[发明专利]一种荧光水凝胶敷料的制备方法及其应用

说明书

本发明属于生物材料技术领域，公开了一种荧光水凝胶敷料的制备方法及其应用，所述方法具体为：制备碳量子点溶液，制备聚丙烯酰胺凝胶并将其冷冻干燥，干凝胶浸泡在碳量子点溶液中得到含碳量子点的凝胶；将该敷料涂敷于伤口处，可用来反映伤口处的pH状态，实现对伤口愈合状态的实时监测。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种含碳量子点的荧光水凝胶敷料的制备方法，以及其在检测伤口感染中的应用。

背景技术

伤口愈合是一个复杂的过程，在伤口愈合的过程中，会受到各种因素的影响，包括体内的生化反应和外界的环境因素。伤口环境中的pH值已被证明对解释伤口状态具有重要意义。一般来说，健康皮肤的pH值为弱酸性，pH值在5～5.5之间；而感染后，由于酶和细菌的存在，伤口周围的pH值会变得偏碱性，在7～9之间。

有越来越多的证据表明，检测非愈合状态或感染状态的伤口表面pH值对预防病情恶化至关重要，对伤口护理中的治疗干预也有帮助。到目前为止，已经构建了各种系统来实现与伤口状态相关的pH值监测，如染料固定化技术、基于微机械的传感器、丝网印刷的pH电位传感器或伏安传感器等。虽然这些基于电化学或比色法制造的缠绕式pH传感器在准确性和灵敏度方面是可以接受的，但这些测试方法在便携性、兼容性和廉价性等方面仍然是不足的。

碳量子点作为新一代荧光纳米材料，由于其良好的水溶性、简单的合成方法、稳定的光致发光性、低毒、环保等优点，引起了人们的广泛关注。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种用于制备荧光水凝胶敷料的方法，将该敷料涂敷于伤口处，可用来反映伤口处的pH状态，实现对伤口愈合状态的实时监测。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了制备该荧光凝胶敷料的方法，具体包括以下步骤：

S1、制备碳量子点溶液；

S2、将丙烯酰胺溶于水，再加入交联剂、引发剂和催化剂，在50～70℃下反应3～7h，得到聚丙烯酰胺凝胶，冷冻干燥，得到聚丙烯胺干凝胶；

S3、经步骤S2中的干凝胶放入等体积的碳量子点溶液中，充分浸泡反应后，得到含碳量子点的聚丙烯酰胺凝胶敷料。

优选的，步骤S1所述碳量子点溶液制备方法为：将葡萄糖和过硫酸铵溶于超纯水中，置于反应釜中并加热至140～160℃，反应10～14h，取出后冷却，使用透析袋透析，得到透明的碳量子点溶液；所述葡萄糖的浓度为1～3mg/ml，所述过硫酸铵的浓度为1～3mg/ml。

优选的，步骤S2中所述丙烯酰胺的浓度为5～10wt％。

优选的，步骤S2所述交联剂为含有多个不饱和键的交联剂；更加优选的，所述交联剂为甲叉双丙烯酰胺，所述甲叉双丙烯酰胺与所述丙烯酰胺的质量比为0.002～0.004:1。

优选的，步骤S2所述引发剂为过硫酸铵或/和过硫酸钾，所述引发剂与所述丙烯酰胺的质量比为0.1～0.2:1。

优选的，步骤S2所述催化剂为四甲基乙二胺，所述催化剂与水的体积比为0.05～0.2:1。

本发明第二发明提供了上述荧光水凝胶敷料在监测伤口pH中的应用。

在上述技术方案中，使用方法具体为：将水凝胶涂覆在伤口处，采用紫外灯照射，观察荧光强度变化。

本发明的有益效果是：本发明先将丙烯酰胺聚合得到聚丙烯酰胺凝胶，然后冷冻干燥后，再置于碳量子点溶液中，使碳量子点进入凝胶网络，凝胶具有三维网状结构，有利于细胞的粘附和组织的生长。实验证明，本发明提供的水凝胶敷料随着所处环境pH值的减小，荧光逐渐增强，随着pH值的增加，荧光强度逐渐减弱。基于伤口处pH的变化，通过紫外光激发，可以实时监测伤口处pH的变化，实现简单可视化监测。

附图说明