背景技术：

1、研究表明创伤患者在抵达急诊时低体温发生率达到66％，发病率高达30％。低体温发生时，机体内环境稳态受到影响，多个器官和系统功能失调，严重时衰竭，继而导致身体凝血功能失调。常见止血敷料可以保护伤口免受外界伤害，但大多以促进伤口愈合为目的，无保温作用，因此，在紧急护理到来之前，为预防低温导致出血性休克，研制出一款针对创伤大出血止血，并可维持自身体温恒定的敷料显得尤为重要。

2、纤维素是自然界中含量最多且分布最广的多糖，是一种可再生资源，同时具有生物相容性且易降解，是一种绿色环保的材料。其中，纳米纤维素具有独特的物理、化学和机械性质：超细网状结构；高抗张强度和弹性模量；高亲水性，有良好的透气、吸水、透水性能，并有非凡的持水性和高湿强度。纳米纤维素通常包括纤维素纳米晶，纤维素纳米纤维和细菌纳米纤维素。大量研究表明，纳米纤维素具有良好的体内、体外生物相容性和良好的生物可降解性，以及极好的形状维持性能和形状可调控性。如采用纳米纤维素制成的伤口护理产品可以为伤口提供促进愈合的动态湿性微环境；其超细的三维纳米网络结构能够模拟细胞外基质，进一步促进上皮化过程；并且可以任意裁剪，与皮肤有极好的伏贴性，具有一定的镇痛效果；其优异的机械性能和抗张强度使得产品具有一定的可缝性，便于固定。因此，采用医用纳米纤维素制备的敷料有望成为一种较理想的慢性伤口护理产品。

3、但是，传统形式的敷料材料在实际应用中存在严重的问题，如敷料网眼较大，细菌容易侵入引发感染，需要添加大量抗生素，使用抗生素可能会增加细菌的耐药性；每天更换辅料会产生大量医疗垃圾，浪费资源不利于环保。同时，由于纳米纤维素本身不具备抗菌功能，很容易受到空气或水中有害微生物的污染，从而引发一系列的感染问题。为了使纳米纤维素具备抗菌的功能，目前常采用浸泡吸附的方式将纳米纤维素置于杀菌剂(例如纳米银)溶液中，但杀菌剂的吸附效率及稳定性都不高，杀菌持续时间短。

4、气凝胶是由尺寸小于10nm的粒子和小于50nm的孔隙所组成的固体材料，90-99％成分为空气。相比于传统敷料，气凝胶具有高孔隙率，透气性好，孔隙小，能够阻挡细菌进入伤口；拥有巨大的比表面积，对药物的吸附能力强，且易于药物缓释，促进伤口愈合，使用周期长，避免频繁更好敷料，产生大量医疗垃圾。

5、臭氧油在卫生医疗护理过程中是一种绿色的杀菌剂，无副作用、杀菌效果好。臭氧杀菌的同时，产物为氧和气态水分子，可供细胞组织吸收，增加血细胞活性，有效提高血氧浓度，加速血液循环，促进患处肌肤愈合以及改善体内氧气不足的现象。但臭氧油呈液体状，在保存过程中臭氧易释放分解，会大大降低抗菌效果。

6、目前，还没有制备负载臭氧油的高活性纳米纤维素气凝胶的报道。

技术实现思路

1、本发明旨在制备一种高活性纳米纤维素气凝胶敷料，解决现阶段敷料保温性能差，使用抗生素引起细菌抗药性，且臭氧油杀菌效果差的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案制备：

3、(1)将纳米纤维素与水混合，进行分散，得到纳米纤维素悬浮液；

4、(2)将上述纳米纤维素悬浮液冷冻干燥，得到气凝胶；

5、(3)将气凝胶进行疏水化改性；

6、(4)将改性后的气凝胶浸入含有中药成分的臭氧油中，得到高活性纳米纤维素气凝胶。

7、根据本发明优选的，步骤(1)中，纳米纤维素为纤维素纳米晶，纤维素纳米纤维和细菌纳米纤维素的一种或几种组合。

8、根据本发明优选的，步骤(1)中，纳米纤维素与水的质量体积比为0.001g/ml～0.3g/ml。

9、根据本发明优选的，步骤(1)中，分散方式为高速均质机，转速20000r/min处理10分钟，或细胞破碎机冰浴条件下900w10分钟，或高压均质机20mpa5次的一种或几种组合。

10、根据本发明优选的，步骤(2)中，冷冻干燥的条件为冷冻温度-10～-60℃，干燥温度-30～-80℃，冷冻时间24～96h。

11、根据本发明优选的，步骤(3)中，改性剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、甲基三氯硅烷中一种或几种组合。

12、根据本发明优选的，步骤(3)中，仅改性气凝胶一面，如上表面或下表面。改性剂改性气凝胶的方式为喷涂、旋涂或刮涂。

13、根据本发明优选的，步骤(4)中，气凝胶与臭氧油的质量体积比为0.001g/ml～0.5g/ml。

14、根据本发明优选的，步骤(4)中，臭氧油中中医成分为如皂角、辛夷、苍耳子、当归、麻黄粉、黄芩、苦参碱、对叶百部根提取物、青蒿素的一种或几种任意组合。

15、根据本发明优选的，步骤(4)中，臭氧油中中药成分的添加量为0-0.1g/ml。

16、本发明有益效果：

17、1、本发明高活性纳米纤维素气凝胶敷料，导热系数为0.037～0.054w/(m·k)，具有良好的保温隔热性能，可维持自身体温恒定，预防低体温导致出血性休克。

18、2、本发明高活性纳米纤维素气凝胶敷料，可以有效负载臭氧绿色杀菌剂，避免引起细菌的抗药性，臭氧油包含中医成分，提高了敷料的抑菌能力，有效抑制细菌生长、促进皮肤愈合。

19、3、本发明高活性纳米纤维素气凝胶敷料具有缓慢释放臭氧的作用，提高臭氧的持续杀菌能力，进一步提高臭氧的杀菌效率。

技术特征：

1.一种高活性纳米纤维素气凝胶敷料，采用如下步骤制备：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，纳米纤维素为纤维素纳米晶，纤维素纳米纤维和细菌纳米纤维素的一种或几种组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，纳米纤维素与水的质量体积比为0.001g/ml～0.3g/ml。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，分散方式为高速均质机，转速20000r/min处理10分钟，或细胞破碎机冰浴条件下900w10分钟，或高压均质机20mpa5次的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，冷冻干燥的条件为冷冻温度-10～-60℃，干燥温度-30～-80℃，冷冻时间24～96h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，改性剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、甲基三氯硅烷中一种或几种组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，仅改性气凝胶一面，如上表面或下表面。改性剂改性气凝胶的方式为喷涂、旋涂或刮涂。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，气凝胶与臭氧油的质量体积比为0.001g/ml～0.5g/ml。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，臭氧油中中医成分为如皂角、辛夷、苍耳子、当归、麻黄粉、黄芩、苦参碱、对叶百部根提取物、青蒿素的一种或几种任意组合。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，臭氧油中中药成分的添加量为0-0.1g/ml。

技术总结
本发明提供一种高活性纳米纤维素气凝胶敷料及其制备方法及应用，所述气凝胶敷料的制备方法包括如下步骤：(1)将纳米纤维素与水混合，进行分散，得到纳米纤维素悬浮液；(2)将上述纳米纤维素悬浮液冷冻干燥，得到气凝胶；(3)将气凝胶进行疏水化改性；(4)将改性后的气凝胶浸入含有中药成分的臭氧油中，得到高活性纳米纤维素气凝胶。本发明提供的高活性纳米纤维素气凝胶敷料解决了现阶段敷料保温性能差，使用抗生素引起细菌抗药性，且臭氧油杀菌效果差的问题，可应用于生命、医疗、美容等行业。

技术研发人员：陈世伟,李翔君,高东芳,朱超峰,周海峰
受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14