抗菌纖維的原理和應用
靜電紡絲(si) 法製備的纖維氈由納米級纖維無序堆積而成，具有多孔結構，因而具有較好的氣體(ti) 通透性，有利於(yu) 細胞的呼吸，不會(hui) 導致傷(shang) 口幹裂；同時又因為(wei) 是小孔結構，阻止了細菌的入侵和傷(shang) 口的感染．這種新型的納米纖維氈相比傳(chuan) 統的紗布和繃帶具有更好的保持水分及氣體(ti) 交換平衡的能力；
易於(yu) 製備多組分纖維材料［２７］．任何溶液隻要具有一定的導電性、合適的黏度，在合適的條件下均可以進行靜電紡絲(si) ，因此便可以將多種組分進行混合，紡出多組分、形貌不同的纖維，這突破了傳(chuan) 統材料組成的單一性以及形貌的不可控性；
多功能性．通過靜電紡絲(si) 可以將具有不同功能的材料製成一種複合的新型功能材料．可以將抗菌材料、組織修複材料等包覆於(yu) 纖維基體(ti) 中，這樣靜電紡絲(si) 的單層或同一種纖維氈就具有除抗菌以外的其他功能，並且可以減少因頻繁更換敷料而產(chan) 生傷(shang) 口的二次創傷(shang) ；還可以將抗菌特性與(yu) 藥物緩釋的特性結合，製備出具有抗菌特性的藥物緩釋材料；
生物模擬性．采用靜電紡絲(si) 技術製備的納米纖維氈用於(yu) 傷(shang) 口輔料時，模擬了細胞外基質的結構和生物功能［２８］．靜電紡絲(si) 過程使不同層的紡絲(si) 纖維呈二維無序排列，當纖維直徑在５０——５００ｎｍ，纖維氈可以模擬人體(ti) 細胞外基質的物理結構．細胞外基質是所有組織中的非細胞組織，在傷(shang) 口複合過程中起支架作用，促進形成新的細胞．細胞外基質具有一定的彈性，靜電紡絲(si) 製備的纖維氈具有一定的機械強度，可以達到細胞外基質的柔彈性．３ 靜電紡絲(si) 抗菌纖維分類根據靜電紡絲(si) 技術製備的抗菌材料中抗菌劑的組成不同，可將其分為(wei) 無機抗菌纖維、天然抗菌纖維、複合抗菌纖維３類．
無機抗菌纖維在無機材料中，很多金屬或其氧化物都具有廣譜抗菌特性．無機型抗菌劑由於(yu) 持久、耐洗滌、耐熱、耐酸堿、細菌不易產(chan) 生抗藥性、對人體(ti) 健康無毒無害等優(you) 點而被廣泛應用．具有代表性的是銀納米顆粒，通常添加量在６％——８％（質量分數）即可達到滅菌效果．靜電紡絲(si) 技術製備無機納米顆粒／聚合物纖維的方法主要有３種［２９——３１］：直接共混後靜電紡絲(si) 、溶膠——凝膠後靜電紡絲(si) 和前驅體(ti) 原位生成法．原位生成法可以精確地控製添加抗菌劑的比例，並且避免直接共混引起的納米顆粒團聚以及溶膠凝——膠陳化時間過長的缺點．
利用靜電紡絲(si) 法製備醋酸銀／ＰＶＡ聚合物纖維膜，然後紫外照射後獲得包覆銀的纖維膜，利用濁度法分析得出銀含量５％的纖維膜（平均粒徑ｄ＝１５．２ｎｍ）比銀含量１％（ｄ＝１２．８ｎｍ）的纖維膜抗菌性能要差，表明纖維膜中銀顆粒越小，越容易從(cong) 纖維膜中遊離出來，在溶液中移動，提高殺菌效率．這種方法也證明了原位生成法可避免納米微粒的團聚現象．汪林飛等［３３］在聚丙烯腈溶液中，首先以茶多酚為(wei) 還原劑，采用原位還原法製備納米銀顆粒前驅體(ti) ；然後通過靜電紡絲(si) 技術製備添加Ａｇ納米顆粒的ＰＡＮ紡絲(si) 纖維．在圖２ａ和２ｃ中可以觀察到負載於(yu) ＰＡＮ納米纖維上的Ａｇ納米顆粒為(wei) 球形且分散性好，顆粒平均尺寸約為(wei) ４．２７ｎｍ．在微生物抗菌實驗中，大腸杆菌和金黃色葡萄球菌的抑菌帶寬度分別為(wei) ２．８和３．１ｍｍ；根據抗菌性能的評判標準，Ａｇ納米顆粒／ＰＡＮ納米纖維具有較好的抗菌效果．ＤＵＡＮ等［３４］以聚己內(nei) 酯作為(wei) 溶劑，摻銀離子的磷酸鋯ＡｇＺ（Ａｇ０．１６Ｎａ０．８４Ｚｒ２（ＰＯ４）３）作為(wei) 溶質，進行靜電紡絲(si) ，獲得的纖維具有極好的抗菌性能，微生物抗菌測試顯示其對金黃色葡萄球菌的抑菌率達到９９．２７％，對大腸杆菌的達到９８．４４％，具有很高的抑菌率；在皮膚成纖維細胞培養(yang) 測試中，成纖維細胞可以在包含納米ＡｇＺ的纖維氈上正常吸附和增殖，證明了包含納米ＡｇＺ靜電紡絲(si) 抗菌纖維氈具有良好的生物相容性．隨著無機抗菌劑的發展，ＴｉＯ２受到廣泛的關(guan) 注與(yu) 研究．ＴｉＯ２在光催化條件下即可分解細菌和汙染物，且化學性質穩定、安全無毒性，成為(wei) 最具有開發前景的綠色環保納米抗菌材料之一，具有較大的應用價(jia) 值．ＨＥＭ等［３５］將Ｐ２５（８０％銳鈦礦，２０％金紅石礦）直接加入至尼龍——６紡絲(si) 液，通過靜電紡絲(si) 法製備了含ＴｉＯ２的尼龍——６納米抗菌纖維．ＷＵ等［３６］研究了將預先製備的ＴｉＯ２ＮＰｓ添加到聚乳酸——羥基乙酸（ＰＬＧＡ）電紡液中，製備了具有抗菌性能的生物相容性纖維膜．采用靜電紡絲(si) 技術製備的無機抗菌纖維材料，雖然采用原位法可以避免納米顆粒的團聚，提高納米顆粒的分散性，促使在抗菌作用過程中納米顆粒更容易與(yu) 細胞相互作用，達到殺死細菌或抑製細菌繁殖的效果．但靜電紡絲(si) 技術容易引入雜質，包括還原劑、未修飾在納米顆粒表麵的表麵活性劑和反應副產(chan) 物雜質，從(cong) 而影響抗菌特性，甚至對抗菌性能有所削弱．
天然抗菌纖維靜電紡絲(si) 在天然高分子材料中的應用一直受到高分子聚電解質效應的限製，因而該領域研究有局限性．目前，可用於(yu) 靜電紡絲(si) 方法製備纖維的天然高分子主要有多糖類生物高分子、蛋白類生物高分子，而具有抗菌作用的主要是多糖類高分子材料．在製備天然抗菌纖維膜研究工作中主要以殼聚糖為(wei) 代表，殼聚糖是由甲殼素再加工製備而成的，其分子結構為(wei) 線性大分子，具有生物相容性、抗菌性、透氣性和生物可降解性，改性的殼聚糖還具有雙親(qin) 特性．基於(yu) 這些特性，殼聚糖一直是學者們(men) ［３７——３８］研究的熱點，但殼聚糖在靜電紡絲(si) 技術中的應用一直受到殼聚糖溶解性的限製，單一的殼聚糖進行靜電紡絲(si) 對溶劑有嚴(yan) 格的要求，ＶＲＩＥＺＥ等首先在乙酸［３９］或三氟乙酸［４０——４１］為(wei) 溶劑條件下進行單一殼聚糖靜電紡絲(si) ，該方法獲得的靜電紡絲(si) 纖維均具有抗菌效果．在單一殼聚糖溶解性問題困擾下，研究者采用殼聚糖衍生物—季銨鹽殼聚糖作為(wei) 靜電紡絲(si) 溶質．季銨鹽殼聚糖具有較好的溶解性，並且也具有比殼聚糖更好的抗菌特性［４２］，采用水或者ＰＶＰ作為(wei) 溶劑進行靜電紡絲(si) ，獲得的纖維氈對金黃色葡萄球菌和大腸杆菌均具有抗菌作用
通過靜電紡絲(si) 法製備出一種用於(yu) 傷(shang) 口敷料的膠原／殼聚糖電紡納米纖維膜，對成纖維原細胞的生長無影響，纖維膜沒有顯示出細胞毒性，表明其具有良好的體(ti) 外生物相容性；動物實驗結果顯示出比商用膠原質海綿敷料有更好的傷(shang) 口愈合效果．由於(yu) 天然材料固有的生物特性，在抗菌纖維的生物相容性、可降解性等方麵具有不可替代的作用，因此靜電紡絲(si) 天然抗菌纖維成為(wei) 了研究的熱點，在工業(ye) 生產(chan) 中也占有一定的比例，但天然抗菌劑的耐熱性能較差，藥效期較短，並且一般都為(wei) 生物大分子，具有較高的相對分子質量［４５］，其在靜電紡絲(si) 液的溶解性是一個(ge) 需要解決(jue) 的問題．目前可用的高效抗菌性天然抗菌劑種類較少，發現新的、高效的抗菌劑是該領域發展的方向GwKb9F
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