一、細菌納米纖維素,生物醫用材料,生物可降解材料的結構特點: 

細菌纖維素是由細菌合成的天然生物材料，它具有纖維素納米纖維編織的三維網狀網絡的獨特結構，有著優異的機械性能、高保水能力和出色的懸浮穩定性。它還具有純度高、結晶度高、生物相容性和生物降解性好等特點。常被應用于食品、個人護理、日用化工、生物醫藥、紡織、復合樹脂等領域。細菌纖維素可由葡糖醋桿菌屬、氣桿菌屬、根瘤菌屬、肉毒桿菌屬、固氮菌屬、農桿菌屬、假單胞菌屬和產堿菌屬等在內的細菌合成。其中木糖醋桿菌是發現最早、研究最廣泛的生產細菌纖維素的微生物。

由細菌合成的纖維素在分子結構上與植物纖維素相似，但不含木質素、半纖維素和果膠等復雜成分，具有更好的性能表現如結晶度高、結構穩定性高和生物相容性更好等優點，因此被稱為 “纖維素中的貴族”。

細菌纖維素（Bacterial Cellulose，簡稱BC）是由葡萄糖分子以一1,4糖苷鍵聚合而成的一種具有多孔性結構及一定納米級孔徑分布的高分子材料。早在1940 年, 人們就用電鏡觀察到BC由獨特的束狀纖維組成, 這種束狀纖維的寬度大約為100 nm , 厚度為3~8 nm , 每一束由許多微纖維組成,而微纖維又與其晶狀結構相關。術醋桿菌( A.xylinum )是合成BC最強的細菌之一 , BC的生物合成可分為聚合、分泌、組裝、結晶四大過程, 這四大過程是高度耦合的, 并和細胞膜上的特定位點密切相關。

二、細菌納米纖維素,生物醫用材料,生物可降解材料的技術要求：

1.材質：細菌纖維素（生物纖維素）；

2.外觀：白色, 厚薄均一；上下面貼附無紡布, 形狀規整；無色差. 無破損.無折痕；

3.尺寸：方形.長寬32cmx22cm, 誤差≤+0.5cm；控水后厚度0.30mm-0.55mm；

4.清潔及滅菌：經末道清洗后, 再經Co60輻照或高能電子束滅菌, 輻照劑量25kGy；

5.微生物指標：細菌總數≤100cfu/g；霉菌和酵母菌≤100cfu/g；金黃色葡萄球菌和耐熱大腸菌不得檢出；

6.重金屬總含量：≤10μg/g (ppm)；

7.細菌內毒素：裁切10*10cm樣品進行檢測, 內毒素應≤50EU/件；

8.復水：常溫清水中攪拌過夜可以大致恢復至4.0mm (+/-1mm) 的厚度；

9.浸提液pH：5-8；

10.包裝：潔凈透明袋密封包裝, 無破損； 10片/包, 每包貼有產品信息合格證；

11. 生產工藝穩定性：每批次生產工藝一致, 產品性能保持一-致。

三、細菌納米纖維素,生物醫用材料,生物可降解材料目前主要在醫學領域的應用范圍：

1.在人工皮膚和創傷敷料的應用:

巴西自1987年以來有近10個皮膚傷病醫療單位已報道400多例應用醋菌纖維素膜治療燒傷、燙傷、皮膚移植、創傷等治療取得成功, 已發展成人工皮膚、紗布、繃帶和“創可貼”等傷科敷料商品。從事細菌纖維素的相關人員研究報道，以BC作為創傷輔料的研究, 也發現BC膜表面孔徑具備作為人工皮膚支架的物理條件, 適于成纖維細胞和毛細血管的長入。在發酵培養基中添加低分子質量的殼聚糖以培養微生物, 并制備出了殼聚糖/BC復合材料, 該材料在處理燒傷、褥瘡、難以愈合的傷口以及需要頻繁更換敷料的傷口等具有很好的應用價值。制得的摻雜有納米銀粒子的BC復合材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有抗菌效果,用其制成的創傷敷料能大大減少傷口感染風險。為了應用于皮膚創傷, 在1990年, 首次報道了厚度可變的BC膜在作為手術縫合線、去疤痕等方面的應用。將BC膜產Bioprocess作為傷口敷料 ,結果表明BC膜具有低選擇性、對水和其它溶液易透過性(葡萄糖水溶液、蔗糖、乙醇、 Nacl、 Kcl等 )的特點。他們認為這些材料可用于燙傷和潰瘍的治療。研究了 BC在治療二級和三級燒傷方面的應用前景對20例患者做了一項醫學研究: 將BC創傷敷料直接覆蓋在新鮮燒傷達9% ~18%創面上,接下來觀察創傷以及傷口周圍環境的變化、觀測表皮生長、檢測微生物和研究組織病理學,結果顯示, BC是一種很好的促進燒傷愈合的材料。

2.細菌纖維素在人工血管和顯微外科的應用: 

1991年，從事細菌纖維素的相關人員Yamanaka等首次研究BC用于人工血管。2001年和2003年Klem等就報道了一種利用AcetObacter xylinum原位成形制備的BC應用于顯微外科手術的人工血管。2004 年, Klemm等進一步證實BASYC具有生物活性和相容性, BC完全符合顯微外科中人工血管的物理和生物要求。2006年, Henrik等研究了BC作為潛在的組織工程血管支架的機械性能,結果表明細菌纖維的應變能力與動脈血管相似, 這很可能是由于納米纖維結構的相似性造成的。PaulA Charpentier等把醫用聚酯纖維經過等離子體親水改性后, 在表面涂層BC制成基于BC的血管修復裝置, 克服了用聚酯和其他涂層劑制作血管修復裝置存在的問題。Bodin等研究了Acetobacter xylinum原位靜態培養時不同濃度的氧含量對BC管機械性能的影響說明了BC材料可以提供內皮細胞良好的黏附增殖。Ananda等用特殊發酵方法制備了管狀BC, 這種管狀BC機械性能好, 可應用于人工血管的制備。

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