可生物降解的医用抗菌复合材料研发进展

可生物降解的医用抗菌复合材料研发进展

当前的全球大流行环境使医用防护设备（例如外科口罩）成为我们日常生

活的一部分。通常,大多数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，这些聚合物不可生物降解。因此，这些

基于聚乙烯的塑料以每年约2500万吨的惊人速度在环境中累积，而此类材料

通常需要200年才能分解。

在此背景下，为减少口罩、防护服等医用防护材料对环境造成的污染，生

物降解抗菌材料近年来越来越受到重视。抗菌生物降解复合材料的开发将增加

其在纺织服装、生物医药等领域的应用。此外，这种策略可以降低使用医用纺

织品时细菌感染的危险，同时还可以解决废纤维燃烧和处置环境问题。

在这项研究中，来自天津工业大学和华中科技大学的研究人员将PHBV和

PBAT一起静电纺丝，然后用纳米TiO2处理开发和评估用于医用防护织物的可

生物降解的抗菌纳米纤维膜。SEM图像显示,质量分数为13%、PHBV/PBAT

质量比为50:50的纳米纤维膜直径最小，形貌最好。此外，机械性能测试和水

接触角测试结果表明，PBAT/PHBV复合纳米纤维膜在不影响其基本结构的情

况下，比纯PHBV具有更好的机械性能和疏水性。TiO2纳米颗粒的添加降低

了该纳米纤维膜的纤维直径。当TiO2浓度为1.0wt%时，平均纤维直径为

367nm,可能接近亚微米水平。同时，TiO2的存在使PBAT/PHBV膜纤维之

间的粘附力降低，导致纤维分布更均匀。此外，含有1.0wt%TiO2的

PHBV/PBAT/TiO2纳米纤维膜的断裂伸长率从（135±5）%提高到（203±

2)%。含1.0wt%TiO2的PHBV/PBAT/TiO2纳米纤维膜抑制大肠杆菌和金

黄色葡萄球菌，抗菌率达98%以上。在这项研究中，成功地制备了可生物降解

和抗菌的复合材料，可应用于医疗防护领域。可促进防护纺织材料向功能化、

降解化方向发展。

相关成果以题为Preparationandcharacterizationofbiodegradable

electrospinningPHBV/PBAT/TiO2antibacterialnanofibermembranes发

表在JournalofEngineeredFibersandFabrics期刊上。

(b)

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图显微照片和直径分布。

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图2。样品的傅立叶变换红外(FTIR)光谱。

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图4。不同混合系统的PHBV/PBAT样品和TiO2样品的DSC热分析

图：

(a)(c)第二加热曲线和(b)(d)冷却曲线。

I(IMJ*w(c)

图纳米纤维膜和不同质量分数制备的

60PHBV/PBATPHBV/PBAT/TiO

2纳米纤维膜的水接触角。

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图7。(a)空白样品和PHBV/PBAT/TiO2纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色

葡萄球菌的抑菌性能，

(b)平均菌落形成单位数，©对应的抑菌率空白样品和PHBV/PBAT/TiO2

纳米纤维膜。

总的来说，在这项工作中，作者制备了具有不同质量分数和比例的可降解

PHBV/PBAT纳米纤维膜。PHBV/PBAT的质量比为50:50,质量分数为13%

的纳米纤维膜，通