敷料装置及其制备方法

技术领域

本申请涉及慢性伤口的修复技术领域，具体而言，本申请涉及一种敷料装置及其制备方法。

背景技术

不愈合的伤口具有持续性和低度炎症的特性，并且伴有大量分泌炎性细胞因子、蛋白水解酶和活性氧的多形性单核白细胞，以及过量的活性氧会导致氧化应激，从而减少关键的伤口愈合过程，例如血管生成、细胞外基质沉积以及成纤维细胞和角质形成细胞的关键愈合过程。

然而目前用于修复慢性伤口的敷料装置的功能单一且成本较高。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种敷料装置及其制备方法，用以解决现有敷料装置的功能单一或成本较高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种敷料装置，包括：

弹性体层，用于黏附于生物体伤口处；

双重入结构层，设置在所述弹性体层的一侧，被构造为靠近所述生物体伤口，所述双重入结构层靠近所述生物体伤口的表面，在有光的条件下呈现超疏水性，在无光的条件下呈现超亲水性；

信息采集层，设置在所述弹性体层的一侧，并与所述双重入结构层同层设置，所述信息采集层被构造为靠近所述生物体伤口，用于检测所述生物体伤口处的信息。

可选地，所述双重入结构层包括双重入本体结构和光敏水凝胶涂层，所述双重入本体结构靠近所述生物体伤口的表面为柱状；

所述光敏水凝胶涂层至少设置在所述双重入本体结构靠近所述生物体伤口的一侧；所述光敏水凝胶涂层采用异丙基丙烯酰胺和光引发剂制成。

可选地，所述弹性体层包括弹性体和设置在所述弹性体表面的喷涂层；所述弹性体采用聚癸二酸甘油酯预聚物和单宁酸制成，所述喷涂层包括导电材料。

可选地，所述聚癸二酸甘油酯预聚物的体积与所述单宁酸的体积的比值不小于2且不大于15。

可选地，所述导电材料包括聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐。

可选地，所述喷涂层的厚度不小于50纳米且不大于100纳米。

可选地，所述信息采集层包括温度传感器、酸碱度传感器和蛋白浓度检测传感器，所述特征信息包括温度信息、酸碱度信息和蛋白浓度信息。

第二个方面，本申请实施例提供了一种上述实施例提供的敷料装置的制备方法，包括：

制备弹性体层、双重入结构层和信息采集层；

将所述双重入结构层和所述信息采集层同层设置在所述弹性体层的一侧，其中所述双重入结构靠近所述生物体伤口的表面，在有光的条件下，呈现超疏水性，在无光的条件下呈现超亲水性。

可选地，制备所述弹性体层，包括：

将癸二酸和甘油缩聚得到聚癸二酸甘油酯预聚物；

将聚癸二酸甘油酯预聚物溶解在四氢呋喃溶剂中，得到第一溶液，将单宁酸溶解在四氢呋喃溶剂中，得到第二溶液，所述第一溶液和所述第二溶液以预设的体积比混合，得到溶液混合物，将溶液混合物倒入模具中，在预设试验条件下，得到弹性体；

在弹性体的表面喷涂导电材料，得到所述弹性体层。

可选地，制备所述双重入结构层，包括：

制备双重入本体结构；

将异丙基丙烯酰胺溶液和光引发剂溶液的混合液滴加到所述双重入本体结构的柱状表面，经光固化、脱水、浸泡和静置，得到双重入结构层。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

双重入结构和信息采集层同层设置在弹性体层的一侧，弹性体层将设有双重入结构和信息采集层的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面，弹性体能够有利于减少或阻止生物体伤口处细菌感染，以及能够对双重入结构和信息采集层起到支撑和保护的作用。

而且，在对生物体伤口处进行治疗时，利用光照射敷料装置，双重入结构层在有光的下呈现超疏水性和释放活性氧，超疏水性能够为生物体伤口处进行导流、活性氧能够促进血管生成，从而有利于促进快速凝血以实现伤口愈合；无需对生物体伤口处进行治疗时，双重入结构层在无光的条件下呈现超亲水性，超亲水性能够与生物体的相容性较好，有利于使得生物体具有较好的舒适感。以及，信息采集层可以检测生物体伤口处的信息，能够实时检测生物体伤口的愈合情况。

所以本申请的敷料装置能够促进血管生成、修复伤口的同时能够检测生物体伤口的愈合信息，即本申请的敷料装置是集修复和检测于一体的装置，功能更加多样化；采用弹性体层将设有双重入结构和信息采集层的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面的特征修复生物体伤口，此装置结构简单，操作容易，能够有利于降低成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种敷料装置的结构正视图；

图2为本申请实施例提供的一种敷料装置在无光的条件下的结构俯视示意图；

图3为本申请实施例提供的一种敷料装置在有光的条件下的结构俯视示意图；

图4为本申请实施例提供的一种制备敷料装置的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种制备弹性体层的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种制备双重入结构层的流程示意图。

附图标记说明：

1-敷料装置；11-弹性体层；12-双重入结构层；121-双重入本体结构；122-光敏水凝胶涂层；13-信息采集层。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。这里使用的术语“和/或”指该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”可以实现为“A”，或者实现为“B”，或者实现为“A和B”。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请的研发思路包括：不愈合的伤口具有持续性和低度炎症特性，并且伴有大量分泌炎性细胞因子、蛋白水解酶和活性氧的多形性单核白细胞。过量的活性氧会导致氧化应激，从而减少关键的伤口愈合过程，例如血管生成、细胞外基质沉积以及成纤维细胞和角质形成细胞的关键愈合过程。然而目前用于修复慢性伤口的敷料装置的功能单一且成本较高。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。

本申请实施例提供了一种敷料装置1，该敷料装置1的结构示意图如图1至图3所示，包括弹性体层11、双重入结构层12和信息采集层13。

弹性体层11用于黏附于生物体伤口处。

双重入结构层12设置在弹性体层11的一侧，被构造为靠近生物体伤口，双重入结构层12靠近生物体伤口的表面，在有光的条件下呈现超疏水性，在无光的条件下呈现超亲水性。

信息采集层13设置在弹性体层11的一侧，并与双重入结构层12同层设置，信息采集层13被构造为靠近生物体伤口，用于检测生物体伤口处的信息。

需要说明的是，敷料装置1用于修复生物体伤口，超疏水性指的是指双重入结构层12，能使落于其上的水滴呈现大于150°的接触角；超亲水性指的是双重入结构层12，能使落于其上的水滴呈现趋近于0°的接触角。

本实施例中，双重入结构和信息采集层13同层设置在弹性体层11的一侧，弹性体层11将设有双重入结构和信息采集层13的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面，弹性体能够有利于减少或阻止生物体伤口处细菌感染，以及能够对双重入结构和信息采集层13起到支撑和保护的作用。

而且，在对生物体伤口处进行治疗时，在光的照射条件下，照射敷料装置1，双重入结构层12在有光的下呈现超疏水性和释放活性氧，超疏水性能够为生物体伤口处进行导流、活性氧能够促进血管生成，从而有利于促进快速凝血以实现伤口愈合；无需对生物体伤口处进行治疗时，双重入结构层12在无光的条件下呈现超亲水性，超亲水性能够与生物体的相容性较好，有利于使得生物体具有较好的舒适感。具体地，对敷料装置1进行光照时，可以采用近红外光进行照射。

以及，信息采集层13可以检测生物体伤口处的信息，能够实时检测生物体伤口的愈合情况。

所以本申请的敷料装置1能够促进血管生成、修复伤口的同时能够检测生物体伤口的愈合信息，即本申请的敷料装置1是集修复和检测于一体的装置，功能更加多样化；采用弹性体层11将设有双重入结构和信息采集层13的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面的特征修复生物体伤口，此装置结构简单，操作容易，能够有利于降低成本。

可选地，双重入结构层12包括双重入本体结构121和光敏水凝胶涂层122，双重入本体结构121靠近生物体伤口的表面为柱状；光敏水凝胶涂层122至少设置在双重入本体结构121靠近生物体伤口的一侧；光敏水凝胶涂层122采用异丙基丙烯酰胺和光引发剂制成。

本实施例中，光敏水凝胶至少涂覆在双重入本体结构121靠近生物体伤口的一侧，即光敏水凝胶至少涂覆在双重入本体结构121的柱状表面，形成光敏水凝胶涂层122。双重入本体结构121本身呈现超疏水性，在双重入本体结构121的柱状表面形成光敏水凝胶涂层122后，在光照下，因光敏水凝胶涂层122收缩，暴露出双重入本体结构121的柱状表面，则呈现超疏水性；在无光照下，光敏水凝胶涂层122覆盖双重入本体结构121的柱状表面，则呈现超亲水性。所以本申请的双重入结构在治疗伤口时能够有利于促进伤口凝血和血管的生成，在不治疗伤口时能够有利于与生物体相容，有利于增加生物体的舒适性。

可选地，弹性体层11包括弹性体和设置在弹性体表面的喷涂层；弹性体采用聚癸二酸甘油酯预聚物和单宁酸制成，喷涂层包括导电材料。

本实施例中，喷涂层包裹弹性体，喷涂层的导电材料与生物体的皮肤类似，能够有利于增强弹性体层11与生物体的相容性；采用弹性体，能够有利于弹性体层11贴附于生物体表面时更能适应于生物体表面的不同形状，具有良好的贴附性。

可选地，聚癸二酸甘油酯预聚物的体积与单宁酸的体积的比值不小于2且不大于15。

可选地，导电材料包括聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐。

可选地，喷涂层的厚度不小于50纳米且不大于100纳米。

本实施例中，喷涂层的厚度在这个范围内，能够有利于与生物体皮肤相容，而且能够有利于保证弹性体的弹性。

可选地，信息采集层13包括温度传感器、酸碱度传感器和蛋白浓度检测传感器，特征信息包括温度信息、酸碱度信息和蛋白浓度信息。

本实施例中，温度传感器检测生物体的体温信息；酸碱度传感器检测生物体的伤口处的酸碱度信息；蛋白浓度检测传感器可以用于皮克级别蛋白浓度的检测，对于生物体的伤口附近的特异性蛋白检测具备稳定、灵敏、高效的检测性能。由此，本申请通过检测生物体伤口处的信息能够有利于随时知道伤口的愈合情况。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种上述实施例提供的敷料装置1的制备方法，该方法的流程示意图如图4所示，包括下述步骤：

S1：制备弹性体层11、双重入结构层12和信息采集层13。

本实施例中，可以分别制备或者同时制备弹性体层11、双重入结构层12和信息采集层13，而且制备顺序不限定。

S2：将双重入结构层12和信息采集层13同层设置在弹性体层11的一侧，其中双重入结构靠近生物体伤口的表面，在有光的条件下，呈现超疏水性，在无光的条件下呈现超亲水性。

本实施例中，双重入结构层12在有光的照射条件下呈现超疏水性和释放活性氧，超疏水性能够为生物体伤口处进行导流、活性氧能够促进血管生成，从而有利于促进快速凝血以实现伤口愈合；无需对生物体伤口处进行治疗时，双重入结构层12在无光的条件下呈现超亲水性，超亲水性能够与生物体的相容性较好，有利于使得生物体具有较好的舒适感。

可选地，在上步骤S1中，制备弹性体层11的具体方法的流程示意图如5所示，包括下述步骤S11至S13：

S11：将癸二酸和甘油缩聚得到聚癸二酸甘油酯预聚物。

具体如下：

将癸二酸和甘油在120摄氏度下反应24小时后，在120摄氏度30毫托下反应48小时，得到聚癸二酸甘油酯预聚物。

S12：将聚癸二酸甘油酯预聚物溶解在四氢呋喃溶剂中，得到第一溶液，将单宁酸溶解在四氢呋喃溶剂中，得到第二溶液，第一溶液和第二溶液以预设的体积比混合，得到溶液混合物，将溶液混合物倒入模具中，在预设试验条件下，得到弹性体。

本实施例中，四氢呋喃溶剂的质量与体积之比为20％；选择聚癸二酸甘油酯预聚物溶液的体积与单宁酸溶液的体积的比值为9，进行混合，得到溶液混合物。将溶液混合物倒入到1毫米深的聚四氟乙烯中模具中，将盛放溶液混合物的模具放入-0.05兆帕斯卡的真空烘箱中12小时，在100摄氏度下去除溶剂，在溶剂去除过程中，通过肉眼观察直至没有气泡并保持表面光滑和稳定状态；再在-0.1兆帕斯卡的真空烘箱中放置12小时，在150摄氏度下进行交联，得到弹性体。

S13：在弹性体的表面喷涂导电材料，得到弹性体层11。

本实施例中，导电材料可以为聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐，利用喷枪将聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐喷涂在弹性体的表面，得到弹性体层11。具体地，喷枪的喷嘴尺寸可以为0.3毫米。

具体地，本申请的单宁酸为市场常用的化学试剂，步骤S12和步骤S13的反应式如下：

可选地，在上步骤S1中，制备双重入结构层12的具体方法的流程示意图如6所示，包括下述步骤S21至22：

S21：制备双重入本体结构121。

本实施例中，双重入本体结构121是由(2S)-(1-四氢嘧啶-2-酮)-3-甲基丁酸(TPA)转移印刷到聚丙烯(PP)材料上得到的，双重入本体结构121的靠近生物体伤口的表面为柱状。

S22：将异丙基丙烯酰胺溶液和光引发剂溶液的混合液滴加到双重入本体结构121的柱状表面，经光固化、脱水、浸泡和静置，得到双重入结构层12。

本实施例中，异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的固含量为15％，将异丙基丙烯酰胺固定混合到水中，制备得到质量分数为30％的异丙基丙烯酰胺溶液；光引发剂选择市场上的光引发剂2959，将光引发剂2959混合到水中，制备得到质量分数为异丙基丙烯酰胺溶液的1％-3％，包括1％和3％两个端点值。将异丙基丙烯酰胺溶液和光引发剂溶液混合得到混合液，将混合液滴加到双重入本体结构121的柱状表面，进行光固化15分钟、酒精脱水30分钟；将150毫克多巴胺盐酸盐加入到75毫升水和5毫升的10毫摩尔每升的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)中，在pH为8.5条件下均匀搅拌，得到浸泡溶液。将异丙基丙烯酰胺溶液和光引发剂溶液的混合液浸泡于5毫升的浸泡溶液中，静置24小时，得到双重入结构层12。

可选地，在步骤S1中，制备信息采集层13，包括将温度传感器、酸碱度传感器和蛋白浓度检测传感器焊接到柔性电路板上的对应位置。

本实施例中，信息采集层13还可以包括驱动芯片和微处理器，以及其它需要设置的电子元器件，信息采集层13的具体包括的相关器件可根据实际情况设计，在此不再限定。

下面以具体实施例对弹性体层和双重入结构层的性能进行说明。

试验1：本申请的弹性体层为实施例1，以弹性体为对比例1，对实施例1和对比例1进行和进行力学性能测试，结果如下：

表1

由表1可知，对实施例1和对比例1进行弹性模量的试验，实施例1的弹性模量值明显高于对比例1的弹性模量值；对实施例1和对比例1进行损耗模量的试验，实施例1的损耗模量值相对较大，则说明实施例1的损耗较小，由此说明本申请的弹性体层在弹性体的基础上喷涂导电材料后，能够有利于提升弹性体的力学性能。

试验2：对实施例1、对比例1和空白对照例进行抗菌性能测试，结果如下：

表2

由表2可知，实施例1和空白对照例的菌落单位相同，说明本申请的弹性体层没有长菌群，对比例1的菌落单位比实施例1的菌落单位多10

试验3：对实施例1和对比例1进行生物相容性测试，结果如下：

表3

通过表3可知，本申请的弹性体层在弹性体的基础上喷涂导电材料后，有利于增加生物相容性。

试验4：以本申请的双重入结构层为实施例2，以双重入本体结构为对比例2，分别对实施例2和对比例2测试水接触角，其中对实施例2分别在有光的条件下和无光的条件下进行测试，结果如下：

表4

通过表2可知，实施例2在有光的条件下，与对比例2的水接触角接近，对比例2和实施例2在有光的条件下，均为超疏水性；在无光的条件下，实施例2的水接触角度为7°，为超亲水性。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1.本申请实施例提供的双重入结构和信息采集层同层设置在弹性体层的一侧，弹性体层将设有双重入结构和信息采集层的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面，弹性体能够有利于减少或阻止生物体伤口处细菌感染，以及能够对双重入结构和信息采集层起到支撑和保护的作用。

2.本申请实施例提供的在对生物体伤口处进行治疗时，利用光照射敷料装置，双重入结构层在有光的下呈现超疏水性和释放活性氧，超疏水性能够为生物体伤口处进行导流、活性氧能够促进血管生成，从而有利于促进快速凝血以实现伤口愈合；无需对生物体伤口处进行治疗时，双重入结构层在无光的条件下呈现超亲水性，超亲水性能够与生物体的相容性较好，有利于使得生物体具有较好的舒适感。具体地，对敷料装置进行光照时，可以采用近红外光进行照射。

3.本申请实施例提供的敷料装置能够促进血管生成、修复伤口的同时能够检测生物体伤口的愈合信息，即本申请的敷料装置是集修复和检测于一体的装置，功能更加多样化；采用弹性体层将设有双重入结构和信息采集层的一侧贴合生物体伤口并贴附于生物体表面的特征修复生物体伤口，此装置结构简单，操作容易，能够有利于降低成本。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，词语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系，为基于附图所示的示例性的方向或位置关系，是为了便于描述或简化描述本申请的实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程中的步骤可以按照需求以其他的顺序执行。而且，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，也可以在不同的时刻被执行在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。