专利名称:具有自体供电层的伤口敷料的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有自体供电层的伤口敷料，包括：基材；第一电极，第一电极形成在基材的上表面，并且第一电极为惰性电极或含有氧化剂的反应电极；以及第二电极，第二电极形成在基材的上表面，并且第二电极为含有还原剂的反应电极，其中，基材包括：基层；涂层，涂层形成于所述基层的上表面；吸收层，吸收层形成于涂层的上表面；衬底层，衬底层形成于吸收层的上表面，并且第一电极和第二电极形成在衬底层表面上；以及亲肤层，亲肤层形成于衬底层、第一电极和第二电极的上表面。该具有自体供电层的伤口敷料可以应用于损坏的、发炎的、患病的、被感染的、健康的生物组织，并且价格低廉，适于社会推广。
【专利说明】具有自体供电层的伤口敷料
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗【技术领域】，具体而言，本实用新型涉及一种具有自体供电层的伤口敷料。
【背景技术】
[0002]生理微电流对人体的作用影响已有多年的研宄历史。早期研宄表明，生理微电流普遍存在于人体组织，并有助于伤口愈合。当皮肤损伤时，各组织层间不同的生物电化学反应产生电生理活动，这些电生理活动一般局限于伤口边缘，由此产生的微电流为细胞迀移提供了驱动力。综合已有参考文献发现，生理微电流治疗通过集中行为模式对伤口和疤痕治疗具有如下优点:加速细胞再生、组织修复、加速皮肤屏障恢复(甚至在很低的电流下)、改善血液循环、改善呼吸和减少疤痕等。
[0003]尽管有这些观点，生理微电流治疗并没有在创伤治疗中得以广泛应用，特别是因为一般电流治疗需要固定昂贵的电源设备，不适合家庭使用。
[0004]因此，现有的生理微电流治疗有待进一步推广。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具有自体供电层的伤口敷料，该具有自体供电层的伤口敷料可以应用于损坏的、发炎的、患病的、被感染的、健康的生物组织，并且价格低廉，适于社会推广。
[0006]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种具有自体供电层的伤口敷料，包括:
[0007]基材；
[0008]第一电极，所述第一电极形成在所述基材的上表面，并且所述第一电极为惰性电极或含有氧化剂的反应电极；以及
[0009]第二电极，所述第二电极形成在所述基材的上表面，并且所述第二电极为含有还原剂的反应电极，
[0010]其中，所述第一电极和所述第二电极相互不直接接触，并且在存在导电物质时，所述第一电极和所述第二电极之间能够产生电流，
[0011]所述基材包括:
[0012]基层；
[0013]涂层，所述涂层形成于所述基层的上表面；
[0014]吸收层，所述吸收层形成于所述涂层的上表面；
[0015]衬底层，所述衬底层形成于所述吸收层的上表面，并且所述第一电极和所述第二电极形成在所述衬底层表面上；以及
[0016]亲肤层，所述亲肤层形成于所述衬底层、所述第一电极和所述第二电极的上表面。
[0017]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料将电刺激和电流处理相结合，通过使用惰性电极或含有氧化剂的反应电极和含有还原剂的反应电极，当有导电物质存在时，异种电极之间发生氧化还原反应，产生电流，从而达到治愈伤口的目的，同时该敷料不需要固定昂贵的电源设备，从而使其成本显著降低，进而适于社会推广。
[0018]另外，根据本实用新型上述实施例的具有自体供电层的伤口敷料还可以具有如下附加的技术特征:
[0019]在本实用新型的一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极分别独立地为长方形、正方形、圆形、椭圆形或六边形，其中，所述长方形的长为1nm?10cm，所述长方形的宽为Inm?2mm。由此，可以进一步提高伤口愈合度。
[0020]在本实用新型的一些实施例中，两个相邻的所述第二电极之间设置有至少一个所述第一电极。由此，可以保证在存在导电物质时产生稳定的微电流。
[0021]在本实用新型的一些实施例中，所述多个第一电极构成第一图案，所述多个第二电极构成第二图案，并且所述第一图案嵌套于所述第二图案中。由此，可以保证在存在导电物质时产生稳定的微电流。
[0022]在本实用新型的一些实施例中，相邻的所述第一电极和所述第二电极之间的间隔为0.5?2mm。由此，可以有效治愈伤口。
[0023]在本实用新型的一些实施例中，所述具有自体供电层的伤口敷料进一步包括衬片层，所述衬片层形成于所述亲肤层的表面上。由此，可以有效保护涂层免受物理和/或环境损坏。
【附图说明】
[0024]图1是根据本实用新型一个实施例的具有自体供电层的伤口敷料的结构示意图；
[0025]图2是根据本实用新型又一个实施例的具有自体供电层的伤口敷料的结构示意图；
[0026]图3是根据本实用新型再一个实施例的具有自体供电层的伤口敷料的结构示意图；
[0027]图4是根据本实用新型再一个实施例的具有自体供电层的伤口敷料的结构示意图；
[0028]图5是根据本实用新型再一个实施例的具有自体供电层的伤口敷料的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0030]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0032]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种具有自体供电层的伤口敷料。下面参考图1-4对本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该具有自体供电层的伤口敷料可以包括:基材100、第一电极200和第二电极300，根据本实用新型的具体实施例，第一电极200可以形成在基材100的上表面，并且第一电极200可以为惰性电极或含有氧化剂的反应电极，第二电极300可以形成在基材100的上表面，并且第二电极300可以为含有还原剂的反应电极。由此，该具有自体供电层的伤口敷料可以应用于损坏的、发炎的、患病的、被感染的、健康的生物组织，并且价格低廉，适于社会推广。
[0035]根据本实用新型的具体实施例，第一电极200和第二电极300互相不直接接触，并且在存在导电物质时，第一电极200和第二电极300之间能够产生电流。根据本实用新型的实施例，第一电极中的活性物质的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，如果为惰性电极，活性物质可以为银、金、铂和碳中的至少一种；如果是反应电极，活性物质氧化剂可以为氧化银、氟化银、氯化银、溴化银、碘化银、氧化铜、氟化铜、氯化铜、溴化铜和碘化铜中的至少一种。根据本实用新型的实施例，第二电极中活性物质的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，活性物质还原剂可以为锌、镁、铝、铁、铜中的至少一种。根据本实用新型的实施例，导电物质的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，导电物质可以为生理盐水、无菌药水或伤口渗出液，根据本实用新型的具体示例，无菌药水可以为医用酒精、医用双氧水、碘伏、红药水或紫药水。具体的，以生理盐水为例，在使用具有自体供电层的伤口敷料时，先将具有自体供电层的伤口敷料在浓度为0.9wt%的生理盐水中浸一下，使得第一电极和第二电极间接接触，从而发生氧化还原反应，以氧化银为第一电极，以锌为第二电极，其中，第一电极发生还原反应:Ag20+2e_+H20=2Ag+20H_，第二电极发生氧化反应:Zn+20H_= Zn0+H20+2e_，从而产生电流。发明人发现，通过使用惰性电极或含有氧化剂的第一电极和含有还原剂的第二电极，当有导电物质存在时，异种电极之间发生氧化还原反应，产生电流，从而可以实现对伤口的治愈，同时不需要固定电源设备，从而显著降低其成本，并提高产品的便携性。
[0036]参考图2，根据本实用新型的实施例，基材100可以包括基层110、涂层120、吸收层130、衬底层140和亲肤层150，根据本实用新型的具体实施例，涂层120可以形成于基层110的上表面，吸收层130可以形成于涂层120的上表面，衬底层140可以形成于吸收层130的上表面，第一电极200和第二电极300可以形成在衬底层140的表面上，亲肤层150可以形成于衬底层140、第一电极200和第二电极300的上表面。根据本实用新型的实施例，衬底层140的表面可以是基本平面或非平面，并且第一电极200和第二电极300在整个衬底层140中物理分离，根据本实用新型的具体实施例，第一电极200和第二电极300表面的相对位置高于衬底层140表面，具体的，第一电极和第二电极表面与衬底层表面相对位置能使两种电极之间的电子和/或离子传导得以实现即可。
[0037]根据本实用新型的实施例，衬底层的形状并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，衬底层可以为块状、层状、片状或膜状的多孔结构。根据本实用新型的实施例，衬底层可以含有刚性材料和柔性材料中的至少一种，并且在使用时柔性材料可以与创面接触，由此使得该敷料能够和创面完好贴合。根据本实用新型的实施例，刚性材料和柔性材料的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，刚性材料可以为生物陶瓷、硅酸盐类玻璃、硼酸盐类玻璃和糖玻璃中的至少一种，柔性材料可以为选自聚四氟乙烯、硅树月旨、聚氨基甲酸乙酯泡沫、弹性体、合成海绵、天然海绵、丝绸、角蛋白、纤维素纤维、人造丝、改性聚丙烯腈纤维、聚酰胺膜、聚酯膜、聚烯烃膜和聚乙烯醇膜中的至少一种。
[0038]根据本实用新型的实施例，衬底层可以进一步含有粘结剂和软化剂。根据本实用新型的实施例，粘结剂的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，粘结剂可以为选自聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚醋、聚酰胺和树脂中的至少一种。根据本实用新型的实施例，软化剂的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，软化剂可以为选自甘油、丙二醇、聚乙二醇、邻苯二甲酸酯衍生物、柠檬酸酯和表面活性剂中的至少一种。具体的，粘结剂可以用于将第一和第二电极材料各组分与衬底表面粘接连接在一起，软化剂可以用于增加第一和第二电极材料的柔软性和揉曲性。
[0039]根据本实用新型的实施例，亲肤层可以含有活性剂。根据本实用新型的具体实施例，活性剂的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体示例，活性剂可以为选自伤口愈合增强剂(例如，重组人血小板衍生生长因子或其它生长因子)、毛发生长促进剂、瘢痕还原剂、蛋白质和肽类药物和止痛药物中的至少一种。由此，可以进一步提高伤口敷料的治疗作用。
[0040]根据本实用新型的实施例，活性剂可以是溶解的分子和/或离子形式、分散的固体颗粒形式和/或液体微滴形式。由此，可以进一步提高具有自体供电层的伤口敷料的治疗作用。
[0041]根据本实用新型的实施例，第一电极和第二电极的形状并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，第一电极和第二电极可以分别独立的为长方形、正方形、圆形、椭圆形或六边形，其中，长方形的长可以为1nm?10cm，长方形的宽为Inm?2mm，并且两种电极尺寸可以有一个或多个维度。根据本实用新型的实施例，基材上可以设置有多个第一电极和多个第二电极。根据本实用新型的实施例，多个第一电极和多个第二电极分布方式并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，两个相邻的第二电极之间可以设置有至少一个第一电极。根据本实用新型的实施例，多个第一电极可以构成第一图案，多个第二电极可以构成第二图案，并且第一图案可以嵌套于第二图案中。根据本实用新型的实施例，相邻的第一电极和第二电极之间的间隔并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，相邻的第一电极和第二电极之间的间隔可以为0.5?2mm。发明人发现，如果第一电极和第二电极之间间隔距离过小，容易造成第一和第二电极之间的短路；而如果间隔过大，敷料内部电阻增加，提供给创面的电场强度降低，电流穿透创面的能力大大降低。由此，选择此间隔距离范围内，使得每个单电池在创面表面可以建立约0.5?2V的电压，其提供的电场强度使电流具有穿透创面真皮和表皮的基本潜力，穿透深度约0.5_，从而实现对伤口的治愈。
[0042]根据本实用新型的实施例，多个第一电极与多个第二电极的电位差和电流并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，多个第一电极与多个第二电极的电位差总和可以为0.05?5V，电流总和可以为I?100mA。发明人发现，在此电压和电流范围内，模拟微电流不仅可以驱动第一和第二电极活性物质(如，银和锌)在创面杀死细菌，而且该模拟微电流可以在创面约0.5mm的深度内存在，促进对伤口愈合有关的嗜中性粒细胞、巨噬细胞和成纤维细胞的在创面的趋化富集，诱导加速愈合过程，并且刺激该区域神经末梢，促进它们参与伤口愈合。
[0043]根据本实用新型的实施例，当两种电极之间以及与之接触的地方存在导电物质时，第一电极200可与彼此物理临近的一个或多个第二电极300之间产生电流。如图3所示，第一电极201、202与第二电极301相邻，称为电极子集，电极子集以外的其他电极也可以与第二电极301相邻，并且相邻电极间距可以基本均匀或各不相同。当两种电极之间存在导电物质时，为两种电极之间的电子和/或离子迀移提供了传输介质，使得氧化还原反应自动发生，其中第一电极发生还原反应，第二电极发生氧化反应，从而产生电流。
[0044]具体的，第一电极和第二电极中活性物质的含量或电极数目可以根据治疗目的而确定，两种电极活性物质的含量应能确保口敷料在被电激活以后的一段时间内维持一定的消耗速率直至电极活性物质耗尽；两种电极的数目应能维持具有自体供电层的伤口敷料被激活后具有一个或多个电流。其中，两种电极的活性物质在激活具有自体供电层的伤口敷料后被逐渐消耗，如果第一电极含活性物质氧化银、第二电极含活性物质锌，具有自体供电层的伤口敷料被激活后，部分或全部锌在电势作用下逐渐迀出各自的电极，导致两电极之间的电压逐渐降低为零。当第二电极活性物质耗尽或电压显著降低时，两种电极之间的反应就会降低，甚至结束。另外，电极活性物质还可以对创面治愈具有一定疗效，使其在某些情况下，即使两种电极之间的反应结束，该电极活性物质仍可以起到维持治疗的作用。因此，含具有治疗效果活性物质的电极相应尺寸或浓度应在反应停止后还能继续维持其效能。例如，第一种电极含大量银，第二种电极含大量锌，当电极之间的氧化还原反应停止时，银还未被耗尽，仍具有相应的抗菌作用。
[0045]如图4所示，具有自体供电层的伤口敷料的异种电极之间的电流情况如下:第一种电极201、202和203含一种或多种氧化剂，第二电极301和302含一种或多种还原剂，反之亦然。当导电物质(未示出)分布于第一电极201、202和203与第二电极301和302之间时，两种电极之间发生氧化还原反应，产生如图所示的电流。
[0046]从图中可以看到，衬底层表面可以产生多个子电流，从而在整个衬底表面创建包含多个子电流的表面电流。两个相邻不同电极之间的电流可称为“单电池电流”，多个单电池电流的集合可称为“多电池电流”电流横跨衬底表面，其电流密度可以基本均勾，也可以有所变化。多电池的电流受相邻异种电极间距、电位差、导电材料电阻等因素影响。当这些因素发生变化时，子电流会随时间发生变化。其中，异种电极间的电位差可以为0.05?5.0V,电流可以为I?100mA，导电物质电阻一般从接近零到无穷大。当具有自体供电层的伤口敷料应用于创面并被激活时，异种电极间的总电流为创面电流与导电材料电流之和。当创面电阻大于导电材料电阻时，经过导电材料的电流可能多于经过创面的电流。因此，对于一定的导电材料，其电阻可大于或小于创面的理想电阻，由此决定是否有更多或更少的电流流经创面。
[0047]每组相邻异种电极(如电极201和301)可构成一个“原电池”。当某一电极与多个异种电极相邻时，该电极即为多个原电池的一部分。例如，电极201可以与多个异种电极301、302分别构成两个原电池。每个原电池含一个正极和一个负极，从而以化学势能的形式储存能量。当导电物质位于一个原电池附近时，该导电物质可为各原电池单元之间提供电子和/或离子传导介质，将化学势能释放为电能。因此，每组相邻异种电极可作为一个单独的原电池，而多个相邻异种电极阵列可形成一个电池域，从而在衬底表面构成一个多电池阵列。
[0048]第一电极为惰性电极或为含氧化剂的反应电极，第二电极含还原剂的反应电极时(反之亦然)，两种电极之间存在电势差。没有导电物质时，具有自体供电层的伤口敷料电极之间的电流为零，当存在导电物质时，具有自体供电层的伤口敷料被激活，从而通过电子传导和/或离子传导在电极之间产生电流。具有自体供电层的伤口敷料将电流施加于创面时，第一电极和第二电极之间是电子传导，而两种电极和与创面之间是离子传导。
[0049]参考图5，本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料进一步包括:
[0050]衬片层400:根据本实用新型的实施例，衬片层400可以形成于亲肤层表面上，适于在具有自体供电层的伤口敷料应用前保护涂层120和亲肤层150。
[0051]如上所述，根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可具有选自下列的优点至少之一:
[0052]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以刺激纤维组织增生(如，结缔组织再生)；
[0053]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以重塑胶原蛋白(如，胶原纤维改革)；
[0054]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以刺激血管生成(如，组织供血再生)；
[0055]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料具有抗微生物作用(如，电极活性物质对微生物具有吸引力，并破坏其膜蛋白)；
[0056]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以提供电动势驱动一种或多种物质(如银和/或锌)到达或进入目标组织区(如离子电渗疗法)，并吸引带电荷愈合细胞移动；
[0057]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以刺激组织受伤部位产生一般生物电流；
[0058]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以收缩伤口 ；
[0059]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以通过提供整个伤口表面的电流刺激整个创面愈合；
[0060]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以改变毛细血管通透性；
[0061]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以改变细胞活性从活力衰退或活力过度恢复到平衡状态；
[0062]根据本实用新型实施例的具有自体供电层的伤口敷料可以调控细胞诱导、调控细胞分化和/或去分化、调控细胞凋亡、调控细胞形态、调控细胞功能、调控细胞活动、调控细胞化学活性和/或行为。
[0063]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0064]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，包括: 基材； 第一电极，所述第一电极形成在所述基材的上表面，并且所述第一电极为惰性电极或含有氧化剂的反应电极；以及 第二电极，所述第二电极形成在所述基材的上表面，并且所述第二电极为含有还原剂的反应电极， 其中，所述第一电极和所述第二电极相互不直接接触，并且在存在导电物质时，所述第一电极和所述第二电极之间能够产生电流， 所述基材包括: 基层； 涂层，所述涂层形成于所述基层的上表面； 吸收层，所述吸收层形成于所述涂层的上表面； 衬底层，所述衬底层形成于所述吸收层的上表面，并且所述第一电极和所述第二电极形成在所述衬底层表面上；以及 亲肤层，所述亲肤层形成于所述衬底层、所述第一电极和所述第二电极的上表面。2.根据权利要求1所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极分别独立地为长方形、正方形、圆形、椭圆形或六边形，其中，所述长方形的长为1nm?10cm，所述长方形的宽为Inm?2_。3.根据权利要求1所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，包括多个第一电极和多个第二电极。4.根据权利要求3所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，两个相邻的所述第二电极之间设置有至少一个所述第一电极。5.根据权利要求3所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，所述多个第一电极构成第一图案，所述多个第二电极构成第二图案，并且所述第一图案嵌套于所述第二图案中。6.根据权利要求5所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，相邻的所述第一电极和所述第二电极之间的间隔为0.5?2mm。7.根据权利要求5所述的具有自体供电层的伤口敷料，其特征在于，进一步包括衬片层，所述衬片层形成于所述亲肤层的表面上。
【文档编号】A61F13-02GK204274780SQ201420711613
【发明者】胡宗倩, 彭瑞云, 高亚兵, 王水明, 董霁, 喻超 [申请人]中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所