[发明专利]具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片及其制备方法与应用，属于水凝胶生物医用材料领域。所述贴片是通过将自粘附水凝胶和纳米发电器件复合制备而成。所述纳米发电器件则包含具有压电效应、摩擦电效应或热释电效应的发电层和电极。本发明所述贴片可自行粘附在皮肤上，无需固定胶带，隔绝伤口与外界细菌的接触，避免感染，同时透气保湿，有利于保持伤口愈合的环境。在被治疗对象运动甚至呼吸时，所述具有自发电性能的高粘附水凝胶贴片可将机械能和热能转化为电能，产生外源电场影响伤口的经上皮电位，促进细胞增殖、迁移和表皮再生，加速伤口修复。

技术领域

本发明属于水凝胶生物医用材料领域，更具体地，涉及一种具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片及其制备方法与应用，尤其涉及一种具有自发电性能的高粘附水凝胶贴片及其制备方法与在制备促进皮肤伤口愈合贴片材料方面的应用。

背景技术

皮肤作为人体最大的器官，对隔绝外界有害物质或细菌等具有至关重要的屏障作用。皮肤损伤后，人体会启动皮肤自我修复的进程。但是，当患者出现大面积皮肤创伤、烧伤或者由糖尿病等慢性病引起的难以愈合的溃疡时，皮肤自我愈合的速度会非常缓慢，如果不能得到及时有效地治疗，会使伤口进入慢性期，这样会增加伤口感染的风险，从而影响健康和生活质量甚至面临生命危险。

临床上常用的纱布等敷料只能隔绝外界细菌侵入，无法加速伤口修复进程，对上述病症无效。植皮治疗可应用于上述病症的治疗，但存在很大局限性，如：供皮量不足，免疫排斥反应，价格高昂等。水凝胶敷料价格低廉、具有亲肤、无毒、保湿等功能，可以保证一个相对湿润的有利于加速伤口修复的环境，现已被广泛应用于伤口管理，如CN108926732A公开的一种适用于糖尿病足护理的载药缓释水凝胶敷料。通过引入化学粘附基团可实现水凝胶在皮肤或组织上的自行粘附功能，即自粘附水凝胶，这种自粘附水凝胶无需额外的胶带固定，避免了胶带粘附不持久、致敏等问题，但是此项技术仅仅解决了粘附的问题，除了药物发挥的作用之外并不能加速伤口的愈合。此外，有相关研究和成果表明：给与伤口局部电刺激可加快伤口的闭合速度，促进相关细胞的增殖、迁移，表皮再生和细胞外基质的重塑。目前，实际临床中，已有多种类型的电刺激设备用于伤口治疗，如中国专利CN207980179U公开了一种超声低频电治疗仪可用于激发受损组织再生。但是，这些设备大都体积庞大、价格昂贵。对病人来说，治疗过程复杂不便，花费不菲。综上所述，将电治疗设施小型化和水凝胶结合起来，制备轻量化且廉价易用的具有自发电性能的高粘附水凝胶贴片用于加速伤口修复将拥有巨大的市场需求，并为发展高端医学敷料起到积极促进作用。

发明内容

本发明解决了现有技术中自粘附水凝胶不能加速皮肤伤口愈合的技术问题，以及电治疗设备体积庞大和使用不便的问题，提供了一种具有自发电性能的高粘附水凝胶贴片及其在促进皮肤伤口愈合方面的应用。

按照本发明的第一方面，提供了一种具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，所述贴片含有纳米发电器件和水凝胶层；所述纳米发电器件粘附于水凝胶层表面；所述水凝胶层中含有具有自粘附作用的分子；所述纳米发电器件含有发电层和电极层；所述发电层具有压电效应或热释电效应；所述电极层用于传递发电层产生的电荷；所述发电层的至少一个表面与电极层连接；所述电极层在水凝胶层所在平面的投影至少有部分位于水凝胶层边界之外。

按照本发明的另一方面，提供了一种具有自发电性能的自粘附水凝胶贴片，所述贴片含有纳米发电器件和水凝胶层；所述纳米发电器件粘附于水凝胶层表面；所述水凝胶层中含有具有自粘附作用的分子；所述纳米发电器件含有发电层和电极层；所述发电层具有摩擦电效应；所述电极层分别位于发电层的上下两个表面，且至少有一层电极层能与所述发电层产生相对位移；每层所述电极层在水凝胶层所在平面的投影至少有部分位于水凝胶层边界之外。