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解析天然纤维基高生物相容性医用纺织材料

发表时间:2018/5/14

医用纺织材料,是将纺织、材料和医疗技术相结合,以保护人类免受各种伤害为目的发展起来的一个热门领域。近年来,随着社会的快速发展和科技水平的不断提高,传统的纺织品已经不能满足人们的期望,除了基本的驱寒保暖功能外,需要为人类提供安全健康的微环境,保护机体不受病毒、细菌及有害物质的伤害,还要具备高度的柔韧性和生物相容性,以在恢复、修补或替代受损组织方面发挥积极的作用。当前,高生物相容性纺织材料的研究已经在医疗领域广泛应用。


高生物相容性纺织材料总体分类


天然纤维基医用纺织材料

(1)甲壳素类纤维

甲壳素,又名甲壳质、壳多糖,其脱除乙酰基后的产物即壳聚糖。甲壳素的来源极其丰富,在自然界的含量仅次于纤维素,常见于虾、蟹类海洋节肢动物的甲壳中,甚至在昆虫、藻类及真菌的细胞壁中也有发现。经现代纺织成形工艺加工才得以广泛应用。甲壳素类纤维及其制品凭借无毒、安全可靠、抑菌和生物降解的优良特性,已成功应用于抗菌袜子、内衣、内裤等防护类纺织品,以及绷带、纱布、创伤敷料等医用纺织品。


甲壳素类纤维的制备和应用流程示意图


(2)胶原纤维

胶原纤维的本质是胶原蛋白,主要存在于人体或者动物的内脏器官。其含量丰富,是成纤细胞生成的 3 种纤维(胶原纤维、弹性纤维和网状纤维)中数量最多的;结构紧密,由更细的微原纤维螺旋交织构成;韧性良好,具备较强的抗牵伸能力;组分与人体皮肤相似,具备优良的生物相容性和完全可吸收性。独特的生物学性能和结构特点,使得胶原纤维广泛应用于人造皮肤、人造血管、人造支架及手术缝合线等再生组织工程领域。


胶原纤维的制备及应用流程示意图


(3)海藻酸纤维

海藻酸是从褐藻类植物中提取的一种天然高分子材料,分子量巨大(可达12万~19万),将其溶入水中形成纺丝溶液,然后经过喷丝孔挤入含有二价金属阳离子的溶液内,凝固之后可形成海藻纤维。随着现代纺织成形技术的发展,尤其是非织造工艺的兴起,海藻酸纤维已广泛应用于伤口敷料、保湿面膜、止血纱布、消毒湿巾和微胶囊、人工血管支架等功能性医用纺织品领域,具备良好的吸收性和生物相容性。


海藻酸纤维的制备与应用流程示意图


(4)竹纤维

竹纤维的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,3 种物质均属于高糖类,占纤维总含量的90%以上。竹纤维中纤维素含量十分丰富,可从自然生长的竹子中提取,然后经物理、化学相结合的方法制备出竹原纤维,具有良好的透气性、吸水性和染色性。此外,竹纤维独特的抗菌、快速止血、防紫外线、防臭等优势,也备受医用纺织品领域的关注。美国Entegrion公司采用竹纤维与玻璃纤维相结合的方式,制备出可以快速止血、抑菌消炎、高透气及韧性良好的战争用止血绷带及其他类医用纺织品,如口罩、抗菌毛巾、医疗防护服、床垫枕头、抗菌袜、婴儿护脐带、腰部护垫等卫生护具产品。


竹纤维的制备与应用流程示意图


(来源:纺织导报)