進行了測試(mw=50和180 kg/mol),均顯示出相同的抗菌活性。殼聚糖的止血機制是含有帶正電的氨基,能吸引帶負電荷的血小板和紅細胞,與紅細胞表面發(fā)生交聯(lián),從而使紅細胞發(fā)生粘附。研究還表明,經過β輻射處理的纖維不會改變其抗菌性能。初步分析認為,殼聚糖對細菌的作用機理主要是通過表面效應。這些結果是將殼聚糖包覆的海藻酸鈣纖維應用于紡織和傷口敷料中,收集具有殼聚糖抗菌活性的海藻酸鈣的傷口愈合質量,特別是抗和保健相關菌株,以對抗醫(yī)院的一個實實在在的概念證明。