技术领域
本实用新型涉及水凝胶敷料领域，具体涉及一种抗菌水凝胶敷料。
背景技术
水凝胶是一种亲水性的三维网状结构高分子聚合物，可以在水中溶胀，吸收并保持大量水分，而不溶解于水，达到溶胀平衡后仍能保持其形状。水凝胶伤口敷料是新近开发的，具有良好的品质和运用前景而渴望在以后获得广泛使用的新型敷料。
水凝胶作为医用敷料，可覆盖创伤口，实现快速愈合。凝胶薄膜作为屏障粘结术后创口，便于预防血栓的形成。凝胶作为敷料，具有和较柔软，弹性好，可以减缓疼痛，组织相容性好，不会粘合伤口，能减少更换敷料时带来的二次损伤；能吸收大量伤口渗透，避免创伤与敷料间积液，具有一定的抵抗细菌入侵的功能，减少创伤面感染；透气透水保持肉芽和上皮组织的正常生长，促进创伤面愈合不留痕迹；并且透明易观察伤口恢复情况；能够确保伤口愈合的适宜潮湿环境；低毒甚至没有毒性；制作过程中可以掺入一定的药物，使用时在创面局部缓释以达到长效治疗的效果。但是目前水凝胶敷料存在一个重要的缺点，在临床上使用的过程中发现吸收伤口渗液的能力较低。
申请号为201120430359.4的实用新型专利公开了“一种新型的水凝胶瘢痕贴”，由支撑层、水凝胶层和隔离层组成，其特征在于水凝胶层涂布在支撑层上，水凝胶层另一侧覆盖隔离层，水凝胶疤痕贴一次性使用，安全卫生；水凝胶疤痕贴生物相容性好，不会导致患者贴敷部位过敏；本发明水凝胶疤痕贴可以反复揭贴，这样有利于局部观察。
申请号为201610259364.0的实用新型专利公开了“一种皮肤敷料及其制备方法”，其特征在于，皮肤敷料以细菌纤维素为基底，具有皮肤接触表面与导电表面；所述皮肤接触表面的导电率小于10-5S/cm，含有2μg/cm2～20μg/cm2的药物，所述导电表面含有5mg/cm2～50mg/cm2的导电材料，所述导电材料为导电高分子或导电纳米材料中的一种或多种；所述皮肤接触表面用于直接接触皮肤，以对皮肤的创伤进行修复，所述导电表面用于加载电压，以控制皮肤接触表面的药物的释放速度，同时用于模拟生物内源电场，间接促进伤口愈合。本发明的皮肤敷料中，导电表面与皮肤接触表面紧密结合，从而更能模拟皮肤损伤处的内源电场，使用更加方便。
针对于上述水凝胶敷料，如何能在敷料使用的过程中起到抗菌消炎，达到药物缓释效果的同时，方便快捷处理伤口，有效治愈伤口；另一方面，寻找新型固定方式取代传统固定用纱布的透气性差，易藏匿细菌等问题是本实用新型所要解决的问题。
发明内容
本实用新型为解决背景技术中所出现的问题，解决方案如下所述：
一种抗菌水凝胶敷料，包括隔离层、水凝胶层以及保护层，所述保护层包裹贴覆在水凝胶层的底边和侧边，所述水凝胶层的上层贴覆粘接有隔离层；所述隔离层的两端各设置有固定带，所述固定带的尾端下表面设置有微型吸盘，所述水凝胶层内部为多孔道结构，所述孔道中分布有抗菌纳米粒子。
优选地，所述隔离层为透气抗菌凝胶材质。
更优选地，所述隔离层由壳聚糖以及防腐剂混合组成。
优选地，所述隔离层与固定带通过胶水粘合或热熔粘合固定粘接。
优选地，所述固定带与微型吸盘为一体成型结构。
所述固定带与微型吸盘通过模具一体成型制备得到。
所述微型吸盘通过吸附住皮肤表面，在向两端拉紧固定带固定吸附皮肤的过程中将敷料固定在皮肤表面。更优选地，所述固定带与微型吸盘为细菌纤维素材质。
优选地，所述水凝胶层由γ-聚谷氨酸以及乙二醇二缩水甘油醚混合组成。
优选地，所述水凝胶层的底边为平面结构或为向隔离层方向的凹陷结构。
优选地，所述水凝胶层的孔隙率为50％-80％，平均孔容为0.003-0.010cc/g。
优选地，所述抗菌纳米粒子均匀分布在孔道中。
优选地，所述抗菌纳米粒子直径等于或大于孔道直径。
优选地，所述抗菌纳米粒子为纳米银粒子。
优选地，所述水凝胶层的侧边与保护层之间设置有抗菌膜层。
优选地，所述抗菌膜层为通过喷涂的方式将抗菌小分子吸附在水凝胶层的侧边表面位置。
优选地，所述保护层为塑料薄膜，保护层侧边的一端设置有撕拉口。
优选地，所述保护层的侧边两端各设置有提手。
优选地，所述提手通过胶水粘合或热熔粘合与保护层进行固定连接。
优选地，所述提手的材质为无纺布。
所述水凝胶层接触空气时，吸收水蒸气发生轻微溶胀，在大量液体存在的情况下发生强烈溶胀，从而，随着水凝胶层内部孔道的缓慢扩张，释放出抗菌纳米粒子。
所述保护层具有隔绝外界空气和细菌的作用，在使用时将其撕下。
本实用新型带来的有益效果有：
1、本实用新型的抗菌水凝胶敷料在应用的过程中，其水凝胶层的众多微小孔道中均匀分布着抗菌纳米粒子，在水凝胶接触空气时，吸收水蒸气发生轻微溶胀，在接触伤口的过程中，水凝胶层接触伤口积液的过程中发生强烈溶胀，水凝胶内部孔道扩张，从而缓慢释放出抗菌纳米粒子，达到抗菌小分子缓释的效果。
2、隔离层的设置可有效防止抗菌水凝胶敷料在治疗伤口期间，细菌、灰尘等落入水凝胶层上；保护层的设置可保证抗菌水凝胶敷料在保存过程中，减少水凝胶的溶胀等现象，同时保护抗菌水凝胶敷料免受灰尘以及细菌等的污染。
3、固定带以及微型吸盘的设置替代了传统的纱布的固定模式，避免了纱布的透气性差，易藏匿细菌等问题，其材质细菌纤维素，不仅具有良好的韧性，固定性较好，而且间距透气性、生物相容性以及降解性。
4、保护层侧边两端的提手，方便在敷料取用时，仅需提拉提手便可取用，避免了整只手取用时对敷料造成的污染或者意外的破损现象，
5、由优选的γ-聚谷氨酸、乙二醇二缩水甘油醚以及纳米银粒子配合组成的水凝胶层可有效的抑制细菌生长并杀死细菌，在创面模型上得到理想的恢复效果，恢复时间更短，且不留疤痕，该敷料生物相容性好、对人体无毒害作用，在生物医药应用限制较小。同时该敷料不粘连创面，更换方面，避免对创面造成二次损伤。
纳米银粒子在伤口存在体液分泌物时，易电离出银离子，成为高活性的可黏附细菌蛋白质和细胞膜的抗菌剂。银通过与细菌细胞内的巯基的强作用，同时影响蛋白质合成和结合DNA碱基抑制复制，抑制细菌的呼吸酶，进而损伤DNA 功能，达到有效的抑菌杀菌作用。发明中纳米银粒子不通过将银离子进行还原得到银离子，直接通过加入纳米银溶液得到。粒子尺寸均一，且未加入还原剂，避免附加反应。通过水凝胶和纳米银有机结合，作为一种湿性疗法敷料，可达到双重的抑菌杀菌效果，快速促进创面的愈合。同时所需材料对人体无害，且γ-PGA 水凝胶可生物降解，降低对环境的破坏。
7、水凝胶层的侧边与保护层之间设置的抗菌膜层可在治疗伤口的过程中对水凝胶起到抗菌作用，防止水凝胶层侧边因裸露在空气表面而易造成微生物等的侵染。
8、该抗菌水凝胶敷料，可有效的抑制细菌生长并杀死细菌，在创面模型上得到理想的恢复效果，恢复时间更短，且不留疤痕。
附图说明
图1为抗菌水凝胶敷料结构图；
图2为抗菌水凝胶敷料结构图(带有抗菌膜层，底边为平面结构)；
图3为抗菌水凝胶敷料结构图(带有抗菌膜层，底边为凹陷结构)；
图中各序号所对应的标注名称如下：
1-隔离层、2-水凝胶层、3-保护层、4-提手、5-固定带、6-微型吸盘、7-孔道、 8-抗菌纳米粒子、9-撕拉口、10-抗菌膜层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实例仅用于说明本发明而不适用限制本发明的范围，其他任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1交联法制备水凝胶层
(1)水凝胶预聚液的配制：将均聚物γ-PGA与交联剂乙二醇二缩水甘油醚按照质量比2.0-2.5:1，均质混合。向混合均质溶液中加入浓度为1-30μg/ml抗菌纳米粒子溶液，搅拌，得到均质抗菌水凝胶预聚液，其中，所选择的抗菌纳米粒子直径要等于或大于水凝胶孔道的平均直径。
(2)水凝胶层的制备：将水凝胶预聚液注入模具中，经过交联反应后，得到交联完全的水凝胶层。其中，水凝胶层2的形状可根据伤口创面的情况制备成正方形、长方形或圆形等，水凝胶底边可为平面或向隔离层方向上的凹陷结构。水凝胶层中，γ-聚谷氨酸与乙二醇二缩水甘油醚的交联作用使得水凝胶层具有多孔道结构，随着抗菌纳米粒子的加入，纳米粒子均匀地分布在孔道中。
以下实施例2-4中所用的水凝胶层均由实施例1制备获得。
实施例2抗菌水凝胶敷料的结构与组成
参考说明书附图1，一种抗菌水凝胶敷料，包括隔离层1、水凝胶层2以及保护层3，保护层3包裹贴覆在水凝胶层2的底边和侧边，水凝胶层2的上层贴覆粘接有隔离层1；隔离层1的两端各固定粘接有固定带5，固定带5的尾端下表面设置有微型吸盘6，水凝胶层2内部为多孔道7结构，孔道7中分布有抗菌纳米粒子8。其中，固定带5与微型吸盘6为一体成型结构；抗菌纳米粒子8直径等于或大于孔道7直径。
实施例3抗菌水凝胶敷料的结构与组成
参考说明书附图2，一种抗菌水凝胶敷料，包括隔离层1、水凝胶层2、保护层3以及抗菌膜层10。水凝胶层2的上层贴覆粘接有隔离层1；隔离层1的两端通过热熔粘合固定粘接有固定带5，固定带5的尾端下表面设置有微型吸盘5-15 个，水凝胶层2内部为多孔道7结构，孔道7中分布有抗菌纳米粒子8；保护层 3包裹贴覆在水凝胶层2的底边和侧边，保护层3的侧边两端固定粘接有提手4；水凝胶层2的侧边与保护层3之间设置有抗菌膜层10。
其中，隔离层1由壳聚糖以及防腐剂混合组成，厚度为1-5mm，防腐剂为质量比为1:2的乳酸链球菌素以及ε-聚赖氨酸，在壳聚糖中的添加量为0.05％。
其中，固定带5与微型吸盘6通过模具一体成型制备得到，固定带5与微型吸盘6为细菌纤维素材质，固定带5的厚度为1-3mm，每个固定带5的底端设置有5个微型吸盘6。固定带的具体制备步骤为：将木醋杆菌种子液倒入至固定带与微型吸盘一体成型的模具中，恒温28℃静置培养72h，即得到固定带5。
其中，水凝胶层2的底边为平面结构，水凝胶层厚度为2-15mm，由γ-聚谷氨酸以及乙二醇二缩水甘油醚混合的均质溶液以及纳米银溶液组成。
其中，抗菌膜层为为通过喷涂的方式将抗菌小分子吸附在水凝胶层的侧边表面位置。抗菌小分子为生物抗菌肽类物质。
水凝胶层2的孔隙率为73.2％，平均孔容为0.004cc/g，抗菌纳米粒子8直径等于或大于孔道7直径。
抗菌纳米粒子8均匀分布在孔道7中，抗菌纳米粒子8为纳米银粒子。
保护层3为塑料薄膜，厚度为0.1-0.5mm，保护层3的一端设置有撕拉口9，保护层3两端的提手4的材质为无纺布。
在抗菌水凝胶敷料使用过程中，提拉敷料两端的提手4，用以取用敷料。通过撕拉口9将具有隔绝外界空气和细菌作用的保护层3撕下，将菌水凝胶敷料贴于伤口患处，将隔离层1两端的固定带5拉直，将固定带5尾端的微型吸盘6 固定吸附于皮肤表面。
抗菌水凝胶敷料的水凝胶层2接触空气时，吸收水蒸气发生轻微溶胀，在接触伤口的积液过程中，水凝胶层2发生强烈溶胀，水凝胶层2内部孔道扩张，从而释放出抗菌纳米粒子8。贴敷一定时间段后，拔开微型吸盘6，更换抗菌敷料。
实施例4抗菌水凝胶敷料的结构与组成
参考说明书附图3，参考说明书附图2，一种抗菌水凝胶敷料，包括隔离层1、水凝胶层2、保护层3以及抗菌膜层10。水凝胶层2的上层贴覆粘接有隔离层1；隔离层1的两端通过热熔粘合固定粘接有固定带5，固定带5的尾端下表面设置有微型吸盘6，水凝胶层2内部为多孔道7结构，孔道7中分布有抗菌纳米粒子 8；保护层3包裹贴覆在水凝胶层2的底边和侧边，保护层3的侧边两端固定粘接有提手4；水凝胶层2的侧边与保护层3之间设置有抗菌膜层10。
其中，隔离层1为透气抗菌凝胶材质，厚度为5mm。
固定带5与微型吸盘6通过模具一体成型制备得到，固定带5与微型吸盘6 为细菌纤维素材质，微型吸盘6为5-15个，固定带5厚度为3mm。
其中，水凝胶层2的底边为向隔离层方向的凹陷结构，该凹陷结构特别适用于人体的四肢部位皮肤，可以使得该凝胶敷料更好的贴合皮肤。水凝胶层2厚度为15mm；水凝胶层2由γ-聚谷氨酸以及乙二醇二缩水甘油醚混合的均质溶液以及纳米银溶液组成。
水凝胶层2的孔隙率为76％，平均孔容为0.008cc/g，抗菌纳米粒子8直径等于或大于孔道7直径，抗菌纳米粒子8均匀分布在孔道7中；其中，抗菌纳米粒子8为纳米锌粒子。
其中，抗菌膜层为通过喷涂的方式将抗菌小分子吸附在水凝胶层的侧边表面位置。抗菌小分子为生物抗菌肽类物质。
保护层3厚度为0.5mm，为塑料薄膜，保护层3的一端设置有撕拉口9，提手4的材质为无纺布。
实施例5敷料的对照实验
分别将对照组以及实验组的敷料敷在伤口处，观察伤口愈合情况，其中对照组1：纱布；对照组2：水凝胶敷料中的水凝胶层换成无抗菌纳米粒子的水凝胶层；实验组：本实施例2中的抗菌水凝胶敷料。
将水凝胶抗菌敷料的保护层3撕掉，将水凝胶敷料贴覆于伤口处，将敷料两端的固定带5拉直，将微型吸盘6固定吸附于皮肤表面，贴覆一定时间段后，拔开微型吸盘6，更换抗菌敷料，在不同时间段查看伤口恢复状况，计算得到伤口恢复率，其中抗菌纳米银浓度为20.0μg/ml均质预聚液。
所选的实验动物为小鼠，性别为雄性，体重为18-40g，年龄为5-9周。在小鼠动物后背进行人为1cm×1cm造模，将抗菌水凝胶敷料贴覆伤口，48h更换水凝胶，每天查看伤口恢复状况，在第4天、7天、10天、14天计算得到伤口恢复率。其中，对照组1、对照组2以及实验组敷料在第4天恢复率分别达到4.45％、 13.15％、27.36％；第7天恢复率分别达到8.34％、19.56％、48.61％；第10天恢复率分别达到28.27％、51.66％、71.33％；第14天恢复率分别达到41.34％、63.84％、 80.21％。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。