一种多功能心外膜装置及其制备方法，依次设有监控心外膜状态的信息采集层、用于粘附于心外膜的生物粘附凝聚层、设于生物粘附凝聚层的细菌水凝胶层以及与信息采集层电性连接的无线传输层，细菌水凝胶层用于持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段。通过采用上述技术方案，本申请集组织粘附、监测和治疗为一体，具有功能多样化的优点以及降低了制备所需成本，利于心外膜装置的应用推广。于心外膜装置的应用推广。于心外膜装置的应用推广。
【技术实现步骤摘要】
多功能心外膜装置及其制备方法
[0001]本专利技术涉及心肌梗死后组织修复的
，尤其涉及一种多功能心外膜装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]心力衰竭(heart failure)是各种心脏病终末期的临床综合征，也是一种全球性疾病，急性心肌梗死(myocardial infarction)和心力衰竭(Heart Failure)导致的死亡占心血管病总死亡人数的50％以上，社会的老龄化也促使这一问题更加严重，多年来临床治疗心衰的药物研究未见重大进展，未来心血管疾病的治疗领域还有很多挑战。
[0003]尽管临床上有几种治疗策略，但是心肌梗死(myocardial infarction)后心衰的进展仍是不可逆的。其中，而心外膜装置已被证明对心肌梗死(myocardial infarction)后对缺血性心肌细胞坏死的心脏修复具有保护性反应，包括左心室重塑、血运重建和伤口愈合。然而，现有的心外膜装置的功能较为单一且成本较为高昂，无法满足实际需求。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种多功能心外膜装置及其制备方法，集组织粘附、监测和治疗为一体，具有功能多样化的优点以及降低了制备所需成本，利于心外膜装置的应用推广。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种多功能心外膜装置，依次设有监控心外膜状态的信息采集层、用于粘附于心外膜的生物粘附凝聚层、设于所述生物粘附凝聚层的细菌水凝胶层以及与所述信息采集层电性连接的无线传输层，所述细菌水凝胶层用于持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述生物粘附凝聚层采用单宁酸和聚乙烯醇制成。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述生物粘附凝聚层通过单宁酸溶液和聚乙烯醇溶液两者按1:1质量比混合制成，其浓度范围设为15wt％～25wt％。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述生物粘附凝聚层的拉伸强度值设为62.2
±
3.4kPa。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述信息采集层包括有pH传感器、温度传感器和血小板
‑
内皮细胞粘附分子传感器。
[0011]本专利技术进一步设置为：所述无线传输层包括柔性覆铜板以及设于所述柔性覆铜板上的信号处理器和通信传输器，所述信息采集层、所述信号处理器和所述通信传输器之间依次电性相连。
[0012]本专利技术进一步设置为：所述柔性覆铜板还设置有用于与射频电源相配合的负载线圈，所述负载线圈连接有用于储存电能的储能器。
[0013]本专利技术进一步设置为：所述细菌水凝胶层由生产肝细胞生长因子片段的菌株培养物制备获得。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述菌株培养物包括K.rhaeticus和转染了编码肝细胞生长因子片段的重组载体的S.cerevisiae，以及YPS培养基。
[0015]第二方面，提供一种多功能心外膜装置的制备方法，所述制备方法，包括以下步骤：
[0016]构建用于实现无线通信的无线传输层、获取可持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段的细菌水凝胶层、制备用于与心外膜粘附的生物粘附凝聚层以及制造用于与所述无线传输层电性相连的信息采集层；
[0017]将所述无线传输层、所述细菌水凝胶层、所述生物粘附凝聚层和所述信息采集层依次层叠成型。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述构建用于实现无线通信的无线传输层，所述无线传输层包括有柔性覆铜板、信号处理器和通信传输器，其中制备所述柔性覆铜板的具体步骤包括：
[0019]通过在铜箔的表面旋涂聚酰亚胺薄膜，将所述铜箔的聚酰亚胺薄膜朝下压至旋涂有聚二甲基硅氧烷薄膜的玻璃基底上，通过光刻和湿法刻蚀在所述铜箔上转化出图案化电路；
[0020]采用干法刻蚀工艺消除所述铜箔下方四周的聚酰亚胺薄膜；
[0021]利用水溶胶带从所述玻璃基底上转移具备图案化电路的所述铜箔，其中所述铜箔的一侧沉积金属钛和二氧化硅薄膜，并将所述铜箔的另一侧与采用紫外臭氧源处理的聚酰亚胺薄膜相贴合，以获得柔性覆铜板；
[0022]采用离子水冲洗所述柔性覆铜板以消除所述水溶胶带。
[0023]本专利技术进一步设置为：所述所述无线传输层包括有柔性覆铜板、信号处理器和通信传输器，其中安装所述信号处理器和所述通信传输器的具体步骤包括：
[0024]将所述信号处理器和所述通信传输器两者安装于所述柔性覆铜板上，所述信号处理器用于处理所述信息采集层采集的生物信息并通过所述通信传输器发送至终端设备。
[0025]本专利技术进一步设置为：所述获取可持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段的细菌水凝胶层，所述细菌水凝胶层采用细菌水凝胶材料制成，所述细菌水凝胶材料的制备步骤包括：
[0026]采用CRISPR
‑
Cas9方法构建含有编码肝细胞生长因子片段的重组载体，将重组载体转化至表达菌株当中，以构建转基因表达菌株；
[0027]将所述转基因表达菌株和生产凝胶材料的菌株接种至同一培养基下生成用于制备所述细菌水凝胶层。
[0028]本专利技术进一步设置为：所述表达菌株选用S.cerevisiae；所述生产凝胶材料的菌株选用Komagataeibacter rhaeticus。
[0029]本专利技术进一步设置为：所述获得生物粘附凝聚层，具体步骤包括：
[0030]将单宁酸和聚乙烯醇分别溶解至离子水中以获得浓度相同的单宁酸溶液和聚乙烯醇溶液；
[0031]通过单宁酸溶液和聚乙烯醇溶液按质量比为1:1进行混合以获得混合溶液；
[0032]过对所述混合溶液进行离心操作以分离提取单宁酸
‑
聚乙烯醇。
[0033]本专利技术进一步设置为：所述将所述信息采集层安装在所述生物粘附凝聚层的外
侧，具体包括：
[0034]所述信息采集层包括有pH传感器、温度传感器和血小板
‑
内皮细胞粘附分子传感器，将所述pH传感器、所述温度传感器以及所述血小板
‑
内皮细胞粘附分子传感器均匀布设于所述生物粘附凝聚层的粘性层之中。
[0035]与现有技术相比，本专利技术具备如下优点：
[0036]1.本申请采用单宁酸
‑
聚乙烯醇制成的生物粘附凝聚层，其既可精准粘附在心脏组织的创面上，也可潮湿的生理环境下与心外膜保持有较强的粘附性，并且具有良好的生物相容性，起到了降低与心脏组织之间的排异反应；
[0037]2.本申请设置有可持续递送肝细胞生长因子片段的细菌水凝胶层，为心室重塑提供机械支撑的同时持续释放肝细胞生长因子片段，肝细胞生长因子片段具有抗纤维化、促血管生成和心脏保护作用；同时，由于制备细菌水凝胶层的材料由细菌培育，可适用于大规模生产，降低装置的制备成本；
[0038]3.本申请设置有实时采集心脏组织信息的信息采集层，pH传感器、温度传感器和血小板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能心外膜装置，其特征在于，依次设有监控心外膜状态的信息采集层、用于粘附于心外膜的生物粘附凝聚层、设于所述生物粘附凝聚层的细菌水凝胶层以及与所述信息采集层电性连接的无线传输层，所述细菌水凝胶层用于持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段。2.根据权利要求1所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述生物粘附凝聚层采用单宁酸和聚乙烯醇制成。3.根据权利要求2所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述生物粘附凝聚层通过单宁酸溶液和聚乙烯醇溶液两者按1:1质量比混合制成，其浓度范围设为15wt％～25wt％。4.根据权利要求3所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述生物粘附凝聚层的拉伸强度值设为62.2
±
3.4kPa。5.根据权利要求1所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述信息采集层包括有pH传感器、温度传感器和血小板
‑
内皮细胞粘附分子传感器。6.根据权利要求5所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述无线传输层包括柔性覆铜板以及设于所述柔性覆铜板上的信号处理器和通信传输器，所述信息采集层、所述信号处理器和所述通信传输器之间依次电性相连。7.根据权利要求6所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述柔性覆铜板还设置有用于与射频电源相配合的负载线圈，所述负载线圈连接有用于储存电能的储能器。8.根据权利要求7所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述细菌水凝胶层由生产肝细胞生长因子片段的菌株培养物制备获得。9.根据权利要求8所述的多功能心外膜装置，其特征在于，所述菌株培养物包括K.rhaeticus和转染了编码肝细胞生长因子片段的重组载体的S.cerevisiae，以及YPS培养基。10.一种多功能心外膜装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括以下步骤：构建用于实现无线通信的无线传输层、获取可持续为心外膜递送肝细胞生长因子片段的细菌水凝胶层、制备用于与心外膜粘附的生物粘附凝聚层以及制造用于与所述无线传输层电性相连的信息采集层；将所述无线传输层、所述细菌水凝胶层、所述生物粘附凝聚层和所述信息采集层依次层叠成型。11.根据权利要求10所述的多功能心外膜装置的制备方法，其特征在于，所述构建用于实现无线通信的无线传输层，所述无线传输层包括有柔性覆铜板、信号处理器和通信传输器，其中制备所述柔性覆铜板的具体步骤包括：通过在铜箔的表面旋涂聚酰亚胺薄膜，将所述铜箔的聚酰亚胺薄膜朝下压至旋涂有聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨潇，
申请(专利权)人：香港心脑血管健康工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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