聚合物纤维载药制备可穿戴医药制品

R. Rossi， A. Six

瑞士联邦材料科学与技术研究所(瑞士)

药物释放织物可用于治疗皮肤创伤。目前，瑞士联邦材料科学与技术研究所(Empa)的研究人员正在开发一种智能聚合物纤维，使其能识别治疗需求，并精准释放活性成分。

智能聚合物纤维研发由材料科学与技术能力中心(CCMX)的“自护理材料”项目提供支持。此纤维由可生物降解聚合物经各种工艺制备而成。具体采用何种制备工艺，取决于纤维的目标用途。通常采用静电纺丝技术制备具有较大比表面积且精细质轻的薄膜；若需强度较大的纤维，例如防护服装用纤维，则采用熔融纺丝技术制备。经过不同工艺生产出的新型纤维，其纳米构造为不同组分的多层结构。目前正在通过试样测试研究这些新型纤维材料的性能，最终如抗生素或止痛药类物质将被载入纤维制成护理产品。

为了确保活性物质的剂量精确符合需求，研究人员设计出一种巧妙的控制机制，即护理产品内某些聚合物在人体特定环境降解，从而释放活性物质，且聚合物降解释放药物的过程，可定量准确控制。具体而言，即载药智能纤维受到来自身体的刺激后，以特定速率降解，将药物以治疗所需剂量释放到环境中。这种刺激如皮肤伤口的pH值改变，表明组织损伤需要治疗。由此类纤维制成的自护理材料，将以敷料或防护服形式为患者提供疾病诊断和治疗。

自护理纤维材料在许多方面具有潜在应用。除利用使用者身体的化学信号之外，还可设置外部刺激控制纤维释放药物。载药纺织品或敷料在轻微压力或轻微刺激下即可释放药物，有助于提高患者的生活质量，同时减轻护理人员的负担。

此纤维材料还可用于预防监测。在纤维材料与人体之间，活性物质可从纤维材料释放到人体，而人体内物质也可进入纤维材料。据此，纤维可充当传感器，用于测量如血糖水平等指标。例如，早产儿的血糖平衡易被打破，借助此类纤维传感器，可通过早产儿柔嫩的皮肤无痛监测血糖水平，使其不必遭受采集血样所带来的针刺痛苦。

在CCMX“自护理材料”项目中，由Empa和瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们组成的研究团队联合研究开发智能医用纤维，截至2020年完成。到目前为止，已有20家公司成为工业合作伙伴，包括瑞士的Syngenta公司和Nanosurf公司。涉及该项目的研究计划还有瑞士纺织品行业协会和瑞士纺织品制造商的研究计划Subitex。