[发明专利]基于冷冻干燥PVDF-TrFE薄膜制造的柔性TENG创口贴及制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种基于冷冻干燥PVDF‑TrFE薄膜制造的柔性TENG创口贴及制备方法、应用。柔性TENG创口贴由柔性纳米摩擦发电机贴附在粘性胶带上制备。方法包括：在PET基底上溅射形成ITO电极获得第一基底电极层；制备PVDF‑TrFE薄膜；依次将PVDF‑TrFE薄膜、橡胶垫圈和PA6薄膜层叠获得摩擦层；在PET基底上溅射形成ITO电极，溅射形成叉指电极，获得第二基底电极层；贴合并电连接后获得柔性纳米摩擦发电机TENG，贴附在粘性胶带上获得柔性TENG创口贴。本发明柔性TENG创口贴使用方便，携带便携，易于更换，制备方法简单，可用于肌腱损伤的安全无创治疗和恢复，具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及了一种柔性TENG创口贴，具体涉及一种基于冷冻干燥PVDF-TrFE薄膜制造的柔性TENG创口贴及制备方法、应用。

背景技术

肌腱是一种巧妙的机械敏感组织，具有高度定向的细胞外基质的分层结构。全世界每年有超过1.025亿人因外力、过度使用或衰老而遭受肌腱损伤。肌腱损伤会损害人们的生活质量，并在全球范围内造成严重的医疗负担。通过使用缝合线和生物或合成移植物进行直接端到端修复的手术干预是治疗的金标准，尽管相对成功，但这些修复经常无法恢复完整的肌腱功能。损伤后，组织沉积紊乱导致瘢痕组织形成、蛋白多糖积聚和钙化，导致生物力学特性差和功能受损，从而触发慢性炎症信号通路并进展为肌腱病。肌腱病是由外在和内在因素共同引起的一系列疾病。肌腱的病理变化可以从分子炎症到纤维化变化，再到明显的组织破裂和撕裂。然而，肌腱病的潜在细胞和分子机制仍然不清楚，目前改善受影响患者的肌腱愈合的治疗策略有限。

一些研究表明，线粒体可以通过调节细胞代谢和调节基因表达来影响组织和器官病理学的发展，影响细胞死亡途径的激活。已经证明线粒体呼吸功能障碍发生在骨关节炎中并影响肌腱损伤后的肌腱愈合。研究人员发现，与健康肌腱相比，肌腱病患者的退行性肌腱的线粒体基因表达、膜电位和线粒体超微结构异常。线粒体功能障碍似乎也与肩峰下撞击诱发的冈上肌腱病小鼠模型中有害肌腱变化的发展有关，因此在该动物模型中去除撞击后线粒体功能得到改善。需要创新的解决方案来克服当前肌腱移植方法的局限性，生物电子疗法在治疗肌肉骨骼疾病方面显示出希望，通过激活组织再生特异性信号通路加速功能恢复。最近的几项研究揭示了电场在介导细胞迁移、促进胶原蛋白合成和通过外部施加的直流电刺激诱导伤口成功愈合方面的巨大潜力。电刺激通过调节细胞内信号转导途径改善骨修复，促进移植物整合，抑制局部炎症反应，并增强干细胞在组织工程中的应用。较低输出膜上的BM-MSCs具有最低的活性氧水平和最高的线粒体膜电势，这意味着这些膜为BM-MSCs的增殖和能量代谢提供了最佳的电量。此外，当压电生物电子器件在调节体内肌腱病相关过程进展方面的潜力时，生理运动期间产生的压电衍生电场可以提供额外的生物电信号线索来激活肌腱特异性再生途径。然而，电刺激对肌腱细胞线粒体调节的影响尚不清楚。同时，电刺激具有外部功耗的一大缺点，难以满足移动电子医疗设备小型化和轻量化的需求。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明所提供一种基于冷冻干燥PVDF-TrFE薄膜制造的柔性TENG创口贴及制备方法、应用。摩擦纳米发电机(纳米摩擦发电机)的出现为生物的机械能转化为电能提供了一种有效的途径。纳米摩擦发电机是利用摩擦电和静电感应效应与薄层电极的耦合来实现电流的有效输出的基本部件，可以产生摩擦并形成向外的电流。它已被研究为自供电的有源脉冲传感器，因为输出信号的幅度和频率取决于外部机械刺激。可穿戴的纳米摩擦发电机如柔性、光膜状和自供电设备，在人体运动监测和临床应用中发挥着重要作用。此外，目前还有一些基于纳米摩擦发电机的自供电电刺激装置，例如增强成纤维细胞的增殖和迁移或促进伤口愈合。纳米摩擦发电机已被证明可以增强骨细胞的增殖和分化。因此，本发明提供一种将纳米摩擦发电机用于肌腱恢复治疗的无创新疗法，对于肌腱恢复治疗和小型化柔性可穿戴肌腱治疗系统提供了一种无创、高效、经济、安全的解决方案。

本发明采用的技术方案是：

一、一种基于冷冻干燥PVDF-TrFE薄膜制造的柔性TENG创口贴：