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一种3D打印创伤敷料的制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-03-16
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-07-02
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-11-04
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-03-16
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202110279093.6 申请日 2021-03-16
公开/公告号 CN112940327B 公开/公告日 2022-11-04
授权日 2022-11-04 预估到期日 2041-03-16
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C08J7/04C08L75/04C08L33/02C08L5/08A61L15/18A61L15/42A61L15/26A61L15/24A61L15/28 主分类号 C08J7/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 8
权利要求数量 9 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 黄爱宾 第一发明人 黄爱宾
地址 浙江省杭州市经济技术开发区白杨街道2号大街1158号 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
浙江千克知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
周希良
摘要
本发明公开了一种3D打印创伤敷料的制备方法,包括以下步骤:(1)将热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氧化锌、碳酸钙微球按比例混合,经熔融、挤出、拉丝制成3D打印耗材;(2)采用3D打印机将步骤(1)的耗材打印成垫片;(3)将垫片置于稀盐酸或稀醋酸中浸泡,后将垫片置于壳聚糖稀溶液浸泡,再将垫片置于硫酸软骨素稀溶液中浸泡;重复前述三种依次浸泡过程数次后取出垫片,在室温下自然晾干,制得可用于创伤修复的创伤敷料。本发明制得的3D打印创伤敷料,能够避免换纱布的疼痛,创面修复效果良好。
  • 摘要附图
    一种3D打印创伤敷料的制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-11-04 授权
2 2021-07-02 实质审查的生效 IPC(主分类): C08J 7/04 专利申请号: 202110279093.6 申请日: 2021.03.16
3 2021-06-11 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、氧化锌、碳酸钙微球按质量比为20‑60:25‑45:5‑15:1‑10:0.1‑0.5:5‑25的比例混合,经熔融、挤出、拉丝制成3D打印耗材;
(2)采用3D打印机将步骤(1)的耗材打印成垫片;
(3)将垫片置于稀盐酸或稀醋酸中浸泡,后将垫片置于壳聚糖稀溶液浸泡,再将垫片置于硫酸软骨素稀溶液中浸泡;重复前述三种依次浸泡过程数次后取出垫片,在室温下自然晾干,制得可用于创伤修复的创伤敷料。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(1),所述的热塑性聚氨酯TPU为医用级;和/或,聚乙烯醇的醇解度为60‑88%,分子量12‑15万;和/或,碳酸钙微球的粒径为0.5‑15μm。

3.根据权利要求1‑2任一项所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,熔融、挤出、拉丝的熔融温度为120‑155℃,挤出拉丝直径为1.75mm。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(2),3D打印机在135‑200℃下将步骤(1)的耗材打印成2‑5mm厚的垫片。

5.根据权利要求1或4所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(2),垫片呈圆形、方形、椭圆形或不规则形状。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,稀盐酸或稀醋酸浓度为0.5‑2%,稀盐酸或稀醋酸浸泡时间为0.5‑4小时。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,壳聚糖稀溶液的浓度为0.2‑4%;和/或,壳聚糖分子量为20‑40万道尔顿,脱乙酰度为70‑
85%,壳聚糖稀溶液中浸泡时间为5‑25分钟。

8.根据权利要求1所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,硫酸软骨素稀溶液的浓度为0.1‑4%,硫酸软骨素分子量为20000-50000,硫酸软骨素中浸泡时间为10‑30分钟。

9.根据权利要求1或6‑8任一项所述的一种3D打印创伤敷料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,数次为3‑6次。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于高分子功能材料技术领域,也属于生物医用材料技术领域,具体涉及一种3D打印创伤敷料的制备方法。

背景技术

[0002] 创伤敷料不仅可以缩短创面愈合时间,减少资源的浪费,而且可以大大降低医疗工作量,满足患者要求。纱布类敷料多用棉或人工合成,制作工艺较简单,是迄今为止应用最广的敷料。但传统的纱布类敷料有许多缺点,如易滋生细菌,创面渗出液易与干燥真皮组织粘连后形成痂皮,妨碍上皮化进程等;创面与纱布粘连后,换药揭起时极易引起剧烈疼痛,甚至带来二次创伤;纱布敷料纤维易脱落,造成异物反应,影响愈合。现代创伤敷料主要特点是在创面周围创造一个潮湿的环境,加快创面的愈合。
[0003] 聚氨酯基水凝胶能吸收和保留创面渗出物,促进成纤维细胞增殖和角质形成细胞的迁移,这对于创面的完整上皮化和愈合是非常必要的。水凝胶柔软且具有弹性,使用方便,伤口愈合后无任何损伤,可以降低皮肤伤口的温度,起到舒缓和降温的作用,并且它无刺激性,对生物组织无反应,对代谢产物无渗透性,同时具有良好的力学性能,可以支撑其作为伤口敷料的使用。
[0004] 聚丙烯酸凝胶被用来广泛应用于创伤敷料、疤痕修复凝胶、退热贴等医学领域。锌对诸如生物毒素、重金属、H2O2和酒精等毒性物质造成的细胞损伤均有保护作用。1967年波里斯提出锌有刺激人的外科伤口促进愈合作用,他以口服硫酸锌600mg/d,使年轻病人的肉芽伤口愈合时较对比组加快43%。1976年福克斯又报导磺胺嘧啶锌外用治疗烧伤创面效果显著,说明锌离子增快了烧伤创面愈合。
[0005] 3D打印技术可个性化定制产品,尤其是在齿科材料、骨科材料等医用材料方面的应用已经日臻成熟,为解决个性化的医学需求提供了一个非常有价值的方向。
[0006] 鉴于此,本发明提出采用3D打印技术将热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球打印成创伤敷料垫片,并采用表面处理等技术手段制备出可加速创口愈合的创伤敷料。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种3D打印创伤敷料的制备方法,本发明方法解决了敷料可根据创伤的类型、创面大小可个性化定制的技术问题。
[0008] 为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
[0009] 一种3D打印创伤敷料的制备方法,包括以下步骤:
[0010] (1)热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球按照比例混合,经熔融、挤出、拉丝制备成3D打印耗材;
[0011] (2)采用3D打印机将步骤(1)耗材打印成垫片;
[0012] (3)垫片置于稀盐酸或稀醋酸中浸泡后,再将垫片于壳聚糖稀溶液浸泡后取出,再置于硫酸软骨素稀溶液中浸泡,反复此过程数次后取出垫片,室温下自然晾干,制得可用于创伤修复的创伤敷料。
[0013] 优选的,步骤(2),3D打印机在135‑200℃下将步骤(1)的耗材打印成2‑5mm厚的垫片。
[0014] 优选的,步骤(2),垫片呈圆形、方形、椭圆形或不规则形状。
[0015] 优选的,步骤(1),热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比20‑60:25‑45:5‑15:1‑10:0.1‑0.5:5‑25混合。
[0016] 优选的,步骤(1),热塑性聚氨酯TPU为医用级,可选牌号为德国巴斯夫1185A、德国拜耳/255U或德国拜耳/795U中的一种或几种。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦Surlyn9910、Surlyn9020树脂或自制。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分子量为600000‑1300000中的一种或几种。
[0017] 优选的,聚乙烯醇的醇解度为60‑88%,分子量12‑15万。碳酸钙微球的粒径为0.5‑15μm。
[0018] 优选的,步骤(1)中,熔融、挤出、拉丝的熔融温度为120‑155℃,挤出拉丝直径为1.75mm。
[0019] 优选的,步骤(3)中,稀盐酸或稀醋酸浓度为0.5‑2%(W/V)。稀盐酸或稀醋酸浸泡时间为0.5‑4小时。
[0020] 优选的,步骤(3)中,壳聚糖稀溶液的浓度为0.2‑4%(W/V)。所用壳聚糖分子量为20‑40万道尔顿,脱乙酰度为70‑85%。壳聚糖稀溶液中浸泡时间为5‑25分钟。
[0021] 优选的,步骤(3)中,硫酸软骨素稀溶液的浓度为0.1‑4%(W/V)。所用硫酸软骨素分子量为20000-50000。硫酸软骨素中浸泡时间为10‑30分钟。
[0022] 优选的,步骤(3)中,重复数次指反复按顺序重复过程3‑6次。
[0023] 本发明与现有技术相比,有益效果是:本发明采用3D打印的方法使得处理创伤的敷料垫片的尺寸、形状、厚度、孔径、孔隙率均可控,且可根据创面个性化定制敷料。后处理3D打印垫片使得敷料获得了更具生物相容性的表面,有助于创面更好的愈合。
[0024] 本发明制备过程简单,产率高,易于产业化,且可更具创面大小、类型进行个性化定制敷料垫片,可以广泛应用于创伤、烫伤以及化学烧伤、糖尿病并发症等难愈合创面。
[0025] 本发明制得的3D打印创伤敷料,能够避免换纱布的疼痛,创面修复效果良好。且本发明方法制备的3D打印创伤敷料具有机械强度高,透气性能好,易促进创口修复等优点,可用于创伤、烫伤、糖尿病溃疡皮肤创面等皮肤修复领域。

实施方案

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对具体实施方式进行阐述。显而易见地,下面描述中仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些说明获得其它的实施方式。
[0027] 实施例1:
[0028] 一种3D打印创伤敷料的制备方法,包括以下步骤:
[0029] (1)热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比40:25:5:5:0.2:8混合,熔融、挤出、拉丝制备成3D打印耗材。熔融温度为120℃,挤出拉丝直径为1.75mm。
[0030] 本步骤中,热塑性聚氨酯TPU为医用级,可选德国巴斯夫1185A。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦Surlyn9910。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分子量为600000。聚乙烯醇的醇解度为60%,分子量12万;碳酸钙微球的粒径为0.5μm。
[0031] (2)采用FDM型3D打印机在165℃下将(1)耗材打印成3mm厚的椭圆形的垫片;
[0032] (3)垫片置于2%(W/V)的稀盐酸浸泡2小时后,再将垫片于1%(W/V)壳聚糖稀溶液浸泡15min后取出,再置于2%(W/V)硫酸软骨素稀溶液中浸泡15min。壳聚糖稀溶液的浓度为0.2%;壳聚糖分子量为20万道尔顿,脱乙酰度为70%。硫酸软骨素稀溶液的浓度为0.1%,硫酸软骨素分子量为20000。反复此过程5次后取出垫片,室温下自然晾干,制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
[0033] 实施例2:
[0034] 3D打印创伤敷料的制备方法,包括以下步骤:
[0035] (1)热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比45:30:8:2:0.1:5混合,熔融、挤出、拉丝制备成3D打印耗材。熔融温度为155℃,挤出拉丝直径为1.75mm。
[0036] 本步骤,热塑性聚氨酯TPU为医用级,可选德国拜耳/795U。聚丙烯酸锌离聚体可选杜邦Surlyn9020树脂。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分子量为1300000。聚乙烯醇的醇解度为88%,分子量15万;碳酸钙微球的粒径为15μm。
[0037] (2)采用FDM型3D打印机在150℃下将(1)耗材打印成2mm厚的长方形形状的垫片;
[0038] (3)垫片置于2%(W/V)的稀醋酸中浸泡4小时后,再将垫片于1%(W/V)壳聚糖稀溶液浸泡20min后取出,再置于1%(W/V)硫酸软骨素稀溶液中浸泡20min。壳聚糖稀溶液的浓度为4%;壳聚糖分子量为40万道尔顿,脱乙酰度为85%。硫酸软骨素稀溶液的浓度为4%,硫酸软骨素分子量为50000。反复此过程6次后取出垫片,室温下自然晾干,制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
[0039] 实施例3:
[0040] 3D打印创伤敷料的制备方法,包括以下步骤:
[0041] (1)热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、氧化锌、碳酸钙微球按照质量分数比30:25:5:2:0.1:15混合,熔融、挤出、拉丝制备成3D打印耗材。熔融温度为135℃,挤出拉丝直径为1.75mm。
[0042] 本步骤,热塑性聚氨酯TPU为医用级,可选德国拜耳/255U。聚丙烯酸锌离聚体可自制。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分子量为1300000。聚乙烯醇的醇解度为70%,分子量13万;碳酸钙微球的粒径为7μm。
[0043] (2)采用FDM型3D打印机在175℃下将(1)耗材打印成4mm厚的不规则形状的垫片;
[0044] (3)垫片置于2%(W/V)的稀盐酸中浸泡1小时后,再将垫片于0.2%(W/V)壳聚糖稀溶液浸泡25min后取出,再置于0.2%(W/V)硫酸软骨素稀溶液中浸泡25min。壳聚糖稀溶液的浓度为2%;壳聚糖分子量为30万道尔顿,脱乙酰度为78%。硫酸软骨素稀溶液的浓度为2%,硫酸软骨素分子量为30000。反复此过程3次后取出垫片,室温下自然晾干,制备出可用于创伤修复的创伤敷料。
[0045] 本发明利用热塑性聚氨酯TPU和聚丙烯酸锌离聚体为主要材料通过3D打印技术构建的创伤敷料,采用碳酸钙与酸反应致孔,通过浸渍壳聚糖与硫酸软骨素稀溶液获得亲生物表面,获得具有加速愈合功能的个性化定制的医用敷料,制备的敷料具备高吸湿,可避免换纱布疼痛,创面修复效果良好等优点,可广泛用于创伤、烫伤、以及化学烧伤、糖尿病并发症等难愈合创面。且该方法制造工艺简单,产率高,易于产业化。
[0046] 以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明,对本领域的普通技术人员而言,依据本发明提供的思想,在具体实施方式上会有改变之处,而这些改变也应视为本发明的保护范围。
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