一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置及应用方法，属于生物医用材料技术领域，选择了功能化修饰的氨基化高分子和功能化修饰的醛基化高分子为主要成分，选择的高分子均具有良好的生物相容性，分别装载在不同的承载装置中，每一个装置中装载有待反应的物质，两个装置中物质被推出后，在混合装置中混合，同时进行迅速的反应，该反应无需催化剂，生成了在生理条件下能够降解的席夫碱反应形成水凝胶基本的网络结构。该水凝胶能够在碳酸钙不断产生二氧化碳的作用下膨胀(自膨胀)并推动其前进(自推进)以填充各种不规则的伤口空腔。空腔。空腔。

【技术实现步骤摘要】
一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置及应用方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置及应用方法。

技术介绍

[0002]出血是外伤死亡的主要原因，因为大量失血通常会导致严重的并发症，包括低血压和多器官功能障碍。大多数死亡发生在创伤性损伤后的最初几个小时内，因为出血控制对时间极为敏感，创伤护理的“黄金时间”概念就说明了这一点。对于枪支或爆炸装置等造成的贯穿伤，传统的止血材料通常难以应对此类伤口导致的不可按压出血，且不可按压出血在日常生活中也很常见，占出血的30～40％。此外，交通事故导致的动脉出血也是日常生活中造成死亡的重要原因。然而，动脉通常位于组织器官的内部或肌肉的深层以避免轻易受到损伤，但一旦动脉损伤后将造成大量的血液流失且无法通过有效地按压和传统的止血材料进行止血。因此，动脉出血是不可按压出血中最难应对的出血之一，快速有效地控制动脉出血至关重要。
[0003]目前止血材料的主要类型包括纱布、海绵、粉末和水凝胶。但是，纱布和海绵难以用于不可按压动脉出血的伤口，因为它们无法进入深层出血部位，而传统的止血粉不能形成稳定的止血屏障，甚至会在血液中溶解，因此无法控制动脉出血。粘性水凝胶可以作为物理屏障粘附在出血的伤口上。然而，大多数商业生物粘合剂都有局限性，包括粘合缓慢、粘合力弱、生物相容性差、与组织的机械匹配性差等。此外，血液通常会削弱水凝胶和组织之间的粘附力，导致水凝胶的止血效果受到影响。因此，人们非常期待能够制备克服上述缺点的新型止血材料，用于控制在战场上或其它地方造成的不可按压动脉出血。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置及应用方法，以解决现有的伤口敷料难以有效控制不可按压出血、凝血障碍出血、盲视野下的出血和动脉出血的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，包括：
[0007]第一承载装置，装载有功能化修饰的氨基化高分子物和第一反应物的混合溶液，所述第一反应物为酸或过氧化氢；
[0008]第二承载装置，装载有功能化修饰的醛基化高分子物和第二反应物的混合分散液，所述第二反应物为碳酸化合物、过氧化氢酶或具有过氧化氢酶活性的纳米颗粒；
[0009]混合装置，用于将第一承载装置输出的物质和第二承载装置输出的物质混合后运送至目标区域；
[0010]两种物质混合后，功能化修饰的氨基化高分子物和功能化修饰的醛基化高分子物
反应生成水凝胶，第一反应物和第二反应物反应产生气体；水凝胶在反应的同时自膨胀，气体推进水凝胶填充目标区域。
[0011]本专利技术的进一步改进在于：
[0012]优选的，第一承载装置的混合溶液中，功能化修饰的氨基化高分子物质量分数为0.5％～20％，第一反应物浓度为1～200μL/mL。
[0013]优选的，第二承载装置的混合溶液中，功能化修饰的醛基化高分子物质量分数为0.5％～40％，第二反应物浓度为1～100mg/mL。
[0014]优选的，所述第一承载装置和所述第二承载装置均为针管，混合装置为螺旋针头。
[0015]优选的，氨基化高分子物的功能化修饰为季铵盐修饰、疏水链段修饰或多酚基团修饰，醛基化高分子物的功能化修饰为季铵盐修饰、疏水链段修饰或多酚基团修饰。
[0016]优选的，氨基化高分子物为壳聚糖、明胶、氨基化明胶、氨基化海藻酸钠、氨基化透明质酸或氨基化聚(乙二醇
‑
甘油
‑
癸二酸)。
[0017]优选的，醛基化高分子物为氧化葡聚糖、氧化透明质酸、氧化海藻酸钠、氧化普鲁兰多糖或醛基化聚(乙二醇
‑
甘油
‑
癸二酸)。
[0018]优选的，酸为乙酸、质子化氨甲环酸、稀盐酸或磷酸中的任意一种，碳酸化合物为碳酸盐或碳酸氢盐；
[0019]具有过氧化氢酶活性的纳米颗粒为二氧化锰颗粒或二氧化铈颗粒。
[0020]优选的，酸为乙酸，碳酸化合物为碳酸钙。
[0021]一种上述装载有自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置的应用方法，同时将第一承载装置中的混合溶液和第二承载装置中的混合溶液推入至混合装置中，混合物从混合装置中输出至目标区域；
[0022]两种物质混合后，功能化修饰的氨基化高分子和功能化修饰的醛基化高分子反应生成水凝胶，第一反应物和第二反应物反应产生气体促进水凝胶膨胀。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术一种自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，属于生物医用材料
，选择了功能化修饰的氨基化高分子和功能化修饰的醛基化高分子为主要成分，选择的高分子均具有良好的生物相容性，分别装载在不同的承载装置中，每一个装置中装载有待反应的物质，两个装置中物质被推出后，在混合装置中混合，同时进行迅速的反应，该反应无需催化剂，生成了在生理条件下能够降解的席夫碱反应形成水凝胶基本的网络结构。该水凝胶能够在碳酸钙不断产生二氧化碳的作用下膨胀(自膨胀)并推动其前进(自推进)以填充各种不规则的伤口空腔。优化的水凝胶能够在30s内膨胀至自身体积的3倍，并展现出良好的猪皮粘附性(9kPa)和猪骨骼肌粘附性(8.5kPa)。且该水凝胶能够在磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)环境中7天降解50％以上。此外，优化的水凝胶展现出比明胶海绵更低的凝血指数和更多的红细胞/血小板粘附。重要的是，自推进水凝胶能够广泛覆盖腹腔内的组织和器官(包括出血的伤口)，在盲视野下的腹腔出血模型(肝脏和肾脏出血)中展现出良好的止血效果(与空白组相比，失血量降低88％以上)。在猪锁骨下动脉和静脉完全横断出血模型中，与医用纱布并辅助3min按压组相比，水凝胶组的失血量降低97％，止血时间缩短95％。因此，可生物降解自膨胀自推进/促凝血水凝胶具有控制动脉出血和盲视野下的大量出血的潜力。
[0025]进一步的，选择双针管注射装置保存水凝胶前体，即使是非专业的人员也能迅速
将其施加至出血部位。可膨胀止血材料在膨胀前的体积较小，能够通过类似于注射器的递送装置递送到深层出血部位，而膨胀后的止血材料能够对出血部位产生巨大的压力，形成一个有利于止血的物理屏障，起到良好的物理封堵作用。这种止血材料具有应对不可按压动脉出血的潜力。
[0026]进一步的，酸选择乙酸，碳酸类物质选择碳酸钙，乙酸和碳酸钙的反应生成气体速度与席夫碱反应相近，促使水凝胶在成胶过程中膨胀(自膨胀)并推动其进入不规则的伤口空腔(自推进)。
[0027]本专利技术的还公开了一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置的应用方法，该方法将第一承载装置中的混合溶液和第二承载装置中的混合溶液推入至混合装置中，混合物从混合装置中输出至目标区域；两种物质混合后，功能化修饰的氨基化高分子和功能化修饰的醛基化高分子反应生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，其特征在于，包括：第一承载装置，装载有功能化修饰的氨基化高分子物和第一反应物的混合溶液，所述第一反应物为酸或过氧化氢；第二承载装置，装载有功能化修饰的醛基化高分子物和第二反应物的混合分散液，所述第二反应物为碳酸化合物、过氧化氢酶或具有过氧化氢酶活性的纳米颗粒；混合装置，用于将第一承载装置输出的物质和第二承载装置输出的物质混合后运送至目标区域；两种物质混合后，功能化修饰的氨基化高分子物和功能化修饰的醛基化高分子物反应生成水凝胶，第一反应物和第二反应物反应产生气体；水凝胶在反应的同时自膨胀，气体推进水凝胶填充目标区域。2.根据权利要求1所述的一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，其特征在于，第一承载装置的混合溶液中，功能化修饰的氨基化高分子物质量分数为0.5％～20％，第一反应物浓度为1～200μL/mL。3.根据权利要求1所述的一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，其特征在于，第二承载装置的混合溶液中，功能化修饰的醛基化高分子物质量分数为0.5％～40％，第二反应物浓度为1～100mg/mL。4.根据权利要求1所述的一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，其特征在于，所述第一承载装置和所述第二承载装置均为针管，混合装置为螺旋针头。5.根据权利要求1所述的一种用于形成自膨胀自推进水凝胶止血敷料的装置，其特征在于，氨基化高分子物的功能化修饰为季铵盐修饰、疏水链段修...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭保林，赵鑫，黄颖，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：