CN112812689B - 一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及其制备方法 - Google Patents

一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及其制备方法，该方法如下：首先将胶原原材料溶解获得胶原溶液，再将纳米碳表面活化处理，之后将表面活化处理后的纳米碳、交联剂、医用药物按顺序加入胶原溶液中，然后将混合溶液低温流延涂覆到基板上，冷冻后低温减压干燥得到一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。本发明方法获得的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极具有良好的导电性能和生物相容性，并且能够自体提供部分抗菌或抗炎药物辅助导入离子的治疗，在医疗康复领域有较大的应用前景。此外本发明的制备方法工艺简单，易于实现，有利于进行推广应用。

Description

一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及 其制备方法
技术领域
本发明涉及医疗康复领域，具体涉及一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及其制备方法。
背景技术
离子导入法是一种强有力的透皮给药手段,它将离子或其他带电的药物通过较小电流密度的直流电流以同性相斥的原理透过皮肤递送到组织中，与传统的透皮给药方法相比,大大增强了药物的渗透量。该方法早期主要用于局部组织的治疗,近二十年也作为全身性治疗给药的手段,引起了医疗康复领域研究人员的广泛关注，部分药物的离子导入疗法已获得临床许可广泛应用[Bakshi P.,Vora D.,Hemmady K.,Banga A.K.,etal.Iontophoretic skin delivery systems:Success and failures.InternationalJournal of Pharmaceutics,2020,586:119584]。为了提高离子导入法的安全性和效果以扩大其应用，除了对电流密度、促渗剂以及供药浓度等参数的调控外，也可以改进离子导入电极的性能来改善离子导入效果，更好的导电性能和表面生物相容性可以使离子导入电极适用于更多的场景并获得更好的促进康复治疗的效果。
胶原蛋白是人体中含量最高且极为重要的一种蛋白质，是构成细胞外基质的重要组成成分。胶原因为其良好的机械性能和结构，在人体组织和细胞间起着支撑作用，此外其还具有良好的生物相容性，并被证明可以为细胞提供适宜的生长微环境，对多种细胞的增殖分化有着促进作用，是一种提高电极表面生物相容性的优秀选择[Han L.,Zhang Z.W.,Wang B.H.,Wen Z.K.,et al.Construction and biocompatibility of a thin type I/II collagen composite scaffold.Cell and Tissue Banking,2018,19:47-59]。石墨碳粉、纳米石墨烯片、碳纳米管等纳米碳材料拥有极高的导电性，是提高电极表面导电性能的优秀选择。所以通过将胶原和纳米碳复合成涂层以改性离子导入电极，提高其表面的导电性能和生物相容性，对离子导入疗法以至整个医疗康复领域都具有很强的研究价值和实际意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极及其制备方法。所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极可通过控制纳米碳种类、颗粒度、用量、表面活化条件、负载的药物种类及用量、交联剂种类及用量等条件结合到不同离子导入基板上，构成具有不同生物性能和导电性能的离子导入电极。
一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，是在基板上通过交联剂结合有涂层，所述涂层主要成分为胶原、纳米碳材料和医用药物，其结构以胶原网络为骨架，经过表面活化处理的纳米碳负载医用药物并与胶原纤维结合均匀分散在胶原网络中，胶原与纳米碳质量比为1:1～15:1，可以由不同材料作为离子导入基板，其中胶原提供良好的生物相容性，纳米碳提供导电性能，医用药物用于辅助被导入的离子进行治疗。
其制备方法，包括如下步骤：
(1).将胶原原材料用0.01～1mol/L的稀盐酸或醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为0.1～5mg/mL；
(2).将纳米碳用混酸分散为浆状，20～200℃加热进行表面活化处理，持续2～24h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，20～50℃干燥1～12h，然后按0.1～5mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.01～2mol/L的浓度加入交联剂，继续搅拌0.5～5h；
(4).向(3)中的混合液按照0.1～2mg/mL的浓度加入医用药物，搅拌0.5～2h；
(5).在-20～0℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到基板上，厚度为1～20μm，静置0～2h后放入-80～0℃冰箱冷冻6～24h；
(6).将上述样品在-80～0℃、5～100kPa条件下低温减压干燥2～10h后取出样品，清洗后20～40℃干燥1～12h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
所述的胶原原材料为酶解胶原蛋白凝胶和胶原蛋白粉末中的一种或两种。
所述的纳米碳材料为石墨碳粉、石墨烯纳米片、还原氧化石墨烯纳米片、碳纳米管中的一种或多种。
所述的石墨碳粉的直径为0.1～2μm；石墨烯纳米片的直径为10～20nm；还原氧化石墨烯纳米片的直径为50～100nm；碳纳米管的直径为10～20nm，长度为50～100nm。
所述的纳米碳经过混酸表面活化处理，混酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。
所述的胶原与纳米碳及基板以交联剂交联结合，交联剂为戊二醛、京尼平、碳化二亚胺-N-羟基琥珀酰亚胺(EDC-NHS)、己二异氰酸酯(HMDIC)、酰基叠氮二苯基磷酸盐(DPPA)中的一种。
所述的医用药物包括苯唑西林、罗红霉素、环丙沙星、万古霉素、庆大霉素和地塞米松中的一种。
所述的基板材质为铂、钛、铜、聚吡咯、玻璃、聚甲基酰胺凝胶、聚苯乙烯凝胶中的一种。
本发明的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极具有如下特点：
1)电极涂层以交联后的胶原网络为骨架，活化后的纳米碳与胶原交联结合分布在胶原网络中，医用药物负载在纳米碳上，涂层表面同时存在胶原成分和纳米碳成分，整体呈半凝胶状。
2)纳米碳经过表面活化处理后孔隙及比表面积增大，活性位点增多，并可以接枝不同的活性基团，从而改善其表面润湿性和结合力。由于孔隙及比表面积的增大，医用药物可以有更多区域进行吸附，而交联剂可以将活化后纳米碳上的活性基团与胶原中的基团交联，使两者结合力较强，结构更稳固。
3)所获得的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，由于胶原/纳米碳涂层的修饰拥有更好的生物相容性和导电性能，并且其中负载的抗菌或抗炎药物可以在离子导入初期受加电影响释放，辅助进行伤口的抗菌和抗炎，增强初期治疗的效果。
本发明的一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，将拥有良好导电性能的纳米碳与具有良好生物相容性的胶原用交联剂复合形成涂层，并负载抗菌抗炎药物改性离子导入电极，获得了拥有良好生物相容性和导电性能的离子导入电极，可应用于康复治疗领域。此外本发明的制备方法，工艺简单，易于实现，有利于进行推广应用。
附图说明
图1是胶原/纳米碳复合载药导电涂层交联结构示意图；
图2是胶原/纳米碳复合载药导电涂层的扫描电镜照片；
图3是基于不同胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极的电化学阻抗图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.01mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径100nm的石墨碳粉用50％盐酸和50％硫酸组成的混酸分散为浆状，50℃加热进行表面活化处理，持续6h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，30℃干燥6h，然后按0.5mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.1mol/L的浓度加入戊二醛交联剂，继续搅拌1h；
(4).向(3)中的混合液按照0.1mg/mL的浓度加入苯唑西林，搅拌0.5h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到玻璃基板上，厚度为5μm，静置2h后放入-80℃冰箱冷冻24h；
(6).将上述样品在-80℃、5kPa条件下低温减压干燥10h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
本例制得的胶原/纳米碳复合导电涂层的交联结构示意图如图1所示。图2的扫描电镜照片，显示出了复合涂层的半凝胶表面形貌，并证明了其表面含有胶原和纳米碳两种成分。
实施例2
(1).将胶原蛋白粉末用0.05mol/L的醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为1mg/mL；
(2).将直径2μm的石墨碳粉用40％盐酸、30％硝酸、30％磷酸组成的混酸分散为浆状，20℃加热进行表面活化处理，持续2h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，20℃干燥1h，然后按0.1mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照2mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌0.5～5h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入罗红霉素，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚甲基酰胺凝胶基板上，厚度为1μm，不静置放入-50℃冰箱冷冻12h；
(6).将上述样品在-50℃、20kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后20℃干燥3h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例3
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.1mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为5mg/mL；
(2).将直径10nm的石墨烯纳米片用30％硫酸和70％磷酸组成的混酸分散为浆状，200℃加热进行表面活化处理，持续24h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，50℃干燥12h，然后按5mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照1mol/L的浓度加入EDC-NHS交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照1mg/mL的浓度加入环丙沙星，搅拌1h；
(5).在0℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚苯乙烯凝胶基板上，厚度为20μm，静置0.5h后放入-50℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在0℃、100kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后20℃干燥1h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例4
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.5mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为0.1mg/mL；
(2).将直径20nm的石墨烯纳米片用50％硫酸和50％磷酸组成的混酸分散为浆状，150℃加热进行表面活化处理，持续12h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥3h，然后按0.1mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.01mol/L的浓度加入HMDIC交联剂，继续搅拌0.5h；
(4).向(3)中的混合液按照1mg/mL的浓度加入万古霉素，搅拌1h；
(5).在-10℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为10μm，静置1h后放入0℃冰箱冷冻24h；
(6).将上述样品在-20℃、50kPa条件下低温减压干燥5h后取出样品，清洗后40℃干燥12h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例5
(1).将胶原蛋白粉末用1mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为0.5mg/mL；
(2).将直径50nm的还原氧化石墨烯纳米片用30％硫酸和70％硝酸组成的混酸分散为浆状，100℃加热进行表面活化处理，持续2h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，20℃干燥1h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.1mol/L的浓度加入DPPA交联剂，继续搅拌0.5h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入庆大霉素，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到钛基板上，厚度为10μm，静置2h后放入-20℃冰箱冷冻24h；
6).将上述样品在-20℃、50kPa条件下低温减压干燥10h后取出样品，清洗后40℃干燥12h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例6
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.1mol/L的醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为1mg/mL；
(2).将直径100nm的还原氧化石墨烯纳米片用10％盐酸和90％磷酸组成的混酸分散为浆状，150℃加热进行表面活化处理，持续12h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥6h，然后按3mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.1mol/L的浓度加入戊二醛交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照0.1mg/mL的浓度加入万古霉素，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铜基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-80℃冰箱冷冻12h；
(6).将上述样品在-20℃、5kPa条件下低温减压干燥5h后取出样品，清洗后40℃干燥10h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例7
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.2mol/L的醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为3mg/mL；
(2).将直径10nm，长度50nm的碳纳米管用5％盐酸和95％硫酸组成的混酸分散为浆状，150℃加热进行表面活化处理，持续12h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，35℃干燥6h，然后按3mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.1mol/L的浓度加入戊二醛交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌1h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚吡咯基板上，厚度为8μm，静置1h后放入-80℃冰箱冷冻12h；
(6).将上述样品在-20℃、30kPa条件下低温减压干燥5h后取出样品，清洗后40℃干燥10h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例8
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.5mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为1.5mg/mL；
(2).将直径20nm，长度50nm的碳纳米管用45％盐酸和55％磷酸组成的混酸分散为浆状，100℃加热进行表面活化处理，持续6h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，30℃干燥6h，然后按0.5mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.1mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照0.5mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌1.5h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铜基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-80℃冰箱冷冻9h；
(6).将上述样品在-20℃、30kPa条件下低温减压干燥5h后取出样品，清洗后40℃干燥12h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例9
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.3mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径20nm，长度100nm的碳纳米管用浓盐酸分散为浆状，35℃加热进行表面活化处理，持续2h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，30℃干燥2h，然后按1mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.5mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入万古霉素，搅拌1h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-80℃冰箱冷冻9h；
(6).将上述样品在-20℃、20kPa条件下低温减压干燥3h后取出样品，清洗后40℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例10
(1).将胶原蛋白粉末用0.3mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径20nm，长度100nm的碳纳米管用浓硝酸分散为浆状，35℃加热进行表面活化处理，持续2h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥2h，然后按1mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照1mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌1h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到玻璃基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-80℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、5kPa条件下低温减压干燥3h后取出样品，清洗后40℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例11
(1).将质量比1:1的酶解胶原蛋白凝胶和胶原蛋白粉末用0.5mol/L的醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径1μm的石墨碳粉用50％盐酸和50％硫酸组成的混酸分散为浆状，50℃加热进行表面活化处理，持续6h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥6h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.5mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚甲基酰胺凝胶基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在0℃、50kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例12
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用1mol/L的醋酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为3mg/mL；
(2).将直径1.5μm的石墨碳粉用50％硫酸和50％硝酸组成的混酸分散为浆状，30℃加热进行表面活化处理，持续10h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥6h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入戊二醛交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照0.1mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌0.5h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚甲基酰胺凝胶基板上，厚度为10μm，静置2h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在0℃、20kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后40℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例13
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用1mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将质量比1:1的直径15nm的石墨烯纳米片和直径70nm的还原氧化石墨烯纳米片用50％硫酸和50％硝酸组成的混酸分散为浆状，30℃加热进行表面活化处理，持续8h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥6h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照1.5mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌1h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、10kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例14
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.1mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径15nm，长度70nm的碳纳米管用25％盐酸、25％硫酸、25％硝酸和25％磷酸组成的混酸分散为浆状，40℃加热进行表面活化处理，持续6h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥3h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入戊二醛交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照2mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到聚甲基酰胺基板上，厚度为5μm，静置1h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、10kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例15
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.2mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径20nm的石墨烯纳米片用50％盐酸和50％硝酸组成的混酸分散为浆状，40℃加热进行表面活化处理，持续6h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥3h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照1mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为5μm，静置2h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、5kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例16
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.2mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径20nm的石墨烯纳米片用20％盐酸和80％硝酸组成的混酸分散为浆状，40℃加热进行表面活化处理，持续8h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥3h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照1mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为5μm，静置2h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、5kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
实施例17
(1).将酶解胶原蛋白凝胶用0.2mol/L的稀盐酸充分搅拌溶解，配得的胶原溶液浓度为2mg/mL；
(2).将直径20nm的石墨烯纳米片用20％硫酸和80％硝酸组成的混酸分散为浆状，40℃加热进行表面活化处理，持续24h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，40℃干燥3h，然后按2mg/mL的浓度加入(1)中的胶原溶液形成混合溶液，充分搅拌；
(3).在(2)中的混合溶液中按照0.2mol/L的浓度加入京尼平交联剂，继续搅拌2h；
(4).向(3)中的混合液按照1mg/mL的浓度加入地塞米松，搅拌2h；
(5).在-20℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到铂基板上，厚度为5μm，静置2h后放入-20℃冰箱冷冻6h；
(6).将上述样品在-20℃、5kPa条件下低温减压干燥2h后取出样品，清洗后30℃干燥6h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。

Claims (8)

1.一种基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，是在基板上通过交联剂结合有涂层，所述涂层主要成分为胶原、纳米碳材料和医用药物，其结构以胶原网络为骨架，经过表面活化处理的纳米碳负载医用药物并与胶原纤维结合均匀分散在胶原网络中，胶原与纳米碳质量比为1:1~15:1；所述离子导入电极采用特定方法制得，所述方法包括如下步骤：
(1).将胶原的原材料用0.01~1mol/L的稀盐酸或醋酸充分搅拌溶解，配得浓度为0.1~5mg/mL的胶原溶液；
(2).将纳米碳用混酸分散为浆状，20~200℃加热进行表面活化处理，持续2~24h，冷却后过滤获得活化处理后的纳米碳，20~50℃干燥1~12h，然后按0.1~5mg/mL的浓度加入（1）中的胶原溶液，充分搅拌；
(3).在（2）中的混合溶液中按照0.01~2mol/L的浓度加入交联剂，继续搅拌0.5~5h得混合液；
(4).向（3）中的混合液按照0.1~2mg/mL的浓度加入医用药物，搅拌0.5~2h；
(5).在-20~0℃下，用低温流延法将上述混合液涂覆到基板上，厚度为1~20μm，静置不超过2h后放入-80~0℃冰箱冷冻6~24h；
(6).将上述样品在-80~0℃、5~100kPa条件下低温减压干燥2~10h后取出样品，清洗后20~40℃干燥1~12h，即可获得基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极。
2.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的胶原的原材料为酶解胶原蛋白凝胶和胶原蛋白粉末中的一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的纳米碳材料为石墨碳粉、石墨烯纳米片、还原氧化石墨烯纳米片、碳纳米管中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的石墨碳粉的直径为0.1~2μm；石墨烯纳米片的直径为10～20nm；还原氧化石墨烯纳米片的直径为50～100nm；碳纳米管的直径为10～20nm，长度为50～100nm。
5.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的表面活化为将纳米碳经混酸表面活化处理，混酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的交联剂为戊二醛、京尼平、碳化二亚胺-N-羟基琥珀酰亚胺（EDC-NHS）、己二异氰酸酯（HMDIC）、酰基叠氮二苯基磷酸盐（DPPA）中的一种。
7.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所载医用药物包括苯唑西林、罗红霉素、环丙沙星、万古霉素、庆大霉素和地塞米松中的一种。
8.根据权利要求1所述的基于胶原/纳米碳复合载药导电涂层的离子导入电极，其特征在于，所述的基板材质为铂、钛、铜、聚吡咯、玻璃、聚甲基酰胺凝胶、聚苯乙烯凝胶中的一种。
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