[发明专利]一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料及其制备方法，海绵敷料由具有细菌检测功能的PEG海绵和细菌响应释药的纳米短纤维组成；细菌响应释药的纳米短纤维和具有细菌检测功能的PEG海绵通过马来酰亚胺基团和巯基共价连接，一起构成水凝胶交联网络；具有细菌检测功能的PEG海绵能与细菌分泌的相应酶反应，产生颜色变化或荧光强度变化，进而检测细菌浓度；制备方法为：将多臂‑聚乙二醇‑巯基溶液、多臂‑聚乙二醇‑马来酰亚胺溶液、细菌响应释药的纳米短纤维分散液和接枝有检测探针的PEG溶液混合制备水凝胶后进行冷冻干燥制得兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料；本发明实现对细菌的存在和增殖情况的定性和定量检测，具有特异性和灵敏度高的优点。

技术领域

本发明属于医用敷料技术领域，涉及一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料及其制备方法。

背景技术

皮肤是人体最大的器官，由表皮，真皮和皮下组织三部分构成，是保护人体的第一道屏障。细菌伤口感染是最常见的创伤并发症，其轻则导致伤口皮肤发热、发红、疼痛，重则引起肿胀、化脓且伤口难以愈合，需截肢处理，甚至引发败血症等疾病危及生命。临床上伤口感染的检测主要是医生揭开伤口处的敷料通过肉眼判断（感染的发生）或取伤口处组织进行检测，这不但会对患者造成二次伤害并影响伤口的愈合而且肉眼判断只有伤口感染迹象明显时才可观察到，准确性有待考量，组织检测则耗时相对较长；同时，治疗细菌感染性疾病的传统抗生素疗法存在诸多缺陷，在一定程度上也使得细菌耐药性进程发展变快，如果不尽早采取有效措施，现有抗生素将无法抵抗耐药性变强的超级细菌，这将会对人类健康及生命安全造成极大威胁。针对特别危险的超级细菌，目前最迫切需要的是研发新型的抗生素，而对于目前其他菌种，也许更有效的方法是改善目前现有抗生素疗法的生物利用率，在减少给药量的同时提高现有抗生素杀灭细菌的效率，延长细菌耐药性进程。

当细菌感染宿主时感染微环境磷酸酶、磷脂酶、蛋白酶、毒素等致病因子表达显著增高，局部温度上升，形成特殊的细菌感染微环境，利用此特殊感染微环境，设计对感染微环境响应性的高分子材料，有助于提高敷料输送抗生素治疗细菌感染性疾病的治疗效果，降低抗生素的细胞毒性，对于治疗细菌感染疾病具有重要意义。

因此，本发明计划设计一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料，制成的敷料可在无耐药细菌感染时，依据感染微环境变化按需释放药物，提高治疗效果降低毒副作用，同时提供可以监控耐药菌产生的平台，当敷料发生相应光学变化时，指导医护人员采用合理的应对手段，避免由于盲目使用抗生素疗法使细菌耐药而错过最佳治疗时间，造成不可挽回的损失。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种兼具智能抗菌及感染指示的海绵敷料，由具有细菌检测功能的PEG（聚乙二醇）海绵和细菌响应释药的纳米短纤维（细菌响应释药的纳米短纤维在细菌微环境中具有响应性及缓释功能）组成；

细菌响应释药的纳米短纤维和具有细菌检测功能的PEG海绵通过马来酰亚胺基团（-MAL）和巯基（-SH）共价连接，一起构成水凝胶交联网络；纳米纤维改性后含有-MAL，可与PEG中的-SH反应，形成交联，二者之间通过共价键进行交联，提高海绵敷料的机械性能，使其在吸收伤口渗出液后不会发生塌陷；

在本发明中，除纳米短纤维与水凝胶共价交联作为增强体外，纳米短纤维还是药物缓释的载体；

细菌响应释药的纳米短纤维由纳米短纤维、抗菌剂和细菌响应性的涂层组成；

抗菌剂封装在细菌响应性的涂层中，细菌响应性的涂层与纳米短纤维通过马来酰亚胺基团共价连接，抗菌剂为负载有抗生素的ZIF-8纳米颗粒；

具有细菌检测功能的PEG海绵能与细菌分泌的相应酶反应，产生颜色变化或荧光强度变化，进而检测细菌浓度。