一种含微电池的电活性敷料的制备方法技术

一种含微电池的电活性敷料的制备方法，属于医用材料制备技术领域。所述方法为：将高分子纤维敷料基材置于真空干燥箱中干燥，使其含水量低于0.01％；在得到的高分子纤维敷料基材表面覆盖Ag限域模板，然后置于溅射设备真空室，氧气/氩气混合氛围下进行溅射；在得到的材料表面覆盖Zn限域模板，然后置于溅射设备真空室在氩气氛围下进行溅射。本发明专利技术的优点是：本发明专利技术方法通过结合模板限域和磁控溅射直接在高分子纤维基材表面构筑Ag/Zn点电池阵列微电池，赋予敷料电活性，解决现有电活性敷料需外部电源/电池，柔顺性差，贴合不紧密，电流不稳定，使用不方便等问题，并且制备过程条件温和，易于工业化推广，具有广阔的社会效益和经济价值。

Preparation of an electroactive dressing containing micro-batteries

The invention relates to a preparation method of an electrically active dressing containing a micro battery, which belongs to the technical field of medical material preparation. The method is as follows: the polymer fiber dressing substrate is dried in a vacuum drying chamber so that its moisture content is less than 0.01%; the obtained polymer fiber dressing substrate surface is covered with Ag limited template, and then sputtered in the vacuum chamber of sputtering equipment under the mixed atmosphere of oxygen and argon; the obtained material surface is covered with Zn limited template, and then placed in the vacuum chamber of sputtering equipment in argon gas. Sputtering in atmosphere. The advantages of the invention are as follows: the method of the invention directly constructs Ag/Zn dot battery array micro-battery on the surface of polymer fiber substrate by combining template limitation and magnetron sputtering, which gives the dressing electrical activity, solves the problems of external power supply/battery, poor flexibility, not close fitting, unstable current, inconvenient use and so on, and the preparation process conditions are mild and easy to work. Industrialized promotion has broad social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种含微电池的电活性敷料的制备方法
本专利技术属于医用材料制备
，具体涉及一种含微电池的电活性敷料的制备方法。
技术介绍
皮肤创面存在内源性生物电场，其中心为负极。损伤发生后，电阻抗屏障消失，跨上皮电势差发生短路，电荷/带电离子在电势差的驱动下发生流动即形成了电流。研究发现，内源性电场对损伤部位细胞的迁移发挥了主导性的调控作用，且增强该电场可显著加速伤口愈合。目前，在一些公开或授权的专利技术专利中，已经使用如电刺激仪器/设备(CN200480024325.8、CN201710267904.4)、驻极体(CN201520200450.5、CN201711250783.9、CN201520885139.9)、导电高分子(CN201610259364.0、CN201180034211.1)、压电材料(CN201210385628.9)等增强内源性电场或制备电活性敷料，用于促进创面愈合。但目前在临床创面治疗中大多使用电极和导电基底外接电源进行电刺激，需要外接导线，制造及使用不方便，且所用电流与电压过高或不均，易对病患造成不适感并加重伤口疼痛感。此外，现有电活性敷料无法保证敷料的柔软舒适性，贴合性差、干燥、容易产生二次创伤以及不适感。Ag和Zn组成的电池产生的电场已被证明对人体是安全可靠的，如果将Ag和Zn组成的微电池构筑于高分子纤维敷料表面，有望得到一种具有电刺激治疗作用的含微电池的电活性敷料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有电活性敷料需外接电源、电场分布不均、柔软舒适性及贴合性差、制造及使用不方便等问题，提供一种含微电池的电活性敷料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种含微电池的电活性敷料的制备方法，所述方法具体步骤为：步骤一：将高分子纤维敷料基材置于真空干燥箱中30～105℃下干燥，使其含水量低于0.01％；步骤二：在步骤一得到的高分子纤维敷料基材表面覆盖Ag限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Ag靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氧气和氩气的混合气体，氩气流量为15～50sccm，氧气与氩气的通入比例为：1/1～2/1之间，溅射功率为30～100W，溅射时间为15～120min，即得到含有Ag电极圆点阵列的高分子纤维敷料；所述的Ag限域模板上包含直径为1～3mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列；步骤三：在步骤二得到的含Ag电极圆点阵列的高分子纤维敷料表面覆盖Zn限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Zn靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氩气，氩气流量为15～50sccm，溅射功率为50～130W，溅射时间为15～120min，即得到含微电池的电活性敷料；所述的Zn限域模板上包含直径为0.5～1.5mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列。进一步地，步骤一中，所述的高分子纤维敷料基材为纤维素纤维、再生纤维素纤维、氧化纤维素纤维、氧化再生纤维素纤维、海藻纤维、壳聚糖纤维、蚕丝纤维、丙纶纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维等的单一/混纺织物或其非织造物。进一步地，步骤三中，所述的Ag限域模板上的电极微孔阵列的微孔直径始终为Zn限域模板上的电极微孔阵列的微孔直径的1～2倍。进一步地，步骤三所得电活性敷料上Ag电极圆点与相邻的Zn电极圆点之间的圆心距为1～3.25mm，也就是说，Ag限域模板上的微孔与Zn限域模板上的微孔错位设置，需保证所得电活性敷料上Ag电极圆点阵列与Zn电极圆点阵列不重合，此处，步骤二和步骤三中，使用的模板上是微孔，做成电活性敷料微孔呈现为一个个圆点。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：(1)本专利技术方法通过结合模板限域和磁控溅射直接在高分子纤维基材表面构筑点电极阵列，所构筑的Ag/Zn电池阵列在接触到血液或者伤口渗出液以后会引发氧化还原反应，产生自主持续性放电，赋予敷料稳定的自放电性能，解决现有电活性敷料需外部电源/电池，使用不方便等问题。(2)本专利技术方法制备的含微电池的电活性敷料表面的每个阵列电极都是由纳米尺度颗粒堆积而成，分散均匀，解决现有电活性敷料电流过大及不稳定的问题，更有利于产生均匀的电刺激。(3)本专利技术方法制备的含微电池的电活性敷料在基材表面直接构筑微电池阵列不会影响基材的柔顺性，解决了现有电活性敷料电极片多层复合导致的柔顺性差、与创面贴合不紧密的问题，并可以任意剪裁，满足不同面积和类型的伤口/创面使用需求。(4)本专利技术方法制备的含微电池的电活性敷料产生的电刺激既能抑菌，又能促进组织细胞分裂、增殖、向创面/伤口中心迁移，从而促进创面愈合。(5)本专利技术方法制备过程简单、温和，易于工业化推广，具有广阔的社会效益和经济价值。附图说明图1为含微电池的电活性敷料制备过程示意图，其中，A-高分子纤维敷料基材、B-Ag@生物敷料基材、C-Ag/Zn@生物敷料基材、E-Ag限域模板、F-Zn限域模板；图2为本专利技术制备的含微电池的电活性敷料的照片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。本专利技术的原理是结合模板限域和磁控溅射技术在高分子纤维敷料基材表面构筑Ag/Zn电极阵列，在与血液或伤口渗出液接触以后引发以下一系列的氧化还原反应，产生持续性放电，增强伤口内源性电场，促进细胞迁移和生长，促进创面愈合。Ag2O+H2O+2e-→2Ag+2OH-2AgO+H2O+2e-→Ag2+2OH-Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e-具体实施方式一：本实施方式记载的是一种含微电池的电活性敷料的制备方法，如图1所示，所述方法具体步骤为：步骤一：将高分子纤维敷料基材置于真空干燥箱中30～105℃下干燥，使其含水量低于0.01％；步骤二：在步骤一得到的高分子纤维敷料基材表面覆盖Ag限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为99.99％的Ag靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氧气和氩气的混合气体，氩气流量为15～50sccm，氧气与氩气的通入比例为：1/1～2/1之间，溅射功率为30～100W，溅射时间为15～120min，即得到含有Ag电极圆点阵列的高分子纤维敷料；所述的Ag限域模板上包含直径为1～3mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列；步骤三：在步骤二得到的含Ag电极微孔阵列的高分子纤维敷料表面覆盖Zn限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为99.99％的Zn靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氩气，氩气流量为15～50sccm，溅射功率为50～130W，溅射时间为15～120min，即得到含微电池的电活性敷料；所述的Zn限域模板上包含直径为0.5～1.5mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列。具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种含微电池的电活性敷料的制备方法，步骤一中，所述的高分子纤维敷料基材为纤维素纤维、再生纤维素纤维、氧化纤维素纤维、氧化再生纤维素纤维、海藻纤维、壳聚糖纤维、蚕丝纤维、丙纶纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维等的单一/混纺织物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含微电池的电活性敷料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤为：步骤一：将高分子纤维敷料基材置于真空干燥箱中30～105℃下干燥，使其含水量低于0.01％；步骤二：在步骤一得到的高分子纤维敷料基材表面覆盖Ag限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Ag靶，真空度为1×10‑3～1×10‑4Pa，溅射气氛为氧气和氩气的混合气体，氩气流量为15～50sccm，氧气与氩气的通入比例为：1/1～2/1之间，溅射功率为30～100W，溅射时间为15～120min，即得到含有Ag电极圆点阵列的高分子纤维敷料；所述的Ag限域模板上包含直径为1～3mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列；步骤三：在步骤二得到的含Ag电极微孔阵列的高分子纤维敷料表面覆盖Zn限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Zn靶，真空度为1×10‑3～1×10‑4Pa，溅射气氛为氩气，氩气流量为15～50sccm，溅射功率为50～130W，溅射时间为15～120min，即得到含微电池的电活性敷料；所述的Zn限域模板上包含直径为0.5～1.5mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列。...

【技术特征摘要】
1.一种含微电池的电活性敷料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤为：步骤一：将高分子纤维敷料基材置于真空干燥箱中30～105℃下干燥，使其含水量低于0.01％；步骤二：在步骤一得到的高分子纤维敷料基材表面覆盖Ag限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Ag靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氧气和氩气的混合气体，氩气流量为15～50sccm，氧气与氩气的通入比例为：1/1～2/1之间，溅射功率为30～100W，溅射时间为15～120min，即得到含有Ag电极圆点阵列的高分子纤维敷料；所述的Ag限域模板上包含直径为1～3mm，相邻微孔圆心距为2～6.5mm的电极微孔阵列；步骤三：在步骤二得到的含Ag电极微孔阵列的高分子纤维敷料表面覆盖Zn限域模板，然后置于溅射设备真空室，使用直流靶位，选用靶材为Zn靶，真空度为1×10-3～1×10-4Pa，溅射气氛为氩气，氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪伟，刘尚鹏，郑志勤，苗大刚，陈韶娟，马建伟，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37