[发明专利]一种贴附柔性人工皮肤感受器的制备方法

说明书

本发明涉及人工皮肤领域，公开了一种贴附透气人工皮肤感受器的制备方法，包括：(1)配制聚乙烯醇溶液；(2)制备丝素溶液；(3)配制丝素‑聚乙烯醇溶液；(4)防粘处理；(5)将丝素‑聚乙烯醇溶液旋涂成膜；(6)揭膜并干燥‑吸湿重复处理；(7)石墨烯载银；(8)离心、真空干燥；(9)将石墨烯‑银纳米复合材料利用气相沉积法镀在基底膜上。本发明的人工皮肤具有良好的生物相容性功能，在一定外力作用下会发生电阻改变，且具有良好的物理机械性能。使用时将非镀面贴附皮肤，用少量水溶解聚乙烯醇并润湿丝素，使导电材料紧密贴附在皮肤表面，而且由于助剂的加入和丝素结构的转变，在紧密贴附的同时保证了柔软性和韧性。

技术领域

本发明涉及人工皮肤领域，尤其涉及一种贴附柔性人工皮肤感受器的制备方法。

技术背景

人工皮肤是一种用于治疗皮肤创伤的敷料，主要使用生物材料或者生物相容性好的合成材料制备而成。人工皮肤在医疗领域对烫伤、烧伤和皮肤破损缺失有良好的作用，在一些情况下甚至可以作为天然皮肤的替代物。目前研制成功并应用的人工皮肤主要起到了一定保护皮下组织的覆盖作用，提供了促进创面表皮细胞生长的复合材料支架，或者具有一些能够促进皮肤生长的缓释药物因子。这类人工皮肤具有良好的生物相容性、物理机械性能和医用性能，但是其生产复杂、成本高而且不具有天然皮肤的触感感受和信号传递功能。

人工皮肤感受器是在原有人工皮肤的基础上增加了外界刺激感知功能和电信号传递功能的膜状复合材料。这类感受器具有对外界环境的变化和刺激有一定的感知功能，如温度感受器可以感知皮肤温度的变化、触觉感受器可以感知外力作用下皮肤的形变。但目前人工皮肤感受器存在的普遍问题是与人体接触产生不适感和物理机械性能未达到使用要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种贴附柔性人工皮肤感受器的制备方法。本发明利用生物相容性好的蚕丝丝素蛋白和水溶性好的聚乙烯醇作为基底，单面气相沉积镀上一层导电材料。丝素可以促进创面表皮细胞生长，石墨烯和银纳米具有优异的导电性能和电化学敏感性，在外力的下可以改变电阻的大小，其中Ag粒子具有良好的抑菌效果。使用时水溶解聚乙烯醇并润湿丝素，使导电材料紧密贴附在皮肤表面，由于增韧材料的存在及丝素的晶型结构的转变，在紧密贴附的同时保证了柔软性和韧性，克服了传统人工皮肤感受器存在的普遍问题。

本发明的具体技术方案为：一种贴附柔性人工皮肤感受器的制备方法，包括如下步骤：

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

乙醇加入可以改变溶液表面张力，提高溶液的成膜性能。

(2)提取丝素，并制备丝素溶液。

(3)以丝素溶液与聚乙烯醇溶液搅拌，滴加丙三醇和戊二醛混合超声，形成均匀的丝素-聚乙烯醇混合溶液。

丙三醇作为增韧剂加入，可以提高使产品具有良好的韧性。戊二醛作为交联剂加入，可以促进丝素的交联，提高产品强度。

(4)对衬底硅基进行防粘处理：将单晶硅片放置于蒸发皿中，加入三甲基氯硅烷液体，封闭蒸发皿，在其中蒸发8-12min用来做不粘层。

(5)将丝素-聚乙烯醇混合溶液利用旋涂法成基底膜，作为导电的中间层，干燥。

(6)将成型好的基底膜在水蒸汽条件下揭下，并在40℃-80℃干燥和室温条件下吸湿重复处理3-5次。

反复的吸放湿可以改变丝素膜的晶型结构，有效提高丝素膜的强度和稳定性。

(7)取石墨烯分散于去离子水中，在超声条件下逐滴滴加AgNO₃溶液，反应一段时间后，通过加入NaOH溶液来调节溶液的pH值至11-12，然后将混合液在油浴下反应。