本技术涉及一种pH响应式双层水凝胶药物贴片及其制造工艺,属于医学技术领域。该工艺包括以下步骤:首先,使用微流控技术制备含有姜黄素的海藻酸钠微球;其次,制造药物释放层;最后,将药物释放层与保护层结合,形成双层结构,以实现按需释放药物的目的。
背景技术
皮肤是人体最大的器官系统,由于与外界直接接触的特点,皮肤易受到各种刺激,导致创伤、烧伤、撕裂伤口等,因此皮肤也成为最脆弱的组织之一。皮肤伤口愈合是一个复杂的过程,涉及炎症细胞、胶原蛋白、炎症因子和细胞外基质在时间和空间上有序的相互作用,分为四个连续的过程,包括止血、炎症、增殖和重塑。然而在伤口愈合的任何一阶段都有可能会有各种因素导致愈合异常,例如感染、过度炎症、糖尿病及二次创伤等,伤口一旦发生感染则会导致局部乃至全身的炎症反应,严重时甚至威胁患者的生命安全。传统上,感染伤口的治疗依赖于彻底的清创、合理的抗生素使用以及适当的伤口护理。然而,随着耐药菌株的增多和慢性伤口感染问题的日益突出,传统的治疗手段面临挑战。
随着对天然抗菌活性分子研究的深入,越来越多的研究员开始将水凝胶作为药物递送系统制备伤口敷料,利用天然抗菌化合物的安全抗菌抑制伤口微环境细菌增殖并杀死细菌,从而促进伤口愈合。此外,水凝胶由于其高含水量、生物相容性高及吸收伤口渗出液等特性而被广泛用于伤口敷料。因此,将天然活性物质加载入水凝胶伤口敷料在感染伤口处递送药物,通过杀死定殖细菌、抗炎等方式为伤口愈合创造适宜微环境从而促进愈合已成为有效策略。
然而作为伤口微环境的基本参数之一,细胞内和细胞外pH值在四个阶段中能够有效影响细胞过程(酶活性、大分子合成、代谢物运输)和细胞周期过程(炎症、胶原蛋白形成和血管生成)。完整皮肤是天然酸性的,其pH值在4-6,一旦受到外部刺激形成伤口,由于微血管泄漏,伤口表面的 pH 值增加,接近适应细菌感染的生理pH值。伤口定殖细菌后会进一步导致炎症延长伤口愈合周期,pH值会变得更碱性,通常在7.5-8.9之间。此外,通过直接包埋在水凝胶中的被动药物递送是抗菌药物的主要递送方式。但是,这可能会导致抗菌物质的突然释放。不必要地输送抗菌物质可能会通过皮肤微生物组的失调和全身毒性影响伤口愈合过程,这与伤口复杂和动态的愈合过程不相容。因此,利用伤口微环境pH的变化制备智能水凝胶,通过响应伤口处的pH进行选择性药物释放则是安全有效策略。在实际应用中,当水凝胶敷料作用于伤口时往往存在保水性差、易受污染等问题,这些问题极大地限制了其临床效能与广泛应用。
实现思路