基于细菌纤维素的电活性皮肤组织修复材料的制备

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电刺激(Electrical Stimulation)治疗皮肤损伤是通过模拟损伤表皮组织自发形成的内源性电场环境,人为施加外源电场促进皮肤组织细胞的增殖分化,从而加速伤口愈合。细菌纤维素(BC)和导电高分子(如聚苯胺、聚吡咯)结合形成的复合材料,不仅具有细菌纤维素的优良性能,如生物相容性、三维纳米纤维网络结构等,同时还具备电活性。因此,该复合材料可作为制备电刺激皮肤敷料、电极等的优选材料。  本研究中,由葡糖醋杆菌Gluconacetobacter xylinus(ATCC53582)在液体培养基中发酵生成细菌纤维素膜,通过组织捣碎机制成匀浆,利用化学氧化聚合法在细菌纤维素表面原位聚合苯胺或吡咯,形成导电复合材料。采用真空抽滤的方法,将导电复合物匀浆和纯BC匀浆先后叠加抽滤形成双层薄膜结构,即一层为导电层,一层为 BC层。同时,通过在导电层掺杂单壁碳纳米管(SWNTs)可改善其电活性。此外,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、电化学工作站等方法表征了细菌纤维素及其导电复合材料的结构及理化性能;通过MTT体外细胞毒性试验,初步评价了复合材料的体外生物相容性。  研究结果表明,制备出的以细菌纤维素为基底的双相薄膜材料,综合了细菌纤维素和导电高分子材料两者的优势,不仅具有良好的生物相容性,还具备电刺激皮肤敷料应有的优越性能,如电活性、柔韧性等,因此可用作电刺激治疗的皮肤敷料,以加速皮肤组织修复作用。
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