[發明專利]一種用于傷口細菌原位監測的柔性智能貼片及方法

在審

• 申請號: 202310030214.2
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116138736A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 劉清君;施政涵;盧妍利;代超博;李鑫;吳越;張芬妮;呂靜江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N27/48;G01N27/327;G01N27/30;G01N33/573;G01N33/53;A61F13/02;A61F13/00;H04B5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種用于傷口細菌原位監測的柔性智能貼片及方法。該貼片包括封裝粘附層、控制電路、電極陣列、傷口滲出液吸收層。所述控制電路和電極陣列通過電極陣列連接焊盤實現電氣連接，形成組合的平面結構，被共同嵌入在封裝粘附層中。所述傷口滲出液吸收層固定在電極陣列封裝的下表面。電極陣列包括金葡菌轉肽酶傳感電極和綠膿菌素傳感電極。本發明利用近場通訊模塊通過移動終端進行無線供電和數據交互，采用電化學分析手段對傷口滲出液進行原位實時測量，從而實現對傷口中金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌的感染情況的同時監測。該貼片為感染傷口的管理提供了一個即時檢測平臺，具有柔性智能、實時原位、操作便捷的優點。

技術領域

本發明涉及傷口細菌原位監測技術領域，尤其涉及一種用于傷口細菌原位監測的柔性智能貼片及方法。

背景技術

潰瘍、燒傷和手術切口等開放性損傷在被致病菌定植后會發生傷口感染，進而引發傷口惡化和愈合困難。傷口感染以持續疼痛、發紅、腫脹、異味為特征，如果不及時治療，容易擴散并引起嚴重的并發癥，例如慢性傷口、骨感染和敗血癥等。由于不同的細菌具有不同的耐藥性，所以評估和鑒定傷口中感染的細菌類型是制定有效的傷口治療策略的前提。革蘭氏陽性細菌金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性細菌銅綠假單胞菌是感染傷口中最常見的兩種細菌。當前的臨床傷口感染微生物學評估仍然依賴于對傷口拭子或活檢樣本的細菌培養，這一方法存在侵入性強、檢測周期長、過程復雜、依賴于專業實驗室的問題，無法及時提供傷口細菌感染的信息，影響感染傷口愈合的進程。傳統的傷口貼片或敷料大多只具備保護傷口或者遞送藥物的功能，無法提供關于傷口感染情況的信息。雖然有研究報道了通過將傳感器集成到傷口敷料上對傷口情況進行檢測，但是其檢測指標仍然局限在溫度、pH、尿酸等間接的指標上，能夠提供的關于細菌感染的信息十分有限。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于傷口細菌原位監測的柔性智能貼片及方法，以解決傷口細菌感染的早期、快速、實時監測問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：本發明實施例提供的一種用于傷口細菌原位監測的柔性智能貼片，它包括：封裝粘附層、控制電路、電極陣列、傷口滲出液吸收層；

所述控制電路包括電路基底、近場通訊線圈、近場通訊芯片、數字/模擬轉換模塊、模擬/數字轉換模塊、單片機最小系統、第一恒電勢儀模塊、第二恒電勢儀模塊和電極陣列組裝區；

所述電極陣列包括第一對電極、第一工作電極、第二對電極、參比電極、第二工作電極、電極陣列封裝、蛇形連接導線、電極陣列基底和電極陣列連接焊盤；所述第一對電極、第一工作電極和參比電極組成金葡菌轉肽酶傳感電極；所述第二對電極、第二工作電極和參比電極組成綠膿菌素傳感電極；

所述控制電路和電極陣列通過電極陣列連接焊盤實現電氣連接，形成組合的平面結構，被共同嵌入在封裝粘附層中；

所述傷口滲出液吸收層固定在電極陣列的電極陣列封裝的下表面。

進一步地，所述近場通訊線圈的共振頻率為13.56±2.00MHz，通過在電磁場下的電感耦合，能量可以從具有近場通訊功能的移動終端無線傳輸到貼片的近場通訊線圈。

進一步地，所述第一對電極、第二對電極均包含相同的三層材料，其中，第一層是聚酰亞胺，第二層是導電銅，第三層是導電碳油墨；

所述參比電極包含三層材料，其中，第一層是聚酰亞胺，第二層是導電銅，第三層是銀/氯化銀導電油墨；

所述第一工作電極包含六層材料，其中，第一層是聚酰亞胺，第二層是導電銅，第三層是第一碳基底層，第四層是第一MXene修飾層，第五層是納米金顆粒修飾層，第六層是多肽修飾層；

所述第二工作電極包含四層材料，其中，第一層是聚酰亞胺，第二層是導電銅，第三層是第二碳基底層，第四層是第二MXene修飾層。