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1、淺議細菌纖維素基人工皮膚應用進展摘要：細菌纖維素作為一種新型納米纖維材料，以其獨特的超細纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、卓越的機械性能、良好的生物相容性和生物可降解性在生物醫(yī)用領(lǐng)域引起了人們的廣泛關(guān)注。概括細菌纖維素的特性以及生物醫(yī)學現(xiàn)狀，重點闡述細菌纖維素在人工皮膚方面的應用進展，以研究開發(fā)價廉、安全、高效的細菌纖維素基人工皮膚。關(guān)鍵詞：細菌纖維素；人工皮膚；濕性敷料中圖分類號：R322.99文獻標識碼：C文章編號：1005-0515(2013)8-021-02細菌纖維素(Bacterialcellulose,BC)是指在不同條件下，由醋酸菌
2、屬(Acetobacter)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、根瘤菌屬(Rhizobium)和八疊球菌屬(Sarcina)等中的某種微生物合成的纖維素的統(tǒng)稱，醋酸菌屬中的木醋桿菌Acetobacterxylinum(現(xiàn)已更名為：葡糖酸桿菌Glucoacetobacterxylinum)因為纖維素產(chǎn)率最高而被廣泛用于細菌纖維素基礎研究以及應用研究的模板微生物。作為一種新型納米纖維材料，其以細菌細胞內(nèi)部作為生物合成反應器，將葡萄糖小分子在酶催化作用下經(jīng)過一系列復雜的變構(gòu)過程最終通過3-1,4-糖苷鍵結(jié)合形成3-1,4-葡
3、萄糖鏈由細菌系細胞側(cè)面的催化位點擠出。3-1，4-葡萄糖鏈彼此之間通過分子內(nèi)與分子間氫鍵作用，逐步、分層地形成脂多糖層、類晶團聚體、纖維素微纖并最終形成纖維素。這種材料除了與植物或海藻纖維素具有相似的化學組成外，還具有獨特的物理、化學和機械性質(zhì)。本文就細菌纖維素的特性及生物醫(yī)學現(xiàn)狀進行概括，重點闡述細菌纖維素在人工皮膚方面的應用進展。1、細菌纖維素的特性由Acetobacter、Agrobacterium、Pseudomonas、Rhizobium和Sarcina等微生物生化合成的生物纖維素細菌纖維素（Bacterialcel
4、lulose,BC）,這種材料除了與植物或海藻纖維素具有相似的化學組成外，還具有獨特的物理、化學和機械性質(zhì)：（1）超細網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。細菌纖維素是由直徑3?4納米的微纖組合成40?60納米粗的纖維束，并相互交織形成發(fā)達的超精細網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。（2）細菌纖維素與植物纖維素相比無木質(zhì)素、果膠和半纖維素等伴生產(chǎn)物，具有高結(jié)晶度（可迗95%,植物纖維素的為65%）和高的聚合度（DP值2000?8000），賦予材料出色地力學強度以及力學韌性。（3）細菌纖維素的彈性模量為一般植物纖維的數(shù)倍至十倍以上，并且抗張強度高。（4）細菌纖維素有很強的持水能力（
5、waterretentionvalues,WRV）。未經(jīng)干燥的細菌纖維素的WRV值高達1000%以上，冷凍干燥后的持水能力仍超過600%。經(jīng)100°C干燥后的細菌纖維素在水中的再溶脹能力與棉短絨相當；并有非凡的持水性和高濕強度。（5）細纖維素有較高的生物相容性、適應性和良好的生物可降解性。（6）細菌纖維素生物合成時的可調(diào)控性。其作為一種新型的天然納米生物材料，已廣泛的應用于食品、醫(yī)學材料、造紙、聲音振動膜等領(lǐng)域，細菌纖維素出色的理化特性以及良好的生物相容性使其在生物醫(yī)用領(lǐng)域有著非常廣泛的應用。2、細菌纖維素的生物醫(yī)學現(xiàn)狀纖維素
6、是豐富的天然聚合物，主要分布于植物以及真菌、藻類中。其中，細菌纖維素（Bacterialcellulose,BC）以其獨特的超細纖維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、卓越的機械性能、良好的生物相容性和生物可降解性在生物醫(yī)用領(lǐng)域引起了人們的廣泛關(guān)注。自1987年以來，關(guān)于用細菌纖維素膜治療燒傷、燙傷、褥瘡、皮膚移植、創(chuàng)傷和慢性皮膚潰瘍等成功病例已屢見不鮮，并且已經(jīng)有用于人工皮膚、紗布、繃帶等的敷料產(chǎn)品［1］，如由Fontana等［2］研發(fā)的細菌纖維素產(chǎn)品Biofill?,已經(jīng)被證明在二級和三級燒傷、燙傷、皮膚移植、慢性皮膚潰瘍等皮膚損傷方面有非常顯著的
7、療效。另外，Xylos公司推出的由Alvarez等［3］研制的XCells?纖維素創(chuàng)傷敷料和XCellsR抗菌創(chuàng)傷敷料也已在臨床上得到了廣泛的應用。同時，細菌纖維素材料已經(jīng)被證明可以應用在人工血管、藥物載體以及引導組織再生等方面［4-6］。隨著醫(yī)學的發(fā)展，人們對細菌纖維素作為一種優(yōu)秀的生物材料在組織工程方面的應用進行了大量研究。其中主要包括軟骨組織、血管組織、骨組織等體內(nèi)組織工程以及創(chuàng)傷、燒傷敷料、人造皮膚修復材料等體外組織工程這兩個方面。[7-11]但是目前在國內(nèi)，細菌纖維素主要作為食品添加劑、膳食纖維保健食品等低附加值產(chǎn)品
8、出現(xiàn)在市場上?；诩毦w維素的組織工程生物醫(yī)用材料的研究與開發(fā)仍然處于起步階段。自主研發(fā)的細菌纖維素生物醫(yī)用產(chǎn)品幾乎沒有，質(zhì)量也參差不齊。因此在國內(nèi)市場，細菌纖維素作為諸如敷料、人造皮膚等高附加值產(chǎn)品存在著巨大的臨床需求以及潛在市場價值。3、細菌纖維素在人工皮膚方面的應用進展
