本发明专利技术属于生物医药材料制备领域，更具体地，涉及一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片、其制备和应用。包括上摩擦层、下摩擦层以及位于所述上摩擦层和下摩擦层之间的、用于将上下摩擦层隔开的柔性支撑物；上摩擦层为柔性薄膜材料；下摩擦层为负载药物且表面修饰纳米材料的薄膜电极材料；使用时，下摩擦层的载药面与皮肤直接接触；上摩擦层和下摩擦层在外力作用下伴随着柔性支撑物的可回复性形变而发生接触或分离，并引起基于摩擦静电感应耦合效应的电刺激，同时通过释放下摩擦层的纳米材料所装载药物来实现自身的电刺激和药物治疗的双重功能。该一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片具有结构柔软、体积小巧、方便高效的优势。方便高效的优势。方便高效的优势。
【技术实现步骤摘要】
一种一体式载药摩擦电纳米发电机贴片、其制备和应用
[0001]本专利技术属于生物医药材料制备领域，更具体地，涉及一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片、其制备和应用。
技术介绍
[0002]皮肤具有至关重要的屏障作用，大面积的急性或慢性皮肤创伤会大大增加细菌感染的风险，而细菌感染会阻碍伤口愈合，严重时还会威胁患者的生命安全。在实际的伤口管理过程中，促进伤口的快速愈合并应对可能或者已经出现的伤口细菌感染问题是一个亟待解决的难题。
[0003]近年来，伤口相关研究和实际临床表明，通过电刺激治疗仪在伤口局部施加外电场电刺激可以减轻炎症，促进细胞代谢等活动，进而大大加速伤口愈合的进程。但笨重的设备，高昂的治疗价格和时间花费都限制了这项技术的进一步应用。摩擦电纳米发电机技术在小型化和成本等方面具有很大的优势，它基于摩擦起电和静电感应耦合效应，可以在很小面积的摩擦层之间可以产生很大的电势，已在传感器、自供能电子器件、机器人、生物治疗领域得到了大量的研究。而且，摩擦电纳米发电机的摩擦层如果通过设计具有恰当微纳结构的材料，在外力作用下可产生高达106V/m以上强度的电场，在体外实验中致使细菌发生电穿孔效应而死亡。但是，在生物体实际应用上，考虑到安全性和实际的场景，其远远达不到这么高的电场，而且目前存在的研究或者设备多是分体式的，其需要外接整流桥、作用电极等器件以产生直流的脉冲电压，也很难整体地直接作用在伤口上。所以，目前的摩擦电纳米发电机技术应用于生物体上对细菌的抑制作用十分有限，无法应对感染的伤口。
技术实现思路
<br/>[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片、其制备和应用，本专利技术所述的一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片中，药物负载与下摩擦层表面，在外力作用下，下摩擦层与上摩擦层会循环性地相互接触、分离，并引起基于摩擦静电感应耦合效应的电刺激，该电刺激是交流式的一体式贴片，不需要整流桥等器件，可直接作用在伤口上，促进伤口快速愈合，同时通过释放下摩擦层的纳米材料所装载药物来实现自身的电刺激和药物治疗的双重功能，由此解决现有技术中电刺激治疗设施小型化和摩擦电纳米发电机技术不能加速感染性皮肤伤口愈合以及分体式使用不便的技术问题。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片，包括上摩擦层、下摩擦层以及位于所述上摩擦层和下摩擦层之间的、用于将上下摩擦层隔开的柔性支撑物；
[0006]所述上摩擦层为柔性薄膜材料；
[0007]所述下摩擦层为负载药物且表面修饰纳米材料的薄膜电极材料；所述纳米材料能够装载、释放所述药物；所述药物通过所述纳米材料负载于所述下摩擦层上；
[0008]所述上摩擦层和下摩擦层的材料具有不同的电负性；
[0009]所述柔性支撑物为绝缘材料，且能够随外力作用的施加与否而发生可回复性形变；
[0010]使用时，所述下摩擦层的载药面用于与皮肤直接接触；所述上摩擦层和下摩擦层在外力作用下伴随着所述柔性支撑物的可回复性形变而发生接触或分离。
[0011]优选地，所述的皮肤贴片，还包括从所述上摩擦层引出的用于收集、传导电子的电极，所述上摩擦层引出的电极用于一端设置于伤口周围的皮肤处，另一端与所述上摩擦层连接。
[0012]优选地，所述上摩擦层引出的电极为金属电极。
[0013]优选地，所述上摩擦层的材料表面含有微纳结构；所述上摩擦层的材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯的衍生物和硅橡胶中的一种或多种。
[0014]优选地，所述的皮肤贴片，还包括用于隔开所述上摩擦层引出的电极与所述下摩擦层的薄膜电极材料的绝缘材料。
[0015]优选地，所述下摩擦层的薄膜电极材料选自铝箔、铜箔、导电碳布、钛、银、金和导电涤纶纤维薄膜。
[0016]优选地，所述纳米材料为无机纳米材料，其成分选自层状双金属氢氧化物类、纳米粘土、石墨烯和纳米二氧化硅中的一种或多种。
[0017]优选地，所述药物为促进细胞代谢的姜黄素或治疗伤口感染的药物，所述治疗伤口感染的药物优选选自维生素C、维生素C的衍生物、青霉素钾、四环素、庆大霉素和含银物质中的至少一种。
[0018]优选地，所述柔性支撑物的材料为柔性高分子薄膜材料。
[0019]优选地，所述柔性支撑物的材料选自有机硅橡胶、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。
[0020]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述的皮肤贴片的制备方法，包括如下步骤：
[0021](1)将纳米材料修饰到薄膜电极材料表面，然后将药物负载到纳米材料修饰后的薄膜电极材料表面，得到下摩擦层；
[0022](2)采用与所述下摩擦层材料电负性不同的柔性薄膜材料制备得到上摩擦层；
[0023](3)将柔性支撑物材料设置于所述上摩擦层和下摩擦层之间，将所述上支撑层和下支撑层隔开；
[0024](4)从所述上摩擦层引出用于收集、传导电子的电极，该电极用于一端设置于伤口周围的皮肤处，另一端与所述上摩擦层连接；将所述上摩擦层引出的电极和下摩擦层的薄膜电极材料用绝缘材料隔开，使所述上摩擦层和下摩擦层之间形成不接触的对电极。
[0025]优选地，在所述上摩擦层和下摩擦层的两端均设置柔性支撑物材料，用于支撑连接所述上摩擦层和下摩擦层。
[0026]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述的皮肤贴片的应用，用于制备促进皮肤伤口愈合的装置。
[0027]优选地，将所述皮肤贴片的下摩擦层负载药物的一面直接接触皮肤伤口，所述上摩擦层引出的电极一端设置于伤口周围的皮肤处，另一端与所述上摩擦层连接；
[0028]在被治疗对象的机械运动或呼吸带动下，所述下摩擦层和上摩擦层发生接触或分离，接触时引起基于摩擦静电感应耦合效应的电刺激，促进伤口愈合；同时接触时通过释放下摩擦层的纳米材料负载的药物实现电刺激和药物治疗的双重治疗功能。
[0029]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0030](1)本专利技术提供了一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片，包括上摩擦层、下摩擦层以及位于所述上摩擦层和下摩擦层之间的、用于将上下摩擦层隔开的柔性支撑物；使用时，所述下摩擦层的载药面与皮肤直接接触；所述上摩擦层和下摩擦层在外力作用下伴随着所述柔性支撑物的可回复性形变而发生接触或分离。与现有技术相比，本专利技术中贴片体积小巧，解决了现有电刺激治疗设备体积庞大的问题。
[0031](2)本专利技术为一体式贴片，可直接作用固定在伤口上，无需分体式复杂的导线连接及整流桥等器件，方便使用，所述贴片可将病人的机械能转化为电能，给予伤口连续的低频交流电刺激，加速皮肤修复进程，减轻病患的痛苦和经济和时间成本。
[0032](3)本专利技术为一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片，可以负载如抗生素等药物，应对细菌的伤口感染，同时解决了促进伤口的快速修复和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体式载药摩擦电纳米发电机皮肤贴片，其特征在于，包括上摩擦层、下摩擦层以及位于所述上摩擦层和下摩擦层之间的、用于将上下摩擦层隔开的柔性支撑物；所述上摩擦层为柔性薄膜材料；所述下摩擦层为负载药物且表面修饰纳米材料的薄膜电极材料；所述纳米材料能够装载、释放所述药物；所述药物通过所述纳米材料负载于所述下摩擦层上；所述上摩擦层和下摩擦层的材料具有不同的电负性；所述柔性支撑物为绝缘材料，且能够随外力作用的施加与否而发生可回复性形变；使用时，所述下摩擦层的载药面用于与皮肤直接接触；所述上摩擦层和下摩擦层在外力作用下伴随着所述柔性支撑物的可回复性形变而发生接触或分离。2.如权利要求1所述的皮肤贴片，其特征在于，还包括从所述上摩擦层引出的用于收集、传导电子的电极，所述上摩擦层引出的电极用于一端设置于伤口周围的皮肤处，另一端与所述上摩擦层连接。3.如权利要求1或2所述的皮肤贴片，其特征在于，所述上摩擦层的材料表面含有微纳结构；所述上摩擦层的材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯的衍生物和硅橡胶中的一种或多种。4.如权利要求1所述的皮肤贴片，其特征在于，还包括用于隔开所述上摩擦层引出的电极与所述下摩擦层的薄膜电极材料的绝缘材料。5.如权利要求1所述的皮肤贴片，其特征在于，所述下摩擦层的薄膜电极材料选自铝箔、铜箔、导电碳布、钛、银、金和导电...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱锦涛，杜硕，张连斌，周诺娅，陶娟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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