【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及伤口愈合医疗仪器，尤其涉及一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系及其制备方法和应用。
技术介绍
1、伤口超过临界尺寸将需要较长时间才能愈合，延迟愈合可能会对功能恢复造成障碍，并增加并发症的风险。伤口愈合是一个动态且复杂的过程，主要由两个复杂的生物学阶段介导，分别为炎症期和增殖期。在炎症期，免疫细胞，尤其是巨噬细胞的招募和调节，是再生环境初步形成的关键步骤；而在增殖期，成纤维细胞的迁移和增殖对组织修复有着重要贡献。长期或不充分的炎症可能导致慢性损伤或异常的再生环境形成，而成纤维细胞的不当活动可能导致愈合质量不足或瘢痕形成。因此，对炎症期和增殖期的程序化时间调节在组织再生中发挥着至关重要的作用。
2、传统的组织修复方法主要包括药物控制性递送体系和多组分复杂材料体系。然而，由于难以在特定时间点精确控制药物或功能性物质的释放，这些策略无法在特定时期对目标细胞进行有效作用，从而阻碍了对伤口愈合的程序化时序调节。与传统方法相比，电疗具有显著的优势，具有广泛的生物学效应且生物安全性好。然而，目前大多数临床电疗输送方式主要依赖电线与患者组织的直接接触，这带来了使用体验不便、局部接触感染以及经皮电流输入不稳定等风险。因此，实现无线电力输出在医疗应用中具有重要意义。
3、已有研究表明适当且稳定的电流输出水平是电刺激治疗有效性的不可或缺的因素，而微安级别的电流被认为在促进干细胞分化、免疫调节、代谢重编程等方面具有显著的生物学作用。压电或摩擦电技术已被应用于生物医学领域，包括对组织修复的无线调控、能量供应和信息传输。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系及其制备方法和应用，本专利技术提供的基于磁电技术的电活性伤口敷料体系，能实现高效稳定微安级别的电流刺激输出，实现超快速的早期伤口愈合。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系，包括磁电复合电活性伤口敷料、便携医疗背包和移动应用程序；
4、所述便携医疗背包集成发射终端设备，以程序化调控所磁电复合电活性伤口敷料的电流输出；
5、所述磁电复合电活性伤口敷料包括三层结构，外层为pva绝缘封装层，中间层为lm接收线圈，内层为gelma-bp导电水凝胶层；
6、所述移动应用程序安装在用户的电子设备上。
7、本专利技术还提供了上述技术方案所述磁电复合电活性伤口敷料体系的制备方法，所述磁电复合电活性伤口敷料和便携医疗背包通过导电材料连接；所述磁电复合电活性伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
8、(1)将聚乙烯醇和去离子水混合，经加热搅拌得到聚乙烯醇溶液；
9、将所述聚乙烯醇溶液倒入模具中，进行冻融循环处理，重复所述冻融循环处理2～4次，得到pva绝缘封装层；
10、所述冻融循环处理包括依次进行冷却、冷冻和解冻；
11、(2)利用多功能柔性电子打印设备在所述步骤(1)得到的pva绝缘封装层表面打印lm接收线圈；
12、所述lm接收线圈的材质为镓铟合金；
13、(3)将甲基丙烯酸化明胶(简称为gema)泡沫和引发剂溶液混合后，在避光、摇晃条件下依次进行水浴加热和加入黑磷(简称为bp)溶液，得到gelma-bp混合液；
14、将所述gelma-bp混合液滴加到所述步骤(2)得到lm接收线圈上，经光固化处理，形成gelma-bp导电水凝胶层，得到磁电复合电活性伤口敷料。
15、优选地，所述步骤(1)中聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的浓度为7wt％～15wt％；所述聚乙烯醇的分子量为75000～80000。
16、优选地，所述步骤(1)中冻融循环处理包括依次进行室温冷却、-25℃～-15下℃冷冻10～14h和20～28℃下解冻4～8h。
17、优选地，所述步骤(2)中打印参数包括：线宽为150～300μm，线间距为100～180μm，线圈数为8～14圈。
18、优选地，所述步骤(2)中水浴加热的温度为50～80℃，所述水浴加热的时间为15～40min。
19、优选地，所述步骤(3)中光固化处理所用光为uv光，所述光固化处理的时间为30～60s。
20、优选地，所述便携医疗背包通过3ds max软件设计，然后使用光固化3d打印机进行3d打印形成；
21、所述便携医疗背包还包括发射线圈、微控制器单元、蓝牙模块和逆变器；
22、发射线圈被放置在最下端以尽可能减小与磁电复合电活性伤口敷料的距离；
23、所述逆变器用于将微控制单元输入的直流电压转换为高频电流，所述高频电流通过发射线圈后在背包周围产生高频磁场，通过电磁感应原理在磁电复合电活性伤口敷料中的lm接收线圈中产生感应高频电流，进而作用于伤口；
24、用户通过电子设备上的移动应用程序协同蓝牙模块无线控制发射端输入电压的大小，进而实现程序化调控所磁电复合电活性伤口敷料的电流输出。
25、优选地，所述发射线圈的尺寸为：材质为丝包线，内径为15～30mm，外径为30～50mm，厚度为1.5～3.5mm。
26、本专利技术还提供了上述技术方案所述基于磁电技术的电活性伤口敷料体系在电活性伤口愈合医疗仪器中应用。
27、本专利技术提供了一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系，包括磁电复合电活性伤口敷料和、便携医疗背包和移动应用程序；所述便携医疗背包集成发射终端设备，以程序化调控所磁电复合电活性伤口敷料的电流输出；所述磁电复合电活性伤口敷料包括三层结构，外层为pva绝缘封装层，中间层为lm接收线圈，内层为gelma-bp导电水凝胶层；所述移动应用程序安装在用户的电子设备上。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点及有益效果：
28、(1)本专利技术中所述磁电复合电活性伤口敷料具有结构简单、成本低、柔软性好、导电性强和生物相容性强等优点，使用多功能柔性电子设备打印的lm接收线圈，可适应不同大小和形状的伤口，适应性强；(2)本专利技术所述的所述磁电复合电活性伤口敷料不受表面电荷的限制，能够响应发射终端的磁场变化，产生高水平的电流，电流输出水平在微安级别，可以满足生物调控的需求；(3)对于本专利技术所述的所述磁电复合电活性伤口敷料的电流输出参数，用户通过电子设备上的移动应用程序进行无线、迅捷、精准地调节，从而实现了按需电刺激治疗，准确调节创口再生的各个阶段；(4)本专利技术所述的用户通过电子设备上的移动应用程序的程序化时序调控策略对炎症期巨噬细胞的极化转换及增生期成纤维细胞的增殖和迁移能力具有良好的调节作用，最终实现了超快速的早期伤口愈合。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系，其特征在于，包括磁电复合电活性伤口敷料、便携医疗背包和移动应用程序；
2.一种权利要求1所述磁电复合电活性伤口敷料体系的制备方法，其特征在于，所述磁电复合电活性伤口敷料和便携医疗背包通过导电材料连接；所述磁电复合电活性伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的浓度为7wt％～15wt％；所述聚乙烯醇的分子量为75000～80000。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中冻融循环处理包括依次进行室温冷却、-25℃～-15下℃冷冻10～14h和20～28℃下解冻4～8h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中打印参数包括：线宽为150～300μm，线间距为100～180μm，线圈数为8～14圈。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水浴加热的温度为50～80℃，所述水浴加热的时间为15～40min。
7.根据权利要求
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述便携医疗背包通过3ds Max软件设计，然后使用光固化3D打印机进行3D打印形成；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述发射线圈的尺寸为：材质为丝包线，内径为15～30mm，外径为30～50mm，厚度为1.5～3.5mm。
10.权利要求1所述基于磁电技术的电活性伤口敷料体系在电活性伤口愈合医疗仪器中应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁电技术的电活性伤口敷料体系，其特征在于，包括磁电复合电活性伤口敷料、便携医疗背包和移动应用程序；
2.一种权利要求1所述磁电复合电活性伤口敷料体系的制备方法，其特征在于，所述磁电复合电活性伤口敷料和便携医疗背包通过导电材料连接；所述磁电复合电活性伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的浓度为7wt％～15wt％；所述聚乙烯醇的分子量为75000～80000。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中冻融循环处理包括依次进行室温冷却、-25℃～-15下℃冷冻10～14h和20～28℃下解冻4～8h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中打印参数包括：线宽为15...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈莉莉，孙纪威，赵宝莹，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。