基于香蕉茎秆天然纤维素与松树树脂的纳米复合伤口敷料开发及其性能研究

本文报道了一种通过静电纺丝技术制备香蕉茎秆天然纤维素（BNC）与松树树脂的纳米复合薄膜，该材料具有优异的抗菌活性（对金黄色葡萄球菌抑制圈达11 mm）、力学性能（拉伸强度7.28 MPa，接近人皮肤范围）和透气性（水蒸气透过率284.93 g/(m2·24 h)），其亲水性（接触角54.13°）和微孔结构利于伤口愈合，为天然聚合物基生物医学材料提供了新策略。

　　

亮点

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  通过混合物优化设计方法成功制备香蕉纤维素/松树树脂（BNC/Pine resin）电纺纤维膜。
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  纤维直径可通过组分比例调控（52-137 nm），8.4:1.6比例时形成多孔粗糙表面网络结构。
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  材料表现出均衡的透气性（WVTR 284.93 g/(m²·24 h)）与吸水性（126.23%吸收率）。
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  拉伸强度（7.28 MPa）与人体皮肤（2.5-16 MPa）匹配，亲水表面（接触角54.13°）促进细胞附着。
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  对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）和部分革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）具显著抑制效果。

材料比例对电纺BNC/松树树脂薄膜形貌的影响

基于Stat-Ease Design-Expert v13软件的混合物优化设计（见表1），电纺溶液配方中组分相互依赖且总体积固定为10 mL。通过反馈薄膜拉伸强度与断裂伸长率数据，软件计算出最佳混合比例，发现当BNC:松树树脂为8.4:1.6时，纤维形貌最均匀且具备理想的多孔粗糙结构，适于气体交换与细菌捕获。

结论

本研究以香蕉茎秆天然纤维素和松树树脂为原料，通过静电纺丝技术开发出具有生物活性的聚合物薄膜。其中8.4:1.6（BNC:松树树脂）的比例在电纺过程中表现最优。生物学评价显示，该薄膜具备伤口敷料关键特性——保湿性、透气性、力学强度和生物相容性，为维持湿润愈合环境提供了理想解决方案。