CN109223313A - 一种光催化抗菌促愈敷料贴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶包含光催化反应位点和极性基团，光催化反应位点的周围区域为强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域与非强吸附极性基团区域的电荷均为正或均为负，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位，强吸附极性基团区域由强吸附极性基团构成或由弱吸附极性基团集聚构成。本发明的光催化抗菌促愈敷料贴对细菌尤其是超级细菌等难处理菌种具有优异的杀菌效果，同时其还能够为伤口提供湿润环境，吸收组织渗出液，避免积液，维持最佳的创面修复的湿润环境，促进皮肤细胞有丝分裂，起到促进伤口愈合的效果。
Description
技术领域
本发明属于抗菌敷料制备领域，涉及一种光催化抗菌促愈敷料贴。
背景技术
传统伤口敷料分为干纱布和油纱，干型传统敷料虽然可以对一般的伤口起到监督覆盖作用，但其不能用于感染性伤口，渗液管理能力有限，粘连伤口会对新生上皮组织造成再损伤，病人更换敷料后容易产生疼痛感。油纱型敷料因含有凡士林或甘油三酯，可以避免粘连伤口，但仍旧不能促进愈合，同时由于创面分泌的液体不能透过胶布层，造成对局部皮肤的浸泡，容易使伤口及周围皮肤变白，严重的会使皮肤腐烂，使得伤口更加难以愈合。国内市面上单纯的水凝胶类型的含有藻酸钙的医用敷料可以避免粘连伤口，促进愈合，但是价格较贵，其他的水胶体敷料或者泡沫敷料中常利用聚氨酯等高分子化合物达到吸渗效果从而保护创面，防止粘连，但普通的水胶体敷料的强度低，抗菌性一般，交联体系大多采用醛类物质的席夫碱反应，这种交联剂体系本身具有一定的毒性。此外，大多水胶体的透气性差，不具备多孔结构，导致伤口密闭，对于部分感染伤口不适用。
中国专利CN102218155 A公开了一种纳米银功能性水胶体医用敷料的制备方法，通过将纳米银加入到水胶体中，赋予了水胶体抗菌功能。然而，由于纳米尺寸的银微粒迁移进入人体内后产生的负面生物效应和不良反应尚不明晰，因此该含纳米银类水胶体敷料在临床上的应用受到极大限制。
因此，研究一种高强度高韧性且透气和抗菌性能好的光催化抗菌促愈敷料贴具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种高强度高韧性且透气和抗菌性能好的光催化抗菌促愈敷料贴。本发明的光催化抗菌促愈敷料贴中敷料带孔而透气，从而获得理想的水蒸气通过率特性，同时高分子水凝胶组分还能够为伤口提供湿润环境，吸收组织渗出液，避免积液，维持最佳的创面修复的湿润环境，促进皮肤细胞有丝分裂，增加创面皮肤细胞的数量，起到促进伤口愈合的效果。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，所述敷料层的材质为光催化反应凝胶；
所述光催化反应凝胶包含光催化反应位点和极性基团，所述光催化反应位点的周围区域为强吸附极性基团区域，光催化反应凝胶膜中强吸附极性基团区域以外的区域为非强吸附极性基团区域；
所述强吸附极性基团区域与非强吸附极性基团区域的电荷均为正或均为负；
所述强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
所述强吸附极性基团区域由强吸附极性基团构成或由弱吸附极性基团集聚构成。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述吸收层为边长5cm的正方形或菱形，或者为5*15cm的长方形，其厚度为10～100μm；所述敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1～3mm；所述胶布层为5*15cm或15*15cm的方形，其厚度为10～100μm；所述保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为15～150μm。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述保护膜为硅酮纸、PE膜、PP膜或PVC膜；所述吸收层为蚕丝布；所述胶布层的材质为医用无毒丙烯酸、纯天然马来胶、医用无毒溶剂胶或医用无毒水乳胶。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，在光照下细菌的存活率低，对超级细菌等难处理菌种也有优异的杀菌效果，所述光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5～10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0～5％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为5～15％；所述光催化抗菌促愈敷料贴的组成均为无毒性的生物基质原料，与人体组织的柔软度和湿度类似，变形性好且硬度合适，不会引起人体的过敏反应、炎症和异物反应，无致癌性，在紫外或低温等条件下进行消毒也不变形，不改变自身性状。现有技术的敷料贴，对超级细菌如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌等细菌没有抗菌作用；
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述弱吸附极性基团与非强吸附极性基团区域的极性基团为相同的极性基团。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述光催化反应凝胶主要由基材和光催化反应体系组成；
所述基材为具有孔隙的网状凝胶，所述基材上含有吸附位点，所述基材的吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内；
所述基材含有非强吸附极性基团；
所述光催化反应体系含有极性基团和光催化反应位点，光催化反应体系中的极性基团为强吸附极性基团或弱吸附极性基团。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.37～2.47wt％，光催化反应体系的含量低，则催化剂含量低，过低的催化剂的添加量会导致光催化反应凝胶的光催化性能低，同时由于催化剂本身具有一定的颜色，过高的催化剂添加会使得凝胶的颜色过深，对于光的吸收和转化变弱，同样会影响光催化的性能；所述基材为吸水率为88～92％的高分子水凝胶薄膜，所述高分子水凝胶薄膜的材质为海藻酸钙凝胶薄膜、改性聚乙烯醇薄膜钠、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、羟乙基、羧甲基纤维素薄膜、聚丙烯酸薄膜、聚丙烯酰胺凝胶薄膜钾、单羧基壳聚糖、单羧基壳聚糖钠、香菇多糖、香菇多糖钠、木糖、木糖钠或羧甲基淀粉；所述非强吸附极性基团为-COO-。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，光催化反应体系为胶束包覆的纳米粒子聚集体，稳定性由ζ电位判定，当其绝对值大于30mV，为稳定的胶束体系，所述光催化反应体系主要由催化剂和包裹层组成，包裹层包裹在催化剂的表面，所述催化剂表面含有光催化反应位点，所述包裹层形成强吸附极性基团区域，所述催化剂与包裹层的质量比为1.40～12.46:100。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述催化剂为纳米银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌或掺杂纳米二氧化钛，所述催化剂的平均粒径为：纳米银6～22nm，纳米二氧化钛、纳米氧化锌或掺杂纳米二氧化钛10～30nm。
如上所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，所述包裹层由游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在催化剂表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成；所述光催化反应体系中的极性基团为油酸铵端基电离形成的基团。
发明机理：
本发明通过在高分子水凝胶薄膜内引入光敏性的纳米催化剂材料从而制得光催化反应凝胶，既可提高水凝胶的力学性能，又可使得水凝胶有效吸收自然光的能量，激发水分子产生活性自由基，从而提高水凝胶在自然光下的抗菌效果，同时光催化凝胶中催化剂的表面包覆有包裹层，使高分子基材对催化剂具有良好的固着性能，大幅度改善了金属纳米粒子的迁出问题，且其抗菌效果并没有受到表面包覆分子的负面影响，相反的，表面包覆分子的极性结构对于金属纳米粒子的表面等离子共振效应具有促进作用，在一定程度上促进了纳米粒子的催化作用。
本发明的光催化反应凝胶，透气性好，高分子水凝胶即非强吸附极性基团区域为吸附-富集区域，可吸附并储存大量分散环境下的污染物如细菌等，催化剂的光催化反应位点周围区域即强吸附极性基团区域为吸附-反应区域，可吸附并催化有机污染分子降解，两种极性材料的复合型设计机构，既提供了细菌吸附环境，也提供了杀菌性能，强吸附极性基团区域杀菌性能稳定，表面改性使催化剂不易失活，从而使得本发明的光催化抗菌促愈敷料贴对细菌尤其是超级细菌等难处理菌种具有优异的杀菌效果，同时本发明的抗菌敷料在抗菌的同时兼顾生物安全性，细胞毒性小，具有良好的生物相容性。
此外，本发明的光催化抗菌促愈敷料贴中敷料带孔而透气，可以获得理想的水蒸气通过率特性，同时高分子水凝胶组分还能够为伤口提供湿润环境，吸收组织渗出液，避免积液，维持最佳的创面修复的湿润环境，促进皮肤细胞有丝分裂，增加创面皮肤细胞的数量，起到促进伤口愈合的效果。
有益效果：
(1)本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，透气性好，同时在高分子水凝胶薄膜内引入光敏性的纳米催化剂材料，既可提高水凝胶的力学性能，又可使得水凝胶有效吸收自然光的能量，激发水分子产生活性自由基，从而提高水凝胶在自然光下的抗菌效果；
(2)本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，主要由高分子水凝胶薄膜和纳米催化剂材料复合而成，具有良好的生物相容性，在抗菌的同时兼顾生物安全性，细胞毒性小，在光照下细菌的存活率低，对超级细菌等难处理菌种也有优异的杀菌效果，可有效促进伤口愈合；
(3)本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，除了同时拥有高分子水凝胶与表面改性金属催化剂的生物学作用外，还通过两种原料的适当配比使该敷料贴具有合适的亲水性以及合适孔径，以及理想的水蒸气通过率，能很好地保护创面和伤口，促进创伤愈合；
(4)本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，光催化反应凝胶自身透光性好，减少了其他杂质及催化剂载体自身对光线的阻挡作用，可使光照效果最大化；
(5))本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，敷料层主要原料为天然高分子和小分子胶束包覆的纳米金属粒子，结构稳定，毒性低；
(6)本发明的一种光催化抗菌促愈敷料贴，基材和催化剂两种极性材料的复合型设计机构，既提供了细菌吸附环境，也提供了杀菌性能，强极性区域杀菌性能稳定，表面改性使其不易失活，降低了生产成本，有极好的工业推广价值。
附图说明
图1为实施例1的光催化反应凝胶的结构示意图；
图2为实施例1的光催化抗菌促愈敷料贴的侧视拆解图；
图3为形状为A的光催化抗菌促愈敷料贴的平面示意图；
图4为形状为B的光催化抗菌促愈敷料贴的平面示意图；
图5为形状为C的光催化抗菌促愈敷料贴的平面示意图；
其中，1-保护膜，2-敷料层，3-吸收层，4-胶布层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种光催化抗菌促愈敷料贴，结构示意图如图2所示，包括顺序排列的胶布层4、吸收层3、敷料层2和保护膜1，吸收层3为边长5cm的正方形，其厚度为10μm，材质为蚕丝布；敷料层2与吸收层3的形状大小相同，其厚度为1mm；胶布层1为5*15cm的方形，其厚度为50μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜1与胶布层4的形状大小相同，其厚度为15μm，材质为硅酮纸。吸收层3和敷料层2贴合于胶布层4后，结构示意图如图3所示。敷料层2的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶的示意图如图1所示，图中光催化体系中光催化反应位点周围区域为强吸附极性基团区域，光催化反应凝胶膜中的高分子水凝胶即光催化反应凝胶膜中强吸附极性基团区域以外的区域为非强吸附极性基团区域，两种极性材料的复合型设计机构，既提供了细菌吸附环境，也提供了杀菌性能，强极性区域杀菌性能稳定，表面改性使其不易失活，光催化反应凝胶主要由吸水率为91％且具有网络结构的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.40wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为海藻酸钾，光催化反应体系主要由纳米银和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米银表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米银的表面，纳米银的平均粒径为9nm，纳米银表面含有光催化反应位点，纳米银与包裹层的质量比为6.64:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位。
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为5％。
实施例2
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为30μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1.5mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为60μm，材质为纯天然马来胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为30μm，材质为PE膜。吸收层3和敷料层2贴合于胶布层4后，结构示意图如图4所示。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为92％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.47wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为海藻酸钙凝胶薄膜，光催化反应体系主要由纳米银和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米银表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米银的表面，纳米银的平均粒径为6nm，纳米银表面含有光催化反应位点，纳米银与包裹层的质量比为12.46:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射6min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为1％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为8％。
实施例3
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为5*15cm的长方形，其厚度为80μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为100μm，材质为医用无毒溶剂胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为55μm，材质为PP膜。吸收层3和敷料层2贴合于胶布层4后，结构示意图如图5所示。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为90％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.38wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域；其中，高分子水凝胶薄膜的材质为羧甲基纤维素钠，光催化反应体系主要由纳米银和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米银表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米银的表面，纳米银的平均粒径为18nm，纳米银表面含有光催化反应位点，纳米银与包裹层的质量比为3.44:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位。
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射7min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为2％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为12％。
实施例4
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为20μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为60μm，材质为医用无毒水乳胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为90μm，材质为PVC膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为88％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.37wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为改性聚乙烯醇薄膜钠，光催化反应体系主要由纳米银和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米银表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米银的表面，纳米银的平均粒径为22nm，纳米银表面含有光催化反应位点，纳米银与包裹层的质量比为1.40:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位。
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射8min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为3％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为15％。
实施例5
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为50μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2.5mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为10μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为110μm，材质为硅酮纸。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为90％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.38wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜上含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为羧甲基纤维素薄膜，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为1.42:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射9min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为4％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为8％。
实施例6
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为90μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为3mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为30μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为120μm，材质为硅酮纸。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为88％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.42wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜上含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为羧甲基淀粉，光催化反应体系主要由纳米氧化锌和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米氧化锌表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米氧化锌的表面，纳米氧化锌的平均粒径为10nm，纳米氧化锌表面含有光催化反应位点，纳米氧化锌与包裹层的质量比为3.45:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为5％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为10％。
实施例7
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为100μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1.5mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为100μm，材质为纯天然马来胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为150μm，材质为PE膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为91％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.45wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为单羧基壳聚糖，光催化反应体系主要由掺杂纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在掺杂纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在掺杂纳米二氧化钛的表面，掺杂纳米二氧化钛的平均粒径为30nm，掺杂纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，掺杂纳米二氧化钛与包裹层的质量比为7.22:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射8min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为1％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为11％。
实施例8
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为40μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为80μm，材质为医用无毒溶剂胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为20μm，材质为PP膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为91.5％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.43wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为单羧基壳聚糖钠，光催化反应体系主要由纳米氧化锌和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米氧化锌表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米氧化锌的表面，纳米氧化锌的平均粒径为28nm，纳米氧化锌表面含有光催化反应位点，纳米氧化锌与包裹层的质量比为7.26:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为1％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为8％。
实施例9
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为60μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2.5mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为10μm，材质为医用无毒水乳胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为15μm，材质为PP膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为92％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.46wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为香菇多糖，光催化反应体系主要由纳米银和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米银表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米银的表面，纳米银的平均粒径为18nm，纳米银表面含有光催化反应位点，纳米银与包裹层的质量比为8.23:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为5％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为8％。
实施例10
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为70μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为3mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为70μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为45μm，材质为PVC膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为89％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.38wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为香菇多糖钠，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为25nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为5.25:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射7min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为5％。
实施例11
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为10μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为100μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为125μm，材质为PVC膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为91％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.41wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为木糖，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为25nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为7.2:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射9min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为14％。
实施例12
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为20μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为90μm，材质为医用无毒丙烯酸；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为150μm，材质为硅酮纸。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为90.5％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.44wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为木糖钠，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为8:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为4％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为15％。
实施例13
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为100μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2mm；胶布层为15*15cm的方形，其厚度为50μm，材质为纯天然马来胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为130μm，材质为硅酮纸。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为88％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.46wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为羟乙基，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为25nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为12:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为3％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为11％。
实施例14
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的菱形，其厚度为60μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为2mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为10μm，材质为纯天然马来胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为15μm，材质为硅酮纸。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为91％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.44wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为聚丙烯酸薄膜，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为6.5:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为6％。
实施例15
一种光催化抗菌促愈敷料贴，包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，吸收层为边长5cm的正方形，其厚度为90μm，材质为蚕丝布；敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为3mm；胶布层为5*15cm的方形，其厚度为100μm，材质为医用无毒溶剂胶；保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为70μm，材质为PE膜。敷料层的材质为光催化反应凝胶，光催化反应凝胶主要由吸水率为91.2％的高分子水凝胶薄膜和光催化反应体系组成，光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.37wt％，高分子水凝胶薄膜上含有吸附位点，吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内，高分子水凝胶薄膜含有非强吸附极性基团-COO-，-COO-形成非强吸附极性基团区域，其中，高分子水凝胶薄膜的材质为聚丙烯酰胺凝胶薄膜钾，光催化反应体系主要由纳米二氧化钛和游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在纳米二氧化钛表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成的包裹层组成，包裹层包裹在纳米二氧化钛的表面，纳米二氧化钛的平均粒径为20nm，纳米二氧化钛表面含有光催化反应位点，纳米二氧化钛与包裹层的质量比为3.4:100，包裹层形成强吸附极性基团区域，强吸附极性基团区域的基团为油酸铵端基电离形成的基团，强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为2％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为13％。
Claims (10)
1.一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征是：包括顺序排列的胶布层、吸收层、敷料层和保护膜，所述敷料层的材质为光催化反应凝胶；
所述光催化反应凝胶包含光催化反应位点和极性基团，所述光催化反应位点的周围区域为强吸附极性基团区域；
所述强吸附极性基团区域与非强吸附极性基团区域的电荷均为正或均为负；
所述强吸附极性基团区域的电位高于非强吸附极性基团区域的电位；
所述强吸附极性基团区域由强吸附极性基团构成或由弱吸附极性基团集聚构成。
2.根据权利要求1所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述吸收层为边长5cm的正方形或菱形，或者为5*15cm的长方形，其厚度为10～100μm；所述敷料层与吸收层的形状大小相同，其厚度为1～3mm；所述胶布层为5*15cm或15*15cm的方形，其厚度为10～100μm；所述保护膜与胶布层的形状大小相同，其厚度为15～150μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述保护膜为硅酮纸、PE膜、PP膜或PVC膜；所述吸收层为蚕丝布；所述胶布层的材质为医用无毒丙烯酸、纯天然马来胶、医用无毒溶剂胶或医用无毒水乳胶。
4.根据权利要求3所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述光催化抗菌促愈敷料贴在100W的LED氙灯下照射5～10min，大肠杆菌、白色念珠球菌和金黄色葡萄球菌的存活率为0～5％，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌和耐万古霉素肠球菌的存活率为5～15％。
5.根据权利要求1所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述弱吸附极性基团与非强吸附极性基团区域的极性基团为相同的极性基团。
6.根据权利要求1或5所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述光催化反应凝胶主要由基材和光催化反应体系组成；
所述基材为具有孔隙的网状凝胶，所述基材上含有吸附位点，所述基材的吸附位点吸附光催化反应体系并将其固定在孔隙内；
所述基材含有非强吸附极性基团；
所述光催化反应体系含有极性基团和光催化反应位点，光催化反应体系中的极性基团为强吸附极性基团或弱吸附极性基团。
7.根据权利要求6所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述光催化反应凝胶中光催化反应体系的含量为2.37～2.47wt％；所述基材为吸水率为88～92％的高分子水凝胶薄膜，所述高分子水凝胶薄膜的材质为海藻酸钙凝胶薄膜、改性聚乙烯醇薄膜钠、海藻酸钾、羧甲基纤维素钠、羟乙基、羧甲基纤维素薄膜、聚丙烯酸薄膜、聚丙烯酰胺凝胶薄膜钾、单羧基壳聚糖、单羧基壳聚糖钠、香菇多糖、香菇多糖钠、木糖、木糖钠或羧甲基淀粉；所述非强吸附极性基团为-COO-。
8.根据权利要求6所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述光催化反应体系主要由催化剂和包裹层组成，包裹层包裹在催化剂的表面，所述催化剂表面含有光催化反应位点，所述包裹层形成强吸附极性基团区域，所述催化剂与包裹层的质量比为1.40～12.46:100。
9.根据权利要求8所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述催化剂为纳米银、纳米二氧化钛、纳米氧化锌或掺杂纳米二氧化钛，所述催化剂的平均粒径为：纳米银6～22nm，纳米二氧化钛、纳米氧化锌或掺杂纳米二氧化钛10～30nm。
10.根据权利要求8所述的一种光催化抗菌促愈敷料贴，其特征在于，所述包裹层由游离的油酸铵络合物的烷基链与吸附在催化剂表面的油酸铵络合物的烷基链相互穿插形成；所述光催化反应体系中的极性基团为油酸铵端基电离形成的基团。
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