一种电协同水解供氧创面修复贴片及其制备方法与流程

本发明涉及创面修复技术领域，特别涉及一种电协同水解供氧创面修复贴片及其制备方法。

背景技术：

创面频繁地发生于日常生活和外科手术等，创面修复是全世界医疗卫生领域一个备受关注的问题。创面不愈的原因有很多种，比如循环因素、营养因素、神经体液因素等，创面缺氧是其中之一，如果创面长期缺氧，将成为细菌良好的培养基，导致创面发生感染。

氧气是生命不可缺少的基本物质，可以促进细胞增殖、组织生成和组织重塑，并且充足的氧气是创面成功愈合的前提之一。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种电协同水解供氧创面修复贴片及其制备方法，旨在为创面提供氧气，促进创面愈合。

为实现上述目的，本发明提出的电协同水解供氧创面修复贴片，包括基底、正极、负极和微针，所述基底具有第一表面；所述正极和所述负极均安装于所述基底，所述正极和所述负极分别用于与电源电连接；所述微针位于所述第一表面；其中，所述基底的材料为水凝胶。

在一实施例中，所述微针的材料为水凝胶、糖类或者聚合物。

在一实施例中，所述基底的水凝胶为聚乙烯醇水凝胶；和/或，所述微针的水凝胶为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化壳聚糖中的一种或多种；或者，所述微针的糖类包括麦芽糖、甘露醇、海藻糖、蔗糖、木糖醇、半乳糖和多糖中的一种或多种；或者，所述微针的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乳酸(pla)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚乙醇酸(pga)、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基乙烯基醚-马来酸酐中的一种或多种。

在一实施例中，所述微针为硬质水凝胶，所述基底为柔质水凝胶。

在一实施例中，所述正极和/或所述负极位于所述基底内。

在一实施例中，所述正极和所述负极在所述基底的延伸方向上间隔排布；或者，所述正极和所述负极在所述基底的厚度方向上间隔设置。

在一实施例中，所述电协同水解供氧创面修复贴片还包括电源，所述电源分别与所述正极和所述负极电连接。

在一实施例中，所述微针的高度小于1毫米。

在一实施例中，所述第一表面上还设有粘接层，所述粘接层用于将所述基底贴附于皮肤上。

本发明还提出一种电协同水解供氧创面修复贴片的制备方法，用于制备上述电协同水解供氧创面修复贴片，包括如下步骤：

在微针模板的模腔内填充微针原材料溶液；

于室温负压除泡或者离心除泡，其中，离心速度为2000rpm至4000rpm；

加热浓缩，温度为30℃至45℃，时间为5小时至6小时；

采用紫外光固化，得到附着于微针模板的微针；

在所述微针上添加基底原材料溶液、正极和负极；

加热烘干，加热时间大于12小时，脱模，得到所述电协同水解供氧创面修复贴片。

本发明技术方案在基底上安装正极和负极，且该基底采用水凝胶材料制成，通过电源与正极和负极电连接，该正极和负极对基底的水进行电解水反应，产生氧气，从而主动地给创面提供氧气，加速创面的愈合。同时，在基底上设置有微针，当电协同水解供氧创面修复贴片贴覆在用户皮肤上时，微针可以刺破皮肤达到真皮层，使得产生的氧气可以进入到皮肤内，进而增强了皮肤对氧气的渗透性和吸收性，进一步促进创面的修复愈合，并且微针不接触皮肤内部的毛细血管和神经末梢，用户接受性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电协同水解供氧创面修复贴片一实施例的结构示意图；

图2为本发明电协同水解供氧创面修复贴片的制备过程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

氧气是生命不可缺少的基本物质，可以促进细胞增殖、组织生成和组织重塑，并且充足的氧气是创面成功愈合的前提之一。相关技术中，创面的供氧量不足(载氧量小、不容易释放)，甚至缺氧，导致创面伤口感染，严重地阻碍了创面的修复和愈合。

本发明提出一种电协同水解供氧创面修复贴片及其制备方法。

在本发明实施例中，请参照图1，该电协同水解供氧创面修复贴片10包括基底100、正极210、负极220和微针300，所述基底100具有第一表面101；所述正极210和所述负极220均安装于所述基底100，所述正极210和所述负极220分别用于与电源400电连接。请继续参照图1，所述微针300位于所述第一表面101；其中，所述基底100的材料为水凝胶。

具体而言，该基底100可以是长方体，也可以是正方体，具体可以根据用户的创面大小进行设置。基底100具有相对的第一表面101和第二表面102，该第一表面101与用户皮肤相对，第二表面102背向用户皮肤。请参照图1，在第一表面101上设置有微针300，该微针300用于刺破用户的皮肤，从而便于氧气渗入皮肤内，在没有使用该电协同水解供氧创面修复贴片10时，该第一表面101可以设置有保护架，保护架可以为环形结构，保护架的高度大于微针300的高度，且保护架围设在微针300的外周，从而对微针300进行保护。当需要使用电协同水解供氧创面修复贴片10时，可以去掉该保护架，使微针300显露出来。

该第二表面102可以设置粘合胶布，从而在基底100与用户皮肤贴合时，可以将基底100固定在皮肤上，避免该电协同水解供氧创面修复贴片10从皮肤上掉下来。该第二表面102还可以设置纱布，该纱布与基底100可以通过粘接剂粘接，从而将基底100固定在纱布上，用户使用时，可以将基底100对准创面，然后将纱布包裹固定在用户身上。

为了实现电极的电解水产氧的功能，该基底100的材料为水凝胶。该水凝胶含有大量的水，从而给电极的电解提供水。并且，由于水凝胶是多孔结构，电极电解水产生的氧气可以通过该多孔结构向创面输送，以便创面获得较多的氧气，利于创面的愈合和修复。

请参照图1，电极包括正极210和负极220，该正极210和负极220分别用于与电源400电连接，即正极210用于与电源400的正极端连接，负极220用于与电机的负极端电连接，从而使正极210和负极220通电。通过电极的电解水反应提供充足的氧气，供氧量大，解决了相关技术中供氧不足的问题，并且，该电协同水解供氧创面修复贴片10的氧气现产现用，不存在利用载体载氧效率不高的问题。

可以理解的是，该正极210和负极220可以是电极片，减小该电协同水解供氧创面修复贴片10的体积，便于用户的使用，提高了该电协同水解供氧创面修复贴片10的实用性。该正极210和负极220安装在基底100，可以是在基底100内部，也可以安装在第二表面102。

由于皮肤角质层的天然屏障作用，氧气的透过效率低，为了促进皮肤氧气的渗透性和吸收性。请参照图1，该微针300安装在基底100的第一表面101上，微针300具有微米级的尺寸、尖端锋利的针尖，可以呈阵列状排布。因为微针300的尺寸微小，微针300仅刺穿皮肤表层，几乎没有产生的疼痛，与此同时微针300穿刺形成的细微孔洞可以在数小时内自动愈合，不会造成出血和创伤，从而可实现无痛微创。

需要说明的是，该微针300可以采用多孔结构制成，从而将正极210和负极220产生的氧气渗透到皮肤内，进一步促进创面的修复。该微针300可以采用能被人体吸收代谢的材料，如糖类物质，利用其能在体内溶解后被代谢吸收，即使微针300在体内被折断，也不需要手术取出，留在体内可自行吸收代谢掉。该微针300可以与基底100一体成型而成，也可以是分体设置。

本发明技术方案在基底100上安装正极210和负极220，且该基底100采用水凝胶材料制成，通过电源400与正极210和负极220电连接，该正极210和负极220对基底100的水进行电解水反应，产生氧气，从而主动地给创面提供氧气，加速创面的愈合。同时，在基底100上设置有微针300，当电协同水解供氧创面修复贴片10贴覆在用户皮肤上时，微针300可以刺破皮肤达到真皮层，使得产生的氧气可以进入到皮肤内，进而增强了皮肤对氧气的渗透性和吸收性，进一步促进创面的修复愈合，并且微针300不接触皮肤内部的毛细血管和神经末梢，用户接受性强。

为了给电极提供更多的水分，在一实施例中，所述微针300的材料为水凝胶、糖类或者聚合物。该微针300可以采用水凝胶材料制成，一方面，给电极提供了更对的水分，供创面修复需要；另一方面，基底100上的电极产生的氧气还可以渗透到微针300内，通过微针300渗入到皮肤内，越过皮肤的角质层，顺利地将氧气输送到皮肤内部，增强了皮肤对氧气的渗透性和吸收性，进一步促进了创面修复；又一方面，水凝胶的生物相容性良好，避免针尖断裂对皮肤造成的潜在损伤。

该微针300也可以采用糖类材料制成，从而提高该电协同水解供氧创面修复贴片10的生物相容性，利于被人体接受。在一实施例中，该糖类材料可以包括麦芽糖、甘露醇、海藻糖、蔗糖、木糖醇、半乳糖和多糖中的一种或多种。另外，该微针300也可以采用聚合物材料制成，在一实施例中，该聚合物可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乳酸(pla)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚乙醇酸(pga)、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基乙烯基醚-马来酸酐、su-8光刻胶中的一种或多种。

需要说明的是，该微针300可以全部使用一种材料制成，也可以是部分微针300采用水凝胶材料，部分微针300采用糖类材料，部分微针300采用聚合物材料，或者是微针300采用水凝胶、糖类或者聚合物材料中的两者。

具体的，在一实施例中，所述基底的水凝胶为聚乙烯醇水凝胶；和/或，所述微针的水凝胶为甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化壳聚糖中的一种或多种。

该基底材料聚乙烯醇水凝胶(pva)具有良好的生物相容性，具有多微孔，吸震能力强，弹性大，贴合性好。甲基丙烯酰化明胶(gelma)具有均匀的孔隙，结构稳定性好，并且可以提供可定制的机械性能。甲基丙烯酰化透明质酸(hama)和甲基丙烯酰化壳聚糖(csma)具有良好的生物相容性，可以携带药物进行给药，提高药物的透过性。该水凝胶还可以是甲基丙烯酰化葡聚糖、甲基丙烯酰化丝素蛋白、水溶性丝素蛋白、甲基丙烯酰化羧甲基壳聚糖等。

进一步地，请参照图1，在一实施例中，所述微针300为硬质水凝胶，所述基底100为柔质水凝胶。由于微针300用于穿刺于皮肤，相对于该基底100而言，微针300为硬质水凝胶，从而具有一定的硬度。需要说明的是，该基底100也可以是硬质水凝胶。可以理解的是，该微针300的形状有多种，可以是圆锥形、三棱锥形或四棱锥形。

需要说明的是，该微针可以含有纳米银，或者多巴胺支接聚赖氨酸(epl-da)等抗菌多肽，从而具有抗菌性，避免细菌或真菌的滋生，进一步促进创面伤口的愈合。该微针还可以含有促进细胞生长的生长因子，或者抗菌药物，更进一步地促进创伤修复。

该电极在基底100的排布有多种，可以是正极210和负极220均位于基底100的表面，也可以都不在基底100的表面。请参照图1，在一实施例中，所述正极210和/或所述负极220位于所述基底100内。

通过该正极210和/或负极220位于所述基底100内，从而增大了基底100与正极210或负极220的接触面积，便于正极210和负极220的电解水反应，增大了氧气的产生量，进一步增大了氧气的供给。

电极在基底100内的排布也有多种，可以是正极210和负极220均位于基底100的一侧，也可以位于基底100的相对两侧。请继续参照图1，在一实施例中，所述正极210和所述负极220在所述基底100的厚度方向上间隔设置，从而进一步缩小了该电协同水解供氧创面修复贴片10的体积，便于用户的使用。

在另一实施例中，所述正极210和所述负极220在所述基底100的延伸方向上间隔排布，从而减小了该修复贴片的厚度。需要说明的是，该正极210和负极220可以同时在厚度和延伸方向上间隔设置。

请参照图1，在一实施例中，所述电协同水解供氧创面修复贴片10还包括电源400，所述电源400分别与所述正极210和所述负极220电连接。该电源400用于给电极提供电能，以进行电解水反应产氧。电源400可以安装在基底100上，也可以通过粘接剂贴合在用户的皮肤上。可以理解的是，该电协同水解供氧创面修复贴片10也可以不提供电源400，用户在使用时额外添加电源400，再将正极210和负极220与电源400电连接即可。

在一实施例中，该微针300的高度小于1毫米，从而将氧气带到皮肤内，并不会接触皮肤内部的毛细血管和神经末梢，从而减少用户的痛感，利于用户接受和产品的推广。在一实施例中，该微针300的高度可以是400μm至700μm。微针300的底部直径可以是250μm至320μm，从而增大微针300与皮肤的接触面积，便于氧气的渗入。

微针300的角度有多种，请参照图1，在一实施例中，该微针300垂直于基底100的第一表面101，从而便于刺入用户的皮肤。在另一实施例中，相对两侧的微针300的顶端可以相对设置，也即左右两侧的微针300顶部相对设置，微针300可以向内挤压并卡住创面两侧，有利于收缩并固定创口，防止创口再次开裂。

在一实施例中，所述第一表面101上还设有粘接层，所述粘接层用于将所述基底100贴附于皮肤上。该粘接层可以连接两个微针300，也可以是粘接层为环形结构，环形的粘接层环设在成排的微针300外周，进而将基底100固定在用户皮肤上，避免该电协同水解供氧创面修复贴片10掉落。

请参照图2，本发明还提出一种电协同水解供氧创面修复贴片10的制备方法，用于制备上述电协同水解供氧创面修复贴片10，包括如下步骤：

在微针300模板的模腔内填充微针300原材料溶液；

于室温负压除泡或者离心除泡，其中，离心速度为2000rpm至4000rpm；

加热浓缩，温度为30℃至45℃，时间为5小时至6小时；

采用紫外光固化，得到附着于微针300模板的微针300；

在所述微针300上添加基底100原材料溶液、正极210和负极220；

加热烘干，加热时间大于12小时，脱模，得到所述电协同水解供氧创面修复贴片10。

具体地，该微针300原材料溶液和基底100原材料溶液可以是甲基丙烯酰化明胶、聚乙烯醇水凝胶、甲基丙烯酰化透明质酸和甲基丙烯酰化壳聚糖中的一种或多种。该微针300原材料溶液和基底100原材料溶液可以相同，也可以不同。为了提高微针300的硬度，可以增大其水凝胶的成分含量。在一实施例中，微针300原材料溶液为甲基丙烯酰化透明质酸溶液(2％w/v)、甲基丙烯酰化明胶(5％w/v)，基底100原材料溶液为聚乙烯醇水凝胶(20％w/v)。

该微针300模板可以是pdms(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)模板，并在pdms模板内滴加微针300原材料溶液，从而使微针300原材料溶液填充于pdms模板空腔内。为了除去pdms模板内的气泡，通过室温负压除泡或离心除泡的方式，其中室温除泡可以是抽真空除泡。

在制备微针300的过程中，可以在加热浓缩步骤后二次滴加微针300原材料溶液，再二次加热浓缩，以使微针300的材料保持一致。其中，二次加热浓缩步骤的具体加热时间和加热温度可以参照上述第一次加热浓缩步骤。为了加快微针300的固化，采用紫外光固化方式，其中紫外光的波长范围300-420nm，紫外光的光照强度10-40nw/cm²，光照时间100-150s。

在完成微针300的制备后，可以在微针300上滴加基底100原材料溶液，从而对正极210和负极220进行包埋，正极210和负极220的其中一端凸出于基底100原材料溶液，以供电线连接。进一步地，进行加热烘干操作，将基底100进行固化，最后脱模，得到电协同水解供氧创面修复贴片10。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。