[发明专利]可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片，所述微针贴片的针尖上包裹有α‑淀粉酶和负载左氧氟沙星的聚多巴胺纳米颗粒。另外，本发明还公开了该微针贴片的制备方法以及用途。本发明的微针贴片能够消除生物膜致密的屏障，杀死包裹在生物膜中的细菌，减少抗生素的用量；微针贴片的针尖部位可以物理破坏生物膜屏障，穿透生物膜，将所载物质递送至生物膜内部，有助于后续生物膜的消除；针尖上包裹的α‑淀粉酶，能够降解生物膜的细胞外聚合物中的多糖，从而破坏生物膜致密的结构，将包裹在其中的较难杀死的细菌暴露出来；针尖上包裹的负载左氧氟沙星的聚多巴胺纳米颗粒，可以在生物膜内部释放抗生素左氧氟沙星。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片及制备方法和应用。

背景技术

慢性伤口已成为全球主要的威胁医疗健康的一大问题，60-90％的慢性伤口与生物膜有关，其形成对慢性炎症、延迟伤口愈合和感染有影响。生物膜的复杂结构使它们比普通的浮游细菌更具抵抗力。生物膜是由细菌分泌的核酸、蛋白质、多糖等生物大分子组成的胞外聚合物(EPS)，是由多微生物包围而成的聚集体。EPS的致密结构不仅为细菌的生长提供了一个适宜的环境，而且为细菌提供了一个强大的屏障，使其免受外界的伤害，使通常剂量的抗生素不能有效地渗透到生物膜中，从而大大降低了其抗菌性能。

目前临床上去除生物膜的有效方法主要是物理清创去除坏死组织，或使用含有次氯酸钠或次氯酸等防腐剂的漂洗液进行化学清创。然而，这些方法可能无法完全去除生物膜，同时给患者带来巨大的痛苦，因为经常会发现生物膜在首次清创后2天内再次出现。而常规的将抗菌或抗生物膜材料有效地输送到生物膜内部仍然是一个巨大的挑战。因此，迫切需要开发能够杀死微生物聚集物和破坏生物膜屏障结构的新平台，以提高抗生素的治疗性能，以对抗生物膜相关感染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片。该微针贴片能够消除生物膜致密的屏障，杀死包裹在生物膜中的细菌，减少抗生素的用量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片，其特征在于，所述微针贴片的针尖上包裹有α-淀粉酶和负载左氧氟沙星的聚多巴胺纳米颗粒。

另外，本发明还提供了一种制备上述可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片的方法，其特征在于，制备方法包括：

步骤一、在微针阵列的母模结构上浇注聚二甲基硅氧烷，固化成型后脱模，得到与所述微针阵列的母模结构相反的阴模微针阵列模具；

步骤二、将聚多巴胺纳米颗粒与左氧氟沙星溶液混合，避光搅拌，离心并用PBS清洗，冻干得到负载左氧氟沙星的聚多巴胺纳米颗粒；

步骤三、将聚乙烯醇溶液和α-淀粉酶溶液混合均匀，将步骤二中所述负载左氧氟沙星的聚多巴胺纳米颗粒配制成溶液，然后加入混合均匀的聚乙烯醇和α-淀粉酶溶液，混合均匀，得到针尖制备溶液；

步骤四、将步骤三制备的针尖制备溶液加入到步骤一的阴模微针阵列模具中，用真空泵抽真空，使针尖制备溶液进入阴模微针阵列模具的针尖部位；

步骤五、吸出除针尖外多余的针尖制备溶液，向阴模微针阵列模具中加入聚乙烯醇溶液，以填满模具基座部位；

步骤六、将填充好的阴模微针阵列模具置于真空干燥箱中干燥，脱模后得到可消除伤口处生物膜的可溶解微针贴片。

上述的方法，其特征在于，步骤二中聚多巴胺纳米颗粒与左氧氟沙星溶液的混合物中聚多巴胺纳米颗粒的浓度为0.5mg/mL～2mg/mL，左氧氟沙星的浓度为0.1mg/mL～0.6mg/mL。

上述的方法，其特征在于，步骤二中避光搅拌的时间为12h～36h。