一种人工皮肤及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人工皮肤及其制备方法，一种人工皮肤，包括真皮层和表皮层，所述真皮层由胶原和抗菌药物混合后通过冷冻干燥而成的海绵状体组成，所述抗菌药物均匀分布在胶原海绵支架中，所述表皮层由壳聚糖生物复合驻极体组成，所述壳聚糖生物复合驻极体为正极性，表面电荷为+1000V~+1500V，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。本发明专利技术的人工皮肤在接触人体皮肤创面时可以通过表皮层所带微电流直接刺激创面部位从而促进创面愈合，并且促进抗菌药物的渗皮吸收，本发明专利技术的人工皮肤特别对慢性伤口如褥疮、糖尿病足等有很好的疗效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械
，具体为一种人工皮肤及其制备方法。
技术介绍
皮肤是人体最大的器官，具有保持人体内水分、防止过度散热、透气和防止细菌侵袭的功能。如果仅是皮肤的浅层或是小面积受损，新皮肤会自体得以再生，但如果受到严重的创伤，皮肤就不能靠自己修复，通常须将身体其他部位的表层皮肤或人工皮移植到伤口上。先进的人工皮肤大多具有表皮层和真皮层，当其植入损伤部位后，半渗透的表皮层能起到保护、透气和防止细菌侵袭等作用。而真皮层具有三维多孔支架结构，在术后几周后，随着支架不断降解，成纤维细胞和毛细血管长入三维结构，在充足的血供条件下，长入的细胞保持高的活力，细胞分泌出胶原蛋白，真皮得以重建。驻极体是具有长期存储空间电荷和偶极电荷的功能材料，其中所存储的电荷可以是由外界注入的真实电荷（或称空间电荷），也可以是极性电介质中偶极子有序取向而形成的偶极电荷，或两类电荷同时兼有。许多生物组织和生物大分子（如骨骼、皮肤、蛋白质等）都具有明显的电活性，大部分生物体的组织和细胞从材料角度看可以被认为是功能电介质。组成生物体的蛋白质、酶、DNA和RNA、聚糖、生物膜，乃至骨骼、血管和皮肤等都是天然生物驻极体。多糖已被许多学者证实具有驻极体特性。生物驻极体可以通过所带微电流刺激达到促进创面愈合的目的。本专利技术在现有人工皮肤的基础上，结合生物驻极体的特性，更好的促进创面愈合，更好的发挥壳聚糖驻极体特性在促进伤口愈合方面的作用。
技术实现思路
本专利技术的内容在于提供一种人工皮肤及其制备方法，在现有人工皮肤的基础上结合生物驻极体的特性，更好的促进创面愈合，更好的发挥壳聚糖驻极体特性在促进伤口愈合方面的作用。本专利技术的技术方案如下：一种人工皮肤，包括真皮层和表皮层，所述真皮层由胶原和抗菌药物混合后通过冷冻干燥而成的海绵状体组成，所述抗菌药物均匀分布在胶原海绵支架中，所述表皮层由壳聚糖生物复合驻极体组成，所述壳聚糖生物复合驻极体为正极性，表面电荷为+1000V~+1500V，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。优选的，所述表面电荷为+1200V。优选的，所述壳聚糖生物复合驻极体由壳聚糖与生物活性玻璃按照质量比为2~3:2~3组成。优选的，所述壳聚糖生物复合驻极体由壳聚糖与生物活性玻璃按照质量比为2:3组成。优选的，所述真皮层由胶原和抗菌药按照质量比为10~20:1组成。优选的，所述真皮层由胶原和抗菌药按照质量比为15:1组成。本专利技术的另一技术方案如下：一种人工皮肤的制备方法，包括如下步骤：S1：制备1%的醋酸溶液：将醋酸采用去离子水进行稀释，制备体积浓度为1%的醋酸溶液。S2：制备胶原/抗菌药物混合凝胶：取S1制得的醋酸溶液10ml，将胶原与抗菌药物共1g~3g加入到该醋酸溶液中，形成胶原/抗菌药物混合凝胶，所述胶原与抗菌药物按照质量比10~20:1进行混合，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种。S3：制备真皮层：将S2制得胶原/抗菌药物混合凝胶加入模具中，再经冷冻干燥后固化即得到三维多孔结构的真皮层，所述三维多孔结构的孔隙率为80%~90%，孔径为50μm~150μm。S4：制备壳聚糖溶液：取S1制得的醋酸溶液，按照醋酸溶液与壳聚糖的质量比为100：2~4将壳聚糖加入到醋酸溶液中，然后用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解，过滤，再真空脱泡30min~60min，最后用0.1%戊二醛溶液交联2h，形成壳聚糖溶液。S5：制备壳聚糖生物复合驻极体：将生物活性玻璃与壳聚糖按照质量比为2~3:2~3、质量总和为2g~4g进行混合，然后取S4制得的壳聚糖溶液100ml，将混合的生物活性玻璃与壳聚糖加入到该壳聚糖溶液中，持续搅拌2h，超声分散0.5h成共混体系，加入0.1%戊二醛溶液交联2h，将交联后的溶液倾倒在模具中流延成膜，真空减压干燥后即得壳聚糖生物复合驻极体，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。S6：制备壳聚糖生物复合驻极体极化：将S5制得的壳聚糖生物复合驻极体放入栅控恒压电晕充电系统中对复合驻极体进行充电，电晕电压为+15kV，栅压为+1000V~+2000V，充电时间5min，制得表面电荷为+1000V~+1500V的壳聚糖生物复合驻极体。S7：在S3制得的真皮层表面涂覆一层S4制得的壳聚糖溶液，再将S6制得壳聚糖生物复合驻极体贴敷其上形成一层表皮层，冷冻干燥后即得人工皮肤。优选的，步骤S2所述真皮层由胶原和抗菌药按照质量比为15:1组成。优选的，步骤S5所述生物活性玻璃与壳聚糖按照质量比为2:3。优选的，步骤S6所述栅压为+1200V，制得表面电荷为+1200V的壳聚糖生物复合驻极体。本专利技术的有益效果为：（1）方法简单，制备时间短，所需的原料来源丰富，价格低廉，生产成本低，人工皮肤由真皮层和表皮层组成，完全模拟人体皮肤结构；（2）人工皮肤具有高的孔隙率、适宜真皮细胞长入的孔径尺寸以及良好的力学性能，促进细胞生长，伤口愈合；（3）人工皮肤所用原料胶原、壳聚糖和生物活性玻璃均具有良好的生物相容性，且均对伤口有促进伤口愈合作用，其中壳聚糖和生物活性玻璃具有抗菌和止血作用；（4）人工皮肤的真皮层中负载抗菌药物，可以随着真皮层胶原的降解而缓慢释放从而可以起到持续抗菌的目的，此外，表皮层所带的正电荷刺激皮肤改善皮肤结构促进抗菌药物的渗皮吸收；（5）人工皮肤的表皮层为生物驻极体，可以通过本身带有的微电流直接刺激与之接触的创面残存上皮细胞，电刺激可改善局部的血液供应从而改善上皮细胞的生长环境以及电刺激可使细胞周围环境发生生物及化学改变，使氧张力降低，刺激细胞分化从而促进创面愈合。具体实施例实施例一：一种人工皮肤的制备方法，包括以下步骤：S1：制备1%的醋酸溶液：将醋酸采用去离子水进行稀释，制备体积浓度为1%的醋酸溶液。S2：制备胶原/抗菌药物混合凝胶：取S1制得的醋酸溶液10ml，将胶原与抗菌药物共1g加入到该醋酸溶液中，形成胶原/抗菌药物混合凝胶，所述胶原与抗菌药物按照质量比10:1进行混合，所述的抗菌药物为纳米银。S3：制备真皮层：将S2制得胶原/抗菌药物混合凝胶加入模具中，再经冷冻干燥后固化即得到三维多孔结构的真皮层，所述三维多孔结构的孔隙率为80%~90%，孔径为50μm~150μm。S4：制备壳聚糖溶液：取S1制得的醋酸溶液，按照醋酸溶液与壳聚糖的质量比为100：2将壳聚糖加入到醋酸溶液中，然后用磁力搅拌器搅拌使其充分溶解，过滤，再真空脱泡30min~60min，最后用0.1%戊二醛溶液交联2h，形成壳聚糖溶液。S5：制备壳聚糖生物复合驻极体：将生物活性玻璃与壳聚糖按照质量比为2:3、质量总和为2g进行混合，然后取S4制得的壳聚糖溶液100ml，将混合的生物活性玻璃与壳聚糖加入到该壳聚糖溶液中，持续搅拌2h，超声分散0.5h成共混体系，加入0.1%戊二醛溶液交联2h，将交联后的溶液倾倒在模具中流延成膜，真空减压干燥后即得壳聚糖生物复合驻极体，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。S6：制备壳聚糖生物复合驻极体极化：将S5制得的壳聚糖生物复合驻极体放入栅控恒压电晕充电系统中对复合驻极体进行充电，电晕电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工皮肤，包括真皮层和表皮层，其特征在于，所述真皮层由胶原和抗菌药物混合后通过冷冻干燥而成的海绵状体组成，所述抗菌药物均匀分布在胶原海绵支架中，所述表皮层由壳聚糖生物复合驻极体组成，所述壳聚糖生物复合驻极体为正极性，表面电荷为+1000V~+1500V，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。

【技术特征摘要】
1.一种人工皮肤，包括真皮层和表皮层，其特征在于，所述真皮层由胶原和抗菌药物混合后通过冷冻干燥而成的海绵状体组成，所述抗菌药物均匀分布在胶原海绵支架中，所述表皮层由壳聚糖生物复合驻极体组成，所述壳聚糖生物复合驻极体为正极性，表面电荷为+1000V~+1500V，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种，所述生物活性玻璃的粒径为50nm~100nm。2.根据权利要求1所述一种人工皮肤，其特征在于，所述表面电荷为+1200V。3.根据权利要求1所述一种人工皮肤，其特征在于，所述壳聚糖生物复合驻极体由壳聚糖与生物活性玻璃按照质量比为2~3:2~3组成。4.根据权利要求3所述一种人工皮肤，其特征在于，所述壳聚糖生物复合驻极体由壳聚糖与生物活性玻璃按照质量比为2:3组成。5.根据权利要求1所述一种人工皮肤，其特征在于，所述真皮层由胶原和抗菌药按照质量比为10~20:1组成。6.根据权利要求5所述一种人工皮肤，其特征在于，所述真皮层由胶原和抗菌药按照质量比为15:1组成。7.一种如权利要求1~6所述一种人工皮肤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：制备1%的醋酸溶液：将醋酸采用去离子水进行稀释，制备体积浓度为1%的醋酸溶液；S2：制备胶原/抗菌药物混合凝胶：取S1制得的醋酸溶液10ml，将胶原与抗菌药物共1g~3g加入到该醋酸溶液中，形成胶原/抗菌药物混合凝胶，所述胶原与抗菌药物按照质量比10~20:1进行混合，所述抗菌药物为万古霉素、氧氟沙星、环丙沙星、头孢素类以及纳米银中的一种；S3：制备真皮层：将S2制得胶原/抗菌药物混合凝胶加入模具中，再经冷冻干燥后固化即得到三维多孔结构的真皮层，所述三维多...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢亢，陈锦涛，吴帅，
申请(专利权)人：广东泰宝医疗器械技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44