CN115804902A - 一种可载药的心脏贴片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物，所述载药微针由负载药物制剂的微针构成，所述智能纺织物由纺织面料经导电凝胶溶液多次浸润处理后制成。本发明采用上述的一种可载药的心脏贴片，将载药微针与智能纺织物相结合，智能纺织物可以实时监测人体心率，当心率出现异常时，人工按压心脏贴片即可将药物通过载药微针释放到人体中，并以安全剂量发挥药效，此外，本发明的心脏贴片有利于探索智能纺织物、可穿戴电子器件、生物医药等领域的新功能，拓展消费者的特殊消费需求。
Description
技术领域
本发明涉及智能纺织品研制生产及生物医用材料技术领域，尤其是涉及一种可载药的心脏贴片。
背景技术
急性心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死，具有较高的致残率、致死率。临床上多有剧烈而持久的胸骨后疼痛，伴有进行性心电图变化，可并发心律失常、休克或心力衰竭，常可危及生命。
随着现代微细加工技术的发展，微针克服了传统透皮给药的局限性，在生物医学领域具有广泛应用。通过仅有几百微米的微针穿破屏障，在皮肤表面形成微孔，药物制剂通过残留的孔隙缓慢扩散到深层组织进行给药。这种给药方式，具有无痛、微创、操作方便等优点。同时，微针贴片具有一定的机械性能，可以给予损伤组织以机械支持。
因此，可穿戴的智能纺织物因其可对人体生理活动进行无创、长期、动态监测的优势而受到广泛关注，其中疾病预防成为了最主要的研究趋势之一。但现有的智能纺织物存在功能单一、品类较少等问题，同时伴有较多电极、传感器等附件，形式繁琐，无法满足日益增长的消费需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可载药的心脏贴片，将功能性的智能纺织物与载药微针结合，可以实时监测人体心率，实现实时给药，同时形式简单，满足了消费者的消费需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物，所述载药微针由负载药物制剂的微针构成，所述智能纺织物由纺织面料经导电凝胶溶液多次浸润处理后制成。
优选的，所述载药微针贴合皮肤表面。
优选的，所述纺织面料包括棉、腈纶、锦纶、亚麻、羊毛、莱赛尔。
优选的，所述纺织面料经导电凝胶溶液的浸润处理次数为1～10次。
优选的，所述纺织面料经导电凝胶溶液浸润之前需要做加热或冷冻处理，所述加热处理指30℃～80℃加热6～18小时，所述冷冻处理指在-40℃～0℃冷冻6～18小时。
一种可载药的心脏贴片的制备方法中，所述导电凝胶的制备，包括如下步骤：
S1、准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺；
S2、使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在去离子水中，得到所述原料的原料液；
S3、使用超声去除每种所述原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种所述原料液混合均匀；
S4、室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
优选的，所述步骤S1中，丙烯酰胺的质量比为10～50％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.01～3％，海藻酸钠的质量比为1～10％，石墨烯的质量比为0.001～5％，过硫酸铵的的质量比为0.01～3％，氯化钠的质量比为1～40％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.001～8％。
因此，本发明采用上述的一种可载药的心脏贴片，将载药微针与智能纺织物相结合，智能纺织物可以实时监测人体心率，当心率出现异常时，人工按压心脏贴片即可将药物通过载药微针将释放到人体中，并以安全剂量发挥药效，此外，本发明的心脏贴片有利于探索智能纺织物、可穿戴电子器件、生物医药等领域的新功能，拓展消费者的特殊消费需求。
本发明的有益效果包括：
(1)本发明将功能性的智能纺织物与载药微针结合，制备了一种新型的可载药的心脏贴片。
(2)本发明具有较好的机械性能，能够承担一定程度的形变如拉伸或压缩或扭曲等而不发生破损。本发明具有信号传输功能，导电凝胶层可以提供稳定电流，可以将压力信号转变为电流变化信号，从而监测人体的生理活动。
(3)智能织物可以实时监测人体心率，当心率出现异常时通过人工按压心脏贴片，载药微针将释放药物，以安全剂量发挥药效。
本发明有利于对人体生理活动进行动态监测，同时考虑到了特殊消费者的需求，进一步拓展智能纺织物的多功能、多样性，为可穿戴智能纺织物的研发提供新的思路。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种可载药的心脏贴片结构示意图；
图2为本发明一种可载药的心脏贴片实施例一导电凝胶的SEM形貌图；
图3是本发明一种可载药的心脏贴片实施例一中智能纺织物对于撞击、拉伸、扭转的电阻-时间响应曲线。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例一
一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物。载药微针由贴合皮肤表面的负载药物制剂的微针阵列构成，智能纺织物由棉布在导电凝胶溶液中进行3次浸润处理后得到，每次在浸润之前经过35℃加热12小时。
导电凝胶溶液的制备，包括以下步骤：
(1)准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺。其中，丙烯酰胺的质量比为20％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.02％，海藻酸钠的质量比为1％，石墨烯的质量比为0.01％，过硫酸铵的质量比为0.01％，氯化钠的质量比为10％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.001％。
(2)使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在适量的去离子水中，得到每种原料的原料液；
(3)超声去除每种原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种原料液混合均匀；
(4)室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
利用自由基聚合反应原理，以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂、过硫酸铵为引发剂、N,N,N',N'-四甲基乙二胺为促凝剂的条件下，丙烯酰胺与海藻酸钠共聚后形成三维网络结构，石墨烯、氯化钠则分布在三维网络结构内。石墨烯和氯化钠可以提升导电凝胶溶液的导电性能。
实施例二
一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物。载药微针由贴合皮肤表面的负载药物制剂的微针阵列构成，智能纺织物由棉布在导电凝胶溶液中进行3次浸润处理后得到，每次在浸润之前经过-18℃冷冻12小时。
导电凝胶溶液的制备，包括以下步骤：
(1)准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺。其中，丙烯酰胺的质量比为40％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.1％，海藻酸钠的质量比为2％，石墨烯的质量比为0.02％，过硫酸铵的质量比为0.2％，氯化钠的质量比为10％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.1％。
(2)使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在适量的去离子水中，得到每种原料的原料液；
(3)超声去除每种原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种原料液混合均均；
(4)室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
实施例三
一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物。载药微针由贴合皮肤表面的负载药物制剂的微针阵列构成，智能纺织物由棉布在导电凝胶溶液中进行2次浸润处理后得到，每次在浸润之前经过40℃加热12小时。
导电凝胶溶液的制备，包括以下步骤：
(1)准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺。其中，丙烯酰胺的质量比为50％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.5％，海藻酸钠的质量比为3％，石墨烯的质量比为0.001％，过硫酸铵的质量比为0.1％，氯化钠的质量比为10％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.1％。
(2)使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在适量的去离子水中，得到每种原料的原料液；
(3)超声去除每种原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种原料液混合均均；
(4)室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
实施例四
一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物。载药微针由贴合皮肤表面的负载药物制剂的微针阵列构成，智能纺织物由棉布在导电凝胶溶液中进行4次浸润处理后得到，第1-2次在浸润之前经过40℃加热10小时，第3-4次在浸润之前经过-18℃冷冻10小时。
导电凝胶溶液的制备，包括以下步骤：
(1)准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺。其中，丙烯酰胺的质量比为20％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.1％，海藻酸钠的质量比为5％，石墨烯的质量比为0.1％，过硫酸铵的质量比为0.5％，氯化钠的质量比为10％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为1％。
(2)使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在适量的去离子水中，得到每种原料的原料液；
(3)超声去除每种原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种原料液混合均均；
(4)室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
实施例五
一种可载药的心脏贴片，包括载药微针和智能纺织物。载药微针由贴合皮肤表面的负载药物制剂的微针阵列构成，智能纺织物由棉布在导电凝胶溶液中进行5次浸润处理后得到，第1、3、5次在浸润之前经过35℃加热10小时，第2、4次在浸润之前经过-15℃冷冻10小时。
导电凝胶溶液的制备，包括以下步骤：
(1)准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺。其中，丙烯酰胺的质量比为50％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.01％，海藻酸钠的质量比为4％，石墨烯的质量比为0.1％，过硫酸铵的质量比为1％，氯化钠的质量比为30％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.01％。
(2)使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在适量的去离子水中，得到每种原料的原料液；
(3)超声去除每种原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种原料液混合均均；
(4)室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
实验测试
使用实施例一制备的智能纺织物，对其分别进行撞击、拉伸、扭转测试。
将实施例一制备的智能纺织物置于测试台上，两端通过导线连接测试仪器。
在进行撞击测试时，选择15N的力连续撞击智能纺织物的同一位置，得到对应的电阻-时间响应曲线。其中，撞击位置可以选择智能纺织物上的任一区域。
在进行拉伸测试时，选择智能纺织物长度20％的拉伸变化，反复多次拉伸智能纺织物，得到对应的电阻-时间响应曲线。
在进行扭转测试时，选择20°的扭转角度反复多次扭转智能纺织物，得到对应的电阻-时间响应曲线。其中，扭转可以选择顺时针进行扭转测试，也可以选择逆时针进行扭转测试。
实施例一制备的智能纺织物，进行撞击、拉伸、扭转测试时分别得到的电阻-时间响应曲线如图3所示。
本发明一种可载药的心脏贴片，具有较好的机械性能和信号传输功能，能够承担一定程度的形变，如拉伸、撞击、扭曲等，复合导电凝胶层的智能纺织物可以将压力信号转变为电信号，从而监测人体的生理活动。智能纺织物与载药微针相结合之后，可以监测人体心率，当心率出现异常时通过人工按压心脏贴片，载药微针将药物释放，以安全剂量发挥药效。
因此，本发明采用上述的一种可载药的心脏贴片，将载药微针与智能纺织物相结合，智能纺织物可以实时监测人体心率，当心率出现异常时，人工按压心脏贴片即可将药物通过载药微针将释放到人体中，并以安全剂量发挥药效，此外，本发明的心脏贴片有利于探索智能纺织物、可穿戴电子器件、生物医药等领域的新功能，拓展消费者的特殊消费需求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种可载药的心脏贴片，其特征在于，包括载药微针和智能纺织物，所述载药微针由负载药物制剂的微针构成，所述智能纺织物由纺织面料经导电凝胶溶液多次浸润处理后制成。
2.根据权利要求1所述的一种可载药的心脏贴片，其特征在于，所述载药微针贴合皮肤表面。
3.根据权利要求1所述的一种可载药的心脏贴片，其特征在于，所述纺织面料包括棉、腈纶、锦纶、亚麻、羊毛、莱赛尔。
4.根据权利要求1所述的一种可载药的心脏贴片，其特征在于，所述纺织面料经导电凝胶溶液的浸润处理次数为1～10次。
5.根据权利要求1所述的一种可载药的心脏贴片，其特征在于，所述纺织面料经导电凝胶溶液浸润之前需要做加热或冷冻处理，所述加热处理指30℃～80℃加热6～18小时，所述冷冻处理指在-40℃～0℃冷冻6～18小时。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的可载药的心脏贴片的制备方法，其特征在于，所述导电凝胶的制备，包括如下步骤：
S1、准备原料：原料包括丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、海藻酸钠、石墨烯、过硫酸铵、氯化钠、N,N,N',N'-四甲基乙二胺；
S2、使用漩涡振荡器，将每种原料分别充分分散在去离子水中，得到所述原料的原料液；
S3、使用超声去除每种所述原料液中的气泡后，利用精密注射泵将每种所述原料液混合均匀；
S4、室温条件下静置，得到导电凝胶溶液。
7.根据权利要求6所述的导电凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，丙烯酰胺的质量比为10～50％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.01～3％，海藻酸钠的质量比为1～10％，石墨烯的质量比为0.001～5％，过硫酸铵的的质量比为0.01～3％，氯化钠的质量比为1～40％，N,N,N',N'-四甲基乙二胺的质量比为0.001～8％。
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