一种抗菌外科手术缝合线及其制备方法与应用

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种抗菌外科手术缝合线及其制备方法与应用。


背景技术：

2.外科手术缝合线在广泛的医疗治疗中扮演着重要的角色，外科手术缝合线的主要功能是在受伤或手术后将组织边缘固定和连接在一起，促进伤口愈合。目前人们已经将许多不同的材料开发为外科手术缝合线，包括金属线(例如，金、银和镍钛合金)、自然收获或衍生的纤维(例如，丝绸、亚麻和人发)、绵羊或山羊肠，以及由不可吸收的聚合物(例如，尼龙)和可吸收的聚合物(例如，聚乙醇酸)制成的合成纤维。目前临床使用的外科手术缝合线大多都不具有抗菌性能，在外科手术过程中，外科手术缝合线可能藏匿或引入细菌并在伤口处繁殖，导致相关的细菌感染和生物膜的形成。因此，急需开发出一种能够建立在多种材料的外科手术缝合线上的抗菌表面，以防止细菌粘附和生物被膜的形成。
3.外科手术过程中对缝合线的打结，剪断操作难以避免地会产生缝合线碎屑并掉落在病人伤口内，在伤口愈合后将难以清除；此外，术后拆线过程中也经常遇到拆线不彻底的情况。残留在病人体内的缝合线将持续刺激缝合处周围组织，延长病人的痛苦。荧光显微技术能够对细胞和细菌等小尺寸物体进行长时间稳定的荧光追踪和监测。然而到目前为止，还鲜有利用肉眼观察宏观物体荧光以对宏观物体进行实时荧光追踪和检测相关的报导。利用荧光监测掉落在病人伤口处的缝合线碎屑或未彻底拆除的缝合线，将避免缝合线残留在病人体内的情况发生。
4.在现代医学中，抗菌光动力疗法因为其具有耐药性小、时空可控性高、副作用小等显著优点，已成为治疗细菌感染的最有前途的手段之一。抗菌光动力疗法依赖于光敏剂(pss)产生的活性氧物种(ros)在光照射下导致细菌死亡。传统光敏剂会产生聚集导致淬灭效应(aggregation-caused quenching，acq)，在光敏剂分子聚集形成聚集体后，由于芳香化合物之间存在强烈的π-π堆积作用，导致其形成发射弱或不发射的缔合物和复合物，从而使荧光淬灭，同时影响光动力性能。聚集荧光淬灭的问题极大地限制了传统的荧光材料在光动力疗法中的应用，导致ros释放效率低、生物检测的信号量低、灵敏性差以及易于发生光漂白的问题。而聚集诱导发光(aggregation-induced emission，aie)现象的发现很好地解决了这一问题，聚集诱导发光体(aiegen)在聚集态下可以激发出更强的荧光，并且形成的aie聚集体具有优异的光稳定性和抗光漂白性，可以实现长时间稳定的荧光追踪和监测。通过将aie光敏剂(aie pss)包裹成纳米结构，可以大幅改善其结构疏水性强，靶向功能弱的缺点而不对其光物理性质造成不好的影响。然而，目前有关aie光敏剂及其纳米结构的研究大多集中在溶液杀菌或体内感染治疗上，而关于负载aie光敏剂及其纳米结构作为抗菌表面材料的研究还很少。因此，如何利用一种简单的方式在外科手术缝合线上建立基于aie光敏剂及其纳米结构的抗菌表面将是一个亟需众多科研工作者解决的问题。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术存在的不足，本发明的首要目的是提供一种抗菌外科手术缝合线的制备方法。
6.本发明的另一目的在于提供上述制备方法获得的抗菌外科手术缝合线。所得外科手术缝合线具有良好的抗菌性能，可以实现清除粘附细菌和生物膜；具有良好的荧光标记功能，可以通过肉眼对手术缝合线进行实时荧光监测；同时具有良好生物相容性。
7.本发明的再一目的在于提供上述抗菌外科手术缝合线的应用。
8.本发明的目的通过如下技术方案实现：
9.一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
10.(1)将dtpm的四氢呋喃(thf)溶液、dspe-peg
n-mal的四氢呋喃溶液、dspe-pegn的四氢呋喃溶液混合均匀，得到混合液，旋干，得到混合物；
11.(2)将步骤(1)所得混合物加入水中，超声震荡处理，得到分散液，过滤，得到aie纳米纤维；
12.(3)将步骤(2)所得aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液；将生物活性多肽加入所述aie纳米纤维分散液中，得到混合液，搅拌反应，过滤，得到多肽功能化aie纳米纤维；
13.(4)将外科手术缝合线进行等离子刻蚀，得到表面改性外科手术缝合线；
14.(5)将步骤(3)所得多肽功能化aie纳米纤维重悬在tris-hcl缓冲溶液中，得到多肽功能化aie纳米纤维分散液；将步骤(4)所得表面改性外科手术缝合线加入到所述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应，清洗，吹干，即获得负载有aie纳米纤维的多功能表面外科手术缝合线。
15.进一步地，步骤(1)中所述dtpm，英文名称为2-{3-[5-(4-diphenylamino-phenyl)-thiophen-2-yl]-1-phenyl-allylidene}-malononitrile，是一种具有聚集诱导发光特性的分子，其结构式如下所示：
[0016][0017]
进一步地，步骤(1)中所述dspe-peg
n-mal的结构式如下所示：
[0018][0019]
进一步地，步骤(1)中所述dspe-pegn的结构式如下所示：
[0020][0021]
进一步地，在步骤(1)中所述混合物中，dtpm的浓度为1-15mg/ml；dspe-peg
n-mal的浓度为1-20mg/ml；dspe-pegn的浓度为1-25mg/ml。
[0022]
进一步地，步骤(2)中所述混合物与水的质量体积比为0.1-1mg/ml。
[0023]
优选地，步骤(2)中所述混合物与水的质量体积比为0.5-1mg/ml。
[0024]
进一步地，步骤(2)中所述超声震荡处理的时间为1-3min，功率为120w。
[0025]
进一步地，步骤(2)中所述aie纳米纤维的分子量为10000-5000000，长度分布为0.5-10μm，宽度分布为10-100nm。
[0026]
进一步地，步骤(2)所述过滤的通过超滤管离心过滤技术实现，操作为：将分散液先过滤头，滤过分子量为0-5000000，取滤液，然后将所述滤液过超滤管，滤过分子量为0-10000，离心过滤的转速为6500rpm，离心过滤的时间为30min，取滤渣。
[0027]
进一步地，在步骤(3)所述aie纳米纤维分散液中，aie纳米纤维的浓度为200-800μg/ml。
[0028]
进一步地，步骤(3)中所述生物活性多肽为一端连接有巯基的柔性链生物活性多肽由带巯基(-sh)的半胱氨酸(cys)、带正电的精氨酸(arg)、赖氨酸(lys)、和带疏水基团的色氨酸(trp)和聚乙二醇组成，序列通式为(cys)
a-peg
b-(lys)
c-(arg)
d-(trp)
e-(lys)
f-(trp)
g-(arg)h，式中a的取值范围为0-1；b的取值范围为0-4，c的取值范围为0-18，d的取值范围为0-18，e的取值范围为0-2，f的取值范围为0-3，g的取值范围为0-2，h的取值范围为0-2。其氨基端通过聚乙二醇连接半胱氨酸(cys)，从而引入巯基(-sh)反应基团。利用aie纳米纤维表面的马来酰亚胺基团(-mal)与巯基(-sh)的加成反应，即可得到多肽功能化的aie纳米纤维。所述生物活性多肽可以通过固相合成法进行合成。
[0029]
进一步地，在步骤(3)所述混合液中，生物活性多肽的浓度为1-10mg/ml。
[0030]
进一步地，步骤(3)中所述搅拌反应的时间为24h。
[0031]
进一步地，步骤(3)所述过滤通过超滤管离心过滤技术实现，操作为：采用超滤管对搅拌反应后的混合液进行离心过滤，滤过分子量为0-10000，离心过滤的转速为6500rpm，离心过滤的时间为30min，取滤渣。所述多肽功能化的aie纳米纤维的分子量为10000-1000000，长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm。
[0032]
进一步地，步骤(4)中所述外科手术缝合线包括但不限于蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠等不同材料的外科手术缝合线，其线径范围为0.5-5cm。
[0033]
进一步地，步骤(4)中所述等离子刻蚀通过置于等离子清洗机中刻蚀1-5min实现，其中，样品距等离子发射中心的距离为10cm。
[0034]
进一步地，步骤(5)中所述tris-hcl缓冲溶液是浓度为10mmol/l，ph7-9的tris-hcl缓冲溶液。
[0035]
进一步地，在步骤(5)所述多肽功能化aie纳米纤维分散液中，多肽功能化aie纳米纤维的浓度为5-60μg/ml。
[0036]
进一步地，步骤(5)中所述的表面改性外科手术缝合线加入到0.5-5ml步骤(5)所
述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，使多肽功能化的aie纳米纤维分散液没过外科手术缝合线。
[0037]
进一步地，步骤(5)中所述常温常压下避光反应时间为12-48h。
[0038]
一种抗菌外科手术缝合线，通过上述制备方法获得。
[0039]
上述抗菌外科手术缝合线在动物标本制作中的应用。
[0040]
本发明提供的抗菌外科手术缝合线，是利用多肽功能化的aie纳米纤维表面多肽的电荷量和亲水结构与表面改性外科手术缝合线表面的电荷量和亲水结构相互作用而实现的，其中多肽功能化的aie纳米纤维由具有聚集诱导发光特性的分子dtpm，经dspe-peg
n-mal和dspe-pegn包裹并接枝柔性链生物活性多肽形成的。
[0041]
本发明提供的抗菌外科手术缝合线的抗菌性能，是利用外科手术缝合线表面携带的多肽功能化aie纳米纤维的抗菌性能而实现的。
[0042]
本发明提供的抗菌外科手术缝合线的荧光标记功能，是利用外科手术缝合线表面携带的多肽功能化aie纳米纤维的荧光特性而实现的。
[0043]
本发明提供的制备方法利用两亲性分子dspe-peg
n-mal和dspe-pegn，将具有聚集诱导发光特性的荧光分子dtpm包裹制成纳米纤维；再通过纳米纤维表面的马来酸酐(-mal)和多肽序列中半胱氨酸(cys)上的巯基(-sh)反应基团进行加成反应，在纳米纤维上引入具有靶向功能的柔性链生物活性多肽链，从而制备出了具有正电荷和亲水结构表面的多肽功能化aie纳米纤维。利用等离子清洗机处理外科手术缝合线表面，从而在外科手术缝合线上建立了一层具有负电荷和亲水性结构的表面。利用多肽功能化的aie纳米纤维表面的正电荷和亲结构与外科手术缝合线表面的负电荷和亲水性结构，从而最终制备出了负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。其抗菌性能和荧光标记功能均通过外科手术缝合线表面负载的多肽功能化aie纳米纤维的抗菌和荧光性能实现。该方法赋予了多种材料的外科手术缝合线以优异的荧光标记功能和良好抗菌性能，并且具有制备方式简单，生物相容性良好，抗菌性能稳定，时空分辨率高的优点，有望作为一种新型且适用于多种材料的外科手术缝合线多功能表面。
[0044]
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
[0045]
(1)本发明制备的负载有aie纳米纤维的多功能表面外科手术缝合线，能够有效清除表面粘附的细菌与生物膜；
[0046]
(2)本发明制备的负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面，其表面负载的多肽功能化aie纳米纤维可以长时间吸附在外科手术缝合线表面上，在pbs缓冲溶液中浸泡30天后仍能观察到明亮的荧光；
[0047]
(3)本发明制备的负载有aie纳米纤维的多功能表面外科手术缝合线，具有优异的生物相容性，在一定的负载量范围内(0-5μg/mm2)对细胞的影响和对血液中的红细胞的溶解能力完全可以忽略不计。
附图说明
[0048]
图1是实施例所用的dtpm分子的结构式示意图；
[0049]
图2是实施例所用的dspe-peg
n-mal的结构式示意图；
[0050]
图3是实施例所用的dspe-pegn的结构式示意图；
[0051]
图4是实施例1所制备的aie纳米纤维的透射电镜图片；
[0052]
图5是实施例1所制备的多肽功能化的aie纳米纤维的透射电镜图片；
[0053]
图6是实施例1所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的扫描电镜图片；
[0054]
图7是实施例1所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0055]
图8是实施例1所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0056]
图9是实施例1所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在pbs缓冲溶液中浸泡30天内的表面荧光强度变化图；
[0057]
图10是实施例1所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线血液相容性结果图；
[0058]
图11是实施例2所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0059]
图12是实施例2所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0060]
图13是实施例3所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0061]
图14是实施例3所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0062]
图15是实施例4所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0063]
图16是实施例4所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0064]
图17是对比例1所制备的样品的透射电镜图片；
[0065]
图18是对比例2所制备的四种外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0066]
图19是对比例2所制备的四种外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0067]
图20是对比例3所制备的四种外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0068]
图21是对比例3所制备的四种外科手术缝合线的光动力抗菌结果图；
[0069]
图22是对比例4所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在荧光场，明场下的图片及其叠加图(从上到下依次为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)；
[0070]
图23是对比例4所制备的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的光动力抗菌结果图。
具体实施方式
[0071]
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实
现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
[0072]
以下实施例所使用的dtpm分子的制备方法为将5-(4-(二苯胺)苯基)噻吩2-碳醛(355mg，1.0mmol)和2-(1-苯基亚乙基)丙二腈(168mg，1.0mmol)混合，通过简单的缩合反应合成即可，该分子已经在专利《一种靶向染色细胞膜的aie纳米纤维探针及其制备方法》中公开过，结构式可参照图1所示，所使用的dspe-peg
n-mal的结构式可参照图2所示，所使用的dspe-pegn的结构式可参照图3所示。
[0073]
实施例1
[0074]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0075]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0076]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0077]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；如图4所示，所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0078]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0079]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，如图5所示，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0080]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀5min，其中，样品距等离子发射中心的距离为10cm。得到表面改性外科手术缝合线；
[0081]
(7)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用10mmol/l，ph 7的trsi-hcl缓冲溶液重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(60μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干，得到负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。
[0082]
通过扫描电镜观察了负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线表面形貌。结果如图6所示，由于aie纳米纤维吸附在了四种外科手术缝合线上，扫描电镜下可以观察到缝合线表面有aie纳米纤维的存在。其中聚羟基乙酸线表面的aie纳米纤维分布量最大，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0083]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果如图7所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，由于aie
纳米纤维吸附在了四种外科手术缝合线上，四种外科手术缝合线在黑暗环境下能够观察到不同程度的荧光，其中聚羟基乙酸线的荧光最为强烈，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0084]
利用四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线对金黄色葡萄球菌(atcc6538p)进行了光动力抗菌实验：在黑暗环境下，将负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)放置在650μl，1
×
105cfu/ml的菌液中，孵育2h，取出缝合线，置于24孔培养板中，用白光(50mw/cm2)照射20min。抗菌结果如图8所示，由于多肽功能化的aie纳米纤维本身就拥有一定的抗菌性能，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在暗环境下就拥有一定的抗菌性能，其中聚羟基乙酸线在暗环境下的抗菌率最强，为50.2％。在光照20min后，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线抗菌性能大幅提升，蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线的抗菌性能分别为82.3％，99.7％，80.6％，81.5％。聚羟基乙酸线在光照下的抗菌性能最强，这是因为聚羟基乙酸线表面吸附的aie纳米纤维最多，其抗菌性能也最好。
[0085]
在37℃下，通过将四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)浸泡在1ml pbs缓冲溶液中30天，并通过荧光显微镜测量缝合线表面荧光强度。结果如图9所示，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在浸泡的30天内表面荧光强度基本不变，说明其具有良好的稳定性。
[0086]
在37℃下，通过将四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)浸泡在1ml抗凝兔血中3h，取出1ml兔血，用高速离心机进行离心(12000rpm，2min)，取上清液100μl，在541nm处测量吸光度，并计算溶血率。如图10所示，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线的溶血率均低于5％，表明其具有优异的生物相容性。
[0087]
利用四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(atcc 43300)进行了体内光动力抗菌实验：在小鼠腹部用电动推毛刀将毛发清除干净，用75％乙醇擦拭腹部皮肤。切开小鼠腹部皮肤，在腹壁上切开一个3cm长的伤口，使用负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线缝合，缝合时采用间断缝合，并缝5针。在缝合线靠近伤口处加1μl耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌液(atcc 43300，1
×
108cfu/ml)，并立即在白光(50mw/cm2)下辐照30min。光照结束后，用蚕丝缝合线闭合小鼠腹部皮肤。小鼠在第七天进行活体成像，观察缝合线在腹壁上的保留情况。随后处死小鼠，取小鼠腹壁组织，在营养肉汤中孵育(37℃，4h)，采用平板计数法表征抗菌性能。
[0088]
实施例2
[0089]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0090]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0091]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0092]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0093]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0094]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0095]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀1min，得到表面改性外科手术缝合线；
[0096]
(7)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用10mmol/l，ph 7的trsi-hcl缓冲溶液重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(20μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干，得到负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。
[0097]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果如图11所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，这可能是因为四种手术缝合线在等离子清洗机中的刻蚀时间较短，其表面的亲水性不强，表面吸附的aie纳米纤维减少。相较于刻蚀5min的外科手术缝合线，其表面荧光减弱。其中聚羟基乙酸线的荧光最为强烈，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0098]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图12所示，由于多肽功能化的aie纳米纤维本身就拥有一定的抗菌性能，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在暗环境下就拥有一定的抗菌性能，其中聚羟基乙酸线在暗环境下的抗菌率最强，为44.6％。在光照20min后，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线抗菌性能大幅提升，蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线的抗菌性能分别为70.4％，88.7％，69.5％，71.2％。相较于刻蚀5min的外科手术缝合线，其抗菌性能下降。这可能是因为四种手术缝合线在等离子清洗机中的刻蚀时间较短，其表面的亲水性不强，表面吸附的aie纳米纤维减少。其中聚羟基乙酸线在光照下的抗菌性能最强，这是因为聚羟基乙酸线表面吸附的aie纳米纤维最多，其抗菌性能也最好。
[0099]
实施例3
[0100]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0101]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
5000-mal和dspe-peg
5000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
5000-mal、dspe-peg
5000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0102]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0103]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为
6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0104]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0105]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0106]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀5min，得到表面改性外科手术缝合线；
[0107]
(7)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用10mmol/l，ph 9的tris-hcl缓冲溶液重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(60μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干，得到负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。
[0108]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果如图13所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，由于吸附过程中aie纳米纤维分散液的ph值为9，且制备aie纳米纤维时使用了dspe-peg
5000-mal和dspe-peg
5000
，aie纳米纤维在tris-hcl缓冲溶液中聚集蜷缩，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。相较于浸泡于ph为7的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其表面荧光减弱。其中聚羟基乙酸线的荧光最为强烈，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0109]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图14所示，由于多肽功能化的aie纳米纤维本身就拥有一定的抗菌性能，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在暗环境下就拥有一定的抗菌性能，其中聚羟基乙酸线在暗环境下的抗菌率最强，为43.7％。在光照20min后，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线抗菌性能大幅提升，蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线的抗菌性能分别为73.3％，89.8％，72.5％，71.5％。相较于浸泡于ph为7的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其抗菌性能下降。这可能是因为吸附过程中aie纳米纤维分散液的ph值为9，aie纳米纤维在tris-hcl缓冲溶液中聚集蜷缩，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。其中聚羟基乙酸线在光照下的抗菌性能最强，这是因为聚羟基乙酸线表面吸附的aie纳米纤维最多，其抗菌性能也最好。
[0110]
实施例4
[0111]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0112]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0113]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0114]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0115]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0116]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀5min，得到表面改性外科手术缝合线；
[0117]
(7)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用10mmol/l，ph 7的tris-hcl缓冲溶液重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(5μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干，得到负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。
[0118]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果如图15所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，由于吸附过程中aie纳米纤维分散液的浓度过低，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。相较于浸泡于浓度为60μg/ml的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其表面荧光减弱。其中聚羟基乙酸线的荧光最为强烈，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0119]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图16所示，由于多肽功能化的aie纳米纤维本身就拥有一定的抗菌性能，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在暗环境下就拥有一定的抗菌性能，其中聚羟基乙酸线在暗环境下的抗菌率最强，为43.5％。在光照20min后，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线抗菌性能大幅提升，蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线的抗菌性能分别为65.4％，79.9％，64.4％，66.5％。相较于浸泡于浓度为60μg/ml的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其抗菌性能下降。这是可能是因为吸附过程中aie纳米纤维分散液的浓度过低，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。其中聚羟基乙酸线在光照下的抗菌性能最强，这是因为聚羟基乙酸线表面吸附的aie纳米纤维最多，其抗菌性能也最好。
[0120]
对比例1
[0121]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
0-mal和dspe-peg0的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
0-mal、dspe-peg0浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0122]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0123]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对分散液进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤，无法得到滤渣。
[0124]
利用透射电镜对该实例中的滤液进行表征，结果如图17所示，结果表明该实验操作下未形成聚合物结构，这可能是由于原料中添加的是dspe-peg
0-mal和dspe-peg0的缘故，无法开展下一步实验。
[0125]
对比例2
[0126]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0127]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0128]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0129]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0130]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0131]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到aie纳米纤维，所述aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0132]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀5min，得到表面改性外科手术缝合线；
[0133]
(7)将步骤(3)所述aie纳米纤维用10mmol/l，ph 7的trsi-hcl缓冲溶液重悬，得到aie纳米纤维分散液(60μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干。
[0134]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果图18如所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，由于制备的aie纳米纤维没有连接上生物活性多肽，亲水性较差，无法吸附到四种外科手术缝合线上，因此四种外科手术缝合线在光照下都没有荧光。
[0135]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合
线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图19所示，由于aie纳米纤维没有吸附到四种外科手术缝合线表面上，四种外科手术缝合线在暗环境和光照下都没有表现出抗菌性能。
[0136]
对比例3
[0137]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0138]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0139]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0140]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0141]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0142]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0143]
(6)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用10mmol/l，ph 7的trsi-hcl缓冲溶液重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(60μg/ml)。将不同材料的外科手术缝合线(1cm)加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干。
[0144]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果图20如所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，由于四种手术缝合线没有在等离子清洗机中刻蚀，其表面的亲水性很差，几乎无法吸附aie纳米纤维，因此四种外科手术缝合线在光照下都没有荧光。
[0145]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图21所示，由于aie纳米纤维没有吸附到四种外科手术缝合线表面上，四种外科手术缝合线在暗环境和光照下都没有表现出抗菌性能。
[0146]
对比例4
[0147]
一种抗菌外科手术缝合线的制备方法，包括如下步骤：
[0148]
(1)将dtpm分子、dspe-peg
2000-mal和dspe-peg
2000
的thf溶液混合，得到混合液，在混合液中，dtpm、dspe-peg
2000-mal、dspe-peg
2000
浓度分别为1mg/ml，1mg/ml和1mg/ml；
[0149]
(2)将步骤(1)所述混合液置于旋蒸瓶中旋干(除去thf)，加入超纯水，所述混合物
与超纯水的质量体积比为1mg/ml，超声震荡1min，得到分散液；
[0150]
(3)利用滤头规格为450nm的滤头过滤技术，对aie纳米纤维进行过滤，取滤液(标记为第一次滤液)；然后利用超滤管离心(滤过分子量为0-10000)过滤技术，离心速率为6500rpm，离心时间为30min，对所述第一次滤液进行过滤；所得aie纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；将所述aie纳米纤维重悬在水中，得到aie纳米纤维分散液(2mg/ml)；
[0151]
(4)将生物活性多肽加入上述制备的aie纳米纤维分散液中，得到混合液，在所述混合液中，生物活性多肽浓度为5mg/ml；所述柔性链生物活性多肽的序列为cys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys-lys；
[0152]
(5)对步骤(4)所述混合液进行搅拌反应24h，之后采用超滤管(滤过分子量为0-10000)离心过滤技术，对其过滤，离心的速率为6500rpm，离心的时间为30min，取滤渣，得到所述多肽功能化的aie纳米纤维，所述多肽功能化的aie纳米纤维探针的纳米纤维长度分布为2.53
±
1.76μm，宽度范围为22
±
12nm；
[0153]
(6)将不同材料(蚕丝、聚羟基乙酸、胶原蛋白、羊肠)的外科手术缝合线(1cm)置于等离子清洗机中刻蚀5min，得到表面改性外科手术缝合线；
[0154]
(7)将步骤(3)所述多肽功能化的aie纳米纤维用超纯水重悬，得到多肽功能化的aie纳米纤维分散液(60μg/ml)。将步骤(6)所述的不同材料的表面改性外科手术缝合线加入到上述多肽功能化的aie纳米纤维分散液中，常温常压下避光反应24h，用去离子水清洗，用氮气吹干，得到负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线多功能表面。
[0155]
在黑暗环境下，用激光(15mw/cm2，520nm)照射制备得到的四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线，用滤光片滤过波长小于600nm的光，拍摄四种外科手术缝合线的荧光。结果如图22所示(从上到下分别为蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线)，这可能是由于吸附过程中aie纳米纤维分散在超纯水中，aie纳米纤维的zeta电位值较低，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。相较于浸泡于溶剂为tris-hcl缓冲溶液(ph 7)的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其表面荧光减弱。其中聚羟基乙酸线的荧光最为强烈，这是因为聚羟基乙酸线表面的亲水性最好，由于亲水相互作用，其表面吸附的aie纳米纤维最多。
[0156]
在黑暗环境下，用白光(50mw/cm2)照射四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线(1cm)20min，对金黄色葡萄球菌进行了光动力抗菌实验。结果如图23所示，由于多肽功能化的aie纳米纤维本身就拥有一定的抗菌性能，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线在暗环境下就拥有一定的抗菌性能，其中聚羟基乙酸线在暗环境下的抗菌率最强，为46.9％。在光照20min后，四种负载有aie纳米纤维的外科手术缝合线抗菌性能大幅提升，蚕丝线、聚羟基乙酸线、胶原蛋白线、羊肠线的抗菌性能分别为72.1％，87.6％，71.4％，70.5％。相较于浸泡于溶剂为tris-hcl缓冲溶液(ph 7)的aie纳米纤维分散液的外科手术缝合线，其抗菌性能下降。这可能是是由于吸附过程中aie纳米纤维分散在超纯水中，aie纳米纤维的zeta电位值较低，四种外科手术缝合线表面吸附的aie纳米纤维减少。其中聚羟基乙酸线在光照下的抗菌性能最强，这是因为聚羟基乙酸线表面吸附的aie纳米纤维最多，其抗菌性能也最好。
[0157]
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本
领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。