【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及醫(yī)藥，特別涉及一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、糖尿病潰瘍是糖尿病常見的并發(fā)癥之一，也是導(dǎo)致糖尿病患者截肢的主要原因。由于糖尿病潰瘍的高發(fā)病率給糖尿病患者家庭和醫(yī)療保健系統(tǒng)都帶來了嚴重的經(jīng)濟負擔。皮膚傷口的愈合是一個包含炎癥、增殖和重塑三個階段的動態(tài)復(fù)雜過程。然而，傷口微環(huán)境過表達的基質(zhì)金屬酶-9和局部高血糖會阻礙傷口組織進入重塑階段。長期高血糖會抑制血管新生和多種生長因子表達等，從而形成慢性難愈合傷口。同時，微環(huán)境過表達的基質(zhì)金屬酶-9會分解傷口愈合過程中的多種基質(zhì)蛋白和生長因子，進一步阻礙組織再生。因此，高血糖和基質(zhì)金屬酶-9被認為是治療慢性糖尿病傷口的新靶點。最嚴重地是，糖尿病潰瘍由于局部高血糖、慢性炎癥、反復(fù)感染等原因，使用常規(guī)的治療方法是無法很好的促進創(chuàng)面愈合的。目前，傷口敷料和水凝膠用于治療糖尿病傷口取得了很大的進步，但其仍具有功能單一、藥物難以滲透到深部、修復(fù)效果有限以及從傷口上剝離粘性敷料造成的二次創(chuàng)傷等缺點。因此，臨床迫切需要開發(fā)一種能糖尿病傷口的有效治療方案。
2、盡管在開發(fā)消耗葡萄糖以促進糖尿病傷口愈合的葡萄糖消耗系統(tǒng)(如局部應(yīng)用的水凝膠、納米材料或微粒)方面取得了巨大進步，但所開發(fā)的平臺通常存在藥物向深層組織滲透有限的問題，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)深層傷口組織高血糖狀態(tài)的效果不佳。一氧化氮作為一種抗菌消炎劑，已被證實可安全有效地用于糖尿病傷口治療，因為一氧化氮是一種內(nèi)源性氣體遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)各種重要的傷口愈合過程，包括抗炎、抗感染、細胞遷移、膠原形成和血管生成
3、因此，有必要開發(fā)一種能夠持續(xù)釋放一氧化氮同時能調(diào)節(jié)創(chuàng)面周圍的血糖水平的用于糖尿病創(chuàng)面愈合的藥物。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是提供一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針及其制備方法與應(yīng)用，該微針不僅可以對糖尿病特殊的微環(huán)境響應(yīng)釋放一氧化氮氣體，還可以通過調(diào)節(jié)糖尿病傷口周圍的血糖水平加速糖尿病創(chuàng)面的愈合。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、在本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，所述雙層微針包括多個陣列于背襯層的微針；所述背襯層為含有水溶性基質(zhì)的制備液填固化而成；所述微針從上到下依次包括：
4、針尖，為含有酶響應(yīng)性基質(zhì)材料和葡萄糖氧化酶的制備液固化而成；
5、基座，為含有酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子和水溶性基質(zhì)的制備液固化而成；
6、其中，所述酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子的制備方法包括：
7、將精氨酸和納米粒子混合攪拌后，離心除去上清并洗滌除去納米粒子表面未結(jié)合上的精氨酸，干燥后得到所述酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子。
8、進一步地，所述針尖中，先將酶響應(yīng)性基質(zhì)材料溶解于水中獲得濃度為5wt％-20wt％酶響應(yīng)基質(zhì)材料的水溶液，后加入所述葡萄糖氧化酶；所述葡萄糖氧化酶和所述酶響應(yīng)基質(zhì)材料的水溶液的質(zhì)量體積比為10-100μg/ml；
9、所述基座中，先將水溶性基座基質(zhì)溶解于水中獲得濃度為12wt％-40wt％的基質(zhì)溶液，后加入酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子；所述酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子和所述基質(zhì)溶液的質(zhì)量體積比為10-50mg/ml。
10、進一步地，所述針尖制備液、所述基座制備液、所述背襯層制備液的體積比為(0.1-0.5)：0.1：0.2。
11、在本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針的制備方法，所述方法包括：
12、將酶響應(yīng)性基質(zhì)材料溶解于水中獲得酶響應(yīng)基質(zhì)材料的水溶液，后加入葡萄糖氧化酶混勻，獲得針尖制備液，利用高速離心法填充于雙層微針模具的針尖部分，固化后去除多余針尖填充基質(zhì)，獲得針尖；
13、將水溶性基座基質(zhì)溶解于水中獲得基質(zhì)溶液，加入酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子混勻，得到基座制備液，通過真空澆筑法將水溶性基座填充基質(zhì)填充到雙層微針模具的基座部分，去除多余基座填充基質(zhì)，獲得基座；
14、將水溶性基質(zhì)溶于水中，獲得背襯層制備液，通過真空澆筑法加入到所述雙層微針模具的背襯部分，干燥后分離所述雙層微針模具，得到所述的用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針。
15、在本專利技術(shù)的第三方面，提供了所述的雙層微針在制備用于治療糖尿病創(chuàng)面愈合的藥物中的應(yīng)用。
16、本專利技術(shù)實施例中的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：
17、1、本專利技術(shù)通過在針尖負載葡萄糖氧化酶可以調(diào)節(jié)創(chuàng)面周圍的血糖水平，通過在基座含有酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子和水溶性基質(zhì)的制備液固化而成，利用精氨酸作為釋放一氧化氮前體，可以通過基質(zhì)金屬蛋白酶-9控制葡萄糖氧化酶實現(xiàn)對一氧化氮的持續(xù)釋放，可以對糖尿病特殊的微環(huán)境響應(yīng)，產(chǎn)生一氧化氮氣體。本專利技術(shù)的用于修復(fù)糖尿病創(chuàng)面的產(chǎn)一氧化氮氣體多層微針貼片貼在傷口床時，微針基座和針尖可以進入傷口深部，能使傷口深部一氧化氮氣體含量增加和血糖濃度降低。
18、2、本專利技術(shù)的用于修復(fù)糖尿病創(chuàng)面的產(chǎn)一氧化氮氣體多層微針貼片還具有制備簡單、易批量化、使用方便等優(yōu)點。
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1.一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述雙層微針包括多個陣列于背襯層的微針；所述背襯層為含有水溶性基質(zhì)的制備液填固化而成；所述微針從上到下依次包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述酸性pH響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子的制備方法中所用的納米粒子選自ZIF-8、ZIF-67、UiO-66、MIL-100、MIL-53中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述酶響應(yīng)性基質(zhì)材料選自甲基丙烯酸酯透明質(zhì)酸、明膠、絲素蛋白、甲基丙烯酸酯絲素蛋白中的一種；所述水溶性基質(zhì)選自聚乙烯醇、透明質(zhì)酸、聚乙烯吡咯烷酮、羥丙甲基纖維素、殼寡糖中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，每個所述微針呈圓錐形，高度為600μm-850μm，底部直徑為300-500μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，相鄰的所述微針的針尖的間距為500-700μm，每個所述微針的針尖直徑<10μm。
6.一種權(quán)利要求1-5任一所述的用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針的制備方法，其特征在于，所述酶響應(yīng)基質(zhì)材料的水溶液的濃度為：5wt％-20wt％；所述葡萄糖氧化酶和所述酶響應(yīng)基質(zhì)材料的水溶液的質(zhì)量體積比為10-100μg/mL；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針的制備方法，其特征在于，所述針尖制備液、所述基座制備液、所述背襯層制備液的體積比為(0.1-0.5)：0.1：0.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針的制備方法，其特征在于，所述高速離心法中離心的參數(shù)為2800-4200轉(zhuǎn)/分鐘，5-10分鐘；所述真空澆筑法中真空澆筑的參數(shù)為-0.1±0.05兆帕、20-40分鐘。
10.權(quán)利要求1-5所述的雙層微針在制備用于治療糖尿病創(chuàng)面愈合的藥物中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述雙層微針包括多個陣列于背襯層的微針；所述背襯層為含有水溶性基質(zhì)的制備液填固化而成；所述微針從上到下依次包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述酸性ph響應(yīng)性的金屬有機骨架納米粒子的制備方法中所用的納米粒子選自zif-8、zif-67、uio-66、mil-100、mil-53中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，所述酶響應(yīng)性基質(zhì)材料選自甲基丙烯酸酯透明質(zhì)酸、明膠、絲素蛋白、甲基丙烯酸酯絲素蛋白中的一種；所述水溶性基質(zhì)選自聚乙烯醇、透明質(zhì)酸、聚乙烯吡咯烷酮、羥丙甲基纖維素、殼寡糖中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，每個所述微針呈圓錐形，高度為600μm-850μm，底部直徑為300-500μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于糖尿病創(chuàng)面愈合的雙層微針，其特征在于，相鄰的所述微針的針尖的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黎威，黃建英，曾勇年，王陳媛，江雪，
申請(專利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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