[發明專利]一種貼附柔性人工皮膚感受器的制備方法

有效

• 申請號: 201710645263.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107412882B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 萬軍民;汪堅;胡智文;王秉;彭志勤
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A61L27/60
• 分類號: A61L27/60;A61L27/30;A61L27/16;A61L27/22;A61L27/50;A61L27/54;C12P21/06;C07K14/435;C07K1/14
• 代理公司: 嘉興永航專利代理事務所(普通合伙) 33265
• 代理人: 江程鵬

本發明涉及人工皮膚領域，公開了一種貼附透氣人工皮膚感受器的制備方法，包括：(1)配制聚乙烯醇溶液；(2)制備絲素溶液；(3)配制絲素?聚乙烯醇溶液；(4)防粘處理；(5)將絲素?聚乙烯醇溶液旋涂成膜；(6)揭膜并干燥?吸濕重復處理；(7)石墨烯載銀；(8)離心、真空干燥；(9)將石墨烯?銀納米復合材料利用氣相沉積法鍍在基底膜上。本發明的人工皮膚具有良好的生物相容性功能，在一定外力作用下會發生電阻改變，且具有良好的物理機械性能。使用時將非鍍面貼附皮膚，用少量水溶解聚乙烯醇并潤濕絲素，使導電材料緊密貼附在皮膚表面，而且由于助劑的加入和絲素結構的轉變，在緊密貼附的同時保證了柔軟性和韌性。

技術領域

本發明涉及人工皮膚領域，尤其涉及一種貼附柔性人工皮膚感受器的制備方法。

技術背景

人工皮膚是一種用于治療皮膚創傷的敷料，主要使用生物材料或者生物相容性好的合成材料制備而成。人工皮膚在醫療領域對燙傷、燒傷和皮膚破損缺失有良好的作用，在一些情況下甚至可以作為天然皮膚的替代物。目前研制成功并應用的人工皮膚主要起到了一定保護皮下組織的覆蓋作用，提供了促進創面表皮細胞生長的復合材料支架，或者具有一些能夠促進皮膚生長的緩釋藥物因子。這類人工皮膚具有良好的生物相容性、物理機械性能和醫用性能，但是其生產復雜、成本高而且不具有天然皮膚的觸感感受和信號傳遞功能。

人工皮膚感受器是在原有人工皮膚的基礎上增加了外界刺激感知功能和電信號傳遞功能的膜狀復合材料。這類感受器具有對外界環境的變化和刺激有一定的感知功能，如溫度感受器可以感知皮膚溫度的變化、觸覺感受器可以感知外力作用下皮膚的形變。但目前人工皮膚感受器存在的普遍問題是與人體接觸產生不適感和物理機械性能未達到使用要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種貼附柔性人工皮膚感受器的制備方法。本發明利用生物相容性好的蠶絲絲素蛋白和水溶性好的聚乙烯醇作為基底，單面氣相沉積鍍上一層導電材料。絲素可以促進創面表皮細胞生長，石墨烯和銀納米具有優異的導電性能和電化學敏感性，在外力的下可以改變電阻的大小，其中Ag粒子具有良好的抑菌效果。使用時水溶解聚乙烯醇并潤濕絲素，使導電材料緊密貼附在皮膚表面，由于增韌材料的存在及絲素的晶型結構的轉變，在緊密貼附的同時保證了柔軟性和韌性，克服了傳統人工皮膚感受器存在的普遍問題。

本發明的具體技術方案為：一種貼附柔性人工皮膚感受器的制備方法，包括如下步驟：

(1)取聚乙烯醇加熱溶解成水溶液，攪拌使之完全溶解，加入乙醇得到聚乙烯醇溶液。

乙醇加入可以改變溶液表面張力，提高溶液的成膜性能。

(2)提取絲素，并制備絲素溶液。

(3)以絲素溶液與聚乙烯醇溶液攪拌，滴加丙三醇和戊二醛混合超聲，形成均勻的絲素-聚乙烯醇混合溶液。

丙三醇作為增韌劑加入，可以提高使產品具有良好的韌性。戊二醛作為交聯劑加入，可以促進絲素的交聯，提高產品強度。

(4)對襯底硅基進行防粘處理：將單晶硅片放置于蒸發皿中，加入三甲基氯硅烷液體，封閉蒸發皿，在其中蒸發8-12min用來做不粘層。

(5)將絲素-聚乙烯醇混合溶液利用旋涂法成基底膜，作為導電的中間層，干燥。

(6)將成型好的基底膜在水蒸汽條件下揭下，并在40℃-80℃干燥和室溫條件下吸濕重復處理3-5次。

反復的吸放濕可以改變絲素膜的晶型結構，有效提高絲素膜的強度和穩定性。

(7)取石墨烯分散于去離子水中，在超聲條件下逐滴滴加AgNO₃溶液，反應一段時間后，通過加入NaOH溶液來調節溶液的pH值至11-12，然后將混合液在油浴下反應。