本發(fā)明屬于敷料領(lǐng)域，特別涉及一種具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、銳器傷、手術(shù)切口、子彈穿孔、熱傷和化學(xué)傷、刺傷和咬傷疤痕、電擊皮膚損傷等傷口變體，都容易因內(nèi)部或外部因素而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o法愈合的慢性傷口。此外，糖尿病等疾病也會延遲傷口愈合，導(dǎo)致慢性潰瘍。細(xì)菌感染是慢性傷口形成的另一個原因，也是最常見的延遲愈合原因。病菌在受傷部位繁殖會引起系統(tǒng)性感染，并擴(kuò)散到其他器官、組織、骨骼等，甚至可能致命。全國醫(yī)療保健系統(tǒng)(nhs)用于治療慢性傷口的開支高達(dá)5.5％，而慢性傷口的發(fā)病率約為6％。預(yù)防慢性傷口的形成至關(guān)重要，尤其是糖尿病或肥胖癥患者，他們的傷口更容易形成慢性傷口；另一方面，開發(fā)新型抗菌敷料也非常有用和重要，不僅能殺死傷口中已經(jīng)存在的細(xì)菌，還能防止細(xì)菌進(jìn)入和繁殖。

2、碳點(diǎn)(cd)是一類新型熒光納米材料，被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域。碳點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于生物成像(體外和體內(nèi)成像)、基因和藥物輸送、傳感器和金屬離子檢測等領(lǐng)域。人們采用了各種天然和化學(xué)基底以及不同的方法來生產(chǎn)碳點(diǎn)。微波輻照法、超聲波法、激光燒蝕法、水熱法和溶熱法是生產(chǎn)cd最常用的方法。水熱法是一種容易獲得、可控且簡單的方法。cd的特性包括高水溶性、納米尺寸(小于10納米)、穩(wěn)定性、低毒性、生物相容性、環(huán)境友好性、抗菌活性等。雖然有些cd具有ph值響應(yīng)特性，這意味著ph值的變化會直接影響cd的光學(xué)特性，不同的熒光強(qiáng)度與能隙、不同的表面狀態(tài)和各種官能團(tuán)相對應(yīng)，但是目前制備工藝技術(shù)繁瑣，成本高，在進(jìn)一步解決性能可靠性、成本效益、大規(guī)模制備等方面均存在的問題。而且能準(zhǔn)確對應(yīng)傷口發(fā)展變化ph值的熒光特性的cd材料尚不多。

3、細(xì)菌納米纖維素(bnc)是一種胞外葡聚糖材料，主要由一些醋酸菌(如komagataeibacter?xylinus)在細(xì)胞外產(chǎn)生。由于其具有純度高、超細(xì)納米級纖維基質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)微孔/納米孔、無毒等優(yōu)良特性，已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)材料的研究與開發(fā)。為了滿足各種生物材料的要求，bnc已經(jīng)成為化學(xué)改性的對象，如tempo和高碘酸鹽氧化、羧甲基化、鹽漬化、磷酸化等。硅烷化反應(yīng)是一種著名的氨基烷基硅烷接枝反應(yīng)，其中氨基烷基硅烷可以連接兩個分子。

4、普魯蘭(pul)是一種無毒、高水溶性、無過敏性的多糖，主要由aureobasidiumpullulans產(chǎn)生。它已被用于組織工程、傷口敷料、基因遞送、可注射水凝膠、口服給藥和化妝品生產(chǎn)等領(lǐng)域。盡管pul作為生物材料具有顯著的效果，但由于缺乏抗菌活性，限制了其在傷口愈合方面的應(yīng)用，且單獨(dú)作為一種敷料醫(yī)械時，力學(xué)強(qiáng)度低，臨床操作困難。

5、cn201811223273.7公開了一種用于感染創(chuàng)面感知和干預(yù)治療的智能抗菌敷料，該敷料包括具備創(chuàng)面溫度感知功能的柔性電子器件層及具備治療功能的紫外光響應(yīng)性智能抗菌敷料層；該智能敷料可通過創(chuàng)面溫度數(shù)據(jù)預(yù)判和及時獲知創(chuàng)面感染的發(fā)生，并通過原位發(fā)射紫外光作用于智能抗菌敷料層實(shí)現(xiàn)抗生素的有效控制釋放，對感染創(chuàng)面進(jìn)行及時治療。但是，該敷料所含材料過多，制備方式繁瑣，操作要求高，商業(yè)推廣難度大，不適宜大規(guī)模推廣。我們所開發(fā)的具備指示性能的傷口敷料，不涉及抗生素，無需擔(dān)心抗生素濫用的情況，實(shí)際推廣程度高，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的可能性大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料及其制備方法，多功能傷口敷料同時具有抗菌活性、愈合性能和傷口ph值監(jiān)測能力的bnc基敷料。敷料可加速傷口愈合、避免感染和防止慢性傷口的形成。

2、本發(fā)明提供一種具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料，所述敷料包括硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素、碳點(diǎn)和普魯蘭pul；其中硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素為交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用檸檬酸氫二銨簡便制備獲得碳點(diǎn)cds，再載入硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，普魯蘭pul接枝包覆硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素，改善硅烷化反應(yīng)導(dǎo)致劣化的力學(xué)性能。

3、優(yōu)選地，所述硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素為氨基烷基硅烷接枝的細(xì)菌納米纖維素膜a-g-bnc。

4、本發(fā)明提供一種具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料的制備方法，包括：

5、(1)將細(xì)菌納米纖維素膜置于硅烷改性劑溶液中，攪拌，得到硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素；

6、(2)將硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素浸入碳點(diǎn)cds溶液中，得到載入碳點(diǎn)的細(xì)菌納米纖維素(a-g-bnc/cds)；

7、(3)將步驟(2)載入碳點(diǎn)的細(xì)菌納米纖維素浸入普魯蘭pul溶液中，并用交聯(lián)劑交聯(lián)，得到多功能傷口敷料(a-g-bnc/pul/cds)。

8、優(yōu)選地，所述步驟(1)中細(xì)菌納米纖維素膜為乙醇處理后的細(xì)菌納米纖維素膜。

9、所述乙醇處理后的細(xì)菌納米纖維素膜：將從未干燥過的bnc膜浸入70-75％(v/v)的乙醇中，用乙醇替換bnc網(wǎng)絡(luò)中的水分。

10、優(yōu)選地，所述步驟(1)中硅烷改性劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷aptes；所述硅烷改性劑溶液的濃度為5-9％(w/v，g/ml)，ph值為4.0±0.3。

11、優(yōu)選地，所述步驟(1)中攪拌溫度為室溫，時間為1-3h，進(jìn)一步地，攪拌溫度為25℃。

12、優(yōu)選地，所述步驟(2)中碳點(diǎn)cds溶液的濃度為0-2mg/ml，溶劑為水；步驟(2)中浸漬時間為12-24h。

13、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述碳點(diǎn)cds溶液的濃度為1-2mg/ml。

14、優(yōu)選地，所述步驟(2)中碳點(diǎn)cds的制備方法，包括：將檸檬酸氫二銨dahc水溶液置于容器，并用覆蓋容器(如鋁箔覆蓋容器)，置于油浴中攪拌，冷卻，過濾，冷凍干燥，得到碳點(diǎn)cds；其中油浴溫度為140℃，攪拌時間為2-6h；所述檸檬酸氫二銨dahc水溶液中的水為雙蒸水(ddw)；所述檸檬酸氫二銨dahc水溶液的濃度為20-40mg/ml。

15、優(yōu)選地，所述步驟(3)中普魯蘭pul溶液的濃度為10-20％(w/v，g/ml)，溶劑為水；所述交聯(lián)劑為戊二醛；所述交聯(lián)劑的濃度為0.5-1％(w/v，g/ml)。

16、優(yōu)選地，所述步驟(3)中浸入普魯蘭pul溶液中后攪拌，其中攪拌為室溫攪拌6-12h，進(jìn)一步攪拌溫度為25℃。

17、本發(fā)明提供一種所述具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料在制備傷口愈合過程的視覺指示劑中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明提供一種所述具有監(jiān)測傷口ph值和愈合進(jìn)程功能的多功能傷口敷料在制備傷口愈合敷料、傷口ph值監(jiān)測敷料中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明以硅烷化改性細(xì)菌納米纖維素(a-g-bnc)為基材，將ph響應(yīng)碳點(diǎn)(cd)載入a-g-bnc網(wǎng)絡(luò)，再浸漬復(fù)合普魯蘭(pul)。該多功能敷料在傷口愈合過程的視覺指示劑，并能顯示急性傷口向慢性傷口的進(jìn)展。通過多種測試證明其具有抑制細(xì)菌生長，加速創(chuàng)面愈合作用。

20、本發(fā)明多功能傷口敷料制備方式簡單易行，所得到的敷料能夠同時監(jiān)測傷口的ph值跟蹤傷口愈合過程，加快傷口愈合速度并有效抵抗細(xì)菌。

21、有益效果

22、(1)本發(fā)明開發(fā)一種先進(jìn)的傷口敷料，它不僅能促進(jìn)傷口快速愈合并具有很強(qiáng)的抗菌活性，還能監(jiān)測傷口的酸堿度，防止傷口演變成慢性傷口。a-g-bnc在結(jié)合cds后，與pul相互作用提升了力學(xué)性能，同時該敷料不僅可以提供全面的抗感染保護(hù)，還有助于維持ros生成和清除之間的平衡。

23、(2)本發(fā)明提出了同時具有抗菌活性、愈合性能和傷口ph值監(jiān)測能力的bnc基敷料。復(fù)合敷料可加速傷口愈合、避免感染和防止慢性傷口的形成，對今后糖尿病和肥胖患者的創(chuàng)口治療潛力巨大。

24、(3)本發(fā)明首次以簡單、易行和經(jīng)濟(jì)高效的流程合成了基于檸檬酸氫二銨(dahc)的ph敏感性cd，具有與傷口發(fā)展ph相對應(yīng)的獨(dú)特?zé)晒?，在不打開敷料的情況下易于觀察傷口的愈合或者惡化的過程，便于醫(yī)生快速制定臨床治療方案。

25、(4)bnc經(jīng)硅烷化反應(yīng)后，斷裂應(yīng)力和斷裂伸長率都分別有所下降，力學(xué)性能產(chǎn)生了劣化，為此通過引入pul，接枝包裹在a-g-bnc的纖維上，兩者協(xié)同大大提升了力學(xué)性能，利于臨床操作。與a-g-bnc相比，pul均勻覆蓋的復(fù)合材料有利于防止cds的爆釋，延長抗氧化和抗菌功效以及ph響應(yīng)的時效。a-g-bnc/pul/cds有更快的凝血效率，但是更好的血液相容性(更低的溶血率)。