[发明专利]一种抗细菌生物膜复合微针及其应用

说明书

本发明公开了一种抗细菌生物膜复合微针及其应用。该微针的制备方法包括以下步骤：S1.将壳聚糖和硝酸锌溶于水中，真空除泡，得到壳聚糖硝酸锌复合溶液；S2.将步骤S1得到的壳聚糖硝酸锌复合溶液涂铺于PDMS微针模具上，填充，干燥，剥离，即得所述抗细菌生物膜复合微针。该微针能够刺穿细菌生物膜，促进具有抗细菌性能的壳聚糖和Zn²⁺输送至细菌生物膜内，显著地提高了壳聚糖和Zn²⁺抗细菌生物膜的性能，有效地清除了细菌生物膜，进而促进了慢性难愈合伤口的快速愈合；另外，该微针的制备方法简单，成本低，原料来源丰富，安全性高，因此，该微针在清除细菌生物膜或制备细菌生物膜清除剂，以及制备慢性难愈合伤口修复材料中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于微纳制造技术领域。更具体地，涉及一种抗细菌生物膜复合微针及其应用。

背景技术

慢性伤口主要包括糖尿病足溃疡，压疮，下肢静脉溃疡和不愈合的手术部位感染，在预定的时间段内无法治愈，不仅给患者造成巨大的痛苦，而且存在面临截肢的风险。细菌生物膜是细菌及其产物、坏死组织、细胞外基质等包埋于创面形成的一种膜性结构，细菌生物膜一旦形成将极大阻碍创面愈合，已被确定为慢性伤口的主要原因，是临床治疗中一个棘手的问题。因此，及时破坏并消除创面表面的细菌生物膜对于难愈创面的治愈具有积极作用。

目前，主要的抗细菌生物膜策略可以分为全身性或局部性，多数伤口血管形成不良，这使得抗菌剂无法传递到全身性感染部位；局部方法可将抗菌素直接递送至预期部位，从而降低全身毒性，从而可避免全身给药的关键局限性。然而，常规的递送系统，例如水凝胶、软膏和乳膏，通常难以克服生物膜所构成的障碍，抗菌剂难以在细菌生物膜内传输和渗透；此外，漂白剂、外科清创术等方法也被用于治疗细菌生物膜，但是这些方法也存在治疗费用高昂，患者依从性较低，难以彻底清除细菌生物膜等缺点。因此，亟需研究开发成本低、安全性高、能够彻底清除细菌生物膜，进而有效促进慢性难愈伤口愈合的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服细菌生物膜难以彻底清除进而导致创面难以愈合的缺陷和不足，提供一种抗细菌生物膜复合微针及其应用。

本发明的目的是提供一种抗细菌生物膜复合微针。

本发明的另一目的是提供所述微针在清除细菌生物膜或制备细菌生物膜清除剂中的应用。

本发明的再一目的是提供所述微针在制备慢性难愈合伤口修复材料中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明首先提供了一种抗细菌生物膜复合微针，其制备方法包括以下步骤：

S1.将壳聚糖和硝酸锌溶于水中，真空除泡，得到壳聚糖硝酸锌复合溶液(CS-Zn(Ⅱ)溶液)；

S2.将步骤S1得到的壳聚糖硝酸锌复合溶液涂铺于PDMS微针模具上，填充，干燥，剥离，即得所述抗细菌生物膜复合微针。

优选地，步骤S1所述壳聚糖的质量、硝酸锌的质量和水的体积比为0.1～0.5：1～5：50。

更优选地，步骤S1所述壳聚糖的质量、硝酸锌的质量和水的体积比为0.3：2：50。

优选地，步骤S1所述壳聚糖的分子量＜80KDa。

当壳聚糖的分子量过高(＞80KDa)时，壳聚糖的溶解性能较差。

更优选地，步骤S1所述壳聚糖的分子量为50KDa。

优选地，步骤S2所述涂铺的用量为0.1～0.4mL/cm²。

更优选地，步骤S2所述涂铺的用量为0.2mL/cm²。

优选地，步骤S2所述填充为真空填充。