本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料與藥物遞送，尤其是涉及一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)、制備方法、應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、特應(yīng)性皮炎（ad）是一種常見的慢性炎癥性皮膚病，其特征為皮膚干燥、瘙癢和反復(fù)發(fā)作的濕疹樣皮損。然而，傳統(tǒng)的給藥方式如口服或局部涂抹存在藥物生物利用度低、作用時(shí)間短等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)、制備方法、應(yīng)用，通過引入電學(xué)敏感基板（含ca2+交聯(lián)）實(shí)現(xiàn)微電流傳感，實(shí)時(shí)監(jiān)測藥物釋放動態(tài)；同時(shí)結(jié)合絲蛋白-聚乙烯醇復(fù)合水凝膠，優(yōu)化藥物負(fù)載效率與機(jī)械性能，實(shí)現(xiàn)長效治療與智能調(diào)控的雙重目標(biāo)。通過優(yōu)化微針結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升藥物負(fù)載效率、引入智能監(jiān)測功能，解決傳統(tǒng)療法藥物利用率低、作用時(shí)間短及缺乏實(shí)時(shí)反饋的問題，為特應(yīng)性皮炎提供高效、安全的治療方案?；鍖佑删郾０贰Ⅳ燃谆w維素、鈣離子溶液、過硫酸銨和聚多巴胺組成，具有良好的拉伸性和傳感性能。所述針頭層由聚乙烯醇和還原氧化石墨烯溶于二甲基亞砜制備而成，具有較好的機(jī)械性能和電刺激響應(yīng)性，能夠穿透人體皮膚。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，包括柔性傳感基板層和藥物負(fù)載針頭層，藥物負(fù)載針頭層包括針頭基質(zhì)和負(fù)載藥物，所述負(fù)載藥物為絲蛋白與藥物的復(fù)合物，藥物緩釋速度受施加電壓值控制，通過監(jiān)測柔性傳感基板層的電阻變化實(shí)時(shí)反饋藥物釋放進(jìn)程。
3、優(yōu)選的，所述柔性傳感基板層的組成按重量份配比為：聚丙烯酰胺20份、羧甲基纖維素1~3份、鈣離子溶液1~3份、過硫酸銨2份、聚多巴胺1~2份、去離子水80份；
4、所述藥物負(fù)載針頭層的組成按重量份配比為：聚乙烯醇15份、還原氧化石墨烯1~3份、二甲基亞砜60份、絲蛋白-sinh復(fù)合物5~15份。
5、優(yōu)選的，所述聚丙烯酰胺還可以替換為聚乙烯醇、海藻酸鈉中的一種或多種；
6、所述鈣離子溶液還可以替換為鈉離子溶液；
7、所述過硫酸銨還可以替換為n,?n’-亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基乙二胺中的一種或多種；
8、所述聚多巴胺或羧甲基纖維素還可以替換為聚乙烯醇；
9、還原氧化石墨烯還可以替換為碳納米管、金屬納米顆粒；
10、所述二甲基亞砜還可以替換為聚乙二醇、膽堿-甘油低共熔溶劑。
11、優(yōu)選的，在藥物負(fù)載針頭層，負(fù)載藥物的負(fù)載率為20%至60%，負(fù)載藥物緩釋時(shí)間不少于48小時(shí)。
12、優(yōu)選的，所述柔性傳感基板層的拉伸應(yīng)變率超過200%，電阻變化范圍為10ω~1000ω，基板層厚度范圍為50~200微米，針頭高度范圍為300~800微米，單針直徑范圍為50~200微米。
13、優(yōu)選的，所述藥物還可以替換為倍他米松、鈣泊三醇、他克莫司、鹽酸青藤堿中任意一種。
14、一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)的制備方法，包括
15、柔性傳感基板層：將聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、鈣離子溶液、過硫酸銨和聚多巴胺按比例混合，交聯(lián)后形成柔性傳感基板；
16、藥物負(fù)載針頭層：將聚乙烯醇和還原氧化石墨烯溶于二甲基亞砜，與絲蛋白-藥物復(fù)合物共混后注入微針模具固化，脫模后得到藥物負(fù)載針頭層；
17、系統(tǒng)組裝：將藥物負(fù)載針頭層與柔性傳感基板層通過聚多巴胺介導(dǎo)的黏附作用復(fù)合。
18、智能給藥系統(tǒng)在制備治療特應(yīng)性皮炎的藥物中的應(yīng)用。
19、優(yōu)選的，所述智能給藥系統(tǒng)通過維持皮膚濕潤環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測藥物釋放進(jìn)程并據(jù)此調(diào)節(jié)藥物釋放速率，顯著緩解皮膚干燥、紅斑及表皮增厚癥狀。
20、因此，本發(fā)明采用上述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)、制備方法、應(yīng)用，技術(shù)效果如下：
21、（1）高效的藥物遞送：微針穿透角質(zhì)層直接遞送藥物至真皮層，生物利用度提升至傳統(tǒng)貼劑的3倍以上。
22、（2）可控的藥物緩釋：聚乙烯醇-還原氧化石墨烯復(fù)合水凝膠在不施加電壓時(shí)可持續(xù)釋放藥物48小時(shí)以上，維持有效血藥濃度；在施加電壓后，隨著電壓值的增加，藥物釋放速率加快。
23、（3）智能監(jiān)測：基板電阻變化實(shí)時(shí)反饋藥物釋放量，患者可通過便攜設(shè)備獲取治療進(jìn)度。
24、（4）皮膚友好性：水凝膠高含水率（＞90%）維持皮膚濕潤，緩解ad患者干燥癥狀；聚多巴胺增強(qiáng)黏附性，避免頻繁更換。
1.一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，其特征在于，包括柔性傳感基板層和藥物負(fù)載針頭層，藥物負(fù)載針頭層包括針頭基質(zhì)和負(fù)載藥物，所述負(fù)載藥物為絲蛋白與藥物的復(fù)合物，藥物緩釋速度受施加電壓值控制，通過監(jiān)測柔性傳感基板層的電阻變化實(shí)時(shí)反饋藥物釋放進(jìn)程；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，其特征在于，所述聚丙烯酰胺還可以替換為聚乙烯醇、海藻酸鈉中的一種或多種；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，其特征在于，在藥物負(fù)載針頭層，負(fù)載藥物的負(fù)載率為20%至60%，負(fù)載藥物緩釋時(shí)間不少于48小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性傳感基板層的拉伸應(yīng)變率超過200%，電阻變化范圍為10ω~1000ω，基板層厚度范圍為50~200微米，針頭高度范圍為300~800微米，單針直徑范圍為50~200微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)，其特征在于，所述藥物包括倍他米松、鈣泊三醇、他克莫司、鹽酸青藤中任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種基于水凝膠微針的智能給藥系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，包括
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能給藥系統(tǒng)在制備治療特應(yīng)性皮炎的藥物中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述智能給藥系統(tǒng)通過維持皮膚濕潤環(huán)境、實(shí)時(shí)監(jiān)測藥物釋放進(jìn)程并據(jù)此調(diào)節(jié)藥物釋放速率，顯著緩解皮膚干燥、紅斑及表皮增厚癥狀。