静电纺丝制备丝素蛋白复合纳米纤维膜及其抗菌性能研究

在日常生活中,细菌、病毒等微生物对人类的健康构成着不小的威胁,因此开发出具有抗菌性能的材料也成为了一项重要任务。抗菌材料具有抑菌范围广、抑菌性能好以及操作简单等优点成为目前的研究重点。如何制备具有大的比表面积,高孔隙率并且抗菌性能优异的抗菌材料成为研究的难题。本文旨在利用静电纺丝技术制备了以丝素蛋白为复合纳米纤维基底材料的抗菌纳米纤维薄膜,并对其形貌结构以及抗菌性能进行研究。首先,利用静电纺丝技术将阳离子抗菌剂壳聚糖季铵盐以及聚环氧乙烷引入到丝素蛋白纳米纤维内部,制备具有抗拉伸、抗菌性能优异的丝素蛋白复合纳米纤维。通过改变丝素蛋白和壳聚糖季铵盐的比例,来获得不同的纳米纤维薄膜;结合SEM表征,研究了不同丝素蛋白以及壳聚糖季铵盐的比例对丝素蛋白纳米纤维的影响。拉伸测试结果显示,在丝素蛋白纤维膜中加入聚环氧乙烷和壳聚糖季铵盐后,丝素蛋白复合纳米纤维膜断裂应力从2 MPa增加到了6 MPa,这说明在丝素蛋白纤维膜中掺杂聚环氧乙烷和壳聚糖季铵盐能够提高纳米纤维的抗拉伸性能。并对不同的纤维膜进行抗菌测试,挑选抗菌效果最佳的复合纳米纤维薄膜。实验结果证明,SH4的抑菌效果最佳,对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑菌率此网站达到98%以上。从抑菌曲线也可证明,复合纳米National Biomechanics Day纤维薄膜对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌产生了抑制作用。其次,利用层层自组装技术将丝素蛋白纳米纤维膜依次与单宁酸(TA)和硝酸银反应得到具有抗菌性能优异的丝素蛋白复合纳米纤维薄膜。通过扫描电镜、X射线衍射及各种性能分析RP56976手段研究了纤维膜的结构和性能。通过SEM表征可以证明,经过TA浸泡后,纤维直径变大,说明TA成功的负载在纤维表面;在经过硝酸银浸泡后,纤维的表面可以清楚的看到银纳米离子均匀分布。XRD以及XPS可以证明,银元素以纳米银的形式负载在纤维上。抗菌实验结果表明,当TA浓度越高,浸泡时间越长时,纤维的抗菌性能越强,对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑菌率高达98%。