一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料及制备方法和应用与流程

本发明属于生物医药，具体涉及一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料及制备方法和应用。

背景技术：

1、皮肤真菌病是一种普遍存在的全球性真菌感染，其中足癣是最常见的类型。足癣的主要致病病原体是红色毛癣菌，它可侵入免疫功能正常个体的角化组织。目前的治疗方法主要包括局部外用抗真菌药、口服抗真菌药或两者联合使用。然而，长期用药可能导致耐药性、胃肠道不适、肝毒性和充血性心力衰竭等副作用，影响患者的依从性和治疗效果。此外，传统的治疗方式缺乏对治疗过程的实时监测手段，难以实现个性化、精准化的疾病管理。

2、近年来，可穿戴和数字监测技术的发展为健康管理带来了新的机遇。激光诱导石墨烯因其可调的物理化学性质和独特的三维多孔结构，成为集成化、多功能、可拉伸生物电子学的理想平台。然而，如何将激光诱导石墨烯（laser-induced graphene，lig）与柔性、生物相容性好的材料结合，并赋予其治疗和传感双功能，仍是一个挑战。水凝胶以其柔软性、组织相容性和可控的药物释放能力，被认为是理想的柔性生物电子界面材料。因此，开发一种集成了光热疗法、免疫调节和实时传感功能的智能系统，对于皮肤真菌病的管理具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中皮肤真菌病治疗周期长、易复发、缺乏实时监测手段的问题。

2、为此，本发明提供了一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，包括：

3、阳离子修饰的激光诱导石墨烯层；

4、负载有药剂的温度响应性微囊；所述温度响应性微囊包封在所述激光诱导石墨烯层上；

5、用于承载所述激光诱导石墨烯层的水凝胶基底。

6、具体的，上述激光诱导石墨烯层通过对激光诱导石墨烯进行季铵化处理得到。

7、具体的，上述药剂包括抗真菌药剂。

8、具体的，上述抗真菌药剂包括伊曲康唑。

9、本发明还提供了一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：

10、激光照射聚酰亚胺薄膜，得到激光诱导石墨烯；

11、对激光诱导石墨烯进行季铵化处理，得到阳离子修饰的激光诱导石墨烯；

12、将药剂与温度响应性微囊包材混合后，在阳离子修饰的激光诱导石墨烯表面形成负载药剂的温度响应性微囊，得到载药激光诱导石墨烯层；

13、将水凝胶前驱体溶液浇铸在载药激光诱导石墨烯层上，固化形成水凝胶基底；

14、剥离聚酰亚胺薄膜，得到激光诱导石墨烯-水凝胶敷料。

15、具体的，上述季铵化处理具体为：向激光诱导石墨烯滴加含4-氨基吡啶和亚硝酸异戊酯的二甲基亚砜溶液进行反应，然后清洗干燥，滴加含2,6-二甲基吡啶、碘甲烷和二甲基甲酰胺的混合液进行季铵化反应，得到阳离子修饰的激光诱导石墨烯。

16、具体的，上述温度响应性微囊包材包括月桂酸和硬脂酸。

17、本发明还提供了上述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料或上述制备方法在制备用于治疗和/或监测皮肤真菌病的产品中的应用。

18、具体的，上述皮肤真菌病为由红色毛癣菌引起的皮肤真菌病。

19、本发明还提供了一种用于治疗和/或监测皮肤真菌病的设备，包括上述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，以及用于监测所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的激光诱导石墨烯层内电压信号变化的电压传感器。

20、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

21、本发明提供的这种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料通过阳离子静电吸引靶向捕获真菌，结合光激活的温和光热疗法和药物控释，诱导真菌死亡，提高治疗效果。特别是针对红色毛癣菌，能实现近100%杀灭率和生物膜的彻底破坏，且在动物模型中未见复发。此外，该敷料具有良好的生物相容性、机械柔韧性和粘附性，能够适应动态的足部皮肤运动，安全性高，使用方便，适合家庭护理和自我监测。该敷料还能够调节巨噬细胞极化（促进m2型抗炎表型）、促进树突状细胞成熟、优化t细胞亚群比例，从而重塑病灶处的免疫微环境，减轻炎症，加速皮肤屏障修复，并缓解疼痛相关的抑郁行为。

22、本发明提供的这种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的制备方法工序简便，激光一步制备石墨烯无需复杂氧化还原流程。先在聚酰亚胺膜原位生成并改性石墨烯、负载温控载药微囊，再浇铸固化水凝胶，层间界面结合紧密不易分层脱落。全程反应条件温和，可保护药剂活性。

23、本发明提供的这种用于治疗和/或监测皮肤真菌病的设备利用激光诱导石墨烯的高导电性，将真菌负荷转化为电压信号，通过对电信号监测即可实现治疗过程的实时、远程监测，实现了诊疗一体化。

24、以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

1.一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，其特征在于：所述激光诱导石墨烯层通过对激光诱导石墨烯进行季铵化处理得到。

3.如权利要求1所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，其特征在于：所述药剂包括抗真菌药剂。

4.如权利要求3所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，其特征在于所述抗真菌药剂包括伊曲康唑。

5.一种激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述季铵化处理具体为：向激光诱导石墨烯滴加含4-氨基吡啶和亚硝酸异戊酯的二甲基亚砜溶液进行反应，然后清洗干燥，滴加含2,6-二甲基吡啶、碘甲烷和二甲基甲酰胺的混合液进行季铵化反应，得到阳离子修饰的激光诱导石墨烯。

7.如权利要求5所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：所述温度响应性微囊包材包括月桂酸和硬脂酸。

8.如权利要求1-4任意一项所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料或如权利要求5-7任意一项所述制备方法在制备用于治疗和/或监测皮肤真菌病的产品中的应用。

9.如权利要求8所述应用，其特征在于：所述皮肤真菌病为由红色毛癣菌引起的皮肤真菌病。

10.一种用于治疗和/或监测皮肤真菌病的设备，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料，以及用于监测所述激光诱导石墨烯-水凝胶敷料的激光诱导石墨烯层内电压信号变化的电压传感器。