本申请涉及生物医用材料,尤其涉及一种导电水凝胶的制备方法、使用方法及装置。
背景技术:
1、心房颤动是最常见的持续性心律失常,房颤发生时心跳频率往往过快而且不规则,从而导致心房失去有效的收缩功能,造成血液在心房集中而引发血栓,并与冠心病、高血压病和心力衰竭等疾病密切关联。房颤发生的原因是由于生物电在心房乱窜,继而引起心室电流的传导紊乱,导致心脏收缩不规律及相关疾病的发生,因此针对房颤治疗的新手段开发具有非常重要的临床意义。
2、目前针对房颤的临床治疗方法主要有电转复、射频消融治疗和外科迷宫手术治疗,分别通过除颤仪发放电流恢复窦性心律、释放射频电流使部分心肌变性坏死以阻断心外异常电信号传到心房,以及将心房按迷宫路线依次切开缝合彻底根治房颤。然而,这些治疗手段或不能长期有效,或造成严重的组织创伤,或需要极其复杂的手术。因此,需要开发一种无创性、低植入损伤、长期稳定性的手段用于房颤的消除。可注射水凝胶作为一种无创植入的手段,被广泛应用于组织医学工程,且由于水凝胶低模量的特性,与硬质器件相比对组织的损伤极低,但目前尚未开发出一种可用于心脏原位注射及光固化的导电凝胶,用于心脏的房颤消除与治疗。
技术实现思路
1、本申请提供了一种导电水凝胶的制备方法、使用方法及装置,以解决现有技术中尚未有用于心脏的房颤消除与治疗的可原位注射及光固化的导电凝胶的技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种导电水凝胶的制备方法,所述方法包括:
3、将pedot:pss溶液与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯混合,后进行挥发浓缩,得到凝胶;
4、将光引发剂、掺杂剂加入至所述凝胶中,后进行搅拌,得到导电水凝胶。
5、可选的,所述pedot:pss溶液与所述聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的体积比为(20~30):1。
6、可选的,所述光引发剂为蓝光引发剂的水溶液,所述水溶液中蓝光引发剂的质量浓度为60g/l~150g/l,所述蓝光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂。
7、可选的,所述掺杂剂为聚醚f127二丙烯酸酯的水溶液,所述水溶液中聚醚f127二丙烯酸酯的质量分数为15%~25%。
8、可选的,所述光引发剂、所述掺杂剂与所述凝胶的体积比为1:(0.8~1.2):(5~15)。
9、可选的,所述将pedot:pss溶液与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯混合,后进行挥发浓缩,得到凝胶,包括:
10、将pedot:pss溶液过滤;
11、将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯加入至过滤后的pedot:pss溶液中,后进行搅拌,得到混合液;
12、将所述混合液在40℃~50℃挥发浓缩至所述混合溶液的体积减少40%~60%,以使pedot和pss充分剥离,得到凝胶。
13、第二方面,本申请提供了一种第一方面中任意一项实施例所述的方法制备得到的导电水凝胶的使用方法,所述方法包括:
14、将设定质量的所述导电水凝胶注射于目标位置,后进行原位光固化。
15、可选的,所述设定质量为15μl~25μl;所述原位光固化使用405nm的蓝光,所述原位光固化的时间为15s~25s。
16、第三方面,本申请提供了一种导电水凝胶原位注射与光固化的装置,所述装置包括:
17、注射组件,用于将设定质量的所述导电水凝胶注射于目标位置;
18、蓝光灯,用于将注射于目标位置的所述导电水凝胶进行原位光固化。
19、可选的,所述注射组件包括:
20、注射器,包括注射针头、软管以及注射管,所述注射管下端穿通固定连接软管,所述软管下端穿通固定连接注射针头;
21、内窥镜,包括摄像头、照明灯以及移动设备接口,所述摄像头的底部与所述注射针头固定连接,所述照明灯固定安装于所述摄像头的四周。
22、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
23、本申请提供了一种导电水凝胶的制备方法,通过合理设计组成导电水凝胶的原料,开发的导电凝胶具有高导电性、高电荷储存能力、可注射流变性、可光固化、强黏附性、低模量、可拉伸的性能,满足可注射凝胶的使用需求,以及生物组织良好的机械匹配和功能适配性,从而用于心脏的房颤消除与治疗;通过长时间挥发浓缩以及加入掺杂剂,以使pedot和pss充分剥离,pedot是导电相,与pss剥离后,会形成自聚合,从而提高水凝胶的导电性。
1.一种导电水凝胶的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述pedot:pss溶液与所述聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的体积比为(20~30):1。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述光引发剂为蓝光引发剂的水溶液,所述水溶液中蓝光引发剂的质量浓度为60g/l~150g/l,所述蓝光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述掺杂剂为聚醚f127二丙烯酸酯的水溶液,所述水溶液中聚醚f127二丙烯酸酯的质量分数为15%~25%。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述光引发剂、所述掺杂剂与所述凝胶的体积比为1:(0.8~1.2):(5~15)。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将pedot:pss溶液与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯混合,后进行挥发浓缩,得到凝胶,包括:
7.一种权利要求1-6中任意一项所述的方法制备得到的导电水凝胶的使用方法,其特征在于,所述方法包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述设定质量为15μl~25μl;所述原位光固化使用405nm的蓝光,所述原位光固化的时间为15s~25s。
9.一种导电水凝胶原位注射与光固化的装置,其特征在于,所述装置包括:
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述注射组件(1)包括:
