一、細(xì)菌納米纖維素,生物醫(yī)用材料,生物可降解材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 

細(xì)菌纖維素是由細(xì)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(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，有著優(yōu)異的機(jī)械性能、高保水能力和出色的懸浮穩(wěn)定性。它還具有純度高、結(jié)晶度高、生物相容性和生物降解性好等特點(diǎn)。常被應(yīng)用于食品、個(gè)人護(hù)理、日用化工、生物醫(yī)藥、紡織、復(fù)合樹(shù)脂等領(lǐng)域。細(xì)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(nóng)桿菌屬、假單胞菌屬和產(chǎn)堿菌屬等在內(nèi)的細(xì)菌合成。其中木糖醋桿菌是發(fā)現(xiàn)最早、研究最廣泛的生產(chǎn)細(xì)菌纖維素的微生物。

由細(xì)菌合成的纖維素在分子結(jié)構(gòu)上與植物纖維素相似，但不含木質(zhì)素、半纖維素和果膠等復(fù)雜成分，具有更好的性能表現(xiàn)如結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高和生物相容性更好等優(yōu)點(diǎn)，因此被稱為 “纖維素中的貴族”。

細(xì)菌纖維素（Bacterial Cellulose，簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)及一定納米級(jí)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(dú)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(jié)構(gòu)相關(guān)。術(shù)醋桿菌( A.xylinum )是合成BC最強(qiáng)的細(xì)菌之一 , BC的生物合成可分為聚合、分泌、組裝、結(jié)晶四大過(guò)程, 這四大過(guò)程是高度耦合的, 并和細(xì)胞膜上的特定位點(diǎn)密切相關(guān)。

二、細(xì)菌納米纖維素,生物醫(yī)用材料,生物可降解材料的技術(shù)要求：

1.材質(zhì)：細(xì)菌纖維素（生物纖維素）；

2.外觀：白色, 厚薄均一；上下面貼附無(wú)紡布, 形狀規(guī)整；無(wú)色差. 無(wú)破損.無(wú)折痕；

3.尺寸：方形.長(zhǎng)寬32cmx22cm, 誤差≤+0.5cm；控水后厚度0.30mm-0.55mm；

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

5.微生物指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)≤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(xì)菌內(nèi)毒素：裁切10*10cm樣品進(jìn)行檢測(cè), 內(nèi)毒素應(yīng)≤50EU/件；

8.復(fù)水：常溫清水中攪拌過(guò)夜可以大致恢復(fù)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(wú)破損； 10片/包, 每包貼有產(chǎn)品信息合格證；

11. 生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性：每批次生產(chǎn)工藝一致, 產(chǎn)品性能保持一-致。

三、細(xì)菌納米纖維素,生物醫(yī)用材料,生物可降解材料目前主要在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍：

1.在人工皮膚和創(chuàng)傷敷料的應(yīng)用:

巴西自1987年以來(lái)有近10個(gè)皮膚傷病醫(yī)療單位已報(bào)道400多例應(yīng)用醋菌纖維素膜治療燒傷、燙傷、皮膚移植、創(chuàng)傷等治療取得成功, 已發(fā)展成人工皮膚、紗布、繃帶和“創(chuàng)可貼”等傷科敷料商品。從事細(xì)菌纖維素的相關(guān)人員研究報(bào)道，以BC作為創(chuàng)傷輔料的研究, 也發(fā)現(xiàn)BC膜表面孔徑具備作為人工皮膚支架的物理?xiàng)l件, 適于成纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管的長(zhǎng)入。在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加低分子質(zhì)量的殼聚糖以培養(yǎng)微生物, 并制備出了殼聚糖/BC復(fù)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(yīng)用價(jià)值。制得的摻雜有納米銀粒子的BC復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有抗菌效果,用其制成的創(chuàng)傷敷料能大大減少傷口感染風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)用于皮膚創(chuàng)傷, 在1990年, 首次報(bào)道了厚度可變的BC膜在作為手術(shù)縫合線、去疤痕等方面的應(yīng)用。將BC膜產(chǎn)Bioprocess作為傷口敷料 ,結(jié)果表明BC膜具有低選擇性、對(duì)水和其它溶液易透過(guò)性(葡萄糖水溶液、蔗糖、乙醇、 Nacl、 Kcl等 )的特點(diǎn)。他們認(rèn)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(jí)和三級(jí)燒傷方面的應(yīng)用前景對(duì)20例患者做了一項(xiàng)醫(yī)學(xué)研究: 將BC創(chuàng)傷敷料直接覆蓋在新鮮燒傷達(dá)9% ~18%創(chuàng)面上,接下來(lái)觀察創(chuàng)傷以及傷口周?chē)h(huán)境的變化、觀測(cè)表皮生長(zhǎng)、檢測(cè)微生物和研究組織病理學(xué),結(jié)果顯示, BC是一種很好的促進(jìn)燒傷愈合的材料。

2.細(xì)菌纖維素在人工血管和顯微外科的應(yīng)用: 

1991年，從事細(xì)菌纖維素的相關(guān)人員Yamanaka等首次研究BC用于人工血管。2001年和2003年Klem等就報(bào)道了一種利用AcetObacter xylinum原位成形制備的BC應(yīng)用于顯微外科手術(shù)的人工血管。2004 年, Klemm等進(jìn)一步證實(shí)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(jī)械性能,結(jié)果表明細(xì)菌纖維的應(yīng)變能力與動(dòng)脈血管相似, 這很可能是由于納米纖維結(jié)構(gòu)的相似性造成的。PaulA Charpentier等把醫(yī)用聚酯纖維經(jīng)過(guò)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(fù)裝置, 克服了用聚酯和其他涂層劑制作血管修復(fù)裝置存在的問(wèn)題。Bodin等研究了Acetobacter xylinum原位靜態(tài)培養(yǎng)時(shí)不同濃度的氧含量對(duì)BC管機(jī)械性能的影響說(shuō)明了BC材料可以提供內(nèi)皮細(xì)胞良好的黏附增殖。Ananda等用特殊發(fā)酵方法制備了管狀BC, 這種管狀BC機(jī)械性能好, 可應(yīng)用于人工血管的制備。

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