一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带和制作方法技术

本发明专利技术提供了一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带和制作方法，属于治疗技术领域，包括：压电层；水凝胶膜，设于压电层顶部，水凝胶膜内用于放置药物；第一叉指电极，用于产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放；功能化二维薄膜，设于水凝胶膜底部，功能化二维薄膜上设有用于捕获伤口的炎症因子的适配体因子；第二叉指电极，设于压电层底部；其一端产生高频声波信号探测功能化二维薄膜中适配体因子捕获的伤口的炎症因子的浓度，另一端接收高频声波信号后将高频声波信号转化为电信号后输出；绷带，设于第二叉指电极底部，用于缠绕在病人患处。该装置能够利用传感器采集病人的伤口信息，能够针对采集的信息及时控制水凝胶膜释放药物治疗伤口。药物治疗伤口。药物治疗伤口。

【技术实现步骤摘要】
一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带和制作方法


[0001]本专利技术属于治疗
，具体涉及一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带和制作方法。

技术介绍

[0002]慢性伤口直接影响着世界1
‑
2％人口的日常生活，仅美国就有超过800万病人遭受慢性伤口的影响，每年的经济损失超过300亿美元。高昂的诊断以及护理费用对病人造成长期负担，对目前被动性、无定制化、易出现二次伤害的普通护理绷带提出了更高的要求。随着微纳技术的发展，面向伤口表面愈合情况监测以及辅助的治疗的智能绷带得以发展，通过伤口生物标志物的识别，由此对伤口的恢复情况进行在线监测，同时根据伤口恢复情况通过主动刺激水凝胶进行药物释放。
[0003]目前面向伤口的护理方式，大多数对伤口表面进行保护，避免深度感染以及细菌定植但是对于伤口恢复状况并没有及时了解，同时无法对恶化中的伤口及时进行辅助治疗。然而频繁的就诊，打开绷带或者敷料的过程中难免造成二次伤害，使得病人伤口长期存在且恢复缓慢。目前伤口敷料的使用逐步提升，但是其在辅助给药治疗上仍是被动进行的，难以对个性化的伤口状况进行及时判断，并根据伤口的情况进行药物释放。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带，包括：
[0007]绷带主体，用于缠绕在病人患处；
[0008]压电层，设于所述绷带主体顶部；
[0009]水凝胶膜，设于所述压电层顶部，所述水凝胶膜内用于放置药物；
[0010]第一叉指电极，设于所述水凝胶膜侧部，用于产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放；
[0011]功能化二维薄膜，设于所述水凝胶膜底部，功能化二维薄膜上设有用于捕获伤口的炎症因子的适配体因子；
[0012]第二叉指电极，设于所述压电层底部；其一端产生高频声波信号探测功能化二维薄膜中适配体因子捕获的伤口的炎症因子的浓度，另一端接收高频声波信号后将高频声波信号转化为电信号后输出；
[0013]主控模块，用于根据第二叉指电极输出的电信号判断伤口的炎症因子浓度，当炎症因子浓度高于阈值时，控制第一叉指电极产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放。
[0014]进一步，还包括：
[0015]第三叉指电极，设于所述压电层顶部，用于用于利用谐振式声表面波检测伤口的
湿度；
[0016]温度传感器电极，设于所述压电层顶部，用于检测伤口的温度；
[0017]主控模块根据伤口的湿度和温度判断伤口的感染情况。
[0018]进一步，还包括：
[0019]应答层，设于所述第二叉指电极底部；与主控模块电连接；
[0020]所述应答层为柔性NFC应答电路，用于对于外设所发生的指令进行应答，反馈各项检测信息。
[0021]进一步，所述应答层与所述第二叉指电极之间设有屏蔽层。
[0022]进一步，所述应答层与屏蔽层之间设有充电层。
[0023]进一步，所述屏蔽层为电磁波屏蔽金属片或聚合物薄膜。
[0024]进一步，所述功能化二维薄膜包括：
[0025]单层石墨烯，设于所述压电层顶部；
[0026]Nafion膜，设于所述单层石墨烯顶部；所述适配体因子设于所述Nafion膜顶部。
[0027]进一步，所述压电层的厚度为4um，材料为ZnO或AlN。
[0028]进一步，炎症因子浓度的阈值为30fmol/ml。
[0029]基于一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带的制作方法，包括：
[0030]在柔性聚合物衬底上通过磁控溅射工艺沉积得到压电层；
[0031]利用光刻工艺在压电层上制备出第一叉指电极和第二叉指电极的图案形状；
[0032]通过磁控溅射或蒸镀工艺将第一叉指电极和第二叉指电极金属化；
[0033]通过湿法石墨烯转移工艺将单层石墨烯捞取至叉指中心传感区域；在单层石墨烯上滴入定量桥连膜后烘干，进行适配体修饰得到功能化二维薄膜；
[0034]将水凝胶膜贴附在功能化二维薄膜的中心区域，在真空下将水凝胶膜吸附定形。
[0035]本专利技术提供的一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带具有以下有益效果：
[0036]本专利技术利用第二叉指电极产生高频声波探测功能化二维薄膜中适配体因子捕获的伤口的炎症因子的浓度，当炎症因子浓度高于阈值时，控制第一叉指电极产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放；将第二叉指电极设于背底，将第一叉指电极设于压电层顶部的结构实现了对于中间的伤口区域的检测和对水凝胶膜刺激的协同工作，第二叉指电极的背底设计利用了声波在薄膜传播中在声波整个层内传播的特性，使得检测功能得以实现的情况下，避免第一叉指电极的声波干扰与上表面大变形带来的叉指畸变问题。
[0037]本专利技术可以持续的贴附在伤口处，并根据伤口的情况释放药物，不用每次都去医院更换纱布和药物，解决了现有技术中，频繁的就诊，打开绷带或者敷料的过程中难免造成二次伤害，使得病人伤口长期存在且恢复缓慢的问题。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术一种长期监测和辅助治疗的声波智能绷带示意图；
[0040]图2为本专利技术一种长期监测和辅助治疗的声波智能绷带截面剖图；
[0041]图3为本专利技术一种长期监测和辅助治疗的声波智能绷带中电路设计图；
[0042]图4为一种长期监测和辅助治疗的声波智能绷带中功能层的制备方法流程图；
[0043]图5为本专利技术一种长期监测和辅助治疗的声波智能绷带使用方法的实施步骤流程图。
具体实施方式
[0044]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0045]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0046]实施例：
[0047]本专利技术提供了一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带，具体如图1
‑
2所示，包括：绷带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带，其特征在于，包括：绷带主体(100)，用于缠绕在病人患处；压电层(501)，设于所述绷带主体(100)顶面上；水凝胶膜(522)，设于所述压电层(501)顶部，所述水凝胶膜内用于放置药物；第一叉指电极(521)，设于所述水凝胶膜(522)侧部，用于产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放；功能化二维薄膜(512)，设于所述水凝胶膜(522)底部，功能化二维薄膜(512)上设有用于捕获伤口的炎症因子的适配体因子；第二叉指电极(511)，设于所述压电层(501)底部；其一端产生高频声波信号探测功能化二维薄膜(512)中适配体因子捕获的伤口的炎症因子的浓度，另一端接收高频声波信号后将高频声波信号转化为电信号后输出；主控模块，用于根据第二叉指电极(511)输出的电信号判断伤口的炎症因子浓度，当炎症因子浓度高于阈值时，控制第一叉指电极(521)产生瑞丽波刺激水凝胶内的药物分子释放。2.根据权利要求1所述的一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带，其特征在于，还包括：第三叉指电极(530)，设于所述压电层(501)顶部，用于利用谐振式声表面波检测伤口的湿度；温度传感器电极(540)，设于所述压电层(501)顶部，用于检测伤口的温度；主控模块根据伤口的湿度和温度判断伤口的感染情况。3.根据权利要求1所述的一种利用声波监测伤口和释放药物的绷带，其特征在于，还包括：应答层(200)，设于所述第二叉指电极(511)底部；与主控模块电连接；所述应答层(200)为柔性NFC应答电路，用于对于外设所发生的指令进行应答，反馈各项检测信息。4.根据权利要求3所述的一种利用声波监测伤口和释放药...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，丛志伟，郑腾飞，张佳和，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：