柔性电化学智能伤口贴片研究
发布时间：2021-10-25 15:38
随着肥胖、糖尿病和老龄化人口的增加,压疮、糖尿病足等慢性伤口的护理成为一个重要的健康课题。对伤口标志物进行实时监测并根据检测结果按需给药,可以显著提高伤口愈合的速度。本文构建了一种基于近场通讯技术的无线无源、柔性智能贴片用于伤口的监测和治疗。该装置包含电路部分与电极部分,其中电极部分又可分为传感模块与药物控释模块。手机靠近贴片时,传感模块检测伤口标志物浓度并发送至手机,手机可以发送指令控制药物控释模块释放抗生素对伤口进行治疗,从而构成闭环回路。传感模块通过电化学沉积聚苯胺及氧化石墨烯与纳米金复合物分别构建pH、尿酸传感器,通过扫描电子显微镜及电化学方法表征电极特性,并探究了传感器的线性、灵敏度、特异性、长时间稳定性等。特别的,测试了尿酸传感器受温度及pH的影响程度以方便对尿酸结果进行校正。药物控释模块通过电化学沉积掺杂抗生素头孢唑啉钠的双层聚吡咯制备,双层膜结构可以有效防止药物的自由扩散。通过扫描电子显微镜与电化学方式对掺杂药物的聚吡咯进行表征分析。抗生素累积释放曲线说明在-0.6V电压刺激下,药物控释模块可以受控地释放药物到伤口中。将该模块用于抑菌环实验,通过比对不同条件下抑菌环的面...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１急性伤口愈合过程中炎症阶段、肉芽形成阶段、收缩阶段与重塑阶段的持续时间??
浙江大学硕士学位论文?－?第一章绪论??阶段里。在这个阶段成纤维细胞沉积，伤口表面伸缩，重新形成的上皮组织略高??于周围的皮肤，愈合区域上没有正常的皮肤附属物。??、?．二．．．．．ｗ?…?＂＂＂．：■?：■：?＜－：?－：Ｋ：：：?．?：■??（ａ）炎症阶段?（ｂ）肉芽形成阶段??卜Ｕ卜＇少：＇??．－ｓ?＞＊？－?ｆｙ?，．．?．．■?＊?處、參．．．．．．．．—二■??严?Ｗ?？?寶：■毒鱗??一，一、?＾??（Ｃ）收缩阶段?（ｄ）重塑阶段??图１．２急性伤口愈合过程中四个阶段的形态变化示意图??而慢性伤口在正常的三个愈合过程中一个或者多个阶段被打断，导致愈合延??迟超过预期时间［７］。阻碍伤口愈合的因素有很多，主要分为局部因素和全身因素。??局部因素如感染，血液供应不足，异物反应，皮肤恶化（马氏溃疡）等。全身因??素有肥胖、年纪大、营养不良、缺乏微量元素、放化疗、长期压抑紧张、糖尿病??等。其中感染是伤口愈合过程中最严重的干扰因素，若不及时控制可能会导致全??身性的感染危及生命。９０％的慢性伤口都容易感染金黄色葡萄球菌等细菌［６，?８］，??这使得愈合周期加长，愈合延迟，造成临床负担。例如糖尿病足伤口如果发生缺??血、遭受血管病变和细菌感染等情况得不到有效控制将会面临截肢的风险；严重??的感染慢性伤口会造成败血症危害生命，对病人而言是巨大的折磨。据统计，美??国每年约有６５０万人遭受慢性伤口的痛苦，用于伤口护理的医疗费用约２５０亿美??元。因此，持续监测伤口情况并在伤口感染时及时治疗，是处理慢性伤口时亟需??解决的问题。??２??
浙江大学硕士学位论文?第－－章绪论??＼＾＼?⑶［————］??１?丨??ＮＨ／ｉ??ｔ，，ｉｒ＊?■?■??（ｃ）?（ｄ）?Ｊ?Ａ?Ｓｒｉ．??＾ｎ．ｌ?ＶｒＡ＾??？ｊ?４．１?蜃?《ｉ?ａ．ｉ?？ｉ?＊４?？ｉ?參參??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?（Ｖ）?ｖａ?Ａ〇ｒＡ？ａ??图１．４?一体式尿酸检测平台。（ａ）在手机中集成检测尿酸的电路处理楔块；（ｂ）基于尿酸酶??的尿酸检测曲线；（ｃ）便携式系统组成包括三电极系统、小型电路板与智能手机；（ｄ）基于??无酶法恰测尿酸的差分脉冲伏安法检测尿酸浓度曲线。??ｐＨ值是表征伤口感染情况的重要指标［３３￣３４】。虽然正常皮肤ｐＨ值因性别、??年龄等差异有所不同，但是一般来说，完整皮肤的生理环境为酸性，是内部组织??的屏障，可以抵抗外界微生物的入侵。伤口形成时，由于皮下组织液呈碱性，因??此伤口也为碱性。碱性环境会促进细菌的生长，同时细菌的大量增殖会增加伤口??的ｐＨ值，以创造一个更适合它们生长的环境。因此，急性伤口的ｐＨ只在较短??时间内呈碱性，后面逐渐下降到５．５－６．５之间，预示着伤口在逐步好转。而慢性??伤口与感染伤口?ｐＨ?—直在碱性范围内上下波动，ｐＨ波动如图１．５所示。伤口??ｐＨ会影响蛋白酶活性降低，导致细菌进一步增殖，影响氧气运输和血管生成。??通过清创给药等治疗手段可以降低ｐＨ值。??５??
本文编号：3457700
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１急性伤口愈合过程中炎症阶段、肉芽形成阶段、收缩阶段与重塑阶段的持续时间??
浙江大学硕士学位论文?－?第一章绪论??阶段里。在这个阶段成纤维细胞沉积，伤口表面伸缩，重新形成的上皮组织略高??于周围的皮肤，愈合区域上没有正常的皮肤附属物。??、?．二．．．．．ｗ?…?＂＂＂．：■?：■：?＜－：?－：Ｋ：：：?．?：■??（ａ）炎症阶段?（ｂ）肉芽形成阶段??卜Ｕ卜＇少：＇??．－ｓ?＞＊？－?ｆｙ?，．．?．．■?＊?處、參．．．．．．．．—二■??严?Ｗ?？?寶：■毒鱗??一，一、?＾??（Ｃ）收缩阶段?（ｄ）重塑阶段??图１．２急性伤口愈合过程中四个阶段的形态变化示意图??而慢性伤口在正常的三个愈合过程中一个或者多个阶段被打断，导致愈合延??迟超过预期时间［７］。阻碍伤口愈合的因素有很多，主要分为局部因素和全身因素。??局部因素如感染，血液供应不足，异物反应，皮肤恶化（马氏溃疡）等。全身因??素有肥胖、年纪大、营养不良、缺乏微量元素、放化疗、长期压抑紧张、糖尿病??等。其中感染是伤口愈合过程中最严重的干扰因素，若不及时控制可能会导致全??身性的感染危及生命。９０％的慢性伤口都容易感染金黄色葡萄球菌等细菌［６，?８］，??这使得愈合周期加长，愈合延迟，造成临床负担。例如糖尿病足伤口如果发生缺??血、遭受血管病变和细菌感染等情况得不到有效控制将会面临截肢的风险；严重??的感染慢性伤口会造成败血症危害生命，对病人而言是巨大的折磨。据统计，美??国每年约有６５０万人遭受慢性伤口的痛苦，用于伤口护理的医疗费用约２５０亿美??元。因此，持续监测伤口情况并在伤口感染时及时治疗，是处理慢性伤口时亟需??解决的问题。??２??
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本文编号：3457700
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