一种湿度响应人工皮肤及其制备方法和应用与流程

本发明属于生物医用仿生材料技术领域，具体涉及一种湿度响应人工皮肤及其制备方法和应用。

背景技术

皮肤是人体的最大器官，具有重要的物理、化学及生物学屏障功能。在日常生活中，由于劳动、锻炼、保健、美容、保暖等需要，人体皮肤离不开与其他多种材料的接触和摩擦。这些相互作用会涉及许多皮肤问题，如皮肤与纺织纤维材料、护肤品等接触摩擦的舒适性，皮肤与劳动生产工具、体育用品等的擦伤起泡现象，皮肤与医疗器械相互作用时的引起的病人疼痛和组织损伤问题等。因此，研究皮肤与不同产品和材料之间的接触和摩擦相互作用，对于更好地保持皮肤健康，改善皮肤接触产品的功能和质量，提高人民的生活品质具有重要的意义。

皮肤与不同产品和材料之间的接触和摩擦相互作用受到皮肤的水合度、皮肤的力学性质、皮肤的表面物理化学性质、测试条件、环境温度和湿度等的影响。皮肤是由表皮、真皮和皮下层构成。由于皮肤各层的组成不同，其力学性质也各不相同。j.vankuilenburg等人在综述中总结了人体皮肤的力学特性(proceedingsoftheimechepartj:journalofengineeringtribology,2013,227,4:347-359.)，其中干的角质层的弹性模量为3.5～1000mpa，湿的角质层的弹性模量为10～50mpa，活性表皮层的弹性模量为1.5mpa，真皮层的弹性模量为8～35kpa，皮下脂肪层的弹性模量为2kpa。除此以外，皮肤的弹性模量还受性别、年龄、测试部位、测试方法和条件、温度、湿度以及皮肤水合度的影响。其中湿度和皮肤水合度的影响尤为显著。由于皮肤力学性质的不同，也会进而影响皮肤与其他材料或产品之间的接触和摩擦相互作用。因此，一种具备皮肤力学性能的人工皮肤对于研究皮肤与不同产品和材料之间的接触和摩擦相互作用将具有重要的意义，也将有巨大的应用前景。

作为与本发明密切相关的现有技术，中国专利cn102526810a公开了一种以聚氨酯为基材，表面接枝聚n-异丙基丙烯酰胺的人工皮肤，具有一定的温度敏感性，具备与皮肤接近的力学性能。中国专利cn103394122b公开了一种由纤维素-接枝-聚异戊二烯共聚物，具有类似皮肤真皮层的微结构和力学性能：初始阶段模量为1.2～9.8mpa，断裂前模量为14.3～91.6mpa，断裂强度为7.9～28.8mpa，断裂伸长率为64-178％。通过调节体系纤维素的含量可以调控其微结构和力学性能，从而模仿不同类型的皮肤。中国专利cn106474567a为了解决水凝胶材料制备的人工皮肤强度不够的问题，提供了一种由水凝胶层和高分子可降解材料编织层组成的一种柔性人工皮肤，机械强度测试表明，所制备的厚度为300～600μm的人工皮肤，其拉伸强度为0.8～1.5mpa，断裂伸长率为320～520％。中国专利cn103700303a公开了一种含二氧化钛的硅橡胶制成的仿生皮肤，用作医学教学模型，与现有硅橡胶相比力学性能、拉伸强度和抗撕强度都明显提高。但是已有的报道均只能够模拟单一类型皮肤的力学特性，不能够模拟不同水合度状态的皮肤的力学特性。

因此，为解决上述问题，本发明特提供一种能够同时模拟干燥和湿润皮肤力学特性的湿度响应人工皮肤。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种湿度响应人工皮肤及其制备方法和应用。本发明提供的湿度响应人工皮肤具有多孔吸水和湿度响应特性，能够同时模拟干燥和湿润皮肤的力学特性。主要解决的技术问题是：现有技术的人工皮肤只能够模拟单一类型皮肤的力学特性，不能够模拟不同水合度状态皮肤的力学特性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本发明提供的一种湿度响应人工皮肤，包括下述重量百分比的组分：亲水网络为10％～49.5％，亲油网络为50％～89.5％，致孔剂为0.5％～1.5％。

优选地，所述亲水网络由亲水性化合物和水组成，亲水性化合物和水的质量比为7～20:80。进一步地，所述亲水网络还包括偶联剂，该偶联剂和所述亲水性化合物的质量比为0～0.2:1。

优选地，所述亲水性化合物选自壳聚糖及其衍生物、聚乙烯醇(pva)、透明质酸、透明质酸钠、聚乳酸(pla)、聚羟基乙酸(pga)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、葡萄糖及其衍生物、纤维素及其衍生物、聚丙烯酸及其衍生物、聚丙烯酸酯及其衍生物、聚酰亚胺及其衍生物、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙二醇(peg)中的一种或几种的混合物。

所述偶联剂选自戊二醛(ga)、1,6-己二异氰酸酯(hdi)、碳化二亚胺(edc)、叠氮二苯基磷(dppa)、酰基叠氮化物、聚环氧化物以及(1s,2r,6s)-2-羟基-9-(羟甲基)-3-氧代二环丙[4.3.0]壬-4,8-二烯-5-甲酸甲酯、1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、亚甲基双丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、四羧酸丁烷中的一种。

所述亲油网络由有机硅和交联剂聚合获得，所述有机硅与交联剂的质量比为10～80:1，进一步优选的质量比为30～65:1。

所述有机硅为含乙烯基的硅氧烷，所述交联剂为含si-h键的硅氧烷。

所述致孔剂选自水、无机金属盐、有机盐。无机金属盐包括但不限于金属卤化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属硫酸盐，具体例如氯化钠、氯化钾、碳酸钙、硫酸镁等。有机盐包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或几种。

进一步优选地，所述人工皮肤各组分的重量百分比为：亲水网络为30％～49％，亲油网络为50％～69％，致孔剂为1.0％～1.5％。

本发明还提供一种湿度响应人工皮肤的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，将亲水性化合物和水在25～90℃下混合溶解，然后加入偶联剂，混合均匀获得亲水性网络前驱物；所述亲水性化合物和水的质量比为7～20:80，所述偶联剂和所述亲水性化合物的质量比为0～0.2:1；

步骤2，将有机硅和交联剂混合均匀，获得亲油性网络前驱物，所述有机硅和交联剂的质量比为10～80:1；

步骤3，将前述制备的亲水性网络前驱物、亲油性网络前驱物和致孔剂混合均匀，静置或真空脱泡，获得人工皮肤前驱物；所述亲油性网络前驱物、亲水性网络前驱物和致孔剂的重量百分比为：亲水网络为10％～49.5％，亲油网络为50％～89.5％，致孔剂为0.5％～1.5％；

步骤4，将前述制备的人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜或在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为1.0～3.0mm；然后将涂有液体胚膜的模板或装有液体胚膜的模具，在40～80℃中固化12～24h，获得人工皮肤膜；

步骤5，将前述制备的人工皮肤膜经去离子水浸泡或抽提2～3天除去致孔剂，在浸泡或抽提的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

所述湿度响应人工皮肤的具体制备方法，包括下述步骤：

(1)制备人工皮肤前驱物：

向三口烧瓶中加入一定量的亲水性化合物和一定量的水，在25～90℃下搅拌至溶解，冷却后，静置或真空脱泡，然后向其中加入一定量的偶联剂，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。然后，将一定质量比的硅氧烷及其交联剂混合搅拌15～20min，获得亲油性网络前驱物。最后，将一定质量比的亲油性网络前驱物和亲水性网络前驱物以及致孔剂混合搅拌10～30min，静置或真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

(2)制备人工皮肤膜:

将上述人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜，液体胚膜厚度为约为0.1～3.0mm，或在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为1.0～3.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板或装有液体胚膜的模具，在40～80℃烘箱中固化12～24h，获得人工皮肤膜。

(3)制备湿度响应人工皮肤:

将步骤(2)得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡或抽提2～3天除去致孔剂，在浸泡或抽提的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

本发明还提供了所述湿度响应人工皮肤的应用。具体可用于以下方面：

(1)用于伤口辅料的摩擦学行为研究，包括但不限于水凝胶辅料、泡沫辅料、液体辅料等；

(2)用于化妆品的摩擦学行为研究，包括但不限于卸妆产品、护发产品、洗面奶、化妆水、精华、凝胶、乳液、膏霜等；

(3)用于与皮肤接触的医疗及护理器械的力学摩擦学行为研究，包括但不限于医用针头、手术缝合线、假体、剃须刀、护肤辅助设备等；

(4)用于与皮肤接触的纺织品和运动相关器材的摩擦学行为研究，包括但不限于衣物、人工草坪、地板、跑道、球、球拍等；

(5)用于医学教学模型，包括但不限于手术缝合训练、脏器穿刺训练等。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过将亲水网络和亲油网络结合，使得所制备的人工皮肤具有吸水和湿度响应特性，浸泡10～20天后吸水率为100％～250％；与硅胶皮肤相比能吸收大量的水，能够同时模拟干燥和湿润的皮肤的性能。

(2)本发明制备的人工皮肤具有与人体皮肤相似的力学特性，弹性模量为5～20kpa。湿润的人工皮肤的弹性模量比干燥的人工皮肤的弹性模量小。

(3)本发明通过调节亲水网络和亲油网络的比例，可以调控人工皮肤的粘弹特性，从而模仿不同类型和水合度的皮肤。从皮肤的弹性模量曲线可以看出，所制备的湿度响应人工皮肤在1～100mn力的作用下，弹性模量为5～20kpa，与人体皮肤在相同条件下的弹性模量(10～20kpa)相似，与文献中报道的人体皮肤真皮层的弹性模量(8～35kpa)一致。

(4)本发明通过调节致孔剂的种类和用量，可以调节人工皮肤的微结构，使得其具有多孔特性，孔径为0.1～3.0μm，从而具有离子透过性能和高透氧性能。

(5)本发明的湿度响应人工皮肤是由亲水性组分和亲油性组分同步互穿交联聚合一步法制备得到。制备方法步骤简单，质控方便，易于工业化制备。

(6)本发明所制备的湿度响应人工皮肤能够用于皮肤接触材料或产品的开发测试，在研究伤口辅料及皮肤洗护产品的摩擦学行为时，能够很好地区分不同类型伤口辅料及皮肤洗护产品的摩擦学行为，与采用人体皮肤的测试结果一致。

附图说明

图1a和图1b分别为本发明实施例所制备的湿度响应人工皮肤和人体手臂皮肤力学性能测试示意图。

图2为实施例1所制备的湿度响应人工皮肤示意图。

图3a-图3c分别为实施例1、2、3所制备的湿度响应人工皮肤的横截面sem图。

图4分别为实施例1、2、3所制备的湿度响应人工皮肤的吸水溶胀率随时间的变化曲线。

图5为实施例1所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的有效弹性模量曲线及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线。

图6为实施例2所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的有效弹性模量曲线及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线。

图7为实施例3所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的有效弹性模量曲线及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线。

图8a和图8b分别为实施例3所制备的湿度响应人工皮肤及人体手臂皮肤在研究伤口辅料摩擦学行为时的摩擦系数。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本发明首先提供了一种湿度响应人工皮肤，包括下述重量百分比的组分：亲水网络为10％～49.5％，亲油网络为50％～89.5％，致孔剂约为0.5％～1.5％；其中亲水网络前驱物中亲水性化合物和去离子水的质量比为7:80～20:80，亲水性化合物和偶联剂的质量比为1:0.0～1:0.2；亲油网络前驱物中有机硅与交联剂的质量比为10:1～80:1。

进一步地，上述各组分的亲水网络重量百分比数值优选范围为：30％～49％；亲油网络重量百分比数值优选范围为：50％～69％；致孔剂重量百分比数值优选范围为：1.0％～1.5％。

亲油网络前驱物中有机硅与交联剂的质量比优选范围为30:1～65:1。

所述的亲水网络的亲水性化合物为壳聚糖及其衍生物、聚乙烯醇(pva)、透明质酸(钠)、聚乳酸(pla)、聚羟基乙酸(pga)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、葡萄糖及其衍生物、纤维素及其衍生物、聚丙烯酸(酯)及其衍生物、聚酰亚胺及其衍生物、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙二醇(peg)中的一种或几种的混合物，偶联剂是戊二醛(ga)、1,6-己二异氰酸酯(hdi)、碳化二亚胺(edc)、叠氮二苯基磷(dppa)、酰基叠氮化物、聚环氧化物以及(1s,2r,6s)-2-羟基-9-(羟甲基)-3-氧代二环丙[4.3.0]壬-4,8-二烯-5-甲酸甲酯、1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、亚甲基双丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、四羧酸丁烷中的一种。

所述的亲油网络的有机硅为含乙烯基的硅氧烷，交联剂是含si-h键的硅氧烷。

所述的致孔剂为水、无机金属盐、有机盐。无机金属盐包括但不限于金属卤化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属硫酸盐，如氯化钠、氯化钾、碳酸钙、硫酸镁等。有机盐包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或几种。

本发明还提供了上述湿度响应人工皮肤的制备方法，包括下述步骤：

(1)制备人工皮肤前驱物：

向三口烧瓶中加入一定量的亲水性化合物和一定量的水，在25～90℃下搅拌至溶解，冷却后，静置或真空脱泡，然后向其中加入一定量的偶联剂，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。然后，将一定质量比的硅氧烷及其交联剂混合搅拌15～20min，获得亲油性网络前驱物。最后，将一定质量比的亲油性网络前驱物和亲水性网络前驱物混合搅拌10～30min，静置或真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

(2)制备人工皮肤膜:

将上述人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜，液体胚膜厚度为约为0.1～3.0mm，或在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为1.0～3.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板或装有液体胚膜的模具，在40～80℃烘箱中固化12～24h，获得人工皮肤膜。

(3)制备湿度响应人工皮肤:

将步骤(2)得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡或抽提2～3天除去致孔剂，在浸泡或抽提的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

本发明对人工皮肤的吸水特性进行了测试，测试方案如下：

将人工皮肤剪成d＝1.0cm的片状并称取初始质量m0，再浸泡水中每天称取质量做记录mi，根据溶胀率公式计算每天的吸水溶胀率，吸水溶胀率＝(mi-m0)/m0×100％。测试结果为，本发明提供的湿度响应人工皮肤具有良好的吸水特性，吸水溶胀率可高达250％。

本发明采用扫描电子显微镜观察了本发明所得到的湿度响应人工皮肤的横截面结构。测试结果为，本发明提供的湿度响应人工皮肤具有多孔特性，孔径为0.1～3.0μm。

本发明采用德国innowep公司的ust材料性质测定仪对人工皮肤以及人体手臂内侧的力学特性进行了测试。

测定方案如下：

将2.0mm厚的人工皮肤或人体手臂放在ust探头下，利用r＝2.5mm的探头对皮肤施加载力f为1.0～100.0mn，根据其压入深度δ(μm)，利用有效弹性模量计算公式计算有效弹性模量e*。其中图5-7横坐标压痕深度＝(δ×r)^1/2。

参见图1a和图1b，图1a为本发明实施例所制备的湿度响应人工皮肤力学性能测试示意图；图1b为本发明实施例所制备的湿度响应人体手臂皮肤的力学性能测试示意图。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。以下实施例中采用的硅氧烷为市场上购买的道康宁184聚二甲基硅氧烷和英美特rtv615聚二甲基硅氧烷；在购买硅氧烷时均有配套的交联固化剂作为交联剂使用。

实施例1

配制壳聚糖水溶液，壳聚糖与水的质量比为7:80，在室温下搅拌至溶解，再真空脱泡，然后向其中加入偶联剂戊二醛(壳聚糖与戊二醛的质量比为1:0.2)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将质量比为65:1的道康宁184聚二甲基硅氧烷与交联剂混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，其中亲水性网络前驱物质量百分比为50％，在500rpm下混合搅拌5min，再加入1.5％的十二烷基硫酸钠(致孔剂)，搅拌15min后真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为2.0mm。然后将装有液体胚膜的模具，在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡3天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。参见图2，为实施例1所制备的湿度响应人工皮肤示意图。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，结果参见图3a，该图为本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的横截面sem图，放大倍数为×8000倍，可以看出所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为1.0μm。

本发明提供的湿度响应人工皮肤具有良好的吸水特性，参见图4，给出了本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的吸水率随时间的变化曲线，可以看出浸泡15天后其吸水率达180％。

采用ust测试本实施例所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的弹性模量以及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线，结果参见图5，可以看出，在1～100mn的加载力下，实施例1所制备的湿度响应人工皮肤在干燥状态下的弹性模量为9～12kpa，湿润状态下的弹性模量为6～10kpa，与人体手臂皮肤的弹性模量(10～20kpa)相近。

实施例2

配制壳聚糖水溶液，其与水的质量比为7:80，在室温下搅拌至溶解，再静置脱泡，然后向其中加入偶联剂戊二醛(壳聚糖与戊二醛的质量比为1:0.2)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体道康宁184聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比50:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为50％，再加入1.5％的硫酸钠，搅拌，15min后静置脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为2.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板或装有液体胚膜的模具，在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，观察结果参见图3b，该图为本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的横截面sem图，放大倍数为×8000倍，可以看出所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为0.6μm。

本发明提供的湿度响应人工皮肤具有良好的吸水特性，参见图4，给出了本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的吸水率随时间的变化曲线，可以看出浸泡15天后其吸水率达230％。

采用ust测试本实施例所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的弹性模量以及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线，结果参见图6，可以看出，实施例2所制备的湿度响应人工皮肤在干燥状态下的弹性模量为5～12kpa，湿润状态下的弹性模量为7～11kpa，与人体手臂皮肤的弹性模量(10～20kpa)相似。

实施例3

配制壳聚糖水溶液，其与水的质量比为7:80，室温搅拌溶解，再真空脱泡，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体英美特rtv615聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比50:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为50％，再加入1.0％的氯化钠，搅拌20min后真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为3.0mm。然后将装有液体胚膜的模具，在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，观察结果参见图3c，该图为本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的横截面sem图，放大倍数为×15000倍，可以看出所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为3.0μm。

本发明提供的湿度响应人工皮肤具有良好的吸水特性，参见图4，给出了本实施例所制备的湿度响应人工皮肤的吸水率随时间的变化曲线，可以看出浸泡15天后其吸水率达180％。

采用ust测试本实施例所制备的湿度响应人工皮肤在干燥和湿润状态下的弹性模量以及人体手臂皮肤的有效弹性模量曲线，结果参见图7，可以看出，实施例3所制备的湿度响应人工皮肤在干燥状态下的弹性模量为11～16kpa，湿润状态下的弹性模量为10～11kpa与人体皮肤的弹性模量(10～20kpa)一致。

实施例4

配制聚乙烯醇(简称pva)水溶液，pva与水的质量比为20:80，在95℃下回流搅拌溶解，再真空脱泡，然后向其中加入偶联剂马来酸酐(pva与马来酸酐的质量比为1:0.10)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体道康宁184聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比40:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为30％，再加入1.0％的氯化钠，搅拌15min后脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜，液体胚膜厚度为约为2.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板在60℃烘箱中固化12h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为2μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达200％。

实施例5

配制pva和透明质酸的混合水溶液，亲水化合物与溶剂的质量比为16:80，其中质量比pva：透明质酸＝9:1，在95℃下回流搅拌溶解，再真空脱泡，然后向其中加入偶联剂马来酸酐(亲水化合物与偶联剂的质量比为1:0.2)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体英美特rtv615聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比30:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为40％，再加入1.0％的氯化钠，搅拌，15min后真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜，液体胚膜厚度为约为1.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板在70℃烘箱中固化12h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为0.15μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达220％

实施例6

配制聚乳酸-羟基乙酸共聚物水溶液，聚乳酸-羟基乙酸共聚物与水的质量比为1:8，搅拌溶解，然后向其中加入偶联剂顺丁烯二酸酐(亲水化合物与偶联剂的质量比为1:0.1)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体道康宁184聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比30:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为35％，再加入1.5％的十二烷基苯磺酸钠，搅拌20min后静置脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模板上旋涂或刮涂成膜，液体胚膜厚度为约为3.0mm。然后将涂有液体胚膜的模板在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡3天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为0.15μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达185％。

实施例7

配制纤维素水溶液，亲水化合物与溶剂的质量比为1:10，搅拌溶解，然后向其中加入偶联剂顺丁烯二酸酐(亲水化合物与偶联剂的质量比为1:0.05)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体英美特rtv615聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比40:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为40％，再加入1.5％的氯化钾，搅拌15min后静置脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为2.0mm。然后将装有液体胚膜的模具在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为0.1μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达190％。

实施例8

配制聚丙烯酸水溶液，亲水化合物与溶剂的质量比为1:10，搅拌溶解，然后向其中加入偶联剂亚甲基双丙烯酰胺(亲水化合物与偶联剂的质量比为1:0.05)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体道康宁184聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比50:1混合搅拌15min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为30％，再加入1.5％的氯化钾，搅拌15min后静置脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为2.0mm。然后将装有液体胚膜的模具在50℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为1.5μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达170％。

实施例9

配制聚乙烯吡咯烷酮/壳聚糖水溶液，亲水化合物与溶剂的质量比为1:10，搅拌溶解，然后向其中加入偶联剂戊二醛(亲水化合物与偶联剂的质量比为1:0.05)，搅拌均匀获得亲水性网络前驱物。

将亲油性网络前驱体英美特rtv615聚二甲基硅氧烷与交联剂质量比50:1混合搅拌20min，获得亲油性网络前驱物。

将亲水性网络前驱物加入亲油性网络前驱物中，在500rpm下混合搅拌5min，其中亲水性网络前驱物质量百分比为20％，再加入1.5％氯化钠，15min后真空脱泡，获得人工皮肤前驱物。

将上述人工皮肤前驱物在在模具中流延成膜，液体胚膜厚度为1.0mm。然后将装有液体胚膜的模具在45℃烘箱中固化24h，获得人工皮肤膜。

将上述步骤得到的人工皮肤膜经去离子水浸泡2天除去致孔剂，在浸泡的过程中每天更换一次去离子水，再取出人工皮肤膜，烘干后得到湿度响应人工皮肤。

采用扫描电子显微镜观察本实施例制备的湿度响应人工皮肤的横截面结构，发现所制备的湿度响应人工皮肤具有多孔结构，孔径最大约为3μm。

本实施例制备的湿度响应人工皮肤在水中浸泡15天后其吸水率达250％。

实施例10

将上述实施例3所制备的湿度响应人工皮肤应用于研究伤口辅料的摩擦学行为中。采用umttribolab仪器考察了四种伤口敷料d、e、f、g分别贴附于人工皮肤及人体皮肤上后的摩擦行为。测试方法如下：采用直径为1.0cm的尼龙球作为上试样，在覆盖伤口辅料的皮肤上进行往复运动，正压力f为500mn，冲程为8mm，往复运动速度为0.25mm/s，时间为10min。

测试结果如图8a和图8b所示，图8a为湿度响应人工皮肤在研究伤口辅料摩擦学行为时的摩擦系数。图8b为人体手臂皮肤在研究伤口辅料摩擦学行为时的摩擦系数。将图8a和图8b的摩擦系数进行对比，可以看出，采用所制备的湿度响应人工皮肤时，伤口辅料的摩擦系数与采用人体手臂皮肤时的摩擦系数相近，且不同伤口辅料的摩擦系数变化趋势一致。

上述仅为本发明的部分优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。