可生物降解的醫(yī)用抗菌復(fù)合材料研發(fā)進(jìn)展

當(dāng)前的全球大流行環(huán)境使醫(yī)用防護(hù)設(shè)備（例如外科口罩）成為我們?nèi)粘Ｉ?/p>

活的一部分。通常,大多數(shù)口罩由不可再生的石油聚合物制成，例如聚丙烯、

聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯和聚酯，這些聚合物不可生物降解。因此，這些

基于聚乙烯的塑料以每年約2500萬噸的驚人速度在環(huán)境中累積，而此類材料

通常需要200年才能分解。

在此背景下，為減少口罩、防護(hù)服等醫(yī)用防護(hù)材料對環(huán)境造成的污染，生

物降解抗菌材料近年來越來越受到重視。抗菌生物降解復(fù)合材料的開發(fā)將增加

其在紡織服裝、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，這種策略可以降低使用醫(yī)用紡

織品時(shí)細(xì)菌感染的危險(xiǎn)，同時(shí)還可以解決廢纖維燃燒和處置環(huán)境問題。

在這項(xiàng)研究中，來自天津工業(yè)大學(xué)和華中科技大學(xué)的研究人員將PHBV和

PBAT一起靜電紡絲，然后用納米TiO2處理開發(fā)和評估用于醫(yī)用防護(hù)織物的可

生物降解的抗菌納米纖維膜。SEM圖像顯示,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%、PHBV/PBAT

質(zhì)量比為50:50的納米纖維膜直徑最小，形貌最好。此外，機(jī)械性能測試和水

接觸角測試結(jié)果表明，PBAT/PHBV復(fù)合納米纖維膜在不影響其基本結(jié)構(gòu)的情

況下，比純PHBV具有更好的機(jī)械性能和疏水性。TiO2納米顆粒的添加降低

了該納米纖維膜的纖維直徑。當(dāng)TiO2濃度為1.0wt%時(shí)，平均纖維直徑為

367nm,可能接近亞微米水平。同時(shí)，TiO2的存在使PBAT/PHBV膜纖維之

間的粘附力降低，導(dǎo)致纖維分布更均勻。此外，含有1.0wt%TiO2的

PHBV/PBAT/TiO2納米纖維膜的斷裂伸長率從（135±5）%提高到（203±

2)%。含1.0wt%TiO2的PHBV/PBAT/TiO2納米纖維膜抑制大腸桿菌和金

黃色葡萄球菌，抗菌率達(dá)98%以上。在這項(xiàng)研究中，成功地制備了可生物降解

和抗菌的復(fù)合材料，可應(yīng)用于醫(yī)療防護(hù)領(lǐng)域?？纱龠M(jìn)防護(hù)紡織材料向功能化、

降解化方向發(fā)展。

相關(guān)成果以題為Preparationandcharacterizationofbiodegradable

electrospinningPHBV/PBAT/TiO2antibacterialnanofibermembranes發(fā)

表在JournalofEngineeredFibersandFabrics期刊上。

(b)

乏朝*泡字與T恕

圖顯微照片和直徑分布。

10(a-i)SEM

13%PHBVyPBAT^

13%PHBVA0PBAT^

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Wavenumber(cm1)人二初科布悖與工逢

圖2。樣品的傅立葉變換紅外(FTIR)光譜。

13%PHB\50PBATg

13%PHBVMPBAT7,

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2040~80100120140160180200200180160140120滋'0

Temperature(℃)Temperature(℃')

圖4。不同混合系統(tǒng)的PHBV/PBAT樣品和TiO2樣品的DSC熱分析

圖：

(a)(c)第二加熱曲線和(b)(d)冷卻曲線。

I(IMJ*w(c)

圖納米纖維膜和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備的

60PHBV/PBATPHBV/PBAT/TiO

2納米纖維膜的水接觸角。

BlankTiO*。，”Ti0…1)

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圖7。(a)空白樣品和PHBV/PBAT/TiO2納米纖維膜對大腸桿菌和金黃色

葡萄球菌的抑菌性能，

(b)平均菌落形成單位數(shù)，?對應(yīng)的抑菌率空白樣品和PHBV/PBAT/TiO2

納米纖維膜。

總的來說，在這項(xiàng)工作中，作者制備了具有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)和比例的可降解

PHBV/PBAT納米纖維膜。PHBV/PBAT的質(zhì)量比為50:50,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%

的納米纖維膜，通