紡織是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，紡織材料尤其是產(chǎn)業(yè)用紡織品在本次新冠肺炎疫情中發(fā)揮了不可或缺的作用。醫(yī)用復(fù)合非織造材料是產(chǎn)業(yè)用紡織品的重要分支，由不同類型的聚合物、纖維或紡織成分的多個纖維層組合而成。通過熱壓、針刺、縫合、超聲波處理或高頻焊接，可以實現(xiàn)多個纖維層的一體化。這類產(chǎn)品主要包括：

　　(1)個人保健/衛(wèi)生產(chǎn)品，如手術(shù)服、口罩、和手術(shù)床上用品;

　　(2)非植入式醫(yī)療敷料，包括傷口敷料和繃帶;

　　(3)植入式醫(yī)療產(chǎn)品，包括用于組織再生和結(jié)構(gòu)矯形的支架。

　　02

　　外科手術(shù)服、防護服

　　最近新冠肺炎(COVID-19)、中東呼吸癥(MERS)、嚴(yán)重急性呼吸綜合征(SARS)、艾滋病(AIDS)等傳染病的流行表明，安全有效的防護性外科服裝才能保護醫(yī)護人員免受血源性病原體的侵襲。防護性外科服裝的一個關(guān)鍵因素是阻擋微生物從織物的非無菌側(cè)向無菌側(cè)轉(zhuǎn)移的能力。微生物和病原體可以由灰塵顆粒或液體(如血液、汗液等)攜帶通過織物[1]。通常采用紡粘-熔噴-紡粘(SMS)、水刺纏結(jié)、三層或雙組分纖維網(wǎng)，在有或沒有化學(xué)整理劑條件下來阻擋液體滲透。一次性SMS織物是通過將內(nèi)部熱塑性熔噴微纖維網(wǎng)夾在外部兩個連續(xù)熱塑性紡粘長絲非織造布網(wǎng)之間來形成，其中紡粘層提供強度和尺寸穩(wěn)定性，而熔噴層提供阻隔性能。研究結(jié)果[2-4]表明聚丙烯SMS防護服(例如，97-100%的聚丙烯、SMS復(fù)合非織造布)能夠提供最大防止血液穿透和微生物滲透的保護，而由純棉機織且可重復(fù)使用的手術(shù)服提供了最低限度的保護。

　　03

　　外科口罩和其他臨床可穿戴產(chǎn)品

　　外科口罩通常由SMS三層復(fù)合非織造布組成，熔噴材料充當(dāng)過濾器。大多數(shù)外科口罩的設(shè)計包括三個褶皺/折疊，以允許使用者將口罩?jǐn)U大到覆蓋鼻子和下巴以下的區(qū)域。這種設(shè)計可能足以在塵土飛揚的環(huán)境中保護穿戴者，但這些產(chǎn)品在提供對空氣傳播的大流行疾病或充滿氣溶膠環(huán)境的保護并不是特別有效。目前，醫(yī)療保健市場上正在推出幾種新型呼吸面罩。例如由針刺四層無紡布組成的多功能口罩，其中外面兩層含有永久性嵌入纖維上的銀/銅和沸石復(fù)合物，內(nèi)部兩個過濾層旨在防止微生物或顆粒物滲透(符合NIOSH的N95和N99標(biāo)準(zhǔn))。這種口罩已被證明能殺死化膿性鏈球菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，并能滅活H1N1和H5N1菌株以及普通流感病毒和其他病毒。

　　臨床醫(yī)生和醫(yī)療保健專業(yè)人員鞋套應(yīng)用的主要限制是在使用過程中頻繁破裂[5]。血液很容易通過鞋套破損處滲透，因此需要更高的力學(xué)性能來保障細菌和液體阻隔性[6]。

　　雖然所有這些產(chǎn)品都已普遍使用多年，但它們的設(shè)計仍有創(chuàng)新的余地[7]。例如，參與流感大流行的衛(wèi)生工作者口罩必須至少在幾周內(nèi)有效，但目前可用的標(biāo)準(zhǔn)一次性口罩的有效時間只有幾個小時，這些高防護要求口罩還應(yīng)該具備有效的病原體監(jiān)測機制。

　　04

　　傷口敷料

　　當(dāng)非織造材料被植入傷口內(nèi)時，收縮細胞隨機遷移，遵循非織造材料隨機定向的纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致可收縮細胞的主軸方向混亂，并破壞傷口邊緣有組織的細胞收縮。因此，收縮細胞的單個力向量的隨機化將減少傷口邊緣的快速收縮，在真皮再生期間使用無紡布支架處理傷口時，收縮細胞的數(shù)量也顯著減少[8]。創(chuàng)面敷料材料迫切需要誘導(dǎo)快速凝血，以達到最小失血量和滲出物的吸收。許多商用傷口敷料產(chǎn)品使用復(fù)合無紡布膠帶(通常是聚酯)作為吸收護墊/傷口接觸層。在一些醫(yī)用敷料中，可以添加高吸水性聚合物來處理中度到重度的傷口滲出。

　　05

　　組織工程支架

　　組織工程是一個發(fā)展迅速的多學(xué)科領(lǐng)域，在修復(fù)和重建因疾病、意外、先天畸形和缺損而受損的組織器官方面有著廣闊的前景。支架的制作方法有很多種，但最常見的有兩種，一種是多孔海綿狀支架，另一種是非織造布結(jié)構(gòu)的多孔海綿狀支架。這些材料在高表面積、孔隙率和孔徑分布、易于制備和纖維隨機性方面有很大優(yōu)勢。細胞附著、遷移和均勻分布都需要支架具有高孔隙率和互連孔。

　　針刺聚對苯二甲酸乙二醇酯非織造布上培養(yǎng)人滋養(yǎng)層細胞表明，其代謝活性和增殖率依賴于非織造支架的孔隙率[9]。酯化透明質(zhì)酸基非織造布被用于膝關(guān)節(jié)軟骨組織工程[10]和鼻子重建術(shù)[11]。軟骨細胞在無紡布支架中產(chǎn)生的糖胺聚糖和膠原含量明顯高于致孔劑淋洗的聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯(PEGT/PBT)支架[12]。由聚乙醇酸纖維制成的無紡布多孔聚合物管[13, 14]已應(yīng)用于大鼠肝細胞、脊髓細胞種植，并可植入了小腸粘膜下層。含礦物成分的硅氧烷-聚乳酸-碳酸鈣復(fù)合纖維非織造支架可釋放鈣離子和硅酸鹽離子，并具有骨再生的潛力[15]。

　　06

　　醫(yī)用過濾材料

　　輸血過程中血液中白細胞的存在可引起不良反應(yīng)，目前常采用的方法是在血庫儲存外周血液之前降低白細胞計數(shù)。可以選用熔噴聚對苯二甲酸丁二醇酯非織造布，通過氧等離子體輝光放電處理在其上接枝丙烯酸，將無紡布浸泡在含有高濃度磷酸鹽和鈣離子的水溶液中，生成一層薄薄的羥基磷灰石[16]。該復(fù)合非織造布對白細胞的去除率為98.5%，對紅細胞的回收率為99.5%。與通過離心去除細胞群體的標(biāo)準(zhǔn)程序相比，是一種更有前景的方法。

　　骨髓間質(zhì)干細胞通常用于再生醫(yī)學(xué)策略。從全骨髓中分離這些干細胞通常是使用蔗糖密度梯度柱進行的，這是一個耗時的過程。在篩選了200種生物材料后，發(fā)現(xiàn)人造絲-聚乙烯無紡布可用于骨髓造血單細胞中收集間質(zhì)干細胞的過濾器。與疏水和光滑的表面相比，間質(zhì)干細胞能緊密地粘附在高度親水粗糙表面上，因此是一種快速有效細胞分離過濾的方法[17]。

　　7.

　　未來趨勢

　　各種醫(yī)用復(fù)合非織造布的發(fā)展正在顯著改變許多人的生活。然而耐藥微生物菌株的出現(xiàn)，需要更有效的防護材料、更快的檢測機制以及更好的抗病毒、抗微生物策略。新形勢條件下對醫(yī)用材料的防護性、智能化等方面的創(chuàng)新要求不斷提高，新型醫(yī)用防護產(chǎn)品的研發(fā)亟需多學(xué)科交叉合作，例如實時檢測口罩上病毒顆粒的電子半嵌入式非織造布、非織造基底材料與細胞相互作用機制等課題。