一、细菌纳米纤维素,生物医用材料,生物可降解材料的结构特点: 

细菌纤维素是由细菌合成的天然生物材料，它具有纤维素纳米纤维编织的三维网状网络的独特结构，有着优异的机械性能、高保水能力和出色的悬浮稳定性。它还具有纯度高、结晶度高、生物相容性和生物降解性好等特点。常被应用于食品、个人护理、日用化工、生物医药、纺织、复合树脂等领域。细菌纤维素可由葡糖醋杆菌属、气杆菌属、根瘤菌属、肉毒杆菌属、固氮菌属、农杆菌属、假单胞菌属和产碱菌属等在内的细菌合成。其中木糖醋杆菌是发现最早、研究最广泛的生产细菌纤维素的微生物。

由细菌合成的纤维素在分子结构上与植物纤维素相似，但不含木质素、半纤维素和果胶等复杂成分，具有更好的性能表现如结晶度高、结构稳定性高和生物相容性更好等优点，因此被称为 “纤维素中的贵族”。

细菌纤维素（Bacterial Cellulose，简称BC）是由葡萄糖分子以一1,4糖苷键聚合而成的一种具有多孔性结构及一定纳米级孔径分布的高分子材料。早在1940 年, 人们就用电镜观察到BC由独特的束状纤维组成, 这种束状纤维的宽度大约为100 nm , 厚度为3~8 nm , 每一束由许多微纤维组成,而微纤维又与其晶状结构相关。术醋杆菌( A.xylinum )是合成BC最强的细菌之一 , BC的生物合成可分为聚合、分泌、组装、结晶四大过程, 这四大过程是高度耦合的, 并和细胞膜上的特定位点密切相关。

二、细菌纳米纤维素,生物医用材料,生物可降解材料的技术要求：

1.材质：细菌纤维素（生物纤维素）；

2.外观：白色, 厚薄均一；上下面贴附无纺布, 形状规整；无色差. 无破损.无折痕；

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

4.清洁及灭菌：经末道清洗后, 再经Co60辐照或高能电子束灭菌, 辐照剂量25kGy；

5.微生物指标：细菌总数≤100cfu/g；霉菌和酵母菌≤100cfu/g；金黄色葡萄球菌和耐热大肠菌不得检出；

6.重金属总含量：≤10μg/g (ppm)；

7.细菌内毒素：裁切10*10cm样品进行检测, 内毒素应≤50EU/件；

8.复水：常温清水中搅拌过夜可以大致恢复至4.0mm (+/-1mm) 的厚度；

9.浸提液pH：5-8；

10.包装：洁净透明袋密封包装, 无破损； 10片/包, 每包贴有产品信息合格证；

11. 生产工艺稳定性：每批次生产工艺一致, 产品性能保持一-致。

三、细菌纳米纤维素,生物医用材料,生物可降解材料目前主要在医学领域的应用范围：

1.在人工皮肤和创伤敷料的应用:

巴西自1987年以来有近10个皮肤伤病医疗单位已报道400多例应用醋菌纤维素膜治疗烧伤、烫伤、皮肤移植、创伤等治疗取得成功, 已发展成人工皮肤、纱布、绷带和“创可贴”等伤科敷料商品。从事细菌纤维素的相关人员研究报道，以BC作为创伤辅料的研究, 也发现BC膜表面孔径具备作为人工皮肤支架的物理条件, 适于成纤维细胞和毛细血管的长入。在发酵培养基中添加低分子质量的壳聚糖以培养微生物, 并制备出了壳聚糖/BC复合材料, 该材料在处理烧伤、褥疮、难以愈合的伤口以及需要频繁更换敷料的伤口等具有很好的应用价值。制得的掺杂有纳米银粒子的BC复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抗菌效果,用其制成的创伤敷料能大大减少伤口感染风险。为了应用于皮肤创伤, 在1990年, 首次报道了厚度可变的BC膜在作为手术缝合线、去疤痕等方面的应用。将BC膜产Bioprocess作为伤口敷料 ,结果表明BC膜具有低选择性、对水和其它溶液易透过性(葡萄糖水溶液、蔗糖、乙醇、 Nacl、 Kcl等 )的特点。他们认为这些材料可用于烫伤和溃疡的治疗。研究了 BC在治疗二级和三级烧伤方面的应用前景对20例患者做了一项医学研究: 将BC创伤敷料直接覆盖在新鲜烧伤达9% ~18%创面上,接下来观察创伤以及伤口周围环境的变化、观测表皮生长、检测微生物和研究组织病理学,结果显示, BC是一种很好的促进烧伤愈合的材料。

2.细菌纤维素在人工血管和显微外科的应用: 

1991年，从事细菌纤维素的相关人员Yamanaka等首次研究BC用于人工血管。2001年和2003年Klem等就报道了一种利用AcetObacter xylinum原位成形制备的BC应用于显微外科手术的人工血管。2004 年, Klemm等进一步证实BASYC具有生物活性和相容性, BC完全符合显微外科中人工血管的物理和生物要求。2006年, Henrik等研究了BC作为潜在的组织工程血管支架的机械性能,结果表明细菌纤维的应变能力与动脉血管相似, 这很可能是由于纳米纤维结构的相似性造成的。PaulA Charpentier等把医用聚酯纤维经过等离子体亲水改性后, 在表面涂层BC制成基于BC的血管修复装置, 克服了用聚酯和其他涂层剂制作血管修复装置存在的问题。Bodin等研究了Acetobacter xylinum原位静态培养时不同浓度的氧含量对BC管机械性能的影响说明了BC材料可以提供内皮细胞良好的黏附增殖。Ananda等用特殊发酵方法制备了管状BC, 这种管状BC机械性能好, 可应用于人工血管的制备。

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