CN115337255B - 一种自产电酶联级微针贴片及其制备方法和应用 - Google Patents
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- C12Y111/01006—Catalase (1.11.1.6)
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- C12Y111/00—Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
- C12Y111/01—Peroxidases (1.11.1)
- C12Y111/01007—Peroxidase (1.11.1.7), i.e. horseradish-peroxidase
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Abstract
本发明涉及生物医学领域,具体公开了一种自产电酶联级微针贴片及其制备方法和应用,所述的微针贴片由不含目标药物的导电基底和至少一个含有目标药物的针体组成的微针阵列组成,所述的基底由聚多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸和聚乙烯醇制备,所述的针体由聚多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸和聚乙烯醇、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶/过氧化氢酶制备而成,所述的自产电酶联级微针贴片不需要提供外部电源,能通酶联级反应产生生理性电流,促进各种细胞的迁移、生长,具有安全、有效、便携、低成本、高效率、操作简便等优点,具有良好的生物相容性且无体内毒性,在生物医学领域具有广阔应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域,具体涉及一种自产电酶联级微针贴片及其制备方法和应用。
背景技术
微针是一种新型经皮给药系统,在进行给药时,可以刺穿皮肤的角质层,从而为药物的递送打开了一条由角质层到表皮层或真皮浅层的微通道,随后被毛细血管吸收,药物活性分子伴随着血液循环,到达人体的病灶部位起到治疗的作用。微针给药具有微创、无痛、方便等优点。为了促进微针中药物的释放,人们将导生物电材料加入到微针中,制备得到的微针良好的体外稳定性、优良的电化学性能和生物相容性,在生物医用传感器、神经假体、伤口敷料和药物控释装置等方面备受关注。
例如,发明专利CN110201296A公开了一种用于可控药物释放的导电高分子微针贴片,所述的微针为导电高分子微针,由高分子固体微针、惰性金属层和载药导电高分子薄膜层构成;通过电刺激实现药物的控制释放。但是,上述微针需要提供外部电源,且微针的外层设置有惰性金属层和载药导电高分子薄膜层,制备方法复杂,且镀层易掉落;在发明人课题组的前期研究中,研制出了一种用于治疗皮下肿瘤的双层导电微针贴片及其制备方法和应用(CN114848577A),在基底及靠近基底部分微针针尖采用的导电高分子材料,提供外部电源,利于电穿孔增加细胞膜通透性,增加生物制剂或药物吸收率;但是,上述微针贴片也是需要提供外部电源,使用不方便。另外,发明人在研究过程中发现的现有导电微针贴片存在以下问题:制备导电微针最常用的导电聚合物PPy在水中分散性不好,使得导电微针制作难度较大。
为了解决上述技术问题,本发明制备得到了一种先进的自产电酶联级微针贴片系统,该自产电酶联级微针贴片不需要提供外部电源,能通酶联级反应产生生理性电流,促进各种细胞的迁移、生长,具有安全、有效、便携、低成本、高效率、操作简便等优点,具有良好的生物相容性且无体内毒性,在生物医学领域具有广阔应用前景。
发明内容
为了实现上述目的,本发明的首要目的是提供一种自产电酶联级微针贴片,所述的微针贴片由不含目标药物的导电基底和至少一个含有目标药物的针体组成的微针阵列组成,所述的基底由聚多巴胺修饰的聚吡咯(DA-PPy)、透明质酸(HA)和聚乙烯醇(PVA)制备,所述的针体由聚多巴胺修饰的聚吡咯(DA-PPy)、透明质酸(HA)和聚乙烯醇(PVA)、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶/过氧化氢酶制备而成。
优选的,所述的葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶/过氧化氢酶固定在金属有机骨架材料ZIF-8上。
优选的,所述的基底中,多巴胺修饰的聚吡咯(DA-PPy)、透明质酸(HA)、聚乙烯醇(PVA)的质量比为0.01~1:1~100:0.5~50,所述的针体中,多巴胺修饰的聚吡咯(DA-PPy)、透明质酸(HA)、聚乙烯醇(PVA)、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶/过氧化氢酶、ZIF-8的质量比为0.01~1:1~100:0.5~50:0.005~0.5:0.005~0.5:0.1~10。
本发明的第二目的是提供所述的自产电酶联级微针贴片的制备方法,包括如下步骤:
(1)在水浴和磁力搅拌的条件下,按比例将聚多巴胺修饰的聚吡咯和透明质酸、聚乙烯醇加入去离子水中,得到微针贴片基底凝胶;
(2)将步骤(1)制备得到的微针贴片基底凝胶,与葡萄糖氧化酶混合,得到葡萄糖氧化酶针体凝胶;与辣根过氧化物酶/过氧化氢酶混合,得到辣根过氧化物酶/过氧化氢酶针体凝胶;
(3)用移液枪吸取5-20ul步骤(2)中配置的葡萄糖氧化酶针体凝胶,滴到PDMS微针模板的一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1~-0.8MPa负压注模:反复抽真空2~3次,每次3~5min,室温下自然干燥后获得载葡萄糖氧化酶的微针模板;
(4)用移液枪吸取5-20ul步骤(2)中配置好辣根过氧化物酶/过氧化氢酶针体凝胶,滴到步骤(3)中微针模板的另一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1~-0.8MPa负压注模:反复抽真空2~3次,每次3~5min,室温下自然干燥后获得载葡萄糖氧化酶-辣根过氧化物酶/过氧化氢酶导电微针贴片针体;
(5)将步骤(1)中制备好的基底凝胶置于步骤(4)得到的微针针体模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1~-0.8MPa,负压注模抽真空10~30min,室温下自然干燥后获得自产电酶联级微针贴片针体;
(6)将步骤(1)中制备好的导电水凝胶平铺到步骤(5)中的针体注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后,获得自产电酶联级微针贴片。
优选的,步骤(1)所述的水浴温度为0~90℃。
本发明的第三目的是提供所述的自产电酶联级微针贴片用于制备治疗局部疾病药物中的应用。
本发明的第四目的是提供所述的自产电酶联级微针贴片用于制备治疗皮肤损伤药物中的应用。
本发明的第五目的是提供所述的自产电酶联级微针贴片用于制备治疗神经损伤药物中的应用。
本发明的有益效果是:(1)本发明提供了一种自产电酶联级微针贴片,所述的微针贴片无需加外部电刺激装备,能通酶联级反应产生生理性电流;(2)所述的自产电酶联级微针贴片,基底材料为聚多巴胺修饰(DA)改性的聚吡咯(PPy)加入透明质酸(HA)和聚乙烯醇(PVA)凝胶中制备成具有良好导电性能的聚合物(DPPH),针体一半参杂有ZIF-8固定葡萄糖氧化酶的ZG纳米颗粒,另一半为参杂ZIF-8固定辣根过氧化物酶的ZH纳米颗粒,ZIF-8可对酶的活性及稳定性进行保护,ZIF-8解决了游离的酶在强酸、强碱和高温下易失活变性从而影响其催化效果;游离的酶的重复使用率不高,提纯分离过程较为复杂,使用成本较高。(3)自产电酶联级微针贴片作用于人体后吸收体液溶胀后释放出的ZG遇底物能迅速发生氧化还原反应生成的过氧化氢能被另一半针体中释放出的ZH还原成水和氧气,该过程中产生的电子能通过DPPH水凝胶传递,形成完整的电流通路,促进各种细胞的迁移、生长;(4)制备得到的一种自产电酶联级微针贴片,对糖尿病创面的血糖浓度比较敏感,可以快速响应,发生酶级联反应,降低局部血糖的同时,可以输出生理微电流,从而更好地促进伤口愈合;ZGH-MN微针贴片组21天时实现了无瘢痕愈合,而其他各组皮肤表面仍存在较小的伤口或者愈合后皮肤表面有明显的瘢痕。(5)所述的自产电酶联级微针贴片具有良好的抗菌性能;(6)所述的自产电酶联级微针贴片对坐骨神经的修复具有良好的效果;(7)所述的微针贴片安全、有效、便携、低成本、高效率、操作简便等优点,在生物医学领域如糖尿病等慢性伤口、神经修复、心肌修复、体液检测、各种生理指标的诊断检测具有广阔的应用前景。
附图说明
图1自产电酶联级微针贴片图
图2 PPy与DA-PPy在水中分散性及溶解性差异图
图3 PPy和DAPPy的扫描电镜图
图4自产电酶联级微针贴片的自产电性能图
图5不同浓度ZG/ZH纳米颗粒的抗菌结果图
图6自产电酶联级微针贴片对糖尿病大鼠伤口治疗
图7自产电酶联级微针贴片对坐骨神经的修复
图8自产电酶联级微针贴片对腓肠肌的HE切片染色图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中,将葡萄糖氧化酶固定在金属有机骨架材料ZIF-8上简写为ZG纳米颗粒,将辣根过氧化物酶固定在金属有机骨架材料ZIF-8上简写为ZH纳米颗粒。
实施例1、微针模板的制备
(1)用PDMS转写工艺制备微针模具,PDMS固液质量比为10:3;
(2)将灌注的模具放入真空干燥箱干燥后备用。
实施例2、ZIF-8、ZG和ZH纳米颗粒的制备
(1)将Zn(NO3)2·6H2O(40毫克)、2-甲基咪唑(0.77克)的混合物溶解在5毫升去离子(DI)水中。然后将它们在室温下搅拌5分钟,离心以获得淡黄色纳米晶体,用去离子水洗涤几次,干燥后获得ZIF-8纳米颗粒。
(2)将Zn(NO3)2·6H2O(40毫克)、2-甲基咪唑(0.77克)和葡萄糖氧化酶(GOX)的混合物溶解在5毫升去离子(DI)水中。然后将它们在室温下搅拌5分钟,离心以获得淡黄色纳米晶体,用去离子水洗涤几次,干燥后获得ZG纳米颗粒。
(3)将Zn(NO3)2·6H2O(40毫克)、2-甲基咪唑(0.77克)和辣根过氧化物酶(HRP)的混合物溶解在5毫升去离子(DI)水中。然后将它们在室温下搅拌5分钟,离心以获得淡黄色纳米晶体,用去离子水洗涤几次,干燥后获得ZH纳米颗粒。
实施例3、自产电酶联级微针贴片(ZGH-MN)的制备
(1)采用实施例1中制备的PDMS微针模板;
(2)称取0.01g DA-PPy和1g透明质酸(HA)、0.5g聚乙烯醇(PVA)溶于10ml去离子水中,磁力搅拌下搅拌24h,确保充分溶胀,得到DPPH微针基板凝胶凝胶;
(3)将上述水凝胶聚合物基质溶液与ZG、ZH纳米颗粒混合得到载药针体凝胶,其中加入的ZG和ZH的质量均为5mg。
(4)用移液枪吸取5-20ul步骤(3)中配置好ZG针体凝胶,滴到PDMS微针模板的一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次5min,室温下自然干燥后获得载ZG的微针模板;
(5)用移液枪吸取10ul步骤(3)中配置好ZH针体凝胶,滴到步骤(4)中微针模板的另一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次3~5min,室温下自然干燥后获得针尖载ZG-ZH导电微针贴片(如图1);
(6)将步骤(2)中制备好的凝胶溶液置于步骤(5)中的针尖载ZG-ZH纳米颗粒的微针模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1MPa负压注模抽真空30min,室温下自然干燥后获得针尖充满载ZG-ZH纳米颗粒自产电酶联级微针贴片;
(7)将步骤(2)中制备好的可溶性聚合物基质溶液平铺到步骤(6)中的针尖注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后获得成型自产电酶联级微针贴片;
实施例4、载ZIF-8纳米颗粒的导电微针贴片(ZIF-MN)的制备
(1)采用实施例1中制备的PDMS微针模板;
(2)称取0.01g DA-PPy和1g透明质酸(HA)、0.5g聚乙烯醇(PVA)溶于10ml去离子水中,磁力搅拌下搅拌24h,确保充分溶胀,得到DPPH微针基板凝胶凝胶;
(3)将上述水凝胶聚合物基质溶液与ZIF-8纳米颗粒混合得到载药针体凝胶,其中ZIF-8的质量为5mg。
(4)用移液枪吸取10ul步骤(3)中配置好ZIF-8针体凝胶,滴到PDMS微针模板的微孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次5min,室温下自然干燥后获得载ZIF-8的微针模板;
(5)将步骤(2)中制备好的凝胶溶液置于步骤(4)中的针尖载ZIF-8纳米颗粒的微针模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1MPa负压注模抽真空30min,室温下自然干燥后获得针尖充满载ZIF-8纳米颗粒导电微针贴片;
(6)将步骤(2)中制备好的可溶性聚合物基质溶液平铺到步骤(5)操作中的针尖注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后获得成型载ZIF-8纳米颗粒的导电微针贴片;
实施例5、载ZG纳米颗粒的导电微针贴片(ZG-MN)的制备
(1)采用实施例1中制备的PDMS微针模板;
(2)称取0.01g DA-PPy和1g透明质酸(HA)、0.5g聚乙烯醇(PVA)溶于10ml去离子水中,磁力搅拌下搅拌24h,确保充分溶胀,得到DPPH微针基板凝胶凝胶;
(3)将上述水凝胶聚合物基质溶液与ZG纳米颗粒混合得到载药针体凝胶,其中ZG的质量为5mg。
(4)用移液枪吸取10ul步骤(3)中配置好ZG针体凝胶,滴到PDMS微针模板的微孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次5min,室温下自然干燥后获得载ZG的微针模板;
(5)将步骤(2)中制备好的凝胶溶液置于步骤(4)中的针尖载ZG纳米颗粒的微针模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1MPa负压注模抽真空30min,室温下自然干燥后获得针尖充满载ZG纳米颗粒导电微针贴片;
(6)将步骤(2)中制备好的可溶性聚合物基质溶液平铺到实施步骤(5)操作中的针尖注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后获得成型载ZG纳米颗粒的导电微针贴片;
实施例6、载ZH纳米颗粒的导电微针贴片(ZH-MN)的制备
(1)实施第一步操作:采用实施例1中制备的PDMS微针模板;
(2)称取0.01g DA-PPy和1g透明质酸(HA)、0.5g聚乙烯醇(PVA)溶于10ml去离子水中,磁力搅拌下搅拌24h,确保充分溶胀,得到DPPH微针基板凝胶凝胶;
(3)将上述水凝胶聚合物基质溶液与ZH纳米颗粒混合得到载药针体凝胶,其中ZH的质量为5mg。
(4)用移液枪吸取10ul步骤(3)中配置好ZH针体凝胶,滴到PDMS微针模板的微孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次5min,室温下自然干燥后获得载ZH的微针模板;
(5)将步骤(2)中制备好的凝胶聚合物基质溶液置于步骤(4)中的针尖载ZH纳米颗粒的微针模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1MPa负压注模抽真空30min,室温下自然干燥后获得针尖充满载ZH纳米颗粒导电微针贴片;
(6)将步骤(2)中制备好的水凝胶聚合物基质溶液平铺到步骤(5)中的针尖注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后获得成型载ZH纳米颗粒的导电微针贴片;
实施例7、DPPH导电微针贴片(DPPH-MN)的制备
(1)采用实施例1中制备的PDMS微针模板;
(2)称取0.01g DA-PPy和1g透明质酸(HA)、0.5g聚乙烯醇(PVA)溶于10ml去离子水中,磁力搅拌下搅拌24h,确保充分溶胀,得到空白微针基板凝胶凝胶;
(3)用移液枪吸取10ul步骤(2)中配置好针体凝胶,滴到PDMS微针模板的微孔上,放入真空干燥箱中真空-1MPa负压注模:反复抽真空3次,每次5min,室温下自然干燥后获得DPPH导电微针模板;
(4)将步骤(3)中制备好的凝胶聚合物基质溶液置于步骤(3)中的针尖充满DPPH的微针模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1MPa负压注模抽真空30min,室温下自然干燥后获得针尖充满载导电聚合物基质液的导电微针贴片;
(5)将步骤(2)中制备好的聚合物凝胶基质溶液平铺到步骤(4)中的针尖注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后获得成型DPPH导电微针贴片,即下文实验例中BLANK-MN;
实验例一、PPy与DA-PPy在水中分散性及溶解性比较
将制备好的PPy与DA-PPy相同浓度(10mg/mL)在去离子水中进行震荡分散,然后静置,观测刚静置时、静置1min后和静置5min后的差异。同时通过扫描电镜对PPy与DA-PPy的微观形貌表征,观察聚多巴胺改性前后微观形貌的变化。
实验结果显示:如图2所示,PPy在水溶液中溶解性较差,且分散不稳定,很快便不均匀;而DAPPy在水溶液中溶解性较好,且稳定性较好,可长时间分散均匀。如图3所示,其中(a)和(b)为PPy,(c)和(d)为DAPPy,(a,c)中比例尺为1μm,(b,d)中比例尺为100nm,可以看到DA改性可以将PPy的形态从聚集的颗粒改变为短的纤维状结构,这将改善其亲水分散性,并有利于微针的制作。
实验例二、自产电酶联级微针贴片产生电流效果测试
将制备好的自产电酶联级微针贴片ZGH-MN置于培养皿中,每1分钟滴加不同浓度(0/18/20/24/26mmol/L)的葡萄糖溶液,模拟不同血糖浓度的体液环境,用高精度台式数字万用表测量,同时记录输出电流。
实验结果:如图4所示,当葡萄糖浓度增加时,微针的输出电流也增加。当葡萄糖浓度为0/18/20/24/26mmol/L时,微针贴片通过酶级联反应产生的输出电流分为1.01μA、1.74μA、2.01μA、2.32μA、2.64μA、3.53μA,结果表明,自制的电微针贴片对糖尿病创面的血糖浓度比较敏感,可以快速响应。发生酶级联反应,降低局部血糖的同时,可以输出生理微电流,从而更好地促进伤口愈合。
实验例三、自产电酶联级微针贴片治疗糖尿病伤口的疗效
由于皮肤破损后伤口处容易发生细菌感染,影响伤口的愈合情况,所以需要对ZIF-8、ZG、ZH纳米颗粒的不同浓度配比的微针贴片抗菌性能进行测试,实验方法为以微针贴片与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌液进行共培养,然后采用平板计数法进行评估。
动物实验中,选用6周龄雄性Wister大鼠,体重180-220g,购于兰州大学动物实验中心,用PBS溶液将STZ配置成10mg/mL浓度的STZ溶液,并用0.22μm滤菌器过滤除菌。注意避光配制,现配现用。术前12h禁食,模型组大鼠按照60mg/kg剂量的STZ进行腹腔注射,STZ注射后3天、7天测空腹血糖,如果大鼠出现精神萎靡,反应迟钝,食欲增加、尿量显著增加,体重减轻且血糖浓度大于13.5-25mmol/L,则I型糖尿病模型建立成功。将麻醉好的糖尿病大鼠固定于鼠架上,背部脊柱两侧皮肤剃毛、备皮、消毒后制备两个大小相等的1×1cm的正方形全厚层伤口。
实验分组及治疗方案:将建好的糖尿病伤口动物模型分6个组,每个组6只,其中5个组的伤口分别以Blank-MN贴片、ZIF-MN贴片、ZG-MN贴片、ZH-MN贴片、ZGH-MN贴片进行处理,剩余的一个组为空白对照组。
疗效评价:于7天、14天、21天分别对伤口处进行大体观察,测量伤口大小并进行记录。
实验结果:
由图5的抗菌实验的结果可以看出ZIF-8、ZG、ZH纳米颗粒的浓度达到0.5mg/ml时抗菌率几乎达到100%,具有良好的抗菌性能。
由图6的结果可知,自产电酶联级微针贴片组糖尿病伤口逐渐变小。ZGH-MN微针贴片组21天时实现了无瘢痕愈合,而其他各组皮肤表面仍存在较小的伤口或者愈合后皮肤表面有明显的瘢痕。实验表明本发明提供的自产电酶联级微针贴片对糖尿病伤口的愈合疗效显著,实现了糖尿病伤口的无瘢痕愈合。
实验例四、自产电酶联级微针贴片治疗坐骨神经的疗效
6周龄雄性Wister大鼠,体重180-220g,购于兰州大学动物实验中心。使用10%水合氯醛腹腔注射(3ml/kg),待大鼠麻醉后备皮,显露每只大鼠右侧坐骨结节周围的皮肤,选择右侧为实验侧,左侧为对照侧。操作按照无菌原则,以手指触摸坐骨结节位置,在股骨浅层,沿坐骨结节向后切开皮肤,可见明显肌间筋膜白线,以血管钳沿白线方向钝性分离,显露坐骨神经干。游离并显露大鼠右侧坐骨结节下端的坐骨神经总干,在其中部切取一10mm神经段,在将准备好的微针神经管置于神经的游离端,代替修复缺失的神经,分层缝合。
实验分组及治疗方案:将建好的坐骨神经大鼠模型分7个组,每个组3只,其中5个组的神经断端分别以Blank-MN贴片、ZIF-MNs贴片、ZG-MN贴片、ZH-MN贴片、ZGH-MN贴片进行处理。剩余的一个组为空白对照组,另外一个组为自体移植组,即取正常大鼠的神经移植到坐骨神经模型大鼠的游离端。
疗效评价:于第6周、第12周分别处死大鼠,对治疗后的坐骨神经和腓肠肌进行大体观察,取腓肠肌组织固定液固定,用于HE切片染色比较其肌纤维情况。
实验结果:
由图7的结果可知,从第6周的腓肠肌大体照片可以看出经导电微针贴片治疗后的腓肠肌体积明显大于空白对照组,其中ZGH自产电酶联级微针贴片组的腓肠肌的体积最大;由图8的腓肠肌HE切片染色结果可知,自产电酶联级微针贴片治疗组腓肠肌肌纤维在第6周和第12周时明显大于ZG、ZH和Blank导电微针贴片组空白对照组,尤其是ZGH自产电酶联级微针贴片组的腓肠肌肌纤维大小与排列情况均接近自体移植组;表明自产电酶联级导电微针贴片对坐骨神经的修复具有良好的效果。动物实验表明本发明提供的自产电酶联级导电微针贴片对坐骨神经等周围神经的损伤具有良好的修复作用,疗效显著。
综上所述,本发明制备得到了一种自产电酶联级微针贴片,对糖尿病创面的血糖浓度比较敏感,可以快速响应。发生酶级联反应,降低局部血糖的同时,可以输出生理微电流,从而更好地促进伤口愈合,具有良好的抗菌性能;ZGH-MN微针贴片组21天时实现了无瘢痕愈合,而其他各组皮肤表面仍存在较小的伤口或者愈合后皮肤表面有明显的瘢痕。实验表明本发明提供的自产电酶联级微针贴片对糖尿病伤口的愈合疗效显著,实现了糖尿病伤口的无瘢痕愈合。从第6周的腓肠肌大体照片可以看出经导电微针贴片治疗后的腓肠肌体积明显大于空白对照组,其中ZGH自产电酶联级微针贴片组的腓肠肌的体积最大;自产电酶联级微针贴片治疗组腓肠肌肌纤维在第6周和第12周时明显大于ZG、ZH和Blank导电微针贴片组空白对照组,尤其是ZGH自产电酶联级微针贴片组的腓肠肌肌纤维大小与排列情况均接近自体移植组;表明自产电酶联级导电微针贴片对坐骨神经的修复具有良好的效果。动物实验表明本发明提供的自产电酶联级导电微针贴片对坐骨神经等周围神经的损伤具有良好的修复作用,疗效显著。
最后应说明的是:虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种自产电酶联级微针贴片,其特征在于,所述的微针贴片由不含目标药物的导电基底和至少一个含有目标药物的针体组成的微针阵列组成,所述的基底由聚多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸和聚乙烯醇制备,所述的针体由聚多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸、聚乙烯醇、葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶制备而成;针体一半参杂有金属有机骨架材料ZIF-8固定葡萄糖氧化酶的ZG纳米颗粒,另一半为参杂金属有机骨架材料ZIF-8固定辣根过氧化物酶的ZH纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的自产电酶联级微针贴片,其特征在于,所述的基底中,多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸、聚乙烯醇的质量比为0.01~1:1~100:0.5~50,所述的针体中,多巴胺修饰的聚吡咯、透明质酸、聚乙烯醇、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶和ZIF-8的质量比为0.01~1:1~100:0.5~50:0.005~0.5:0.005~0.5:0.1~10。
3.如权利要求1-2任一项所述的自产电酶联级微针贴片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在水浴和磁力搅拌的条件下,按比例将聚多巴胺修饰的聚吡咯和透明质酸、聚乙烯醇加入去离子水中,得到微针贴片基底凝胶;
(2)将步骤(1)制备得到的微针贴片基底凝胶,与葡萄糖氧化酶混合,得到葡萄糖氧化酶针体凝胶;将步骤(1)制备得到的微针贴片基底凝胶与辣根过氧化物酶混合,得到辣根过氧化物酶针体凝胶;
(3)用移液枪吸取5-20ul步骤(2)中配置的葡萄糖氧化酶针体凝胶,滴到PDMS微针模板的一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1~-0.8MPa负压注模:反复抽真空2~3次,每次3~5min,室温下自然干燥后获得载葡萄糖氧化酶的微针模板;
(4)用移液枪吸取5-20ul步骤(2)中配置好辣根过氧化物酶针体凝胶,滴到步骤(3)中微针模板的另一半针孔上,放入真空干燥箱中真空-1~-0.8MPa负压注模:反复抽真空2~3次,每次3~5min,室温下自然干燥后获得载葡萄糖氧化酶-辣根过氧化物酶导电微针贴片针体;
(5)将步骤(1)中制备好的基底凝胶置于步骤(4)得到的微针针体模板上,再次放入真空干燥箱中,设置真空-1~-0.8MPa,负压注模抽真空10~30min,室温下自然干燥后获得自产电酶联级微针贴片针体;
(6)将步骤(1)中制备好的基底凝胶平铺到步骤(5)中的针体注满导电聚合物基质凝胶的微针模板上,自然干燥后,获得自产电酶联级微针贴片。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的水浴温度为0~90℃。
5.如权利要求1或2所述的自产电酶联级微针贴片用于制备治疗糖尿病创面伤口药物中的应用。
6.如权利要求1或2所述的自产电酶联级微针贴片用于制备治疗坐骨神经损伤药物中的应用。
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