一种治疗慢性感染伤口的微针贴片及其制备方法

本申请涉及医学材料，尤其涉及一种治疗慢性感染伤口的微针贴片及其制备方法。

背景技术：

1、慢性伤口难以愈合，不仅给患者带来了极大的痛苦，同时还给患者家庭和社会带来沉重的经济负担。研究表明，细菌生物膜感染是导致慢性伤口难以愈合的关键因素之一。细菌生物膜的形成使伤口停滞在炎症期，并抑制皮肤组织再生。因此，有效清除生物膜被认为是慢性伤口护理的关键。抗生素是目前临床上用于治疗细菌感染的主要方法。然而，生物膜形成导致抗生素渗透障碍，细菌分泌可以降解抗生素的酶使作用药物的浓度降低。此外，生物膜内细菌自身进入“休眠状态”，使其对外界刺激的敏感性下降，这些因素造成细菌耐药性增强。因此，迫切需要开发新型抗菌治疗方法以对抗慢性伤口的细菌感染。

2、光热治疗(photothermal therapy)是近年来发展的一种抗菌治疗技术，主要利用光热转换试剂将近红外光能转换成热能，升高细菌感染部位的局部温度，通过破坏细胞膜和引起蛋白质变性导致细菌死亡，具有无创或微创性、可控性、良好的抗菌效率、不会产生耐药性等诸多优势，因此光热治疗被看作是非常有潜力的抗菌治疗技术之一。目前，已有多种纳米材料作为光热试剂被广泛研究，例如，有机化合物(吲哚菁绿染料，聚苯胺和聚吡啶)，碳材料(碳纳米管和石墨烯)，贵金属(au、pd和ru)基纳米材料等。其中，贵金属以其优异的生理稳定性和较高的光热转换效率而受到越来越多的关注。

3、此外，慢性伤口往往伴随细菌生物膜的形成，这些生物膜附着在伤口上形成了一个巨大的物理屏障，导致纳米药物无法有效渗透。微针贴片是一种局部、无痛、低成本和患者依从性高的给药方法，通过调整微针的组成和结构，可以实现纳米药物在伤口处的快速递送。因此，构建一种负载多功能纳米粒子的微针贴片，在对治疗细菌感染慢性伤口方面具有很好的应用前景。

技术实现思路

1、发明人发现：由于纳米材料对细菌无靶向性，在光热治疗中不能结合到病原菌上对其直接进行加热杀灭，难以避免对周围正常组织造成副损伤。进一步的，发明人发现：细菌细胞壁上含有大量阴离子磷脂或磷壁酸，因而表面带有负电荷。

2、本申请提供了一种治疗慢性感染伤口的微针贴片及其制备方法，通过将阳离子聚合物和/或多肽作为靶向材料包裹于光热纳米材料，可以通过静电相互作用与表面带有负电荷的细菌紧密结合，从而实现材料与细菌的物理靶向结合作用，进而实现靶向抗菌。

3、第一方面，本申请提供了一种治疗慢性感染伤口的微针贴片，微针贴片包括基体和光热有效成分颗粒，光热有效成分颗粒分散于基体中，光热有效成分颗粒包括光热纳米材料和靶向材料，靶向材料包裹于光热纳米材料，靶向材料能够和负电荷产生静电相互作用。

4、作为一种可选的实施方式，靶向材料包括阳离子聚合物和/或多肽。

5、作为一种可选的实施方式，阳离子聚合物包括带氨基的聚合物、带磺酸基的聚合物、带醚胺基的聚合物和带醇胺基的聚合物中的至少一种；和/或

6、所述多肽包括赖氨酸、精氨酸、天冬氨酸。

7、作为一种可选的实施方式，靶向材料包括季铵化壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺和聚丙烯胺中的至少一种。

8、作为一种可选的实施方式，光热纳米材料包括有机化合物、碳材料和贵金属基纳米材料中的至少一种。

9、作为一种可选的实施方式，有机化合物包括吲哚菁绿染料、聚苯胺和聚吡啶中的至少一种；和/或

10、碳材料包括碳纳米管和石墨烯中的至少一种；和/或

11、贵金属基纳米材料包括金基纳米材料、钯基纳米材料和钌基纳米材料中的至少一种。

12、作为一种可选的实施方式，基体的材料包括甲基丙烯化透明质酸、甲基丙烯化明胶、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

13、作为一种可选的实施方式，基体的材料包括聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，且聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(3.5～4.5)：(0.5～1.5)。

14、第二方面，本申请提供了一种治疗慢性感染伤口的微针贴片的制备方法，方法包括：

15、得到光热纳米材料；

16、采用靶向材料对光热纳米材料进行包裹，得到光热有效成分颗粒；靶向材料能够和负电荷产生静电相互作用；

17、将基体的材料制备成凝胶，得到预凝胶；

18、将光热有效成分颗粒和预凝胶混合，后进行成型干燥，得到微针贴片。

19、作为一种可选的实施方式，包裹的方式包括搅拌吸附反应，包裹的时间为0.5～1.5h；和/或

20、成型干燥的温度为25℃～35℃。

21、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本申请实施例提供的该微针贴片，通过将具有光热效应的纳米材料装载到微针贴片上，进而能够穿刺细菌生物膜，实现纳米药物在生物膜感染伤口中的快速递送，并利用低功率近红外光产生光热效应达到低温抗菌的效果。同时将靶向材料包裹于光热纳米材料，可以通过静电相互作用与表面带有负电荷的细菌紧密结合，从而实现材料与细菌的物理靶向结合作用，进而实现靶向抗菌，实现低组织损伤的抗菌给药。

技术特征：

1.一种治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述微针贴片包括基体和光热有效成分颗粒，所述光热有效成分颗粒分散于所述基体中，所述光热有效成分颗粒包括光热纳米材料和靶向材料，所述靶向材料包裹于所述光热纳米材料，所述靶向材料能够和负电荷产生静电相互作用。

2.根据权利要求1所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述靶向材料包括阳离子聚合物和/或多肽。

3.根据权利要求2所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述阳离子聚合物包括带氨基的聚合物、带磺酸基的聚合物、带醚胺基的聚合物和带醇胺基的聚合物中的至少一种；和/或

4.根据权利要求1所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述靶向材料包括季铵化壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺和聚丙烯胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述光热纳米材料包括有机化合物、碳材料和贵金属基纳米材料中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述有机化合物包括吲哚菁绿染料、聚苯胺和聚吡啶中的至少一种；和/或

7.根据权利要求1所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述基体的材料包括甲基丙烯化透明质酸、甲基丙烯化明胶、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片，其特征在于，所述基体的材料包括聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，且聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(3.5～4.5)：(0.5～1.5)。

9.一种治疗慢性感染伤口的微针贴片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的治疗慢性感染伤口的微针贴片的制备方法，其特征在于，所述包裹的方式包括搅拌吸附反应，所述包裹的时间为0.5～1.5h；和/或

技术总结本申请涉及一种治疗慢性感染伤口的微针贴片及其制备方法，属于医学材料技术领域；微针贴片包括基体和光热有效成分颗粒，光热有效成分颗粒分散于基体中，光热有效成分颗粒包括光热纳米材料和靶向材料，靶向材料包裹于光热纳米材料，靶向材料能够和负电荷产生静电相互作用；通过将具有光热效应的纳米材料装载到微针贴片上，进而能够穿刺细菌生物膜，实现纳米药物在生物膜感染伤口中的快速递送，并利用低功率近红外光产生光热效应达到低温抗菌的效果。同时将靶向材料包裹于光热纳米材料，可以通过静电相互作用与表面带有负电荷的细菌紧密结合，从而实现材料与细菌的物理靶向结合作用，进而实现靶向抗菌，实现低组织损伤的抗菌给药。技术研发人员：刘霞,叶博,杨津受保护的技术使用者：西南交通大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11