[发明专利]一种用于伤口细菌原位监测的柔性智能贴片及方法

说明书

本发明公开了一种用于伤口细菌原位监测的柔性智能贴片及方法。该贴片包括封装粘附层、控制电路、电极阵列、伤口渗出液吸收层。所述控制电路和电极阵列通过电极阵列连接焊盘实现电气连接，形成组合的平面结构，被共同嵌入在封装粘附层中。所述伤口渗出液吸收层固定在电极阵列封装的下表面。电极阵列包括金葡菌转肽酶传感电极和绿脓菌素传感电极。本发明利用近场通讯模块通过移动终端进行无线供电和数据交互，采用电化学分析手段对伤口渗出液进行原位实时测量，从而实现对伤口中金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的感染情况的同时监测。该贴片为感染伤口的管理提供了一个即时检测平台，具有柔性智能、实时原位、操作便捷的优点。

技术领域

本发明涉及伤口细菌原位监测技术领域，尤其涉及一种用于伤口细菌原位监测的柔性智能贴片及方法。

背景技术

溃疡、烧伤和手术切口等开放性损伤在被致病菌定植后会发生伤口感染，进而引发伤口恶化和愈合困难。伤口感染以持续疼痛、发红、肿胀、异味为特征，如果不及时治疗，容易扩散并引起严重的并发症，例如慢性伤口、骨感染和败血症等。由于不同的细菌具有不同的耐药性，所以评估和鉴定伤口中感染的细菌类型是制定有效的伤口治疗策略的前提。革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性细菌铜绿假单胞菌是感染伤口中最常见的两种细菌。当前的临床伤口感染微生物学评估仍然依赖于对伤口拭子或活检样本的细菌培养，这一方法存在侵入性强、检测周期长、过程复杂、依赖于专业实验室的问题，无法及时提供伤口细菌感染的信息，影响感染伤口愈合的进程。传统的伤口贴片或敷料大多只具备保护伤口或者递送药物的功能，无法提供关于伤口感染情况的信息。虽然有研究报道了通过将传感器集成到伤口敷料上对伤口情况进行检测，但是其检测指标仍然局限在温度、pH、尿酸等间接的指标上，能够提供的关于细菌感染的信息十分有限。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于伤口细菌原位监测的柔性智能贴片及方法，以解决伤口细菌感染的早期、快速、实时监测问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明实施例提供的一种用于伤口细菌原位监测的柔性智能贴片，它包括：封装粘附层、控制电路、电极阵列、伤口渗出液吸收层；

所述控制电路包括电路基底、近场通讯线圈、近场通讯芯片、数字/模拟转换模块、模拟/数字转换模块、单片机最小系统、第一恒电势仪模块、第二恒电势仪模块和电极阵列组装区；

所述电极阵列包括第一对电极、第一工作电极、第二对电极、参比电极、第二工作电极、电极阵列封装、蛇形连接导线、电极阵列基底和电极阵列连接焊盘；所述第一对电极、第一工作电极和参比电极组成金葡菌转肽酶传感电极；所述第二对电极、第二工作电极和参比电极组成绿脓菌素传感电极；

所述控制电路和电极阵列通过电极阵列连接焊盘实现电气连接，形成组合的平面结构，被共同嵌入在封装粘附层中；

所述伤口渗出液吸收层固定在电极阵列的电极阵列封装的下表面。

进一步地，所述近场通讯线圈的共振频率为13.56±2.00MHz，通过在电磁场下的电感耦合，能量可以从具有近场通讯功能的移动终端无线传输到贴片的近场通讯线圈。

进一步地，所述第一对电极、第二对电极均包含相同的三层材料，其中，第一层是聚酰亚胺，第二层是导电铜，第三层是导电碳油墨；

所述参比电极包含三层材料，其中，第一层是聚酰亚胺，第二层是导电铜，第三层是银/氯化银导电油墨；

所述第一工作电极包含六层材料，其中，第一层是聚酰亚胺，第二层是导电铜，第三层是第一碳基底层，第四层是第一MXene修饰层，第五层是纳米金颗粒修饰层，第六层是多肽修饰层；

所述第二工作电极包含四层材料，其中，第一层是聚酰亚胺，第二层是导电铜，第三层是第二碳基底层，第四层是第二MXene修饰层。