一种具有仿生结构的聚乳酸纤维及其制备方法

本发明涉及生物高分子材料，特别涉及一种具有仿生结构的聚乳酸纤维及其制备方法。

背景技术：

1、蜘蛛丝在清晨总是缀满露珠，这是由于蜘蛛丝纤维上的纺锤结所带来的集水作用。由于纺锤结于蜘蛛丝单轴之间的表面能梯度和拉普拉斯压力差，使得空气中的水分在蜘蛛丝的轴干上后会定向传输到纺锤结上，形成水滴，这种水滴可以满足蜘蛛的饮水需求。

2、仿蜘蛛丝就是通过模仿天然蜘蛛丝的微观结构和性能，采用生物降解材料制备出的一种具有类似蜘蛛丝特性的纤维膜。它具有高强度、高韧性、高弹性和良好的生物相容性，在医疗、环保、智能纺织品等领域都有广泛的应用前景。若将仿蜘蛛丝用于伤口敷料领域，则需要在生物相容性、润湿性、透气性、舒适度等上进行改进；另外，针对伤口特点，设计出特定的功能等等。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明旨在提供一种具有仿生结构的聚乳酸纤维及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一方面，提供一种具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：配备电纺液，所述电纺液包括內相和外相；所述內相包括聚乳酸溶液或聚乳酸溶液与明胶溶液的混合溶液；所述外相包括聚乙烯醇溶液和小分子药物；

5、s2：对所述电纺液进行静电纺丝，获得具有纺锤结的电纺纤维；

6、s3：对所述电纺纤维进行反复冻融，使所述电纺纤维的纺锤结区域出现微晶区，获得所述具有仿生结构的聚乳酸纤维。

7、作为优选，步骤s1中，所述內相还包括催化剂和聚多巴胺颗粒。

8、作为优选，所述內相中，每10ml加入20-50μl的催化剂，所述聚多巴胺颗粒的浓度为400-1000μg/ml。

9、作为优选，所述催化剂为乙酸。

10、作为优选，步骤s1中，所述聚乳酸溶液的质量-体积浓度为15％-20％，所述明胶溶液的质量-体积浓度为0％-5％。

11、作为优选，步骤s1中，所述聚乙烯醇溶液采用1788型聚乙烯醇或1799型聚乙烯醇配置而成。

12、作为优选，步骤s1中，所述聚乙烯醇溶液的质量浓度小于10％。

13、作为优选，步骤s2中，进行静电纺丝时，采用的电纺参数为：电压为12-18kv，接受器与针头之间距离为20cm，内相推速为0.5-1ml/h，外相推速为0.1-0.3ml/h，电纺器环境温度为35-40℃，湿度为25-30％。

14、作为优选，步骤s3中，进行反复冻融时，先将所述电纺纤维在-20℃条件下冷冻6-8h，然后在真空干燥箱中干燥3-5h，如此反复。

15、另一方面，还提供一种具有仿生结构的聚乳酸纤维，采用上述任意一项所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法制备而成。

16、本发明的有益效果是：

17、本发明通过静电纺丝技术制备获得具有仿生结构的聚乳酸纤维，其在纺锤结中搭载小分子药物，通过集水作用使得纺锤结吸收伤口的渗液，从而达到促进药物释放的效果；另外，本发明还通过在轴干搭载能够产生光热作用的聚多巴胺，能够使得本发明所述聚乳酸纤维具有良好的光热效果。

技术特征：

1.一种具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述內相还包括催化剂和聚多巴胺颗粒。

3.根据权利要求2所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述內相中，每10ml加入20-50μl的催化剂，所述聚多巴胺颗粒的浓度为400-1000μg/ml。

4.根据权利要求2所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述催化剂为乙酸。

5.根据权利要求1所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述聚乳酸溶液的质量-体积浓度为15％-20％，所述明胶溶液的质量-体积浓度为0％-5％。

6.根据权利要求1所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述聚乙烯醇溶液采用1788型聚乙烯醇或1799型聚乙烯醇配置而成。

7.根据权利要求6所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述聚乙烯醇溶液的质量浓度小于10％。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s2中，进行静电纺丝时，采用的电纺参数为：电压为12-18kv，接受器与针头之间距离为20cm，内相推速为0.5-1ml/h，外相推速为0.1-0.3ml/h，电纺器环境温度为35-40℃，湿度为25-30％。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，步骤s3中，进行反复冻融时，先将所述电纺纤维在-20℃条件下冷冻6-8h，然后在真空干燥箱中干燥3-5h，如此反复。

10.一种具有仿生结构的聚乳酸纤维，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的具有仿生结构的聚乳酸纤维的制备方法制备而成。

技术总结
本发明公开了一种具有仿生结构的聚乳酸纤维及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：配备电纺液，所述电纺液包括內相和外相；所述內相包括聚乳酸溶液或聚乳酸溶液与明胶溶液的混合溶液；所述外相包括聚乙烯醇溶液和小分子药物；S2：对所述电纺液进行静电纺丝，获得具有纺锤结的电纺纤维；S3：对所述电纺纤维进行反复冻融，使所述电纺纤维的纺锤结区域出现微晶区，获得所述具有仿生结构的聚乳酸纤维。本发明能够制得具有仿生结构的聚乳酸纤维，其能够通过仿生结构的集水作用使得聚乳酸纤维能够吸收伤口的渗液，从而达到促进药物释放的效果。

技术研发人员：周绍兵,潘俊江,李西林,何洋,李艳,张恩宁,刘明洁
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24