本发明属于高分子功能材料技术领域，也属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种3d打印创伤敷料的制备方法。
背景技术：
创伤敷料不仅可以缩短创面愈合时间，减少资源的浪费，而且可以大大降低医疗工作量，满足患者要求。纱布类敷料多用棉或人工合成，制作工艺较简单，是迄今为止应用最广的敷料。但传统的纱布类敷料有许多缺点，如易滋生细菌，创面渗出液易与干燥真皮组织粘连后形成痂皮，妨碍上皮化进程等；创面与纱布粘连后，换药揭起时极易引起剧烈疼痛，甚至带来二次创伤；纱布敷料纤维易脱落，造成异物反应，影响愈合。现代创伤敷料主要特点是在创面周围创造一个潮湿的环境，加快创面的愈合。
聚氨酯基水凝胶能吸收和保留创面渗出物，促进成纤维细胞增殖和角质形成细胞的迁移，这对于创面的完整上皮化和愈合是非常必要的。水凝胶柔软且具有弹性，使用方便，伤口愈合后无任何损伤，可以降低皮肤伤口的温度，起到舒缓和降温的作用，并且它无刺激性，对生物组织无反应，对代谢产物无渗透性，同时具有良好的力学性能，可以支撑其作为伤口敷料的使用。
聚丙烯酸凝胶被用来广泛应用于创伤敷料、疤痕修复凝胶、退热贴等医学领域。锌对诸如生物毒素、重金属、h2o2和酒精等毒性物质造成的细胞损伤均有保护作用。1967年波里斯提出锌有刺激人的外科伤口促进愈合作用，他以口服硫酸锌600mg/d，使年轻病人的肉芽伤口愈合时较对比组加快43％。1976年福克斯又报导磺胺嘧啶锌外用治疗烧伤创面效果显著，说明锌离子增快了烧伤创面愈合。
3d打印技术可个性化定制产品，尤其是在齿科材料、骨科材料等医用材料方面的应用已经日臻成熟，为解决个性化的医学需求提供了一个非常有价值的方向。
鉴于此，本发明提出采用3d打印技术将热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球打印成创伤敷料垫片，并采用表面处理等技术手段制备出可加速创口愈合的创伤敷料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种3d打印创伤敷料的制备方法，本发明方法解决了敷料可根据创伤的类型、创面大小可个性化定制的技术问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种3d打印创伤敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球按照比例混合，经熔融、挤出、拉丝制备成3d打印耗材；
(2)采用3d打印机将步骤(1)耗材打印成垫片；
(3)垫片置于稀盐酸或稀醋酸中浸泡后，再将垫片于壳聚糖稀溶液浸泡后取出，再置于硫酸软骨素稀溶液中浸泡，反复此过程数次后取出垫片，室温下自然晾干，制得可用于创伤修复的创伤敷料。
优选的，步骤(2)，3d打印机在135-200℃下将步骤(1)的耗材打印成2-5mm厚的垫片。
优选的，步骤(2)，垫片呈圆形、方形、椭圆形或不规则形状。
优选的，步骤(1)，热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比20-60：25-45：5-15：1-10：0.1-0.5：5-25混合。
优选的，步骤(1)，热塑性聚氨酯tpu为医用级，可选牌号为德国巴斯夫1185a、德国拜耳/255u或德国拜耳/795u中的一种或几种。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦surlyn9910、surlyn9020树脂或自制。聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)为分子量为600000-1300000中的一种或几种。
优选的，聚乙烯醇的醇解度为60-88％,分子量12-15万。碳酸钙微球的粒径为0.5-15μm。
优选的，步骤(1)中，熔融、挤出、拉丝的熔融温度为120-155℃，挤出拉丝直径为1.75mm。
优选的，步骤(3)中，稀盐酸或稀醋酸浓度为0.5-2％(w/v)。稀盐酸或稀醋酸浸泡时间为0.5-4小时。
优选的，步骤(3)中，壳聚糖稀溶液的浓度为0.2-4％(w/v)。所用壳聚糖分子量为20-40万道尔顿，脱乙酰度为70-85％。壳聚糖稀溶液中浸泡时间为5-25分钟。
优选的，步骤(3)中，硫酸软骨素稀溶液的浓度为0.1-4％(w/v)。所用硫酸软骨素分子量为20000－50000。硫酸软骨素中浸泡时间为10-30分钟。
优选的，步骤(3)中，重复数次指反复按顺序重复过程3-6次。
本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明采用3d打印的方法使得处理创伤的敷料垫片的尺寸、形状、厚度、孔径、孔隙率均可控，且可根据创面个性化定制敷料。后处理3d打印垫片使得敷料获得了更具生物相容性的表面，有助于创面更好的愈合。
本发明制备过程简单，产率高，易于产业化，且可更具创面大小、类型进行个性化定制敷料垫片，可以广泛应用于创伤、烫伤以及化学烧伤、糖尿病并发症等难愈合创面。
本发明制得的3d打印创伤敷料，能够避免换纱布的疼痛，创面修复效果良好。且本发明方法制备的3d打印创伤敷料具有机械强度高，透气性能好，易促进创口修复等优点,可用于创伤、烫伤、糖尿病溃疡皮肤创面等皮肤修复领域。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对具体实施方式进行阐述。显而易见地，下面描述中仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些说明获得其它的实施方式。
实施例1：
一种3d打印创伤敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比40：25：5：5：0.2：8混合，熔融、挤出、拉丝制备成3d打印耗材。熔融温度为120℃，挤出拉丝直径为1.75mm。
本步骤中，热塑性聚氨酯tpu为医用级，可选德国巴斯夫1185a。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦surlyn9910。聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)为分子量为600000。聚乙烯醇的醇解度为60％,分子量12万；碳酸钙微球的粒径为0.5μm。
(2)采用fdm型3d打印机在165℃下将(1)耗材打印成3mm厚的椭圆形的垫片；
(3)垫片置于2％(w/v)的稀盐酸浸泡2小时后，再将垫片于1％(w/v)壳聚糖稀溶液浸泡15min后取出，再置于2％(w/v)硫酸软骨素稀溶液中浸泡15min。壳聚糖稀溶液的浓度为0.2％；壳聚糖分子量为20万道尔顿，脱乙酰度为70％。硫酸软骨素稀溶液的浓度为0.1％，硫酸软骨素分子量为20000。反复此过程5次后取出垫片，室温下自然晾干，制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
实施例2：
3d打印创伤敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比45：30：8：2：0.1：5混合，熔融、挤出、拉丝制备成3d打印耗材。熔融温度为155℃，挤出拉丝直径为1.75mm。
本步骤，热塑性聚氨酯tpu为医用级，可选德国拜耳/795u。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦surlyn9020树脂。聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)为分子量为1300000。聚乙烯醇的醇解度为88％,分子量15万；碳酸钙微球的粒径为15μm。
(2)采用fdm型3d打印机在150℃下将(1)耗材打印成2mm厚的长方形形状的垫片；
(3)垫片置于2％(w/v)的稀醋酸中浸泡4小时后，再将垫片于1％(w/v)壳聚糖稀溶液浸泡20min后取出，再置于1％(w/v)硫酸软骨素稀溶液中浸泡20min。壳聚糖稀溶液的浓度为4％；壳聚糖分子量为40万道尔顿，脱乙酰度为85％。硫酸软骨素稀溶液的浓度为4％，硫酸软骨素分子量为50000。反复此过程6次后取出垫片，室温下自然晾干，制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
实施例3：
3d打印创伤敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比30：25：5：2：0.1：15混合，熔融、挤出、拉丝制备成3d打印耗材。熔融温度为135℃，挤出拉丝直径为1.75mm。
本步骤，热塑性聚氨酯tpu为医用级，可选德国拜耳/255u。聚丙烯酸锌离聚体可自制。聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)为分子量为1300000。聚乙烯醇的醇解度为70％,分子量13万；碳酸钙微球的粒径为7μm。
(2)采用fdm型3d打印机在175℃下将(1)耗材打印成4mm厚的不规则形状的垫片；
(3)垫片置于2％(w/v)的稀盐酸中浸泡1小时后，再将垫片于0.2％(w/v)壳聚糖稀溶液浸泡25min后取出，再置于0.2％(w/v)硫酸软骨素稀溶液中浸泡25min。壳聚糖稀溶液的浓度为2％；壳聚糖分子量为30万道尔顿，脱乙酰度为78％。硫酸软骨素稀溶液的浓度为2％，硫酸软骨素分子量为30000。反复此过程3次后取出垫片，室温下自然晾干，制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
本发明利用热塑性聚氨酯tpu和聚丙烯酸锌离聚体为主要材料通过3d打印技术构建的创伤敷料，采用碳酸钙与酸反应致孔，通过浸渍壳聚糖与硫酸软骨素稀溶液获得亲生物表面，获得具有加速愈合功能的个性化定制的医用敷料，制备的敷料具备高吸湿，可避免换纱布疼痛，创面修复效果良好等优点，可广泛用于创伤、烫伤、以及化学烧伤、糖尿病并发症等难愈合创面。且该方法制造工艺简单，产率高，易于产业化。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。